物理教案-三相交变电流.docx
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1、物理教案三相交变电流三相交变电流 教学目标 一、学问目标1、知道三相交变电流是如何产生的了解三相交变电流是三个相同的沟通电组成的2、了解三相交变电流的图象,知道在图象中三个交变电流在时间上依次落后13周期3、知道产生三相交变电流的三个线圈中的电动势的最大值和周期都相同,但它们不是同时达到最大值(或为零)4、了解三相四线制中相线(火线)、中性线、零线、相电压、线电压等概念5、知道什么是星形连接、三角形连接、零线、火线、线电压及相电压 二、实力目标1、培育学生将学问进行类比、迁移的实力2、使学生理解如何用数学工具将物理规律建立成新模型3、训练学生的空间想象实力的演绎思维实力4、努力培育学生的实际动
2、手操作实力 三、情感目标1、通过了解我国的电力事业的发展培育学生的爱国热忱2、让学生在学习的过程中体会到三相沟通电的对称美 教学建议 教材分析三相电流在生产和生活中有广泛的应用,学生应对它有肯定的了解但这里只对学生可能接触较多的学问做些介绍,而不涉及太多实际应用中的详细问题三相交变电流在生产生活实际中应用广泛,所以其基本常识应让每个学生了解 教法建议1、在介绍三相交变电流的产生时,除课本中供应的插图外,老师可以再找一些图片或模型,使学生明白,三个相同的线圈同时在同一磁场中转动,产生三相交变电流,它们依次落后13周期三相交变电流就是三个相同的交变电流,它们具有相同的最大值、周期、频率每一个交变电
3、流是一个单相电2、要让学生知道,三个线圈相互独立,每一个都可以相当于一个独立的电源单独供电由于三个线圈平面依次相差120o角它们达到最大值(或零)的时间就依次相差13周期用挂图协作三相电机的模型演示,效果很好让三个线圈通过星形连接或三角形连接后对外供电,一方面比用三个交变电流单独供电大大节约了线路的材料,另一方面,可同时供应两种不同电压值的交变电流老师应组织学生视察生活实际中的交变电流的连接方式,理解课本中所介绍的三相电的连接 教学设计方案 三相交变电流 教学目的 、知道三相交变电流的产生及特点 、知道星形接法、三角形接法和相电压、线电压学问 教具:演示用沟通发电机 教学过程: 一、引入新课
4、本章前面学习了一个线圈在磁场中转动,电路中产生交变电流的改变规律假如三组互成120角的线圈在磁场中转动,三组线圈产生三个交变电流这就是我们今日要学习的三相交变电流 板书:第六节三相交变电流 二、进行新课 演示单相沟通发电机模型:只有一个线圈在磁场中转动,电路中只产生一个交变电动势,这样的发电机叫单相沟通发电机它发出的电流叫单相交变电流 演示:三相沟通发电机模型,提出探讨三相交变电流的产生 板书:一、三相交变电流的产生 、三相交变电流的产生:互成120角的线圈在磁场中转动,三组线圈各自产生交变电流 、三相交变电流的特点:最大值和周期是相同的 板书:三组线圈到达最大值(或零值)的时间依次落后1/3
5、周期 我们还可以用图像描述三相交变电流 板书:三相交变电流的图像 三组线圈产生三相交变电流可对三组负载供电,那么三组线圈和三个负载是怎样连接的呢? 板书:二、星形连接和三角形连接 1、星形连接 说明:在实际应用中,三相发电机和负载并不用条导线连接,而是把线圈末端和负载之间用一条导线连接,这就是我们要学习的星形连接 把线圈末端和负载之间用一条导线连接的方法叫星形连接(符号) 端线、火线和中性线、零线 从每个线圈始端引出的导线叫端线,也叫相线,在照明电路里俗称火线从公共点引出的导线叫中性线,照明电路中,中性线是接地的叫做零线 相电压和线电压 端线和中性线之间的电压叫做相电压 两条端线之间的电压叫做
