董国军：中性线的作用(电工技术基础与技能训练教案)

1课题：三相负载的星形联接（二）——中性线的作用课型：理实一体化课教材分析：在三相负载作星形连接时，中型线的作用是使每相负载能够得到对称的相电压，教材中通过向量知识推导出结论，这种结论对于中职生来说难于理解。本堂课通过实验来推导中性线的作用，有助于加深学生的直观认识。学情分析：学生了解了三相电源作星形联接时相电压与线电压的关系，对于对称三相负载作星形联接能省中性线的情况作了探究，但对中性线在电路中作用感知认识不强，需要通过本堂课加以解决。教学目标：知识目标：1、通过实验知道星形联接的不对称三相负载在无中性线时线电压与相电压和相电流的特点；2、知道中性线在三相负载作星形联接时的作用和安全防护措施。技能目标：1、会按要求连接电路；2、会测量三相电路的电压和电流；情感目标：培养学生勤学苦练、遵章守纪的严谨作风和团队协作精神。教学重难点：重点：指导学生探究不对称负载无中性线时电压和电流的特点。难点：指导学生探究不对称负载无中性线时电压和电流的特点。教学方法：任务驱动法、探究教学法、对比归纳法课时安排：1课时教学过程：教学环节教学实施程序备实训分组共15组，每组2人器材准备每组：①电机拖动实训台1台；②三相灯泡负载2组；③电压表1只；④电流表1只；⑤连接导线若干；⑥多媒体2组组织教学1、整队集合，清点人数（科代表清点人数并汇报）；2、朗诵课前“提示语”；3、电机拖动室安全操作规程及相关要求。讲复习巩固教师活动学生活动设计意图（教师演示三相对称负载做星形联接有中线时的现象并提问）⑴每组灯泡的亮度怎样？⑵灯泡的亮度一样，说明了什么问题？（学生观察负载对称时的现象，思考并回答问题，完成附表一结论）1、线电压是对称的，相电压也是对称的，U线=√3U相。2、中点与零线的电压是0V。3、负载上的电流是对称的，IU=IV=IW。中性线上午电流流过。4、结论：中性线上没有电流，也没有电压，可以省去，变成三相三线制。检查学生上堂课学习掌握情况，为引入本堂课教学内容作铺垫。提出任务三相对称负载作星形联接时中线可以省去，那么中性线在所有星形联接电路中是否就没有作用呢？本堂课我们将通过两个电路来验证中性线的作用。学生观察现象并思考，回答看见的现象，领会本次上课任务通过观察现象激发学生兴趣，引导学生展开探究。制定完成任务步骤展示本堂课任务：验证中性线的作用。验证步骤：1、连接电路三相不对称负载；2、测量不对称三相负载有中性线的电路参数；3、测量不对称三相负载有中性线的电路参数；4、分析中性线在三相负载作星形联接时的作用。学生对照实验报告，认真了解需要测量的参数，明确任务，记忆任务步骤，并思考了解任务实施的基本过程，范教师示范1、教师示范连接三相不对称有中性线电路。1、小组长观看老师示范步骤，规范电路连接。2、认真记忆安全注意事项。熟悉电路连接和测量实验探究实验探究不对称三相负载有中性线的电路参数；1、教师指导并检查电路连接是否正确；2、教师巡回指导学生测量三相不对称负载作星形联接有中性线时电路各种参数；3、教师巡回指导学生对三相不对称负载作星形联接有中性线时电路各种参数的测量。1、学生完成三相不对称负载作星形联接无中性线电路连接；2、测量负载不对称时各相相电压、中点对零线电压、中性线电流等参数并填入实验报告中；训练学生认真严谨的科学探究态度，培养学生创新意识与团队协作精神。理论1、教师收集实验数据(抽问部分学生回答实验数据)；2、引导学生讨论：①不对称星形联接三相负载，在有中性线时，相电压、中性1、学生回答所测的实验数据。（含各相电压、中点与零线之间的电压，中性线电流等参数）2、学生讨论不对称星形联接三相负3训探究线电流的特点是什么？②当我们在不对称星形联接三相负载接入中性线时，电流电压的特点又是什么？载有中性线的情况，并推导结论：①各负载的相电压相等为220V，此时U线=√3U；②星点与零线之间没有电压；③中性线有电流。