2.3 单相变压器的极性及判定（教案）-《电机与变压器》同步精品课堂（航空工业出版社）

《电机与变压器》教案 详 细 教 案 一、设计摘要 课程课题 任务2.3 单相变压器的极性及判定 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 本书以培养应用型工程技术人才为根本任务，以基础知识、基本概念、基本定律为主 要编写原则，以“必需、够用”为准则来选择和安排知识点，并合理地更新了教学内容， 突出了电工技术领域的新知识、新技术、新工艺和新方法，力求使教材具有鲜明的时代特 征。在内容讲解中，对与后续课程联系不大及不必要的理论推导进行了较为合理的简化，突出了实践能力培养。 背景分析 《电机与变压器》本书共分9章，主要内容包括变压器基础知识、单相变压器的运行、三相变压器、几种特殊变压 器、三相异步电动机、单相异步电动机、同步电机、直流电机和特种电机。在教学单元中加入了与学 习内容相关的实训，如单相变压器的空载试验和短路试验、三相变压器绕组极性及联结组别的测定等， 将相关技能与知识点同步推进，真正做到了理论联系实际。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 以基础知识、基本概念、基本定律为主 要编写原则，以“必需、够用”为准则来选择和安排知识点，并合理地更新了教学内容。 掌握单相变压器绕组的极性。 掌握变压器绕组的串联、变压器绕组的并联以及 变压器绕组极性的判定方法等内容。 学习任务 描述 掌握单相变压器绕组的极性； 掌握变压器绕组的串联、变压器绕组的并联以及 变压器绕组极性的判定方法等内容。 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 掌握单相变压器绕组的极性； 教学难点 掌握变压器绕组的串联、变压器绕组的并联以及 变压器绕组极性的判定方法等内容。 教学难点突破方法 根据专业实操技术复杂、理论知识含量较高的特点，遵照循序渐进的原则，在知识程度上由浅入深，由易到难，使用示意图片、实物照片及表格形式将各个知识点生动地展示出来，使学生在学习过 程中对书中知识易于理解，且不会觉得枯燥无味。 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、 自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《电机与变压器》，主编：黄平、张海珍，2015年3月第1版；航空工业出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识复习与回顾（2分钟） [引入主题]（2分钟） 引入 问：单相变压器绕组的极性 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入] （3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。 2.学生分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（2分钟） 变压器绕组的极性是指变压器一、二次绕组在同一磁通作用下所产生的感应电动势之 间的相位关系，通常用同名端来标记。 如图2-7所示，变压器的一、二次绕组均绕制在同一铁心上，都被铁心中的交变磁通 穿过。当磁通交变，两绕组产生感应电动势的某一时刻，若一次绕组某一出线端为高电位， 二次绕组也必有某一对应线端为高电位，这两个高电位的对应线端称为同极性端，也叫同名端，通常用符号“·”表示。同理，两个对应低电位的 线端也是同名端。 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生对新专业了解后，再上网查一下新专业所涉及的知识点。 使用学生对新专业有个大概了解，自己再去收集相关资料补充自己的知识面。 学 习 新 知（14分钟） [学习新知] （14分钟） 单相器绕组的连接 绕组的串联和并联在使用变压器时经常遇到，例如 某变压器的二次绕组有两个匝数相等、绕向一致的绕组组成，两个绕组的额定电压均为 110 V, 当电源电压为220 V 时，应将两绕组串联使用，当电源电压为110V 时，应将两 绕组并联使用。 1. 变压器绕组的串联 (1)正向串联 将变压器两个绕组的一组异名端连接起来称为正向串联(也叫首尾相连),如图2-8(a) 所示。此时总电动势为两绕组电动势之和， E=E₁+E₂,电动势会越串越大。 (2)反向串联 将变压器两个绕组的一组同名端连接起来称为反向串联(也叫尾尾相连或首首相连), 如图2-8 (b) 所示。