高二物理三相交變電流

1、第第1節(jié)三相交變電流節(jié)三相交變電流課標(biāo)定位課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解三相交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造了解三相交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造2了解三相交變電流的產(chǎn)生及特點(diǎn)了解三相交變電流的產(chǎn)生及特點(diǎn)3知道三相交變電源與負(fù)載的連接方式，線電壓與知道三相交變電源與負(fù)載的連接方式，線電壓與相電壓的關(guān)系相電壓的關(guān)系4了解三相交變電流在生產(chǎn)、生活中的廣泛應(yīng)用了解三相交變電流在生產(chǎn)、生活中的廣泛應(yīng)用重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)難點(diǎn)：1.三相交變電流的產(chǎn)生過(guò)程及其變化規(guī)三相交變電流的產(chǎn)生過(guò)程及其變化規(guī)律律2三相交變電源與負(fù)載的連接方式三相交變電源與負(fù)載的連接方式核心要點(diǎn)突破核心要點(diǎn)突破課堂互動(dòng)講練課堂互動(dòng)講練知能優(yōu)化訓(xùn)練知能優(yōu)化訓(xùn)練第第1

2、 1節(jié)節(jié)課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案一、三相交流發(fā)電機(jī)一、三相交流發(fā)電機(jī)1定義：能同時(shí)產(chǎn)生出定義：能同時(shí)產(chǎn)生出_獨(dú)立的獨(dú)立的_的的發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)2主要組成：主要組成：_和和_三相三相交變電流交變電流電樞線圈電樞線圈磁極磁極磁極磁極電樞電樞匝數(shù)匝數(shù)繞向繞向120最大值最大值周期周期三、電源與負(fù)載的連接方式三、電源與負(fù)載的連接方式1三相電源的星形接法：三相電源的星形接法：(如圖如圖411所示所示)圖圖411(1)相電壓：相電壓：_與與_之間的電壓，如之間的電壓，如UA、UB、UC.(2)線電壓：線電壓：_與與_之間的電壓，如之間的電壓，如UAB、UBC、UCA.火線火線中線中線火

3、線火線火線火線2負(fù)載與電源的連接方式負(fù)載與電源的連接方式(1)三相四線制星形接法三相四線制星形接法(如圖如圖412所示所示)圖圖412此接法一般用在負(fù)載此接法一般用在負(fù)載_的場(chǎng)合的場(chǎng)合各相用電情況不相同時(shí)，中線中有各相用電情況不相同時(shí)，中線中有_，_去掉中線去掉中線不對(duì)稱不對(duì)稱電流電流不能不能對(duì)稱對(duì)稱(3)三相三線制負(fù)載的三角形接法：三相三線制負(fù)載的三角形接法：(如圖如圖414所示所示)圖圖414三角形接法的負(fù)載的相電壓和線電壓三角形接法的負(fù)載的相電壓和線電壓_相等相等核心要點(diǎn)突破核心要點(diǎn)突破一、三相交變電流的產(chǎn)生及特點(diǎn)一、三相交變電流的產(chǎn)生及特點(diǎn)1三相交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造特點(diǎn)三相交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造

4、特點(diǎn)三相交流發(fā)電機(jī)內(nèi)裝有三個(gè)完全相同的線圈，三三相交流發(fā)電機(jī)內(nèi)裝有三個(gè)完全相同的線圈，三個(gè)線圈平面互成個(gè)線圈平面互成120角放置在同一磁場(chǎng)中小角放置在同一磁場(chǎng)中小功率發(fā)電機(jī)可以采用旋轉(zhuǎn)電樞式，大功率發(fā)電機(jī)功率發(fā)電機(jī)可以采用旋轉(zhuǎn)電樞式，大功率發(fā)電機(jī)采用旋轉(zhuǎn)磁極式采用旋轉(zhuǎn)磁極式2三相交變電流的產(chǎn)生：以旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)三相交變電流的產(chǎn)生：以旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)為例，當(dāng)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，等效于定子線圈為例，當(dāng)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，等效于定子線圈做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，由于定子的三個(gè)線圈相同，做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，由于定子的三個(gè)線圈相同，三個(gè)線圈平面在空間互成三個(gè)線圈平面在空間互成120角故能產(chǎn)生三角故能產(chǎn)生三相交變

