1、授课顺序 编号：QD050512 授课日期节次授课班级出 缺 席教 师 课 时 授 课 计 划 （ 教 案 ）课题： 本次授课目的与要求： 课堂类型： 教具、挂图与参考书： 考核对象： 复习旧课要点： 新课难点、重点与解决措施： 课 时 计 划 副 页第 页 共 页授 课 内 容 时间分配5.1 三相交流电源一、教学目标1、 了解三相交流电的产生。2、 理解三相正弦量、相序的概念。3、 了解中性线的概念。二、教学重点、难点分析重点：1、三相电路中相电压、线电压的关系。难点：同重点。三、教具正弦交流电的产生示教模型；三相交流发电机模型；灵敏电流计；交流电压表；三相电路示教板；电池；小灯泡；安培表
2、；伏特表等电化教学设备。四、教学方法演示法、讲授法，多媒体课件。五、教学过程.导入一、复习提问通过提问讨论的方式共同复习“正弦交流电的产生” 过程，以及正弦交流电的重要的参数及表示方法，课 时 计 划 副 页第 页 共 页授 课 内 容 时间分配提问：1在交流电产生的过程中，矩形线圈转到什么位置时线圈中的电流最大？什么位置电流为零？（线圈平面平行磁感线：中性面）2两个完全相同的交流发电机，其矩形线圈也以相同的转速匀速转动，那么这两个发电机所产生的交变电动势有何异同？（交变电动势的频率、最大值相同；达到最大值的时刻不同）3如果把三个相同的矩形线圈固定在同一轴上，并使之在匀强磁场中转动，这三个线圈
3、是否都产生电动势？为什么？（产生，穿过每个线圈回路的磁通量都发生变化）二、引入三相交流电三相交流电路的优点：1、三相交流发电机的铁心及电枢磁场较单相发电机利用充分；2、作为三相交流电负载的三相电动机比单相电机性能好，易维护，运转时比单相发电机的振动小；3、理论和实践证明：在输电距离、输送功率、电压相等的条件下，三相输电是单相输电所用导线量的四分之三；4、采用三相四线制输电，用户可得两种不同的电压；5、工农业生产大量使用交流电动机，三相电动机比单相电动机性能平稳可靠。课 时 计 划 副 页第 页 共 页授 课 内 容 时间分配II.新课三相交流电源：简言之，三相交流电源是三个单相交流电源按一定方
4、式的组合，这三个单相交流电源的频率相同、大小相等，相位彼此相差 120。一、三相交流电动势的产生1三相交流电的产生利用“提问3”引入新课，出示三相交流模型发电机，简介其构造后，演示三相交变电流的产生：将三个灵敏电流计分别接到发电机的三个线圈上，摇动发电机的线圈，三个灵敏电流计都将摆动归纳实验现象说明：三个线圈均能产生交变电动势（电流计指针来回摆动）引导学生比较单、三相交流发电机的异同（1）单相交流发电机和三相交流发电机单相发电机：只有一个线圈，产生一个交变电动势。三相发电机：有三个互成 120的线圈(分别用 U1-U2，V 1-V2，W 1-W2)，课 时 计 划 副 页U1V2V1W1 NS
5、U2 -+W2 图 1 三相交流发电机原理示意图第 页 共 页授 课 内 容 时间分配产生三个交变电动势（对应三个线圈为e U、e V、e W）每个线圈产生交变电动势的原理跟单相发电机的原理相同。三相交流发电机原理示意图如图1。（2）三相交变电流的特点重做三相交变电流产生的演示实验，摇动线圈尽量均匀让学生仔细观察三个电流计指针摆动的情况，并让学生思考：三个电流计指针摆动情况有何异同？它们所反映的三个交变电动势有何异同？引导学生分析：三个交变电动势的特点：频率相同、最大值相同、达到最大值的时刻依次落后三分之一周期的形成原因以e U为参考正弦量，则三相电动势的瞬时表达式为 )32sin(sitEe
