日光灯电路的安装及功率因数的提高

学习情境4日光灯电路的安装及功率因数的提高【学习情境描述】通过线圈参数的测量和日光灯电路的安装，引导学生掌握测量电感线圈R、L参数方法和日光灯电路安装的基本技能，理解提高功率因数的意义及方法。【教学目标】知识目标：1、学会使用交流电压表、交流电流表和功率表测量线圈参数的方法。2、了解日光灯各部件的作用。3、理解提高功率因数的意义及方法。能力目标：1、能够测量线圈参数。2、能够安装日光灯电路。3、熟练掌握功率表和功率因数表的使用方法。学习情境4日光灯电路的安装及功率因数的提高【教学环境】场所：多媒体教室、电工实验室设备：常用电工工具、交流电压表、交流电流表、功率表、功率因数表、正弦交流电源、单相调压器、日光灯灯管、镇流器、启辉器、电容器、防护用品教学资源：日光灯电路安装及功率因数提高的教学课件、电子教案、功率表的使用视频学习情境4日光灯电路的安装及功率因数的提高【教学目标】知识目标：1、理解阻抗、电抗、感抗的概念。2、理解有功功率的概念。能力目标：1、能够根据电路图进行设备安装与连接。2、熟练掌握交流电压表、电流表和功率表的使用方法。3、能够根据测量数据计算线圈参数。态度目标：1、能主动学习，在完成任务过程中发现问题，分析问题和解决问题。2、在严格遵守安全规范的前提下，能与小组成员协作共同完成本学习任务。任务一：线圈参数的测量【任务描述】一个电感线圈是由导线绕成的，除电感外还有电阻，同时在线圈的匝间还存在微量的分布电容。在较低频率（例如50Hz）的正弦激励下，匝间电容可忽略，此时电感线圈的电路模型可以看作电感元件与电阻元件串联的电路。现有交流电压表、电流表、功率表各一块，要求设计一个试验电路，测量出线圈的参数（线圈电阻R和电感L）。任务一：线圈参数的测量【任务准备】课前预习相关知识部分。理解正弦交流电路中的阻抗、电抗、感抗和有功功率的概念，掌握RL串联电路的伏安关系，学会使用交流电压表、电流表和功率表，能进行基本的电气测量。并独立回答下列问题。1、在有效值为100V、频率为50Hz的正弦交流电压源上，接有一感性负载，若线路电流的有效值为2A，则该感性负载的阻抗模是多少？2、在有效值为100V、频率为50Hz的正弦交流电压源上，接有一感性负载，其消耗的有功功率为120W，线路电流的有效值为2A，该感性负载的等效电阻是多少？3、一个感性负载，其阻抗模｜Z｜＝50Ω，等效电阻R=30Ω，则该感性负载的等效电感L为多少？任务一：线圈参数的测量【相关知识】电感线圈可用RL串联电路为模型，如图4-1所示。采用电压表、电流表和功率表可以测量出电感线圈的参数R和L，这种方法称为三表法。任务一：线圈参数的测量任务一：线圈参数的测量【任务实施】1．按图接线，用电压表、电流表、功率表三个表测量线圈的参数R和L。任务一：线圈参数的测量2．经教师检查后，合上电源开关。调节调压器，使电压输出220V，读取电流表和功率表的读数，作记录，记入表4－1中。任务一：线圈参数的测量测量值计算值U（V）I（A）P（w）R（Ω

）L（H）【教学目标】知识目标：了解日光灯各部件的作用。能力目标：能够安装日光灯电路。态度目标：1、能主动学习，在完成任务过程中发现问题，分析问题和解决问题。2、在严格遵守安全规范的前提下，能与小组成员协作共同完成本学习任务。任务二：日光灯电路的安装【任务描述】日光灯是常用的照明灯具，请了解日光灯电路，利用已有器材：镇流器（非电子式）、启辉器、日光灯管等，安装一个日光灯电路。并对已经安装好的日光灯电路进行测量，要求测量电路的电压、电流、有功功率、功率因数。任务二：日光灯电路的安装【任务准备】课前预习相关知识部分。了解日光灯各部件的作用。学会使用交流电压表、电流表、功率表、功率因数表，并独立回答下列问题。1、日光灯电路由哪几部分组成？2、日光灯是怎样启动的？3、在日光灯电路中，启辉器起了什么作用？试阐述启辉器在日光灯电路中所起的作用。4、列举出你所见过或知道的电感元件。日光灯电路中镇流器起什么作用？它是不是电感元件？具有什么频率特性？任务二：日光灯电路的安装【相关知识】日光灯的结构日光灯电路由灯管、镇流器和启辉器三部分组成，如图所示。任务二：日光灯电路的安装【任务实施】1、按图接线。经教师检查后，合上电源，调节调压器，使其输出电压从零开始慢慢增大，观察日光灯的启动过程。任务二：日光灯电路的安装2、将调压器的输出电压调至220V，使日光灯正常工作后，测量各电流、电压及功率值记入表4－2。任务二：日光灯电路的安装总电压U（V）镇流器电压UL（V）灯管电压UA（V）总电流I（A）有功功率P（W）功率因数cosφ【教学目标】知识目标：理解提高功率因数的意义及方法。能力目标：熟练掌握功率表和功率因数表的使用方法。态度目标：1、能主动学习，在完成任务过程中发现问题，分析问题和解决问题。2、在严格遵守安全规范的前提下，能与小组成员协作共同完成本学习任务。任务三：日光灯电路功率因数的提高【任务描述】在实际的交流电路中，大多数交流负载都是感性的，由于感性负载的存在使得电路的功率因数较低。请了解提高功率因数的意义，并提高日光灯电路的功率因数。任务三：日光灯电路功率因数的提高【任务准备】课前预习相关知识部分。理解提高功率因数的意义及方法。学会使用交流电压表、电流表、功率表、功率因数表，并独立回答下列问题。1、提高功率因数有什么意义？2、能否采用电容器和负载串联的方法来提高功率因数？3、试用相量图说明在感性负载处并联电容器可以提高功率因数的理由。4、与感性负载并联的电容量C越大，功率因数就越高吗？为什么？5、一台单相感应电动机接到50Hz、220V正弦交流电源上，吸收功率为700W，功率因数为0.7，欲将功率因数提高到0.9，试求所需并联的电容。任务三：日光灯电路功率因数的提高【相关知识】一、提高功率因数的意义提高用电的功率因数，能使电源设备的容量得到合理的利用，能减少输电电能损耗，还能改善供电的电压质量。因此提高功率因数可以提高经济效益，有非常现实的意义。任务三：日光灯电路功率因数的提高二、并联电容提高功率因数提高功率因数的方法之一是在感性负载两端并联一个电容器，如图所示。任务三：日光灯电路功率因数的提高【任务实施】1、按图接线。经教师检查后，合上电源，调节调压器，使其输出电压从零开始慢慢增大到220V。任务三：日光灯电路功率因数的提高2、取C值分别为0μF、2μF、4μF、6μF时测取U、I、I1、I2、P、cosφ值，记入表4－3。在实