豐南職教中心教案（首頁）

課題名稱《電機與變壓器》緒論授課章節

授課

授課日期授課班級13機電52

時數

教學方法啟發式、頭腦風暴法等

1、通過教學使學生掌握電機在國民經濟中的地位；電

知識機的主要類型；我國電機工業發展概況

2、了解學習本課程的方法及需要的基礎知識

目標

教學目標

方法能力：多舉例，幫助學生觸類旁通

能力

目標社會能力：小組合作鍛煉團結協作的能力

教學對象

學習基礎比較差，學習主動性不強。

分析

教材分析本門課程比較深，大膽的嘗試多引用，以類比的方式改變同

及處理學們的認識層面。

教學重點重點：電機在國民經濟中的地位

與難點難點：學習本課程所需要的基礎知識

教學準備

教學師生教學設計

教學內容與過程

環節活動方法意圖

一、電機在國民經濟中的作用

電能是現代主要的能源，而電機是

與電能的生產、傳輸和使用緊密相關的

能量轉換裝置，它不僅是工業、農業、

交通運輸業、國防工業、IT技術產業的

重要設備，而且在日常生活中的應用也

越來越廣泛。

人類早期使用的原動力是畜力、水力和

風力，后來發明了蒸汽機、柴油機、汽

油機，十九世紀發明了電動機

電動機有以下優點：

（1）電機的效率高，運行經濟；

（2）電能的傳輸和分配比較方便；

（3）電能容易控制。

二、電機的主要類型

電機的型式和種類很多，但其工作原

理都是基于電磁感應定律和電磁力定

律，電機的分類方法很多，按功能進行

分類，可分為：

（1）發電機將電能轉換為機械能

（2）電動機將機械能轉換為電能

（3）變壓器將電能變換為不同等級

的電能

（4）控制電機作為控制系統中的元件

教學師生教學設計

教學內容與過程

環節活動方法意圖

三、課程性質、任務和內容

性質：是一門專業基礎課。它是將“電

機學”、“電力拖動”和“控制電機”等

課程有機結合而成的一門課。

任務：掌握各電機的基本結構和工作

原理以及電力拖動系統的運行性能、基

本分析計算、電機選擇方法。

內容：直流電機、直流電動機的電力

拖動、變壓器、三相交流異步電動機、

三相交流異步電動機的電力拖動、單相

異步電動機、同步電機、電動機的選擇

控制電機等。

四、課程特點

課程特點：理論性強，應用性強。涉及

的基礎理論和實際知識面廣，是電學、

磁學、動力學、熱學等學科知識的綜合，

所以理論性較強。而用理論分析各種電

機及拖動的實際問題時，必須結合電機

的具體結構、采用工程觀點和工程分析

方法。在掌握基本理論的同時，還要注

意培養學生的實驗操作技能和計算能

力，因此實踐性也較強。

教學教學內容與過程師生活教學方設計意

環節動法圖

五、學習方法

學習時應注意以下幾點：

1）抓主要矛盾，抓本質，忽略次要因素。

2）抓基本概念、原理和主要特性。

3）良好的學習方法，如對比學習，找出

各種電機的共性和特點，加深理解。

4）理論聯系實際，重視實驗和到工廠實

踐。

5）把電機視為拖動系統中的一個器件來

學習，不宜過多地耗時于電機的內部電

磁關系。

狀

工作

設備

見的

活常

常生

及日

應用

尖端

軍事

高的

度較

化程

自動

引入

發

情，開

習熱

的學

學生

啟發

業，

的專

我們

結合

用，

的應

電機

分析

教況，

趣。

習興

的學

學學生

組

織

流

程

進等

今后改

足、

、不

表現

學生

課

后

記

課題名稱變壓器的結構及其分類授課章節1.1

授課日期授課班級13電5授課時數2

教學方法啟發式、頭腦風暴法、歸納法、小組合作學習法等

知識

變壓器的定義、用途和分類

目標

教學目標

方法能力：培養學生的觀察能力

能力

目標社會能力：培養團結協作能力

教學對象

分析

教材分析

了解變壓器的結構及分類

及處理

教學重點重點：變壓器結構

與難點難點：

教學準備小型變壓器一個，改錐鉗子各一把。

教學師生教學設計

教學內容與過程

環節活動方法意圖

、變壓器結構

1、蝕,P、包:灶壬n包:由行

安鐵心結構分心式變壓器、殼式變壓器。結構見

2、繞組課件圖

材質：銅線或鋁線材質。片

繞制方式：同心式繞組，交疊式繞組。

3、附件

(1)油箱和冷卻裝置

(2)儲油柜

(3)安全氣道

(4)氣體繼電器

(5)吸濕器

(6)調壓分接開關

(7)絕緣套管

(8)測溫裝置

，--1;1

||

