2022-2023学年第一学期广东中职高一劳动版电工仪表与电气测量（第二版）第六章第二节指针式功率表 教案

教 案 首 页 章节序号 40 章节名称 6-2 指针式功率表 教学目标 1．熟悉单相指针式功率表的结构、工作原理和使用方法。 2．掌握单相指针式功率表量程扩大的方法。 3．了解指针式低功率因数功率表的用途、结构和使用方法。 4．了解三相指针式功率表的原理 教学重、难点及 解决方法 重 点：1.电动系功率表量程的扩大的方法。 2.电动系功率表的使用方法。 难 点：电动系功率表量程的扩大和使用方法。 解决办法：电动系测量功率表的结构利用教具和多媒体课件展示。在结构清晰的条件下，通过演示操作，解决功率表如何进行量程扩大和使用方法难点。 授课教具 电动系功率表、多媒体教学设备。 授课方法 讲授法、直观演示法。 教学反思 和建议 电动系功率表，重在如何使用。本节课是电动系功率表量程扩大方法和使用方法的学习，必须结合功率表的实物，通过演示操作的方法，将知识点讲清、讲透。 教 学 活 动 教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动 【组织教学】 1.巡查教学环境； 2.督促学生手机关机，集中放入手机袋，统一保管； 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况； 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.电动系测量机构的结构。 2.电动系测量机构的工作原理。 3.电动系仪表的特点。 【教学引入】 指针式功率表的核心是电动系测量机构。电动系测量机构的主要特点是同时具有固定线圈和可动线圈，可以分别供不同的电流通过，使得电动系仪表能够测量电功率、相位等与两个电量有关的物理量。 【讲授新课】 一、单相指针式功率表 1.功率表的结构及工作原理 电动系功率表由电动系测量机构和分压电阻构成示。把匝数少、导线粗的固定线圈与负载串联，从而使通过固定线圈的电流等于负载电流，因此，固定线圈又称功率表的电流线圈；把匝数多、导线细的可动线圈与分压电阻RV串联后再与负载并联，从而使加在该支路两端的电压等于负载电压，因此，可动线圈又称功率表的电压线圈。 功率表的指针偏转角： 公式说明，在交流电路中，电动系功率表指针的偏转角与电路的有功功率成正比。此外，电动系功率表标度尺的刻度是均匀的。 在直流电路中，电动系功率表指针的偏转角也与电路的功率成正比。 2.功率表的量程及扩大 在实际中，往往需要扩大功率表的量程。功率表的功率量程主要由电流量程和电压量程来决定。因此，功率量程的扩大一般要通过电流量程和电压量程的扩大来实现。 （1）电流量程的扩大 电动系仪表的电流线圈是由完全相同的两段线圈组成的，这样就可以利用金属连接片将这两段线圈串联或并联，从而达到改变功率表电流量程的目的。 当金属连接片按图a连接时，两段线圈串联，电流量程为IN；当金属连接片按图b连接时，两段线圈并联，电流量程扩大为2IN。可见，电动系功率表的电流量程是可以成倍改变的。 （2）电压量程的扩大 电动系功率表电压量程的扩大是通过对电压线圈串联不同阻值分压电阻的方法来实现的，如图所示。 只要在功率表中选定不同的电流量程和电压量程，功率量程也就随之确定了。 例如，D19-W型功率表的电流量程为5/10A，电压量程为150/300V，其功率量程为 以上功率是指负载的功率因数cosφ=1时的情况。而感性或容性负载的cosφ<1，因此，上述量程是指该功率表最大功率量程。 3.功率表的使用 电动系功率表的型号较多，但使用方法基本相同。以D26-W型单相功率表为例，说明电动系功率表的使用方法。该功率表有150V、300V、600V三个电压量程和2.5A、5A两个电流量程。 （1）选择量程 功率表有电流量程、电压量程和功率量程三种量程。功率量程实质上是由电流量程和电压量程来决定的，它等于两者的乘积，即P=UI，它相当于负载功率因数cosφ=1时的功率值。 选择时要使功率表的电流量程略大于被测电流，电压量程略高于被测电压。 通常，在使用功率表时，不仅要注意被测功率不能超过仪表的功率量程，而且要用电流表和电压表监测被测电路的电流和电压，使之不超过功率表的电流量程和电压量程，确保仪表安全可靠地运行。 （2）接线 由于电动系仪表指针的偏转方向与两线圈中电流的方向有关，为了防止指针反转，规定了两线圈的发电机端用符号“*”表示。功率表应按照“发电机端守则”进行接线。 发电机端守则：使电流从电流线圈的发电机端流入，电流线圈与负载串联；使电流从电压线圈的发电机端流入，电压线圈与负载并联。 按照上述原则，功率表的接线有以下两种方式： 1）电压线圈前接方式 电压线圈前接方式适用于负载电阻远远大于功率表电流线圈电阻的情况。 2）电压线圈后接方式 电压线圈后接方式适用于负载电阻远远小于功率表电压线圈电阻的情况。 由于功率表电流线圈的损耗通常比电压线圈支路的损耗小，采用电压线圈前接方