5、電流相交變電流5et圖象：三相交變電流的圖象：三相交變電流的et圖象如圖圖象如圖415所示所示圖圖415特別提醒：特別提醒：(1)三相交變電流的每一相電流的變?nèi)嘟蛔冸娏鞯拿恳幌嚯娏鞯淖兓?guī)律跟前面學(xué)過(guò)的正弦式交變電流完全相化規(guī)律跟前面學(xué)過(guò)的正弦式交變電流完全相同同(2)三相電流間的相位關(guān)系決定了表達(dá)式和圖象三相電流間的相位關(guān)系決定了表達(dá)式和圖象的關(guān)系的關(guān)系(3)三相交流發(fā)電機(jī)由于電樞的特殊連接關(guān)系，三相交流發(fā)電機(jī)由于電樞的特殊連接關(guān)系，對(duì)外供電時(shí)電壓對(duì)外供電時(shí)電壓(及電流及電流)不是簡(jiǎn)單地相加或相減不是簡(jiǎn)單地相加或相減的關(guān)系的關(guān)系即時(shí)應(yīng)用即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀即時(shí)突破，小試牛刀)二、三

6、相交變電流電源與負(fù)載的連接方式二、三相交變電流電源與負(fù)載的連接方式1三相交變電流的零線與火線、相電壓與線電壓三相交變電流的零線與火線、相電壓與線電壓(1)零線與火線零線與火線零線：從公共點(diǎn)引出的導(dǎo)線叫做中性線，照明電路里零線：從公共點(diǎn)引出的導(dǎo)線叫做中性線，照明電路里中性線是接地的，又叫做零線中性線是接地的，又叫做零線火線：從每個(gè)繞組的始端引出的導(dǎo)線叫做端線，也叫火線：從每個(gè)繞組的始端引出的導(dǎo)線叫做端線，也叫相線，在照明電路里俗稱火線相線，在照明電路里俗稱火線(2)線電壓與相電壓線電壓與相電壓相電壓：在三相電路里，每個(gè)線圈兩端相電壓：在三相電路里，每個(gè)線圈兩端(火線與中線之火線與中線之間間)的電

7、壓叫相電壓，用的電壓叫相電壓，用U相相表示表示線電壓：在三相電路里，兩線圈首端間線電壓：在三相電路里，兩線圈首端間(火線與火線之火線與火線之間間)的電壓叫線電壓，用的電壓叫線電壓，用U線線表示表示在我國(guó)日常電路中，相電壓是在我國(guó)日常電路中，相電壓是220 V，線電壓是，線電壓是380 V.圖圖416(2)電源繞組的三角形接法電源繞組的三角形接法(接法接法) 如圖如圖417所所示，將一相繞組的末端與另一相繞組的始端依次示，將一相繞組的末端與另一相繞組的始端依次相連，構(gòu)成一封閉三角形，由繞組間彼此連接的相連，構(gòu)成一封閉三角形，由繞組間彼此連接的各點(diǎn)引出三根導(dǎo)線作為連接負(fù)載之用，這樣的接各點(diǎn)引出三根

8、導(dǎo)線作為連接負(fù)載之用，這樣的接法稱為三角形接法顯然，三角形接法屬于三相法稱為三角形接法顯然，三角形接法屬于三相三線制，且三線制，且U線線U相相圖圖417(3)三相負(fù)載的星形接法三相負(fù)載的星形接法對(duì)于三相不對(duì)稱負(fù)載對(duì)于三相不對(duì)稱負(fù)載(如生活照明電路如生活照明電路)，中線，中線有電流通過(guò)，必須采用三相四線制接法，如圖有電流通過(guò)，必須采用三相四線制接法，如圖418所示所示圖圖418對(duì)于三相對(duì)稱負(fù)載對(duì)于三相對(duì)稱負(fù)載(如三相電動(dòng)機(jī)如三相電動(dòng)機(jī))，在星形接，在星形接法時(shí)流過(guò)中線的電流為零，因而有無(wú)中線對(duì)電路法時(shí)流過(guò)中線的電流為零，因而有無(wú)中線對(duì)電路毫無(wú)影響，負(fù)載的相電壓仍然是對(duì)稱的，故可以毫無(wú)影響，負(fù)載的

9、相電壓仍然是對(duì)稱的，故可以取消中線，就構(gòu)成了三相三線制供電系統(tǒng)取消中線，就構(gòu)成了三相三線制供電系統(tǒng)即時(shí)應(yīng)用即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀即時(shí)突破，小試牛刀)2如圖如圖419所示，所示，A、B、C為三相交流發(fā)為三相交流發(fā)電機(jī)電機(jī)3組線圈的輸出，上面連著組線圈的輸出，上面連著1組對(duì)稱的負(fù)組對(duì)稱的負(fù)載發(fā)電機(jī)的輸出電壓為載發(fā)電機(jī)的輸出電壓為380/220 V圖中負(fù)載圖中負(fù)載采用的接法是采用的接法是_各相負(fù)載兩端的各相負(fù)載兩端的電壓是電壓是_圖圖419解析：解析：由題目可獲得的信息：由題目可獲得的信息：(1)發(fā)電機(jī)輸出發(fā)電機(jī)輸出2種電壓，相電壓是種電壓，相電壓是220 V，線電壓是線電壓是380 V.(2

