关于《三相交流电源》章节的教学探析

【摘要】本文主要对三相交流电源的星形联结法进行简单的分析，研究相电压和线电压的定义及它们之间的关系。该内容是后续三相负载的联结、三相交流电动机的学习基础，同时三相电源的星形联结是实际生产生活中三相电源常用的一种联结方式，是对电机和设备进行控制的基础，所以该内容也是中职学生必须掌握的一个重要知识技能点。

【关键词】三相交流电源 星形连接 相电压 线电压

【中图分类号】G712.4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）20-0182-01

当前，我国在电力工程上主要采用三相交流电。所谓三相交流电源就是由三个幅值相等、频率相同、彼此之间相位互差120°的正弦电压所组成的供电系统。《三相交流电源》是职业教育汽车专业课程改革创新教材《汽车电工电子技术基础》第二章第三节的内容，也是职业教育专业课教学的重点内容之一，是学生学习、研究电工学的基础课程。教师用怎样的教学方式、手段、情境模式来给学生教学，让学生深刻的学习、理解、消化所学的知识，很值得教师们研究。

一、明确章节教学目标、重难点及教学过程

要想让学生能高效完成该章节的学习内容，就要确立教学目标，通过理实一体化教法来实施教学，确保学生在理论知识学习的基础上，能进一步熟悉三相交流电机的绕组接法。主要教学目标是：熟悉三相交流电源的定义；掌握三相交流电源的星形联接图；学会分析相電压和线电压的关系，让学生在学习的过程中巩固好相关知识点。技能方面，要求学生能熟练掌握三相交流电的绕组接法。

三相交流电源的星形联接图作为教学的重点，囊括了本节课所有的相关物理量及知识点。而相电压和线电压的关系则是教学中的难点所在，因为部分学生数学基础较薄弱，求解相电压和线电压之间的关系会应用到很多复杂的原理和法则，会使学生产生厌学心理。教师要全面掌握教学的重点和难点，帮助学生学好相关知识点。

具体教学过程可以按以下步骤实施：

（1）可以通过观看视频的方式，让学生理解三相交流电源产生的原理；

（2）可以画出矢量图，让学生掌握相电压和线电压之间的关系；

（3）创设情境，引入新课；

（4）讲授新课；

（5）课堂小结；

（6）布置作业；

（7）情感态度和价值观的确立。

二、利用信息化手段，合理组织教学

教师在教学实施过程中，可以充分利用信息化教学手段，先在课堂上展示（2孔、3孔、4孔）插座的图片，引导学生思考：家用冰箱和洗衣机等电器使用的都是单相交流电源（220V），与电源连接多是通过2孔和3孔的插座。然后提问引入思考，如：学校实训车间使用的4孔插座接的是什么电源？通过展示插座图片来介绍单相交流电和三相交流电的实际应用不同之处，激发了学生的学习兴趣，又将理论知识联系实际生活。

随后的教学中，可以通过教学视频的播放，介绍三相交流发电机的基本构造和三相交流电源产生的工作原理。而通过播放动画的方式阐述，效果直观，既可以吸引学生的注意力，又便于学生更好的理解。教师可以借此引出“什么是三相交流电源？”最后得出结论：导体切割磁感线产生感应电动势，3组线圈分别产生3个幅值相等、频率相同、彼此之间相位相差120的电动势（相当于3个单独的单相交流电源），从而组成三相交流电源。

通过观看视频了解到三相交流电源发电机有3组绕组，即6个接线端，但在实际电路连接中，接负载的出线端只有4个（例4孔的插座），那另外2根出线端去哪了呢？绕组之间到底应该怎么联接？

教师可以通过设问的方式启发学生思考绕组的实际联接方法，引导学生带着问题去学习，增强其学习的目的性，调动其学习的积极性。

教师要详细讲解绕组星型联接的方法（引导学生分析视频内容，共同画出联接图），在此基础上，结合实际应用，得出相关知识点：中性点（零点）：3个绕组末端的联接点——N；中性线（零线、地线）：由中性点引出的导线；相线（火线）：3个绕组首端引出的导线—A、B、C；相电压：各相线与中性线之间的电压—UP：UA、UB、UC；线电压：相线与相线之间的电压—UL：UAB、UBC、UCA；最后，得出结论：UA=UB=UC频率相同相位互差120°，UAB=UBC=UCA频率相同相位互差120°；供电方式：三相四线制（3根火线1根零线：220V/380V）；三相三线制（3根火线无零线：380V）。这样可以突出本节课重点，并且与提出的设问相呼应，即说明了“三相交流电源”的6个接线端如何变成4个出线端接4孔的插座，将理论知识联系实际应用，学以致用。

教师还可以播放微课短视频（根据KVL定律列出相电压与线电压的关系式，画出相电压的矢量图，根据平行四边形法则画出线电压的矢量图；用三角尺量出线电压矢量的大小和线电压与对应相电压之间的夹角，比较两者之间的大小和相位关系，得出结论）。通过播放微课视频的方式吸引学生的注意力，最重要的是视频中用三角尺量尺寸和角度的方法，大大简化了本节课的难点，学生非常容易掌握。

理论教学结束前，教师可以适时的讲解例题，如：我国供电系统中，相电压为220V，则线电压为多少？为哪种供电方式？将理论知识联系实际生活，同时对本节课的重难点知识再次进行巩固。

学生实际操作环节中，要让学生动手实验：播放视频（用万用表测试4孔插座各插孔间的电压，记录数据，分析计算，得出结论）。用实际数据验证知识点，将理论联系实际。

三、认真进行课时总结，及时反思

课程结束时，要及时对该章节内容进行总结反思，如：三相交流电源的产生和定义、三相交流电源的星形联接和相关物理量、相电压和线电压的关系。学生对知识点进行归纳总结，加深其对知识点的印象，锻炼其归纳总结的能力。

教学过程中主要应用了多媒体课件，先通过播放视频演示发电机的工作原理，将课堂氛围活跃起来，师生共同分析视频、画出联接图，引出知识点，对教学起到了积极的促进作用，再由教师启发学生思考问题、通过师生互动分析、得出相关知识点和结论，突出重点；再使用微课生动形象得化解难点，便于学生掌握；最后通过实验论证理论知识，达到学以致用的效果。以学生为主体的教学模式显然要比以教师为主的授课模式更加能突显出学生学习的自主性，让学生更好得掌握新知识点。不足之处：缺乏培养学生动手实践能力的教学环节。改正方法：采用理实一体化的方式，安排学生自己动手测量每种插座的各个插孔之间的电压，对实验数据进行分析总结，得出结论，培养学生的动手能力。

参考文献：

[1]李岩.电路分析基础[M].高等教育出版社，2015，07.

[2]张明言.电工测量[M].华南理工大学出版，2016.05.

[3]秦永利.三相异步电动机结构分析[M].高等教育出版社，2015，06.

[4]张勇.电工学[M].高等教育出版社，2015.04.

作者简介：

郎秀珍（1984-），女，安徽芜湖人，中学二级教师，研究方向：电工电子技术。