6、线电压 我国日常电路中,相电压是220、线电压是380 2、三角形连接 把发电机的三个线圈始端和末端依次相连的方式叫三角板连接(符号) 相电压和线电压 两条端线之间的电压就是其中一个线圈的相电压,所以三角形连接中相电压等于线电压 高三物理教案:交变电流教学设计 本文题目:高三物理教案:交变电流 1、沟通电 产生:沟通发电机 表述手段 图像、三角函数表达式 瞬时值 正弦 最大值 电流 表征参量 有效值I 周期T 频率f 视察仪器:示波器 具 对交变电流 阻碍的器件 工作原理:互感 构造 志向 法拉第电磁感应定律 变压器 遵循规律 感应定律: 能量守恒定律: 远程输电 2、麦克斯韦电磁场理论 稳定
7、 不产生电(磁)场 磁(电)场 匀称改变 稳定电(磁)场 改变 周期性改变 周期性改变的电(磁)场 【应考指要】 本章的核心内容是电场、电场强度、电势差、电势和电场线、等势面。库仑定律和电荷守恒定律是电场也是电学的试验基础。静电屏蔽和电容器是电场性质的应用。带电粒子在电场中的运动是电场性质和力学规律的综合应用,对分析综合实力的要求较高。 高考对本章学问的考查重点是电场性质的描述;带电粒子在电场中的运动;平行板电容器。近几年高考对本章学问的考查命题频率较高且有相当难度的集中在电场力做功与电势能改变、带电粒子在电场中的运动这两个学问点上,特殊在与力学学问的结合中奇妙地把电场概念、牛顿定律和功能关系
8、等联系起来。 命题趋于综合实力考查、且结合力学的平衡问题、运动学、牛顿运动定律及交变电流等构成综合试题,考查分析问题实力、综合实力、用数学方法解决物理问题的实力。电场问题还可与生产技术、生活实际、科学探讨、前沿科技等联系起来,如静电屏蔽、尖端放电、电容式传感器、静电的防止和应用、示波管原理、静电分选等。这些都可以成为新情景综合问题的命题素材。 【好题精析】 例1 如图13-3-1所示,线框在匀强磁场中绕轴匀速转动(右上向下看是逆时针),当转到图示位置时,磁通量和感应电动势大小的改变状况是 ( ) A、 磁通量和感应电动势都在变大 B、 磁通量和感应电动势都在变小 C、 磁通量在变小,感应电动势
9、在变大 D、 磁通量在变大,感应电动势在变小 例2如图13-3-2所示,志向变压器的原副线圈匝数比 为4:1,原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负 载电阻B的阻值相等,a、b端加一沟通电压后,两电 阻消耗的功率之比PA:PB=_,两电阻两端的电压 之比UA:UB=_ 例3、如图13-3-3在绕制变压器时,某人误将两个线圈绕在图示变压器的左右两个臂上,当通以沟通电时,每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈,另一半通过中间的臂,已知线圈1、2的匝数比为2:1,在不接负载的状况下 ( ) A、 当线圈1输入电压220V时,线圈2输出电压为110V B、 当线圈1输入电压220V时,线圈2输出
10、电压为55V C、 当线圈2输入电压110V时,线圈2输出电压为220V D、 当线圈2输入电压110V时,线圈2输出电压为110V 例4、沟通发电机向志向变压器供应u=220 sinl00 t mV的交变电压,升压变压器原、副线圈匝数之比为1:10,远距离输电导线总电阻尺为10 ,输送电功率为10kW, 求输电导线上损失的功率 例5 某发电厂通过两条输电线向远处的用电设备供电,当发电厂输出的功率为P0时,额定电压为U的用电设备消耗的功率为P1,若发电厂用一台升压变压器T1先把电压上升,仍通过原来的输电线供电,到达用电设备所在地,再通过一台降压变压器T2把电压降到用电设备的额定电压,供用电设备