6、temWVmU（式6-1 ）（3）三相交变电流的图像先依据正弦交变电流的图像画出 U 相交变电动势的图像，然后让学生运用之前学习的相位差的知识，在同一坐标系绘出落后 T/3 和 2T/3 周期的 W 相和 V 相交变电动势的波形图。课 时 计 划 副 页第 页 共 页授 课 内 容 时间分配图像直观地表达了三相交变电流各相电动势的异同。三相电动势随时间按正弦规律变化，它们到达最大值（或零值）的先后顺序，叫做相序。从图2中可以看出，e U超前达最大值，又超前达最大值，这种U-V-W-U的顺序叫正序，若相序位U-W-V-U叫负序。二、三相四线制电源在低压供电系统（市电220V）中常采用三相四线制供
7、电，把三相绕组的末端U 2、V 2、W 2连结成一个公共端点，叫做 中性点（零点），用N表示，如图3所示。从中性点引出的导线叫做 中性线（零线），用黑色或白色表示。中性线一般是接地的，又叫做地线。从线圈的首端U 1、V 1、W 1引出的三根导线叫做 相线（俗称火线），分别用黄、绿、红三种颜色表示。这种供电系统称作三相四线制，用符号 “Y0”表示。课 时 计 划 副 页图 2 对称三相电动势的波形图和旋转式量图第 页 共 页授 课 内 容时间分配1、相电压U P与线电压U L各相线与中性线之间的电压叫相电压，分别用表示U U、U V、U W其有效值。相线与相线之间的电压叫做线电压，其有效值分别用
8、U UV、U VW、U WU表示。相电压与线电压参考方向的规定：相电压的正方向是由首端指向中点N，例如电压U U是由首端U1 指向中点N；线电压的方向，如电压U UV是由首端U1指向首端 V1。2、相电压与线电压之间的关系三相电源Y型联结时的电压旋转式量图，如图4所示。三个相电压大小相中 点e2+端 线端 线 (火 线火 线 )+e3+ 中 线中 线 (零 线零 线 )NU1V1W1 U2V2W2L1L2L3中 点端 线端 线 火 线火 线中 线中 线 零 线零 线端 线端 线 火 线火 线中 线中 线 零 线零 线端 线端 线 火 线火 线中 线中 线 零 线零 线端 线端 线 火 线火 线
9、中 线中 线 零 线零 线端 线端 线 火 线火 线中 线中 线 零 线零 线端 线端 线 火 线火 线中 线中 线 零 线零 线端 线端 线 火 线火 线中 线中 线 零 线零 线端 线端 线 火 线火 线中 线中 线 零 线零 线中 线中 线 零 线零 线图 3 三相四线制电源等，在相位上相差 。三个相电压互相对称。32课 时 计 划 副 页第 页 共 页授 课 内 容 时间分配故两端线U和V之间的线电压应该是两个相应的相电压之差，即（式UWVUu6-2）线电压的大小利用几何关系可求得为 UUV30cos2同理可得： VVWU3WU课 时 计 划 副 页图 4 三相四线制电源电压旋转式量图
10、第 页 共 页授 课 内 容 时间分配结论：三相电路中线电压的大小是相电压的 倍，其公式为3（式PLU6-3）可以看出线电压 UUV、U VW、U WU 分别超前相应的相电压UU、 UV、U W30。三个线电压彼此间相差 ，线电压也是对称。32我们平常讲的电源电压为 220V，即是指向电压；将电源电压为380V，既是指线电压。III.小结1、对称三相电动势有效值相等，频率相同，各相之间的相位差为。322、三相四线制的相电压和线电压都是对称的。3、线电压是相电压的 倍，线电压的相位超前相应的相电压 。3 6教 师 课 时 授 课 计 划 （ 教 案 ）授课顺序 编号：QD050512 授课日期节
11、次授课班级出 缺 席课题： 本次授课目的与要求： 课堂类型： 教具、挂图与参考书： 考核对象： 复习旧课要点： 新课难点、重点与解决措施： 课 时 计 划 副 页第 页 共 页授 课 内 容 时间分配5.2 三相负载的连接一、教学目标1、 掌握三相负载星形的产生。2、 理解三相正弦量、相序的概念。3、 了解中性线的作用。二、教学重点、难点分析重点：负载为 Y 和接法的三相对称电路的求解方法。难点：三相电路中相电流、线电流的关系。三、教具电化教学设备。四、教学方法讲授法，多媒体课件。五、教学过程.复习提问复习上一节所学三相电路中相电压、线电压及其之间的关系。II.新课三相电路中的三相负载，可分为