实验探究实验探究不对称三相负载无中性线的电路参数；1、教师指导并检查电路连接是否正确；2、教师巡回指导学生测量三相不对称负载作星形联接无中性线时电路各种参数；3、教师巡回指导学生对三相不对称负载作星形联接无中性线时电路各种参数的测量。1、学生完成三相不对称负载作星形联接无中性线电路连接；2、测量负载不对称时各相相电压、中点对零线电压、中性线电流等参数并填入实验报告中；理论探究1、教师收集实验数据(抽问部分学生回答实验数据)；2、引导学生讨论：①不对称星形联接三相负载，在没有中性线时，电压、电流的特点是什么？②当我们在不对称星形联接三相负载接入中性线时，电流电压的特点又是什么？3、中性线的作用是什么？4、中性线事故：2006年7月的一天，某市桥西街发生大面积居民家用电器烧毁事故。时值高温季节，用电负荷大，一电缆分接箱中的电缆中性线接头为铜铝材质，并以缠绕方式连接，因此中性线接头严重氧化，最终被烧断，导致近百户居民家用电器不同程度被烧坏。5、中性线的安全保障措施。①中性线上不准安装开关和熔断器；②中性线采用钢芯导线增加机械强度；③连接三相负载时，尽量平衡。1、学生回答所测的实验数据。（含各相电压、中点与零线之间的电压，中性线电流等参数）2、学生讨论不对称星形联接三相负载无中性线的情况，并推导结论：①各负载的相电压不相等，此时U线≠√3U；②星点与零线之间有电压；③各相负载电流不相等。3、学生探讨中性线作用：（回答结论）在三相负载作星形联接时，当负载不对称的情况下，中性线电流不为零。中性线是保证三相负载作星形联接时，即使负载作不对称，也均有对称的电源相电压。4、讨论中性线事故案例发生的原因是什么。5、讨论中性线的安全保障措施。①中性线上不准安装开关和熔断器；②中性线采用钢芯导线增加机械强度；③连接三相负载时，尽量平衡。培养学生的归纳和分析能力，进一步掌握中性线的作用和安全保障措施。评项目总结引导学生复习本堂课结论学生复述中性线的作用学生巩固所学知识学习评价引导学生回顾项目活动过程，抽学生谈学习心得回答学习心得培养学生总结表达能力作业1、完成实验报告2、预习例题10-1.课后独立完成巩固所学知识43、参照实验程序，编制三角形接法的电路实验程序。理现场整理安排值日学生完成“7S”任务（整理、整顿、清扫、清洁、素养、节约、安全）“7S”值日学生：1、关好电源；2、摆放保管好设备器材；3、整理好工位清洁；4、器材设备交接培养学生良好的职业习惯附表：负载对称有中性线UUN/VUVN/VUWN/VUN′N/VIN/mA特点中性线作用负载不对称有中性线UUN/VUVN/VUWN/VUYN/VIN/mA特点负载对称无中性线UUN/VUVN/VUWN/VUN′N/VIN/mA特点中性线作用学生分组表：第一大组：文海军小组第一组第二组第三组第四组第五组第六组第七组组长组员第一大组：周灵霄小组第八组第九组第十组第十一组第十二组第十三组第十四组组长组员5中型线的作用实验报告实验名称：中性线的作用实验目的：1、通过实验验证三相负载作星形连接时线电压与相电压之间的关系；2、通过实验探究中性线在三相负载作星形联接时的作用；3、知道中性线的安全保障措施。实验器材：三相电源，灯泡负载四组，万用表或电压表，电流表，连接导线实验用电路图：1、星形联接对称负载有中性线电路图：2、星形联接不对称负载有中性线电路图：3、星形联接不对称负载无中性线电路图：6实验步骤：1、参考电路图连接电路；2、参照附表测量电路参数；3、将电路中的各项参数填入表格中；4、结合表中数据分析特点。实验注意事项：1、连接时必须将电源关闭；2、电流表切忌并联在电路中；3、实验时注意爱护灯泡等易损件；4、实验数据必须正确填写。实验用表：负载对称有中性线UUN/VUVN/VUWN/VUN′N/VIN/mA特点中性线作用负载不对称有中性线UUN/VUVN/VUWN/VUYN/VIN/mA特点负载不对称无中性线UUN/VUVN/VUWN/VUN′N/VIN/mA特点中性线作用