此时总电动势为两绕组电动势之差，E=E₁-E₂。 主要讲解单相器绕组的连接 。 学生在书本上找出对应的内容并勾画出重点内容。 通过直观教学法，使用电教媒体PPT 的形式，不仅能进一步激发学生的兴趣，也有利于加深学生对知识的理解和对内容的掌握。 2. 变压器绕组的并联 (1)同极性并联 将变压器两个绕组的两组同名端分别连接(首端与首端相连，尾端与尾端相连形成环路)称为同极性并联，如图2-9 (a) 所示。当E₁≠E₂ 时，两绕组回路内部的总电动势不 为零，此时会产生环流乐，导致绕组发热和产生损耗，使输出电压和电流都减小，严重 时可能会烧毁绕组；当E₁=E₂ 时，两绕组回路内部的总电动势为零，不会产生环流，这 是变压器并联运行的条件。 (2)反极性并联 将变压器两个绕组的两组异名端分别连接(首尾互相连接形成环路)称为反极性并联， 如图2-9(b) 所示。反极性并联时，绕组将产生很大的环路电流，很可能烧毁绕组，这种 接法是绝对不允许的。 综上可知，在进行绕组连接之前，正确判断变压器绕组的极性是十分重要的。如果极 性接反，轻者不能工作，严重时可能烧毁绕组。 教师根据变压器绕组的并联讲解。 学生跟上老师的思路； 抽取学生回答老师的提问； 让学生能够快速的掌握工序等主要流程的内容 突破了课程内容难点。 3 变压器绕组极性的判定方法 要想正确连接变压器绕组，首先要判断绕组的极性。 1. 直观法 对于两个已知绕向的绕组，可以用直观法判断它们的极性。首先根据右手螺旋定则判 定绕组中电流的方向，若电流从两个同极性端流入(或流出)时，它们产生的磁通方向一 致，这些端点就是同名端。 如图2-10 (a) 所示，二次绕组中两绕组绕向相同，根据右手螺旋定则可知，电流从 2端和4端流入时，在铁心中产生的磁通方向一致，故2端和4端互为同名端。而在图 2-10(b) 中，尽管二次绕组中两绕组绕向相反，但当电流从1端和4端流入时，在铁心中产生的磁通方向也一致，所以1端和4端也互为同名端。 2. 测试法 对于无法观察到绕组绕制方向的变压器，若要判断绕组的极性，只能借助仪表来测试， 测试方法有灵敏电流计法和电压表法。 (1)灵敏电流计法 用一个直流电源和一只灵敏电流计，按图2-11 所示连接电路，直流电源与高压绕组 连接，灵敏电流计与低压绕组连接。当开关S 闭合的瞬间，若指针向右摆动，则二次绕组ul 端为正， ul 端与一次绕组 U1 端为同名端。 教师讲解变压器绕组极性的判定方法，通过展示图片和理论相结合的形式，更形象的记忆 学生跟上老师的思路； 图片展示更加直观 学生再练习（6分钟） 4、分配任务：（6分钟）（思政导入：团队合作，培养学生学会思考，解决问题能力） 1）、以小组为单位回答问题：总结单相变压器绕组的极性。 2）、每组派出代表回答老师提问 4）、学生分组相互评价 5）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 1、教师分配任务小组任务，随堂进行观察和指导。 2.讨论完成后，教师以提问形式选择学生进行问题的回答。 3.各组互评后，教师进行总结评价。 学生小组讨论后每个组派一人或者两人回答。学生之间互评打分。 学生对知识的一个巩固过程，调动学生的学习积极性。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） （引入思政教育：认认真真、严谨细致的工作态度、团队合作精神） 通过本节课所学内容，掌握变压器绕组的串联、变压器绕组的并联以及 变压器绕组极性的判定方法等内容，以基础知识、基本概念、基本定律为主要编写原则，以“必需、够用”为准则来选择和安排知识点，并合理地更新了教学内容。 布置下节课任务（40分钟） 布置下节课任务（40分钟） 预习下节课内容 布 置 作 业（13分钟） [完成作业] （13分钟） 1. 简述单相变压器绕组的极性？ 2. 简述变压器绕组的串联？ 3. 简述变压器绕组的并联？ 板书 设计 六、教学评价 教学评价 通过采用小组讨论分组法、 自主阅读法，书本相结合的方式，能达到教学效果，在各组提问中，回答问题的正确率为98%，大多数学生掌握变压器绕组的串联、变压器绕组的并联以及 变压器绕组极性的判定方法等内容。 七、教学反思 教学反思 通过老师“教”与学生“学”的互动过程，使学生掌握变压器绕组的串联、变压器绕组的并联以及 变压器绕组极性的判定方法等内容，将理论讲授与实践训练相结合，理论讲授中贯穿实际应用，实践中有理念、有方法，易学、易懂、易上手，真正做到了理论联系实际。 教师分配任务 学分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$