11、运用,如图所示,这样改动后,当发电厂输出的功率仍为P0,用电设备可获得的功率增加至P2。试求所用升压变压器的原线圈与副线圈的匝数比n1/n2以及降压变压器的原线圈与副线圈的匝数比n3/n4各为多少? 【变式迁移】 1、用志向变压器给负载供电时,在输入电压不变的状况下: ( ) A.削减副线圈的匝数,其余保持不变,可增加变压器的输入功率 B.增加副线圈的匝数,其余保持不变,可增加变压器的输人功率 c.削减负载的电阻值,其余保持不变,可增加变压器的输入功率 D.增大负载的电阻值,其余保持不变,可增加变压器的输人功率 2、如图13-3-4为一志向变压器的原线圈匝数n1=1000,副线圈匝数n2=20
12、0,沟通电源的电动势 伏,电阻R=88欧。电流表和电压表对电路的影响可忽视不计。则各表的示数为多少? 参考答案 【好题精析】 例1解析 此时,线框和磁感线的夹角在变大,与中性面的夹角在变小,线框面在中性面上的投影面积在变大,磁通量也在变大;当磁通量在变大时,感应电动势肯定在变小。选D 点评 磁通量的改变率与电动势大小相对应 例2解析 依据志向变压器的变流比 ,得:IA:IB=1:4, 两电阻消耗的功率之比PA:PB= , 两电阻两端的电压之比UA:UB=1:4 点评 留意区分原线圈上电阻的电压与原线圈的端电压 例3、解析 志向变压器原副线圈中磁通量改变率相等,而误绕以后,两线圈中单匝线圈磁通量
13、改变率不再相同。结合线圈匝数进行考虑,即可求解,选B、D 点评 原副线圈的磁通量改变率不同 例4、解:由u=220 sin100 V 得志向变压器输入电压为U1=220V (2分) 。 例5 解析 从消耗的电功率上找出两种状况下线路上的电流,从而确定升压变压器的匝数比,再求用电设备增加了功率后的电流,就可以解出降压变压器的匝数比。 设输电线的电阻为R,当发电厂变压器干脆向用电设备供电时,输电线中的电流为I1,则有P1=I1U,P0-P1= R,解得I1=P1/U, ,设降压变压器的输入电流 ,输出电流为I2,则有P2=I2U,P0-P2= 2R,有此可得I2=P2/U, , 故降压变压器原线圈
14、匝数与副线圈匝数之比 , 升压变压器原线圈匝数与副线圈匝数之比 【变式迁移】 1、BC 2、V1的示数220V,V2的示数44V,A2的示数为0.5A,A1的示数为0.1A 高三物理教案:交变电流优秀教学设计 一、教学目的:复习本章的基础学问,让学生对本章学问有系统的了解。 二、教学重点:基础学问 三、教学难点:应用所学学问解决实际问题 四、教学方法:探讨+引导 五、教学用具:投影仪、投影片 六、教学过程: (一)复习基础学问: 这一章学习了交变电流的学问。电网中供应的就是交变电流,所以这章的学问具有广泛的应用。 探讨、思索并回答(投影): 1什么是正弦式交变电流? 2什么是交变电流的最大值?
15、什么是交变电流的有效值?正弦式电流的最大值和有效值有什么关系? 写出交变电流的一般表达式。 3交变电流的周期和频率有什么关系? 4电感对沟通有什么作用?为什么会有这种作用? 5交变电流为什么能通过电容器? 6变压器的原线圈和副线圈之间并没有导线相连,电能为什么能从原线圈到达副线圈? 什么是志向变压器?志向变压器原副线圈两端电压、线圈中电流与匝数之间有何关系? (三)重点和难点分析 1.交变电流的产生及其改变规律 试验 如图1所示,发电机原理演示器激磁线圈接6V直流电,两个电刷分别与两个完整的集流环接触,通过导线连接到演示电表的G挡手握摇柄转动转子线圈,使线圈由中性面起先稍慢些连续转动,就可以视
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- 物理教案 三相 电流
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