人教版高中物理选修2-1 《三相交变电流》教案
《认识三相交变电流》 教学设计
《认识三相交变电流》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标（1）理解三相交变电流的产生原理，知道三相绕组的连接方式。
（2）掌握三相交变电流的特点，包括电压、电流的大小和相位关系。
（3）了解三相交变电流在实际生活和工业中的应用。
2、过程与方法目标（1）通过观察实验和分析图像，培养学生的观察能力和逻辑思维能力。
（2）通过对三相交变电流的分析和计算，提高学生运用数学知识解决物理问题的能力。
3、情感态度与价值观目标（1）激发学生对物理知识的兴趣，培养学生探索科学的精神。
（2）让学生体会物理知识与实际生活的紧密联系，增强学生将科学技术应用于实际的意识。
二、教学重难点1、教学重点（1）三相交变电流的产生原理。
（2）三相绕组的星形和三角形连接方式及特点。
2、教学难点（1）理解三相交变电流的相位关系。
（2）运用相关知识解决实际问题。
三、教学方法讲授法、实验法、讨论法、多媒体辅助教学法四、教学过程1、导入新课通过展示生活中常见的三相用电设备，如工厂的大型电动机、居民楼的三相供电系统等，引发学生的兴趣，提出问题：“这些设备为什么要使用三相电？三相电有什么特点？”从而引入本节课的主题——认识三相交变电流。
2、新课教学（1）三相交变电流的产生利用多媒体动画演示三相交流发电机的结构和工作原理。
让学生观察三个绕组在磁场中旋转时产生的感应电动势的变化情况，引导学生理解三相交变电流是由三个在空间位置上互差 120°的绕组在磁场中旋转时产生的。
（2）三相绕组的连接方式讲解三相绕组的两种常见连接方式：星形连接（Y 连接）和三角形连接（△连接）。
通过示意图和实物模型，让学生清楚地看到两种连接方式的线路结构，并分析它们在电压、电流方面的特点。
（3）三相交变电流的特点①电压特点结合数学推导和图像分析，让学生理解三相电压的大小关系和相位关系。
例如，在星形连接中，线电压是相电压的根号 3 倍，且线电压超前相电压 30°。
2024-2025学年高中物理第五章交变电流1交变电流(4)教案新人教版选修3-2
- 巩固学生在课堂上学到的交变电流知识点和测量技能。
- 通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。
- 通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。
教学资源拓展
1. 拓展资源
（1）科普文章：提供一篇关于交变电流在生活中的应用的科普文章，让学生了解交变电流在实际生活中的重要性。
- 采用生动的图标和颜色，使板书更加吸引学生的注意力。
- 引入一些与交变电流相关的趣味小故事或实际应用案例，激发学生的学习兴趣。
- 设计一些互动环节，如提问、小组讨论等，鼓励学生积极参与课堂活动。
③ 板书设计应符合教学实际，与课本内容相符。
- 板书内容应与课本保持一致，确保学生能够将板书与课本知识相结合。
- 讲授法：教师通过详细讲解，帮助学生理解交变电流的核心知识点。
- 实践活动法：教师设计实践活动，让学生在实践中掌握交变电流的测量方法。
- 合作学习法：学生通过小组讨论等活动，培养团队合作意识和沟通能力。
作用与目的：
- 帮助学生深入理解交变电流的核心知识点，掌握交变电流的测量方法。
- 通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。
2. 设计具体的教学活动
- 实验观察：安排学生观察交变电流实验，引导学生注意观察电流表、电压表的读数变化，以及线圈的运动情况。
- 小组讨论：将学生分成小组，让他们讨论交流电测量方法、实际电路分析等话题，鼓励学生提出问题和观点，促进学生之间的互动。
- 角色扮演：让学生扮演电流、电压等角色，通过角色扮演的方式，帮助学生更好地理解交变电流的特性和行为。
f = ω / (2π)
2. 例题二：分析交变电流的特性
题目：已知交流电的电压为U，频率为f，求电流的有效值I'。
高二物理教案-三相交变电流教案
