3.3 单相电能表测量电能（教案）-《电气测量技术》同步精品课堂（高等教育出版社）

《电气测量技术》教案 详 细 教 案 一、设计摘要 课程课题 任务3.3 单相电能表测量电能 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 在进行单相电能表测量电能的教学中，学生普遍能够理解电能表的基本概念和测量原理，但对电能表的内部构造和误差分析理解不够深入。多数学生对电能表的接线方式和参数设置（如电流、电压设置）掌握较好，但对于电能表的校准和故障排除等高级操作技能较为生疏。此外，学生在理解功率因数对电能表读数影响方面存在困难，对电能表的选型和应用场景判断也不够准确。 背景分析 电气测量技术课程是电气工程及其自动化专业的核心课程之一，对于学生理解电气系统的运行和维护至关重要。随着工业自动化和智能制造的发展，对电气测量技术的要求越来越高，这要求学生不仅要掌握传统的测量技术，还要了解现代测量技术如智能传感器和数据采集系统。学生通常对电气测量的基本概念有所了解，但缺乏实际操作经验和对高精度测量设备的认识。此外，学生可能对电气测量在现代工业中的应用场景理解不足，包括其在能源管理、系统监控和故障诊断中的作用。课程设计需要结合理论教学和实验室实践，使学生能够将理论知识应用于实际问题的解决，并增强其对新技术的适应能力。教师应注重培养学生的工程实践能力和创新思维，以适应未来电气工程领域的挑战。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 培养学生利用电机拖动技术解决实际工程问题的能力。 认识单相电能表 探究单相电能表的工作原理 使用单相电能表测量电能 单相电能表测量电能的故障排除 学习任务 描述 认识单相电能表 探究单相电能表的工作原理 使用单相电能表测量电能 单相电能表测量电能的故障排除 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 认识单相电能表 探究单相电能表的工作原理 教学难点 使用单相电能表测量电能 单相电能表测量电能的故障排除 教学难点突破方法 重新强化对知识难点的深度把握，调整本节课的相关内容，利用简明易懂的语言，深入浅出的方式，阐述基础理论知识，做到粗细结合、详略得当， 有助于学生的学习和理解。 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 《电气测量技术》，主编：杜德昌，2021年3月第2版；高等教育出版社出版。 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） 预习单相电能表的工作原理 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） [探索新知] （2分钟） 电能表是用来测量电能的仪表，俗称电度表、火表，常见的电能表如图3-3-1 所示。 1.分类 电能表的分类方式很多。 ① 按用途：工业与民用表、电子标准表、最大需量表、复费率表。 ② 按结构和工作原理：感应式、静止式(电子式)、机电一体式(混合式)。 ③ 按接入电源的性质：交流表、直流表。 ④ 按准确度等级：普通表，0.2、0.5、1.0、2.0级等；标准表，0.01、0.05、0.2、 0.5级等。 ⑤ 按安装接线方式：直接接入式、间接接入式。 ⑥按用电设备：单相、三相三线、三相四线。 2 . 电能表的型号 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） 一、识——认识单相电能表 要求 常见的单相电能表如图3-3-2所示，以小组为单位，仔细观察单相电能表，认识 单相电能表的外形与结构，学会识读面板参数并能正确读数。 主要讲解认识单相电能表。 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。 二、探——探究单相电能表的工作原理 要求 以小组为单位，参照图3-3-6所示，探究感应式单相电能表的工作原理，能说出 表内电流线圈和电压线圈的连接及所测量的物理量，共同探索，最后交流。 当把电能表接入被测电路时，电流线圈和电压线圈中就有交变电流流过，这两 个交变电流分别在它们的铁心中产生交变的磁通；交变磁通穿过铝盘，在铝盘中感 应出涡流；涡流又在磁场中受到力的作用，从而使铝盘得到转矩(主动力矩)而转 动。负载消耗的功率越大，通过电流线圈的电流越大，铝盘中感应出的涡流也越大， 使铝盘转动的力矩就越大。即转矩的大小跟负载消耗的功率成正比。功率越大，转 矩也越大，铝盘转动也就越快。铝盘转动时，又受到永久磁铁产生的制动力矩的作 用，制动力矩与主动力矩方向相反；制动力矩的大小与铝盘的转速成正比，铝盘转动 得越快，制动力矩也越大。当主动力矩与制动力矩达到暂时平衡时，铝盘将匀速转 动。负载所消耗的电能与铝盘的转数成正比。铝盘转动时，带动计数器(计度器), 把所消耗的电能指示出来。这就是电能表的工作过程。 教师根据探究单相电能表的工作原理讲解。 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。 三 、做——使用单相电能表测量电能 要求 以小组为单位，参照表3-3-2,利用所提供的器材连接电能表测量100W 电 灯 电能的电路，并测量电路的电能，注意操作规范，用电安全。 四 、修——单相电能表测量电能的故障排除 要求 单相电能表在日常应用中故障较多，以小组为单位，参照表3-3-3及表3-3-4, 对电能表进行故障排除。 教师讲解使用单相电能表测量电能，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：总结单相电能表的工作原理。 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） 教授单相电能表测量电能的课程中，我注重于理论与实践的结合，确保学生能够理解电能表的工作原理和应用。通过实验操作，学生们学会了如何正确安装和读取单相电能表，以及如何根据电能表的参数进行电能消耗的计算。同时，我也强调了电能表在电力系统中的重要性，以及如何通过电能表数据进行能源管理和节能分析。 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、简述电子式单相电能表常见故障的分析与排除。 2、简述感应式单相电能表常见故障的分析与排除。 3、简述使用单相电能表测量电能的接法。 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 教授单相电能表测量电能的课程中，我深刻体会到理论与实践相结合的重要性。通过实验操作，学生们能够直观地理解电能表的工作原理和计量方法。然而，我也发现学生在理解电能表参数，如常数、电流特性和脉冲输出等方面的知识时存在困难。这提示我在未来的教学中需要更多地采用图解和实例来帮助学生理解这些抽象概念。 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 $$