日光燈電路的安裝及功率因數(shù)的提高

學習情境4日光燈電路的安裝及功率因數(shù)的提高【學習情境描述】通過線圈參數(shù)的測量和日光燈電路的安裝，引導學生掌握測量電感線圈R、L參數(shù)方法和日光燈電路安裝的基本技能，理解提高功率因數(shù)的意義及方法。【教學目標】知識目標：1、學會使用交流電壓表、交流電流表和功率表測量線圈參數(shù)的方法。2、了解日光燈各部件的作用。3、理解提高功率因數(shù)的意義及方法。能力目標：1、能夠測量線圈參數(shù)。2、能夠安裝日光燈電路。3、熟練掌握功率表和功率因數(shù)表的使用方法。學習情境4日光燈電路的安裝及功率因數(shù)的提高【教學環(huán)境】場所：多媒體教室、電工實驗室設備：常用電工工具、交流電壓表、交流電流表、功率表、功率因數(shù)表、正弦交流電源、單相調壓器、日光燈燈管、鎮(zhèn)流器、啟輝器、電容器、防護用品教學資源：日光燈電路安裝及功率因數(shù)提高的教學課件、電子教案、功率表的使用視頻學習情境4日光燈電路的安裝及功率因數(shù)的提高【教學目標】知識目標：1、理解阻抗、電抗、感抗的概念。2、理解有功功率的概念。能力目標：1、能夠根據(jù)電路圖進行設備安裝與連接。2、熟練掌握交流電壓表、電流表和功率表的使用方法。3、能夠根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算線圈參數(shù)。態(tài)度目標：1、能主動學習，在完成任務過程中發(fā)現(xiàn)問題，分析問題和解決問題。2、在嚴格遵守安全規(guī)范的前提下，能與小組成員協(xié)作共同完成本學習任務。任務一：線圈參數(shù)的測量【任務描述】一個電感線圈是由導線繞成的，除電感外還有電阻，同時在線圈的匝間還存在微量的分布電容。在較低頻率（例如50Hz）的正弦激勵下，匝間電容可忽略，此時電感線圈的電路模型可以看作電感元件與電阻元件串聯(lián)的電路。現(xiàn)有交流電壓表、電流表、功率表各一塊，要求設計一個試驗電路，測量出線圈的參數(shù)（線圈電阻R和電感L）。任務一：線圈參數(shù)的測量【任務準備】課前預習相關知識部分。理解正弦交流電路中的阻抗、電抗、感抗和有功功率的概念，掌握RL串聯(lián)電路的伏安關系，學會使用交流電壓表、電流表和功率表，能進行基本的電氣測量。并獨立回答下列問題。1、在有效值為100V、頻率為50Hz的正弦交流電壓源上，接有一感性負載，若線路電流的有效值為2A，則該感性負載的阻抗模是多少？2、在有效值為100V、頻率為50Hz的正弦交流電壓源上，接有一感性負載，其消耗的有功功率為120W，線路電流的有效值為2A，該感性負載的等效電阻是多少？3、一個感性負載，其阻抗模｜Z｜＝50Ω，等效電阻R=30Ω，則該感性負載的等效電感L為多少？任務一：線圈參數(shù)的測量【相關知識】電感線圈可用RL串聯(lián)電路為模型，如圖4-1所示。采用電壓表、電流表和功率表可以測量出電感線圈的參數(shù)R和L，這種方法稱為三表法。任務一：線圈參數(shù)的測量任務一：線圈參數(shù)的測量【任務實施】1．按圖接線，用電壓表、電流表、功率表三個表測量線圈的參數(shù)R和L。任務一：線圈參數(shù)的測量2．經(jīng)教師檢查后，合上電源開關。調節(jié)調壓器，使電壓輸出220V，讀取電流表和功率表的讀數(shù)，作記錄，記入表4－1中。任務一：線圈參數(shù)的測量測量值計算值U（V）I（A）P（w）R（Ω