高二物理教案－三相交变电流教案一、教学内容三相交变电流二、教学目标1.了解三相交变电流产生的原理和特点。
2.掌握三相电源的接法和三相电路元件的电气性质。
3.学习三相交流发电机和三相交流电动机的结构、原理和工作特点。
三、教学内容讲解1. 三相交变电流的产生原理和特点：产生原理：三个频率相同、相位差相等的交流电源组成的系统称为三相电源。
三相电源可以采用星形或三角形接法，两种接法的相位差不同。
三相电路中的电动机、变压器和发电机等元件比单相的更加稳定，而且效率更高。
特点：（1）三相电路中的电动机可防止电机的旋转方向的改变。
（2）三相电路中的线圈焦耳损耗仅为等值单相电路的一半。
（3）在发电机中，三个线圈可平衡负载，三相电源的功率比单相电源的功率大，同时使用的线材更少。
（4）三相电路使用的开关设备价格相对比单相电路低。
（5）由于功率大，使电机更适用于较大负载的快速启动。
2. 三相交变电路的组成和性质：三相交变电路由隔离式变压器、星形三相交流发电机、三线电动机、短路电感和各类保护元件组成，其中包括熔断、过流继电器和保护接地故障元件，具有以下性质：（1）三相电路中的电动机可以防止电动机方向的改变。
（2）三相电路的线圈焦耳损耗仅为等值单相电路的一半。
（3）三相电路的电源电压可以比等值的单相电路更稳定地保持相同的振幅。
（4）三相电路的功率比等值的单相电路大。
3. 三相交变电源三相交变电源是产生三相电流的电源。
它的组成主要包括低压发电机、变压器、升压变压器等元件。
三相发电机由转子和定子组成，定子由三个线圈组成，相隔120°，每个线圈在不同的时间发生变化。
三相变压器是由于在多数应用中，所需的电压远高于三相发电机的电压，并且需要经过隔离，然后通过升压变压器（或分步升压器）来提高电压到所需的水平。
4. 三相交流电动机三相交流电动机是根据法拉第电磁感应定律设定的。
其结构包括转子和定子部分。
转子又称为旋转子，由导体制成，平行放置并与轴线同向移动。
人教版高中物理选修2-1《三相交变电流》教案设计
三订交变电流一、教课目的1.知道三订交变电流是如何产生的2.知道产生三订交变电流的三个线圈中的电动势的最大值和周期都同样，时达到最大值（或为零）。
但他们不是同3.知道三订交变电流及负载的连结方式，知道零线、火线、线电压及相电压二、要点三相沟通电的产生和输送方式三、难点三订交变电流及负载的连结四、教课过程（一）引入新课在前述的沟通发电机模型中只有一组线圈，它送出来的是单相沟通电。
在生产实质中应用的大部分是三相沟通电，它由三相电动势供电。
这三个交变电动势产生于三个同时转动的00出来，即是ε A =ε m sinωtε B =ε m sin（ωt－1200）AεC=ε m sin（ωt－2400）（二）新课教课X 1在沟通发电机内部三个线圈中产生的这三个电Z动势，如何与外电路连结以达到供电的目的呢？明显，Y2最简单想象的方法即是三个线圈分别独自地与负载连C B3接，如下图的那样。
这样，每一相线圈就好像一个独立的电源，三相沟通发电机就相当于同时供电的三个独立的电源，而每个电路之间则互不关系。
但是，这样供电共需 6 根输电线，显得不经济，与单相发电机供电没什么两样。
所以，在实质应用中往常采纳一些特别的连结法家对外供电。
这个连结法包含电源线圈的连结和负载的连结。
下边我们就分别来议论其中一些相关问题。
三箱电源的连结A A1、线圈的星形连结（ Y 接法）O U 相U 线在实质应用中，三相发电机的三组线圈常照图加以X连结。
这钟接法叫星形连结。
从每组线圈始端 A 、B 、 CZYO C B BX、Y 、引出输电线叫相线（或叫火线），每相线圈的尾端CZ 连成公共点 O，叫中住点。
从中性点引进的输电线叫中线（因它常接地，又叫零线）。
每根线圈两头点之间的电压叫相电压，用U 相表示，每两根相线之间的电压叫线电压，用U 线表示。
从图中可看出．在星形接法中， U 相≠U 线，它们之间的数目关系如何呢？我们用初等数学的方法来计算一下。
高中高二物理教案三相交变电流范本
高中高二物理教案三相交变电流1. 教学目标1.了解三相交变电流的基本概念及其特点；2.掌握用正弦函数表达三相交变电流的方法；3.熟悉三相电压的测量方法；4.能够通过实验验证三相电路的基本原理。