Q

二、變壓器分類

變壓器有很多類型，可按其用途、繞

組結構、鐵心結構、相數、調壓方式、

冷卻方式、容量等進行分類。

構

器看結

型變壓

拆開小

繞組

心、

：鐵

結構

核心

器結構

力變壓

件看電

打開課

類

壓器分

教了解變

學

組

織

流

程

進等

今后改

足、

、不

表現

學生

課

后

記

課題名稱變壓器的基本工作原理授課章節1.2

授課日期授課班級13機電5授課時數2

教學方法啟發式、頭腦風暴法、歸納法等

知識1、變壓器的結構

目標2、變壓器的工作原理

教學目標

方法能力：培養學生分析能力

能力

目標社會能力：團結協作能力，歸納總結能力

教學對象

分析

教材分析

觀察結構，看工作視頻，分析討論工作原理

及處理

教學重點重點：變壓器的工作原理

與難點難點：變壓器的工作原理

教學準備

師生教學設計

教學內容與過程

活動方法意圖

一、變壓器工作原理

變壓器以原、副繞組能同時鏈過鐵心

中同一變化磁通的特有結構，利用電磁

感應原理，將原繞組吸收電源的電能傳

送給副繞組所連接的負載一一實現能量

的傳送，使匝數不同的原、副繞組中感

應出大小不等的電動勢一一實現電壓等

級變換，這就是變壓器的基本工作原理。

二、變壓器的空載運行

1、變壓比：

匈=且=叢=左

w2|e2|N2

通過選用不同于原繞組匝數N1的副繞組匝數

N2,便可使副繞組的電壓u2不等于原繞組的

電壓ul,k稱為變壓器的變壓比，其大小是由

變壓器的結構參數Nl,N2所決定的。

教學師生教學設計

教學內容與過程

環節活動方法意圖

2、變流比

H=A^=1

修$K

3、變阻抗

2

Z]=KZL

三、變壓器的作用

變壓、變流、變阻抗

教

學

組

織

流

程

進等

今后改

足、

、不

表現

學生

課

后

記

變壓器的外特性和電

課題名稱授課章節1.3

壓調整率

授課日期授課班級13電5授課時數2

教學方法啟發式、頭腦風暴法、歸納法、小組合作學習法等

知識變壓器的外特性；

目標變壓器的電壓調整率。

教學目標

方法能力：培養學生的分析能力

能力

目標社會能力：

教學對象

分析

教材分析

及處理

教學重點重點：變壓器的外特性

與難點難點：

教學準備

教學師生教學設計

教學內容與過程

環節活動方法意圖

一、變壓器的外特性

COS<Z>2=0.8

(超前)

.....-.....-------------COS02=1

1^cos02=0.8

(滯后)

10/

1_L2

1、cos^2=l,純電阻電路

2、cos^2>l,純電感電路

3、cos02〈l，純電容電路

二、變壓器的電壓調整率

△U%=力。。IN

1(X)%=U-U]10()%

U[NU2N

電壓調整率是表征電網電壓的穩定性，是變壓

器的主要性能指標之一。一定程度上反映了供

電的質量，他與變壓器參數及負載性質有關。

教

學

組

織

流

程

進等

今后改

足、

、不

表現

學生

課

后

記

變壓器的空載試驗和

課題名稱授課章節1.4

短路試驗

授課日期授課班級13電5授課時數

教學方法啟發式、頭腦風暴法、歸納法、小組合作學習法等

知識1、變壓器空載試驗測參數

目標2、變壓器的短路試驗

教學目標

方法能力：培養學生分析能力

能力

目標社會能力：

教學對象

分析

教材分析

及處理

教學重點重點：

與難點難點：

教學準備

教學師生教學設計

教學內容與過程

環節活動方法意圖

一、空載試驗

試驗目的：確定變壓器的變比4、鐵

損耗必。和勵磁阻抗熱。

為便于測量儀表的選用、確保試驗安

全，空載試驗在低壓邊進行。將高壓邊

開路，在低壓邊加電壓為額定值如、頻

率為額定值的正弦交變電源，測出開路

電壓〃。、空載電流各、空載損耗

教學師生教學設計

教學內容與過程

環節活動方法意圖

二、短路試驗

目的：是確定變壓器的銅損耗2心短路

阻抗Z，。

短路試驗在高壓邊進行，將低壓端短接，

高壓邊交流電源，緩慢升壓至/尸人時

停止，測出短路電壓h、短路電流，

短路損耗小。短路電壓公相對于額定電

壓必誄說很小，故磁通0“很小，鐵損加

很小,有有PcuN=ps-PFeXps

銅損為原、副銅損之和PcuN=Pc“i+pcu2

?-O5

c5%If'