12、对称三相负载和不对称三相负载。各相负载的大小和性质完全相同的教对称三相负载；各相负载不同的教不对课 时 计 划 副 页第 页 共 页授 课 内 容时间分配称三相负载。在三相电路中，负载有星型（Y 型）和三角形（）两种连接方式一、三相负载的星型联结1、连接方式把各相负载的末端连在一起接到三相电源的中性线上，把各相负载的首端分别接到三相交流电源的三根相线上，这种连接方法叫做三相负载有中性线的星形联结，用 Y0 表示。如图 1 所示。负载星形联结时，其线电压与相电压的关系：(式 64)YPLU式中 UYP负载作星形联结时的相电压2、电路计算负载作星形联结并具有中性线时，三相交流电路的每一相，就是一个
13、单相交流电路，所以各相电压与电流间数量及相位关系可应用第五章学习的单相交流电路的方法处理。图 1 三相负载星形联结的电路A相电流课 时 计 划 副 页第 页 共 页授 课 内 容 时间分配（式 65）PYWVUYPzII各相电流之间的相位差为 。32B线电流三相负载星形联结，每相负载都串在相线上，相线和负载通过同一个电流，所以各相电流等于各线电流。（式YPLI67）C中性线流过中性线的电流为 WVUNii对称负载星形联结，其各相相电流大小相等，相位相差 ，作旋32转矢量图分析可的，三个相电流的旋转矢量和 0NI即三个相电流瞬时值之和为： i注意：1、对称负载作星形联结时， 0WVUNII中性线
14、电流为零，去掉中性线电路也可正常工作。为此，某些场合常采用三相三线制电路供电，如三相电动机和三相变压器。课 时 计 划 副 页第 页 共 页授 课 内 容 时间分配2、不对称星形负载的三相电路， 。0WVUNII中性线电流不为零，中性线不可去掉，要为电流提供通路，必须采用带中性线的三相四线制供电。更重要的是要保证每相负载两端的电压等于电源的相电压。中性线的作用就在于使星形联结的不对称负载的相电压对称。为了保证负载的相电压对称，就不应让中性线断开。因此，中性线内不准接入熔断器和闸刀开关。二、三相负载的三角形（）联结1、连接方式把三相负载分别接到三相交流电源的每两根相线之间，负载的这种连接方法叫做
15、三角形联结，用符号“ ”表示。如图 2 所示。三角形联结中，相电压与线电压相等。课 时 计 划 副 页第 页 共 页图 2 三相负载作三角形联结授 课 内 容 时间分配(式 6-8)LPU2、电路计算A相电流对称三相电源作用下，对称负载的各相电流也使对称的， UVLWVUzII各相电流间的相位差仍为 。32B线电流当对称三相负载作三角形联结时，线电流的大小为相电流的 倍，3(式 69)PLI3其相位关系如图 3 所示图 3 对称三角形负载的电流、电压旋转矢量图课 时 计 划 副 页第 页 共 页授 课 内 容 时间分配IV.小结1、对称负载 Y 形联结在三相四线制电路，线电压 UL 是负载相电
16、压 UYP 的 倍，即 3YP3A相电流 各相电流大小相等 ，且相位PYWVUzII差为 。32B线电流 线电流等于相电流。 YPLI2、对称负载形联结负载做 形联结时只能形成三相三线制电路。显然不管负载是否对称( 相等 )，电路中负载相电压 UP 都等于线电压 UL，即 UP = ULA相电流 各相相电流大小相等，即 ，且相UVLWVzII位差为 。32B线电流 线电流的大小为相电流的 倍，即 ，线电3PLI3流滞后对应相电流 。63、中性线的作用。V. 作业教 师 课 时 授 课 计 划 （ 教 案 ）授课顺序 编号：QD050512 授课日期节次授课班级出 缺 席课题： 本次授课目的与要