2. 教学重难点2.1 教学重点1.三相交变电流的定义和特点；2.正弦函数表达三相交变电流的方法；3.三相电压的测量方法；4.三相电路的基本原理。
2.2 教学难点1.三相电路的相序问题；2.三相电路的功率计算方法；3.三相电路的均压原理。
3. 教学内容3.1 三相交变电流的基本概念和特点三相交变电流是由三相电动势所产生的，其波形是正弦曲线，但与单相电流的正弦曲线不同，三相交变电流的波形相互错开，相邻两相的电压波形相位差120度。
3.2 正弦函数表达三相交变电流的方法对于三相交变电流的正弦函数表达式，通常采用以下形式：$$ i_{a,b,c}=I_m sin(\\omega t \\pm \\frac{\\pi}{6}) $$其中，ia,b,c 分别代表三相电流，Im是电流的最大值，$\\omega$ 是角频率，t是时间，$\\frac{\\pi}{6}$ 代表相位差。
3.3 三相电压的测量方法三相电压的测量方法主要有两种：直接测量和间接测量。
直接测量法是通过多用表，分别测量三相电压的大小；间接测量法是通过三相电压之间的关系，比如采用耐压电桥法测量。
3.4 三相电路的基本原理三相电路的基本原理是通过三相电源的电动势，形成一个交变电压源，输出三相交变电流。
对于三相电路，需要注意相序的问题，以及三相电路的功率计算方法和均压原理。
4. 教学方法1.课堂讲解法：通过讲解电路图和公式，介绍三相交变电流的基本概念和特点；2.实验探究法：通过实验验证三相电路的基本原理和特性；3.课外作业：要求学生查阅、整理和总结三相电路的相关知识点。
5. 教学评价1.学生自评：要求学生在课后对所学知识点进行总结和整理；2.互评：要求学生相互评价所做的实验和问题解答；3.教师评价：对学生的学习情况、实验情况和解题情况进行评价。
人教版选择性必修第二册-3.1交变电流-教案
2020-2021学年人教版（2019）选择性必修第二册3.1交变电流教案一、知识与技能1、理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面。
2、掌握交变电流的变化规律及表示方法。
3、理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义。
二、过程与方法1、通过分析交变电流的产生过程，让学生经历从生活实例到物理模型建立的过程，学会建立物理模型的方法并激发学生学习的积极性和主动性。
2、经历对交变电流的变化规律的探究过程，加深领悟用图像描述电流变化的方法。
三、情感态度与价值观1、通过分析交变电流的产生过程，培养学生的观察能力、空间想象能力以及将立体图转化为平面图的能力。
2、根据法拉第电磁感应定律探究交变电流的变化规律，培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。
1、交变电流的产生过程的物理分析。
（重点）2、交变电流的变化规律的探究。
（重点）3、交变电流的产生原理的理解。
（难点）4、交变电流的变化规律的理解及应用。
（难点）多媒体课件一、导入新课：【演示】用示波器或电压传感器先观察用干电池供电时电压的波形，再观察用学生电源交流挡供电时电压的波形。
这两种波形各有什么特点呢？【教师讲解】在显示屏上显示的电压（或电流）随时间变化的图像，在电工技术和电子技术中常常叫作波形图，从波形图上可以很清楚地看到电流的大小和方向的变化，我们把电压、电流的大小和方向随时间做周期性变化的电流叫作交变电流。
本节课我们主要学习正弦式交变电流。
二、讲授新课：1、交变电流【教师提问】干电池供电的波形图和学生电源交流挡供电的波形图有何不同？【学生回答】干电池供电的波形图中，电流（电压）不随时间而变化；交流电源供电的波形图中，电流（电压）随时间做周期性变化。
【教师总结】（1）交变电流：电压、电流的大小和方向随时间做周期性变化的电流叫作交变电流，简称交流。
（2）恒定电流：电压、电流的大小和方向都不随时间变化的电流叫作恒定电流。
（3）直流：方向不随时间变化的电流称为直流。
2024-2025学年高中物理第五章交变电流1交变电流(1)教案新人教版选修3-2