0

教

學

組

織

流

程

進等

今后改

足、

、不

表現

學生

課

后

記

課題名稱變壓器的損耗和效率授課章節1.5

授課日期授課班級13機電5授課時數2

教學方法小組合作學習法、競賽激勵法、任務法等

知識1、理解變壓器的損耗

目標2、掌握變壓器的效率含義

教學目標

方法能力：培養學生分析問題的能力

能力

目標社會能力：鍛煉學生的團隊協作能力

教學對象

學習興趣不濃，缺乏積極探究的主動性

分析

教材分析變壓器損耗和效率是變壓器經常討論的，結合淺顯的案例幫

及處理助同學們理解是教學關鍵。

教學重點重點：掌握兩種損耗

與難點難點：效率的意義

教學準備

教學師生教學設計

教學內容與過程

環節活動方法意圖

提問1、變壓器的組成主要是那兩部分？？師質疑競賽激獎勵分

勵法吸引學

繞組生

鐵心

2、繞組和鐵心都是什么材質的？

繞組--銅線

鐵心--鐵材質

新課一、變壓器的損耗

1、鐵損耗PFe、任務法

討論法調動學

PFe=P0=常數生參與

2、銅損耗Pcu

來自繞組，損耗由一、二次繞組損耗組小組合

成。作學習

二、變壓器的效率

1、效率意義

因為有損耗，能量不能完全傳輸，

會出現損耗，功率就有了有功功率P1和

輸出有功功率P2

2、效率的公式培養學

生歸納

總結

以

P

T]=1X100%

教

學

組

織

流

程

課

后

記

課題名稱變壓器的銘牌授課章節1.6

授課日期授課班級13機電5授課時數2

教學方法小組合作學習法、展示法、任務法等

知識3、了解變壓器意義參數

目標4、掌握變壓器的銘牌意義

教學目標

方法能力：培養學生的分析能力，觀察能力

能力

目標社會能力：鍛煉學生的團隊協作能力

教學對象

學習興趣不濃

分析

教材分析聯系手機所貼標識，引入新課，提煉變壓器的幾個重要工作

及處理指標，確定銘牌應具備標識。

教學重點重點：

與難點難點：

教學準備手機銘牌的照片，展示變壓器，幾個變壓器銘牌的照片

教學師生教學設計

教學內容與過程

環節活動方法意圖

引入一、引入師生討合作學吸引學

展示自己的手機，打開后蓋，看銘牌標識，討論習生

論標識含義。

同學們展示自己的手機，看銘牌標識，看參數。

二、展示變壓器任務法調動學

1、變壓器展示，看銘牌展示法生參與

新課

分組討,論，總結標出參數

小組合

F作學習

標出參:數的意義

標出參數的意義

(1)型號及系列

S9-80/10

重要

內容(2)額定容量SN

(3)額定電壓U1N、U2N

(4)額定電流I1N、12N

(5)額定頻率fN

(6)短路電壓UK

(7)溫升

三、看變壓器銘牌照片，總結標識參數培養學

生歸納

能力

入教學

銘牌引

以手機

▼

注銘牌

論其標

觀察討

器，

變壓

教展示

學

組

織V

流

意義

結參數

，總

照片

銘牌

壓器

的變

更多

程展示

課

后

記

課題名稱三相變壓器的磁路結構授課章節2.1

授課日期授課班級13機電5授課時數

教學方法小組合作學習法、展示法、任務法等

三相變壓器組的磁路；

知識

三相心式變壓器的磁路；

目標

三相五柱式鐵心結構。

教學目標

方法能力：培養學生的觀察能力

能力

目標社會能力：鍛煉學生的團隊協作能力

教學對象

學習興趣不濃

分析

教材分析

教材本節課內容枯燥，教師以競賽形式調動學生的積極性

及處理

教學重點重點：

與難點難點：

教學準備

教學師生教學設計

教學內容與過程

環節活動方法意圖

引入三相交流電無論在經濟、技術上都有極大的優師生討合作學吸引學

論習生

越性，所以現代電力系統都采用三相交流電，

為此三相交流變壓器被廣泛應用。它可以由三

個單相變壓器連接組成，稱為三相組式變壓任務法調動學

器。但大多數均采用三相合為一體的三相芯式展示法生參與

新課

變壓器，因為它體積小，經濟性也好。

一、三相變壓器的磁路結構

1.三相組式變壓器的磁路

它的三個單相變壓器鐵心磁路是各自獨立的，小組合

作學習

只要三相電壓平衡，則磁路也是對稱一樣的，

每只變壓器可作為單相變壓器來分析。

2.三相芯式變壓器的磁路

三相芯式變壓器有三個鐵心柱，供三相磁通中

U、①V、①W分別通過。在三相電壓平衡時，

磁路也是對稱的，總磁通電總=中。+由V+中

w=0,所以就不需要另外的鐵心來供參總通

過。類似于三相對稱電路中省去中線一樣，這

樣就大量節省了鐵心的材料。但由于中間鐵心

磁路短一些，造成三相磁路不平衡，使三相空

載電流也略有不平衡，但大變壓器的空載電流

I。很小，影響不大。由于三相芯式變壓器體積

培養學

小，經濟性好，所以被廣泛使用。生歸納

能力

教學師生教學設計

教學內容與過程

環節活動方法意圖

引入3.三相五柱式鐵心結構師生討合作學吸引學

論習生

近代大容量變壓器，由于受到安裝場所空間高

度和鐵路運輸條件的限制，必須降低鐵心的高

度，常采用五柱式鐵心結構。任務法調動學

展示法生參與

新課

漸開線式鐵心變壓器結構

漸開線式鐵心結構機械化程度高，設備復雜，

工藝要求高，目前應用還不多。

小組合

作學習

培養學

生歸納

能力

掛圖

展示

之處