17、求： 课堂类型： 教具、挂图与参考书： 考核对象： 复习旧课要点： 新课难点、重点与解决措施： 课 时 计 划 副 页第 页 共 页授 课 内 容 时间分配5.3 三相电路的功率一、教学目标1、 掌握三相功率的计算。二、教学重点、难点分析重点：对称三相交流电路功率的计算。难点：同重点。三、教具电化教学设备。四、教学方法讲授法，多媒体课件。五、教学过程.复习巩固复习上节知识，通过讲解课后习题，复习“三相负载分别作 Y 联结、联结时的相电压、相电流、线电压、线电流的关系”。II.新课三相交流电路中，每一相负载所消耗的功率，可以应用单相正弦交流电路中学过的方法计算。课 时 计 划 副 页第 页 共
18、页授 课 内 容 时间分配已知各相电压、相电流及功率因数 （ ）的值，则负载消耗总cos功率为 WVUIIIPcoss所以，对称三相交流电路中负载所消耗的总功率可以写成 PIcos3(式 610)式中 UP负载的相电压，单位是伏 特，符号为 V；IP流过负载的相电流，单位是安培，符号为 A；相电压与相电流之间的相位差，单位是弧度，符号为rad;P三相负载总的有功功率，单位是瓦特，符号为 W。由上式可知，对称三相电路总有功功率为一相有功功率的三倍。实际工作中，测量线电压、线电流较为方便，三相电路总功率常用下式计算（式cos3LIUP611）注意：1、对称负载为星形活三角形联结式，线电压是相同的，
19、相电流是不相等的。三角形联结时的线电流为星形联结时线电流的 3 倍。仍然是相电压与相电流之间的相位差，而不是线电压与线电流课 时 计 划 副 页第 页 共 页授 课 内 容 时间分配2、之间的相位差。也就是说，功率因数是指每相负载的功率因数。3、同单相交流电路一样，三相负载中既有耗能元件，又有储能元4、三相电路的无功功率为 （式 612）sin3LIUQ视在功率为 （式 613）LS三者间的关系为 （式 614）2PIII.例题讲解，巩固练习【例题】有 一 对 称 三 相 负 载 ， 每 相 电 阻 为 R = 6 ，电抗 X = 8 ，三相电源的线电压为 UL = 380 V。求：(1) 负
20、载做星形联结时的功率 PY；(2) 负载做三角形联结时的功率 P。解：每相阻抗均为 ，功率因数 10862Z6.0cosZR(1) 负载做星形联结时：相电压 V203LYPU线电流等于相电流 APLZI负载的功率 kW7.8cos3YYP(2) 负载做三角形联结时：相电压等于线电压 UP = UL= 380 V，课 时 计 划 副 页第 页 共 页授 课 内 容 时间分配相电流 A38PLZUI线电流 IL= IP= 66 A负载的功率 kW26cos3P为 PY 的 3 倍。IV.小结三相负载的有功功率等于各相功率之和，即P = P1 P2 P3在对称三相电路中，无论负载是星形联结还是三角形
21、联结，由于各相负载相同、各相电压大小相等、各相电流也相等，所以三相功率为 cos3cos3LPIUI其中 为对称负载的阻抗角，也是负载相电压与相电流之间的相位差。V. 作业课 时 计 划 副 页第 页 共 页授 课 内 容 时间分配5.4 安全用电一、教学目标2、 了解安全用电常识。3、 掌握常用安全用电措施。二、教学重点、难点分析重点：1、安全用电常识及相关防护措施。难点：同重点。三、教具电化教学设备。四、教学方法讲授法，多媒体课件。五、教学过程.复习巩固复习：我国市电供电电压、频率；三相负载分别作 Y 联结、 联结时的相电压、线电压等。随着科学的发展，家用电器大量普及，现代生活已离不开电。