2. 小组讨论成果展示：
- 观察学生在小组讨论中的表现，包括合作、交流、解决问题等。
- 评价小组讨论的成果，如是否能够提出有深度的问题、是否能够有效沟通、是否能够提出合理的解决方案等。
- 针对小组讨论的成果进行反馈，鼓励团队合作、有效沟通、积极思考。
- 针对作业完成情况进行反馈，鼓励学生认真完成作业、积极思考、提高创新能力。
5. 教师评价与反馈：
- 针对学生的课堂表现、小组讨论成果展示、随堂测试、作业完成情况进行综合评价。
- 针对学生的优点进行肯定和鼓励，提高学生的自信心和学习动力。
- 针对学生的不足进行反馈，提供改进的建议和指导，帮助学生提高学习效果。
- 学生能够理解瞬时值、最大值、平均值、有效值等概念，并能够进行相应的计算。
- 学生能够解释交流电的波形图和相位图，理解不同物理量之间的关系。
3. 交流电表的读数方法：
- 学生能够熟悉交流电表的结构和功能，掌握正确的测量和读数方法。
- 学生能够正确使用交流电表进行测量，并能够解释测量结果。
4. 交流电路的基本概念：
3. 信息化资源：
- 教学PPT和教学视频，用于直观展示交流电的产生和特性。
- 相关的在线教学资源和模拟软件，帮助学生更好地理解交流电路。
4. 教学手段：
- 课堂讲解和示范，通过教师的讲解和实验演示来传授知识。
- 小组讨论和实验，让学生通过合作和实践来加深对交流电的理解。
- 问题解决和案例分析，引导学生运用所学知识解决实际问题。
（3）交流电路的分析：分析交流电路时，学生需要考虑电阻、电感、电容等元件的影响，这可能对学生来说是一种挑战。
三相交变电流-人教版选修2-1教案
三相交变电流-人教版选修2-1教案知识点梳理三相交变电流的概念三相交变电流是指三相电源（三个电压相差120度的正弦交流电）输出的电力。
它在现代电力线路中被广泛应用，因其能够降低输电线路的损耗和成本。
基本原理三相交变电流是三个单相电流的矢量和，它们的大小相等，与角度相差120度。
当三相电源接到三相负载电路上时，三相之间会产生磁场，峰值大小与线电压和负载电流有关。
根据洛伦兹力原理，电流通过导体时，会在导体周围产生磁场，进而产生力的作用。
三相交变电流的特点与单相交流电相比，三相电有以下显着特点：•均匀的输出功率。
由于三相电源的输出是平衡的，因此输出功率可以更均匀地分配到三相负载上，不会因为某个相的过载而导致整个系统的停摆。
•波形更加稳定。
三相电在一个完整的周期内，三个相之间的电压和电流相对稳定，因此波形更加平滑，对传输线路的干扰也比单相电小。
•高效的能源传输。
三相电在输送过程中，电压较高，电流较小，导致输送过程中能量的损耗更小。
学习目标通过本次课程的学习，学生应该能够：•理解三相交变电流的概念，了解其在现代电力工程中的应用。
•掌握三相交变电流的基本原理，包括三相磁场产生，电流产生的力学作用等。
•熟悉三相交变电流的特点，包括均匀输出功率、波形稳定、能源传输高效等。
学习重点和难点学习重点：•了解三相交变电流在现代电力工程中的应用。
•掌握三相交变电流的基本原理。
学习难点：•熟悉三相交变电流的特点。
教学过程步骤一：导入通过模拟电力输电过程，引导学生了解三相交变电流的基本概念和应用。
步骤二：讲解详细解释三相交变电流是什么，以及其在电力工程中的应用；然后讲授三相交变电流的基本原理。
步骤三：演示通过电路板和模拟电路演示三相交变电流在不同负载条件下的变化。
步骤四：练习根据教师提供的样例题目，学生自行计算三相交变电流中的电压、电流等关键参数。
步骤五：总结带领学生回顾本次课程的关键点，加深学生对三相交变电流的理解。
总结三相交变电流是一个在现代电力工程中重要的概念。
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三相交变电流
教学目的
1．使学生了解三相交流电的产生及其特点．
2．使学生了解三相交流电路的连接方法．
教具
单相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；伏特表等．
教学过程
一、复习单相交流电的产生
出示单相交流电的产生示教模型，依据模型简述交流电的产生及交流电的特点．
