物理43三相交变电流课件

1、想一想导入新课磁悬浮列车是怎样动起来的？现在我们就来解决这个问题第四章第三节三相交变电流1.知道三相交变电流及其线电压和相电压。教学目标知识与能力：2.知道三相四线制供电。3.了解感应电动机的构造和原理。 1.通过实验努力培养学生的动手操作能力。过程与方法：2.通过小组讨论的方式培养学生将知识进行类比、迁移的能力。3.通过课堂联系培养学生用数学工具解决物理问题的能力。2.让学生在学习过程中体会三相交流的对称美。情感与态度：1.通过了解我国的电力事业的发展培养学生的爱国热情。1.三相交变电流及其线电压和相电压。2.三相四线制供电。三相交变电流及其线电压和相电压。教学重难点重点：难点：1.三相交变

2、电流的产生。2.星形联结（Y）。3.三角形联结（）。本节导航4.感应电动机。三相交变电流的产生 三相交流电由三相交流发电机产生，其过程与单相交流电基本相似。定子AXYCBZSN转子 它由定子（磁极）和转子（电枢）组成。定子中放三个线圈：A XB YC Z首端末端 转子装有磁极并以 的速度旋转。三个线圈中便产生三个单相电动势。波形图：大小相等，频率相同，相位互差120三相电动势的特征：Em 特别强调！ 三相交变电流到达零值和峰值的时间，一次落后1/3周期,隐含着相位落后120，这是三相交流电的实质。星形联结（Y） 如果将线圈的U2、V2、W2和负载之间用一根导线连接，这种方法成为星形联结。中性点

3、（中性线）（火线）（火线）（火线）AXYCBZN三相四线制 通常将三个末端联在一起，称为中性点或零点，用N表示 从中性点N引出的导线称为中性线，也称零线 从三个首端A、B、C分别引出相线（即火线）。相 电 压 三相电源星形接法的两组电压每个线圈两端的电压成为相电压CNAB线 电 压两条端线之间的电压成为线电压CBN注意规定的正方向线电压和相电压在大小上的关系：-为相电压 -为线电压线电压和相电压在相位上的关系： 线电压也是对称的，在相位上比相应的相电压领先30o。 在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为：相线零线保护接地线入户的只是三相中的某一单相电路注：三角形联结（）AAXYCBZB

4、C 将三相电源的三个绕组始、末端顺次相联，接成一个闭合三角形，再从三个联接点U、V、W分别 引出三根输电线L1、L2、L3，如图上图所示，这就构成了三相电源的三角形显然，这种接法只有三线制。 特点：线电压即相电压注意： 在生产实际中，由于三相发电机产生的三相电压只是近似正弦波，数值也并非完全相等，所以作形联接时，即使接法正确，也会出现环路电流。因此，三相发电机的绕组极少接成形，通常是Y形联接。只有三相变压器有时会根据需要采用形联接。 应用实例-照明电路ACB.一层楼二层楼三层楼N正确接法:每层楼的灯相互并联,然后分别接至各相电压上。：则每盏灯上都可得到额定的工作电压220V。零线上不能加刀闸和

5、保险感应电动机三相感应电动机是由定子和转子组成 在定子内侧嵌有互成120角的称为定子绕组的三组线圈。 把三组线圈按照星形联结法或者三角形联结法连入三相电路，就可以产生旋转磁场，它就转起来了。鼠笼式感应电动机剖面图 采用特殊的方法也可以使单相交变电流产生旋转磁场，制作单相感应电动机。 洗衣机、电风扇等家用电器安装的是单相感应电动机。课堂小结1.交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。2.交变电流的变化规律： 方向变化规律-线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次；线圈转动一周，感应电流的方向改变两次。 大小变化规律-按正弦规律变化： e=Emsint Em=NBS叫电动势的最大

6、值 i=Imsint I m=E m/R叫电流的最大值 u=Umsint Um=I m R叫电压的最大值1.关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,以下说法中正确的是（ ）CA、线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变B、线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次C、线圈平面经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次D、线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变一次课堂习题解析： 线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次，线圈转动一周，感应电流的方向改变两 次。 2.如图所示，一根通有交流电i =Imsint的长直导线与一个闭合的矩形线圈在同一

7、水平面内，若线圈所受的磁场力的合力方向背离直导线，则交流电必处于每个周期内的（ ）A第一个1/4周期内B第二个1/4周期内C第三个1/4周期内D第四个1/4周期内dcbaitiOTT/4A、C解析：由右手定则可知，第一个1/4周期，线圈的磁感应电流的方向为a-d-c-b，而磁感线的方向是向外的，所以，左手定则，线圈受的磁场力的合力是向下的，即背离直导线。同理可以知道第二个1/4周期和第四个1/4周期线圈受的磁场力的合力是指向直导线；第三个1/4周期线圈受的磁场力的合力是背向直导线。方法一：答案：A、C方法二：由楞次定律可知，当电流增加时，磁通量增加，为阻止磁通量的增加，线圈将远离导线；再由牛顿

8、第二定律可知线圈受的磁场力的合力是背向直导线。由此得到答案A、C。3. 交流发电机工作时的电动势的变化规律为e=EmSint，如果转子的转速和匝数均提高一倍，其它条件不变，则电动 势的变化规律将变化为（ ）A. e=EmSin2tB. e=2EmSin2tC. e=4EmSin4tD. e=2EmSintC高考链接1.(2009福建)一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0，则外接一只电阻为95.0的灯泡，如图乙所示，则( )A.电压表v的示数为220v B.电路中的电流方向每秒钟改变50次C.灯泡实际消耗的功率为484w D.发电机线圈内阻每秒

9、钟产生的焦耳热为24.2JD解析: 电压表示数为灯泡两端电压的有效值,由图像知电动势的最大值Em=V，有效值E=220V，灯泡两端电压，A错；由图像知T=0.02S，一个周期内电流方向变化两次，可知1s内电流方向变化100次，B错；灯泡的实际功率,C错；电流的有效值，发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为，D对。2.(2009浙江)如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为、阻值为的闭合矩形金属线框用绝缘轻质细杆悬挂在点，并可绕点摆动。金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面。则线框中感应电流的方向是（ ）BD.先是A.B.C.先是，后是，后是 由楞次定律，一开始磁通量减小，后来磁通量增大，由“增反”“减同” 可知电流方向是 解析：课后习题答案1.D是中线，b、d间的电压为相电压220V，能使家用电器正常工作；需要a、b、c、d四根电线，供给三相感应电动抽水机的正常工作。2.提示：2根电线，其中一根为相线（L），另一根为中性线（N）；3根电线的一般为三根相线，四根电线的其中3根为相线（L），还有一根为中性线（N）。3.提示：为了尽量使三相电路用电平衡，根据单元的需求。一、二单元各为三相中的某一单相电路，第