高中物理4.1《三相交變電流》課件 （魯科選修3-2）

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歡迎進入物理課堂 第1節(jié)三相交變電流 課標定位 學習目標 1 了解三相交流發(fā)電機的構造 2 了解三相交變電流的產(chǎn)生及特點 3 知道三相交變電源與負載的連接方式 線電壓與相電壓的關系 4 了解三相交變電流在生產(chǎn) 生活中的廣泛應用 重點難點 1 三相交變電流的產(chǎn)生過程及其變化規(guī)律 2 三相交變電源與負載的連接方式 核心要點突破 課堂互動講練 知能優(yōu)化訓練 第1節(jié) 課前自主學案 課前自主學案 一 三相交流發(fā)電機1 定義 能同時產(chǎn)生出 獨立的 的發(fā)電機 2 主要組成 和 三相 交變電流 電樞線圈 磁極 磁極 電樞 匝數(shù) 繞向 120 最大值 周期 三 電源與負載的連接方式1 三相電源的星形接法 如圖4 1 1所示 圖4 1 1 1 相電壓 與 之間的電壓 如UA UB UC 2 線電壓 與 之間的電壓 如UAB UBC UCA 火線 中線 火線 火線 2 負載與電源的連接方式 1 三相四線制星形接法 如圖4 1 2所示 圖4 1 2 此接法一般用在負載 的場合 各相用電情況不相同時 中線中有 去掉中線 不對稱 電流 不能 對稱 3 三相三線制負載的三角形接法 如圖4 1 4所示 圖4 1 4三角形接法的負載的相電壓和線電壓 相等 核心要點突破 一 三相交變電流的產(chǎn)生及特點1 三相交流發(fā)電機的構造特點三相交流發(fā)電機內(nèi)裝有三個完全相同的線圈 三個線圈平面互成120 角放置在同一磁場中 小功率發(fā)電機可以采用旋轉(zhuǎn)電樞式 大功率發(fā)電機采用旋轉(zhuǎn)磁極式 2 三相交變電流的產(chǎn)生 以旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機為例 當轉(zhuǎn)子磁場勻速轉(zhuǎn)動時 等效于定子線圈做切割磁感線運動 由于定子的三個線圈相同 三個線圈平面在空間互成120 角 故能產(chǎn)生三相交變電流 5 e t圖象 三相交變電流的e t圖象如圖4 1 5所示 圖4 1 5 特別提醒 1 三相交變電流的每一相電流的變化規(guī)律跟前面學過的正弦式交變電流完全相同 2 三相電流間的相位關系決定了表達式和圖象的關系 3 三相交流發(fā)電機由于電樞的特殊連接關系 對外供電時電壓 及電流 不是簡單地相加或相減的關系 即時應用 即時突破 小試牛刀 二 三相交變電流電源與負載的連接方式1 三相交變電流的零線與火線 相電壓與線電壓 1 零線與火線零線 從公共點引出的導線叫做中性線 照明電路里中性線是接地的 又叫做零線 火線 從每個繞組的始端引出的導線叫做端線 也叫相線 在照明電路里俗稱火線 2 線電壓與相電壓相電壓 在三相電路里 每個線圈兩端 火線與中線之間 的電壓叫相電壓 用U相表示 線電壓 在三相電路里 兩線圈首端間 火線與火線之間 的電壓叫線電壓 用U線表示 在我國日常電路中 相電壓是220V 線電壓是380V 圖4 1 6 2 電源繞組的三角形接法 接法 如圖4 1 7所示 將一相繞組的末端與另一相繞組的始端依次相連 構成一封閉三角形 由繞組間彼此連接的各點引出三根導線作為連接負載之用 這樣的接法稱為三角形接法 顯然 三角形接法屬于三相三線制 且U線 U相 圖4 1 7 3 三相負載的星形接法 對于三相不對稱負載 如生活照明電路 中線有電流通過 必須采用三相四線制接法 如圖4 1 8所示 圖4 1 8 對于三相對稱負載 如三相電動機 在星形接法時流過中線的電流為零 因而有無中線對電路毫無影響 負載的相電壓仍然是對稱的 故可以取消中線 就構成了三相三線制供電系統(tǒng) 即時應用 即時突破 小試牛刀 2 如圖4 1 9所示 A B C為三相交流發(fā)電機3組線圈的輸出 上面連著1組對稱的負載 發(fā)電機的輸出電壓為380 220V 圖中負載采用的接法是 各相負載兩端的電壓是 圖4 1 9 解析 由題目可獲得的信息 1 發(fā)電機輸出2種電壓 相電壓是220V 線電壓是380V 2 發(fā)電機的3個繞組是星形接法 由于三相負載的一端都接于一點 故負載采用的是星形接法 在星形接法中負載兩端的電壓即相電壓220V 故負載兩端的電壓為220V 答案 星形接法220V 課堂互動講練 關于三相交變電流 下列說法不正確的是 A 三相交流發(fā)電機的三個線圈產(chǎn)生的交變電動勢有相同的周期和最大值B 三相交流發(fā)電機的三個線圈的每一個線圈都可以單獨向外供電C 三相交流發(fā)電機的三個線圈產(chǎn)生的電動勢不同時達到最大值D 三相交流發(fā)電機線圈采用星形連接時 負載也必須采用星形連接 答案 D 方法總結 三組獨立的線圈產(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 只是依次落后 電源與負載的連接方式有三相四線制和三相三線制 如圖4 1 10所示電路 下列判斷正確的是 圖4 1 10 A 甲圖是星形接法B 乙圖是三角形接法C 丙圖是三角形接法D 丁圖是三角形接法 思路點撥 三角形接法的特點是三個負載首尾相接 每根火線都要與二相負載相連 星形接法的特點是每根火線都要有一公共端 火線只與一相負載相連 自主解答 由該圖可判斷甲 丁是三角形接法 乙 丙是星形接法 判斷三相交變電流中電源或負載的連接方式 四線制一定是星形接法 三線制負載相同 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 三角形接法一定是首尾相接 答案 D 變式訓練如圖4 1 11所示 A B C是發(fā)電機的三個線圈 它們是 接法 三個燈泡的接法屬于 接法 若電源的相電壓是220V 則加在每個燈泡兩端的電壓是 V 兩根火線間電壓是 V 圖4 1 11 解析 發(fā)電機的線圈 燈泡均為星形接法 每個燈泡兩端的電壓等于相電壓 為220V 兩根火線間的電壓為線電壓 等于380V 答案 星形星形220380 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全