10、)發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)的3個(gè)繞組是星形接法個(gè)繞組是星形接法由于三相負(fù)載的一端都接于一點(diǎn)，故負(fù)載由于三相負(fù)載的一端都接于一點(diǎn)，故負(fù)載采用的是星形接法，在星形接法中負(fù)載兩采用的是星形接法，在星形接法中負(fù)載兩端的電壓即相電壓端的電壓即相電壓220 V，故負(fù)載兩端的電，故負(fù)載兩端的電壓為壓為220 V.答案：答案：星形接法星形接法220 V課堂互動(dòng)講練課堂互動(dòng)講練對(duì)三相交變電流的認(rèn)識(shí)對(duì)三相交變電流的認(rèn)識(shí) 關(guān)于三相交變電流，下列說(shuō)法不正確的是關(guān)于三相交變電流，下列說(shuō)法不正確的是()A三相交流發(fā)電機(jī)的三個(gè)線圈產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)有三相交流發(fā)電機(jī)的三個(gè)線圈產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)有相同的周期和最大值相同的周期和最大值B三相交

11、流發(fā)電機(jī)的三個(gè)線圈的每一個(gè)線圈都可以三相交流發(fā)電機(jī)的三個(gè)線圈的每一個(gè)線圈都可以單獨(dú)向外供電單獨(dú)向外供電C三相交流發(fā)電機(jī)的三個(gè)線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)不同時(shí)三相交流發(fā)電機(jī)的三個(gè)線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)不同時(shí)達(dá)到最大值達(dá)到最大值D三相交流發(fā)電機(jī)線圈采用星形連接時(shí)，負(fù)載也必三相交流發(fā)電機(jī)線圈采用星形連接時(shí)，負(fù)載也必須采用星形連接須采用星形連接【答案答案】D【方法總結(jié)方法總結(jié)】三組獨(dú)立的線圈產(chǎn)生三相交流電，三組獨(dú)立的線圈產(chǎn)生三相交流電，三相交流電的每一相都按照正弦規(guī)律變化，只是三相交流電的每一相都按照正弦規(guī)律變化，只是依次落后；電源與負(fù)載的連接方式有三相四線制依次落后；電源與負(fù)載的連接方式有三相四線制和三相三線制和三

12、相三線制三相交變電流的電路連接方式三相交變電流的電路連接方式 如圖如圖4110所示電路，下列判斷正確的是所示電路，下列判斷正確的是()圖圖4110A甲圖是星形接法甲圖是星形接法B乙圖是三角形接法乙圖是三角形接法C丙圖是三角形接法丙圖是三角形接法 D丁圖是三角形接法丁圖是三角形接法【思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】三角形接法的特點(diǎn)是三個(gè)負(fù)載首三角形接法的特點(diǎn)是三個(gè)負(fù)載首尾相接，每根火線都要與二相負(fù)載相連，星形接尾相接，每根火線都要與二相負(fù)載相連，星形接法的特點(diǎn)是每根火線都要有一公共端，火線只與法的特點(diǎn)是每根火線都要有一公共端，火線只與一相負(fù)載相連一相負(fù)載相連【自主解答自主解答】由該圖可判斷甲、丁是三角形由該圖

13、可判斷甲、丁是三角形接法，乙、丙是星形接法判斷三相交變電流接法，乙、丙是星形接法判斷三相交變電流中電源或負(fù)載的連接方式，四線制一定是星形中電源或負(fù)載的連接方式，四線制一定是星形接法；三線制負(fù)載相同，可能是星形接法，也接法；三線制負(fù)載相同，可能是星形接法，也可能是三角形接法；星形接法一定有一公共端，可能是三角形接法；星形接法一定有一公共端，三角形接法一定是首尾相接三角形接法一定是首尾相接【答案答案】D變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練如圖如圖4111所示，所示，A、B、C是發(fā)電機(jī)的三個(gè)是發(fā)電機(jī)的三個(gè)線圈，它們是線圈，它們是_接法，三個(gè)燈泡的接法接法，三個(gè)燈泡的接法屬于屬于_接法若電源的相電壓是接法若電源的相電壓是220 V，則加在每個(gè)燈泡兩端的電壓是則加在每個(gè)燈泡兩端的電壓是_ V，兩，兩根火線間電壓是根火線間電壓是_V.圖圖4