高中物理 第4章 远距离输电 第1节 三相交变电流教师用书 鲁科版选修3-2-鲁科版高中选修3-2物理学案VIP免费

第1节三相交变电流学习目标知识脉络1.了解三相交流发电机的构造.2.了解三相交变电流的产生及特点.3.知道三相交变电源与负载的连接方式，线电压与相电压的关系．(重点、难点)4.了解三相交变电流在生产、生活中的广泛应用三相交变电流1．三相交流发电机(1)发电机组成、分类概念同时产生出三相独立的交变电流的发电机组成电枢线圈和磁极分类旋转磁极式旋转电枢式输出功率大输出功率小(2)绕组特点三个绕组具有相同的匝数、绕向，互成120°角．2．三相交变电流的产生(1)旋转磁极式发电机图411(2)三相交流电的产生原理旋转磁极式发电机的三个线圈按如图411所示的方式排列，当此转子在磁场中转动时，三个线圈都会产生感应电动势，且感应电动势的最大值、周期和频率都相同．由于三个线圈平面在空间互成120°角，所以它们到达峰值(或零值)的时刻不同，将依次落后三分之一个周期．(3)图象1图4123．电源与负载的连接方式(1)常用的两种连接方式：三相四线制星形接法、三相三线制星形接法．(2)线电压和相电压①线电压：火线与火线之间的电压，一般为380V.②相电压：火线与中线之间的电压，一般为220V.③两者关系：在星形接法中U线＝U相．1．三相交流发电机的三个线圈的每一个线圈都可以单独向外供电．(√)2．三相交流发电机的三个线圈产生的电动势不同时达到最大值．(√)3．三相交流发电机线圈采用星形接法时，负载也必须采用星形连接．(×)你知道你们家乡的照明电压是多少吗？它是什么电压？【提示】生活中的照明电压是220V，它是相电压．在日常生活中，我们能看到电视机、洗衣机等用电器的电源插头有三只引脚，而录音机、影碟机等用电器的电源插头只有两只引脚．探讨1：这些用电器用的是三相交变电流还是单相交变电流？【提示】三相电广泛用于工业生产，居民用电在多数情况下都是单相的．与此相应，三相插头和插座多用于工业，而单相插头和插座则多用于一般家庭、学校和事业单位．但为安全起见，一般家用或办公用电器的外壳上都接地线，以保证万一发生漏电时，不会导致接触电器的人体遭受电击．这样的电器，其电源插头都做成三只引脚，如电冰箱、洗衣机、电熨斗等．其中一个较粗或较长的引脚是专门用于接地的，而另外两只脚则用于和单相电源的火线与零线接通．因此，与之配套的插座也一律是三孔的．探讨2：三相的“相”是什么意思？【提示】相，就是电源组；三相，就是3个电源组．探讨3：三相交流发电机和单相发电机有何相同点和不同点？【提示】单相发电机只有一组线圈，只产生一相交变电动势．三相交流发电机有三组互成120°的线圈，产生三相独立的交变电流，每组线圈产生交变电动势的原理跟单相发电机的原理相同，都是靠线圈和磁场发生相对运动，利用电磁感应现象产生交变电流．1．三相交变电流的产生三相交流发电机内装有三个完全相同的线圈，三个线圈平面互成120°角放置在同一磁场中．以旋转磁极式发电机为例，当转子磁场匀速转动时，等效于定子线圈做切割磁感线运动，由于定子的三个线圈相同，三个线圈平面在空间互成120°角．故能产生三相交变电流．2．三相电流的异同2(1)相同点：①同为正弦式交流电，E最大＝E有效．②具有相同的周期．③具有相同的峰值和有效值．④相邻两相间有相同的相位差．(2)不同点：它们达到最大值(或零值)的时刻不同，依次落后个周期．3．瞬时值表达式三个绕组(AX、BY、CZ)中产生的感应电动势可用函数分别表示为eA＝Emsinωt，eB＝Emsin(ωt－)，eC＝Emsin(ωt－)．4．图象描述图4135．电源与负载的几种连接方式及特点负载特点三相负载对称三相负载不对称有无中线中线中无电流，可以去掉中线中有电流，必须保留中线连接方式三相三线制星形接法三相三线制三角形接法三相四线制星形接法线相关系U线＝U相I线＝I相U线＝U相I线＝I相U线＝U相I线＝I相1．下列关于三相交变电流的产生原理的说法中正确的是()A．发电机中3个绕组具有相同的匝数和绕向，互成60°B．在转动过程中，每个绕组产生的感应电动势的最大值和周期都相同C．在转动过程中，某时刻每个绕组产生的感应电动势的瞬时值相同D．在转动过程中，每个绕组独立产生的感应电动势的瞬时值、最大值、周期都不相同...