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、新课教学
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，产生三个交变电动势．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．
（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原因．
（3）三相交变电流的图象．
先依据单相交变电流的图象画出A相交变电动势的图象，然后让学
的B和C相交变电动势的图象．
图象直观地表达了三相交变电流各相电动势的异同．
（4）三相交变电流的供电．
依据教材图18-22所示的电路介绍三相六线制供电电路．该电路使三相交流电成为三个独立的电源给各自的负载供电，显示不出三相交流电供电的优越性．实际供电中是用四条或三条导线供电．
2．星形连接．
由三相六线供电演变为三相四线供电，需要帮助学生解决以下问题：三相交流电使用公共的中线时，各相电流怎样形成通路？各相之间会不会产生相互影响的现象？
为此，增加以下的演示实验．按图1组成电路（制成示教板）．图中①～⑧均为香
蕉插头的插空，接线A1B1、A2B2的两端均有香蕉插头．接通电路使灯泡正常发光．在接电路的情况下，用带插头的导线连接A1A2、B1B2，此过程中灯泡仍正常发光，且电流表读数不变．最后拆除A1B1，灯泡仍正常发光，且先后开关电键K1、K2都能分别控制电路的通断．实验说明两个电路公用一根导线，每个电路仍然是独立的，互不影响．（1）星形连接（符号：Y，亦称Y形接法）．
根据演示实验，引入星形连接电路．出示三相电路示教板，并按图2组成电路，演示三相四线供电电路．电源用三相交变电流模型发电机，或用三相变压器．分别开关电
键K1、K2、K3，三相负载均能独立工作，并不影响其它两相．
（2）火线和零线．
火线：亦称相线．能使试电笔的氖泡发光．从每个线圈始端引出的导线．
零线：亦称中性线，从三个线圈末端公共点引出的导线通常是接地的．不能使试电笔的氖泡发光．
演示：用试电笔区分交流市电的火线与零线．
（3）相电压与线电压．
相电压：每个线圈两端的电压．
线电压：两条相线间的电压．
演示实验：验证相、线电压的关系．利用三相电路演示实验装置．用两个示教交流电压表同时测相、线电压的值，它们的值符合：
例题交流市电电压为220V，它是三相四线供电制一相的相电压，
（利用演示实验说明三相三线供电制的可能性及其供电条件．实验仍用三相电路示教板，但需三相负载相同，并在中性线上串联一个交流电流表．当三相同时供电时，电流表的读数为零．实验说明三相负载平衡时，中性线上无电流，可以去掉．
3．三角形连接．（符号是△）
接法：发电机的三个线圈始端和末端依次相连．
特点：U线=U相．
三、作业
课外作业：用试电笔（最好自制）区分家中插座的零、火线并检查开关是否接在火线上．
教学分析
本节教材虽非重点内容，但三相交流电在日常生活用电和工农业生产用电中被普遍地采用，使学生了解一些三相交流电的常识是很必要的．三相交流电是三个相位不同的交流电源组合供电，这跟学生习惯的单个电源独立供电的情况不同，使学生在学习这些知识时遇到困难．几个独立电路公用一段输电线，各电路之间是否产生相互影响？通过公共输电线的电流跟各独立电路的电流有什么关系？理解这些问题要以叠加原理为基础．学生尚不具备这些基础知识，所以在教学中通过实验说明几个电路公用一段输电线不会产生相互影响，彼此仍然是独立的．同时，实验也能给学生以感性认识，以便理解叠加原理．
相电压与线电压的关系，可用数学方法予以证明，但要涉及三相交变电流的瞬时值表达式．教材本身没有介绍三相交变电流的瞬时值，所以教学中就利用实验结果，给出了星形接法的线、相电压的关系：
资料
三相四线制线电压与相电压的关系．
设：三相交变电流A相的瞬时值为u A=u m sinωt则B、C两相电压
由于A、B、C三相尾端相接，则A、B两相线间的线电压：u AB=u A-u B，所以：
比较u AB和u A，可知线电压最大值是相电压最大值的。