22、但由于人们缺乏对对安全用电知识的了解，电气事故不断发生，给国家、个人带来不可挽回的损失。因此，学习安全用电常识是十分必要的。课 时 计 划 副 页第 页 共 页授 课 内 容 时间分配II.新课一、电气事故1、电流伤害由于违反操作规程，接近或接触带电体，是电流通过人体发生触电事故，轻者受伤，重者死亡。实践证明，频率为 50100Hz 的电流最危险。若人体通过 50mA的工频电流就会有生命危险。当通过人体的电流为 30 至 40mA，电击时间为 l2min，触电者会出现心跳不规律，血压上升，强烈痉挛，知觉消失。当通过人体的电流为 40500mA，电击时间超过 01s，触电者可能发生心室纤颤，知觉
23、消失，以至死亡。触电对人体的伤害程度，主要由通过人体的电流来决定。通过人体电流的大小与触电电压大小和人体电阻有关。一般情况下，人体电阻约为 800，当皮肤出汗时，电阻还要低。一般情况下，规定 36V 以下电压为安全电压。如果在金属架或潮湿的场所工作，那么安全电压等级还要降低，通常为 24V 或 12V。2、电磁伤害人体在电磁场的作用下，可吸收辐射能量。当电磁场的强度高到一定数值时，就会对人体组织造成不同程度的伤害。3、静电伤害课 时 计 划 副 页第 页 共 页授 课 内 容 时间分配静电有对人有利的一面，也有对人们有害的一面，其主要危害有引起爆炸和火灾，造成电击和影响生产等。因此，在人们不希
24、望有静电而出现静电时，就要采取措施，防止它的产生，或使静电小到一定程度，尽量减少危害。4、电路故障在电路故障发生的同时，可能伴有人身事故或其它事故的发生。例如，短路故障可能引起火灾或爆炸，架空线的断落可能造成人身伤亡等。5、雷电伤害一次雷电放电电流可达几千安至几百千安，持续时间可达30s50s，具有相等大的破坏力。二、触电方式触电方式指电流流过人体时对人体产生的生理和病理伤害。发生触电的原因很多，常见触电方式有单相触电和两相触电。1、单相触电当人的一只手接触到一相带电体时，就会发生单相触电，此类触电事故约占总触电事故的 75%以上。当低压电网中性点接地时，作用于人体的电压达 220V，触电示意
25、图 1。课 时 计 划 副 页第 页 共 页授 课 内 容 时间分配2、两相触电如图 2 所示，当人的两只手同时接触两相带电的导线时，不论低压电网的中性点是否接地，都会发生两相触电事故。此时作用于人体的电压达 380V。3、跨步电压触电如图 3 所示，当带电的电线断落在地面上（或接地点通过导体时） ，地表面上即呈现电位，电位随接地点距离而下降，但人或耕畜的脚与脚之间同时踩在带有不同电位的地表面两点时，会引起跨步电压触电，其最大值可达 160V。发生这种触电事故的次数虽然不很多，但因此类触电而电死耕畜的事故常有发生，人们遇到这种危险场合，应立刻合拢双脚跳出接地点 20m 之外，这就可以保障人身安
26、全。图 1 单相触电 图 2 两相触电图 3 跨步电压触电 图 4 接触电压触电课 时 计 划 副 页第 页 共 页授 课 内 容 时间分配4、接触电压触电如图 4 所示，虽然电气设备安装了接地保护装置，但是，由于接地装置布置不合理，造成电位分布不均匀而形成一个电位分布区域，在此区域内，人体与带电设备的外壳相接触时，便会发生接触电压触电。接触电压等于相电压减去人体站立地面电压。人体站立点离接地点越近，则接触电压越小，反之就越大。当站工点距离接地点 20m 以外，此时地面电压趋于零，最大接触电压等于电气设备的对地电压，即 220V。三、常用的安全用电防护措施为防止发生触电事故，除注意相线必须进开关，导线与熔体选择合理外，还必须采取以下防护措施。1、正确安装使用用电设备。2、电气设备的保护接地。3、电气设备的保护接零。4、采用各种安全保护用具。III.提问重复重点，巩固练习略。IV.小结1、常见电气事故。2、常见触电方式及紧急处理方法。3、常用的安全用电防护措施。