）L（H）【教學目標】知識目標：了解日光燈各部件的作用。能力目標：能夠安裝日光燈電路。態(tài)度目標：1、能主動學習，在完成任務過程中發(fā)現(xiàn)問題，分析問題和解決問題。2、在嚴格遵守安全規(guī)范的前提下，能與小組成員協(xié)作共同完成本學習任務。任務二：日光燈電路的安裝【任務描述】日光燈是常用的照明燈具，請了解日光燈電路，利用已有器材：鎮(zhèn)流器（非電子式）、啟輝器、日光燈管等，安裝一個日光燈電路。并對已經(jīng)安裝好的日光燈電路進行測量，要求測量電路的電壓、電流、有功功率、功率因數(shù)。任務二：日光燈電路的安裝【任務準備】課前預習相關知識部分。了解日光燈各部件的作用。學會使用交流電壓表、電流表、功率表、功率因數(shù)表，并獨立回答下列問題。1、日光燈電路由哪幾部分組成？2、日光燈是怎樣啟動的？3、在日光燈電路中，啟輝器起了什么作用？試闡述啟輝器在日光燈電路中所起的作用。4、列舉出你所見過或知道的電感元件。日光燈電路中鎮(zhèn)流器起什么作用？它是不是電感元件？具有什么頻率特性？任務二：日光燈電路的安裝【相關知識】日光燈的結構日光燈電路由燈管、鎮(zhèn)流器和啟輝器三部分組成，如圖所示。任務二：日光燈電路的安裝【任務實施】1、按圖接線。經(jīng)教師檢查后，合上電源，調節(jié)調壓器，使其輸出電壓從零開始慢慢增大，觀察日光燈的啟動過程。任務二：日光燈電路的安裝2、將調壓器的輸出電壓調至220V，使日光燈正常工作后，測量各電流、電壓及功率值記入表4－2。任務二：日光燈電路的安裝總電壓U（V）鎮(zhèn)流器電壓UL（V）燈管電壓UA（V）總電流I（A）有功功率P（W）功率因數(shù)cosφ【教學目標】知識目標：理解提高功率因數(shù)的意義及方法。能力目標：熟練掌握功率表和功率因數(shù)表的使用方法。態(tài)度目標：1、能主動學習，在完成任務過程中發(fā)現(xiàn)問題，分析問題和解決問題。2、在嚴格遵守安全規(guī)范的前提下，能與小組成員協(xié)作共同完成本學習任務。任務三：日光燈電路功率因數(shù)的提高【任務描述】在實際的交流電路中，大多數(shù)交流負載都是感性的，由于感性負載的存在使得電路的功率因數(shù)較低。請了解提高功率因數(shù)的意義，并提高日光燈電路的功率因數(shù)。任務三：日光燈電路功率因數(shù)的提高【任務準備】課前預習相關知識部分。理解提高功率因數(shù)的意義及方法。學會使用交流電壓表、電流表、功率表、功率因數(shù)表，并獨立回答下列問題。1、提高功率因數(shù)有什么意義？2、能否采用電容器和負載串聯(lián)的方法來提高功率因數(shù)？3、試用相量圖說明在感性負載處并聯(lián)電容器可以提高功率因數(shù)的理由。4、與感性負載并聯(lián)的電容量C越大，功率因數(shù)就越高嗎？為什么？5、一臺單相感應電動機接到50Hz、220V正弦交流電源上，吸收功率為700W，功率因數(shù)為0.7，欲將功率因數(shù)提高到0.9，試求所需并聯(lián)的電容。任務三：日光燈電路功率因數(shù)的提高【相關知識】一、提高功率因數(shù)的意義提高用電的功率因數(shù)，能使電源設備的容量得到合理的利用，能減少輸電電能損耗，還能改善供電的電壓質量。因此提高功率因數(shù)可以提高經(jīng)濟效益，有非?，F(xiàn)實的意義。任務三：日光燈電路功率因數(shù)的提高二、并聯(lián)電容提高功率因數(shù)提高功率因數(shù)的方法之一是在感性負載兩端并聯(lián)一個電容器，如圖所示。任務三：日光燈電路功率因數(shù)的提高【任務實施】1、按圖接線。經(jīng)教師檢查后，合上電源，調節(jié)調壓器，使其輸出電壓從零開始慢慢增大到220V。任務三：日光燈電路功率因數(shù)的提高2、取C值分別為0μF、2μF、4μF、6μF時測取U、I、I1、I2、P、cosφ值，記入表4－3。在實