浅谈戴维南定理的有效教学

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅谈戴维南定理的有效教学 摘 要 戴维南定理是电工基础 课程的重点，在学业水平测试和对口单 招考试中是必考点，也是电路分析中的 一个实用的定理。由此可以看出学好这 个定理的必要性。学生能否学好取决于 教师的教学是否有效。教学中，教师通 过引导学生初读、再读、重读戴维南定 理，帮助学生厘清解题思路，理解解题 关键，并了解戴维南定理的运用场合， 达到最佳教学效果。 中国论文网 /9/view-13005442.htm 关键词 戴维南定理；有效教学； 运用场合 中图分类号 G 文献标识码 A 文章编号 1674-6058（2017 ）30-0085- -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 02 结合我校高三对口班电子专业的 教学发现，学生在高一、高二年级基础 知识的学习对高三的复习起着重要的作 用。因此，在学生第一次学习新知识的 时候，教师就必须要做到有效教学，让 学生能够理解并掌握，同时能够灵活运 用。每当在基础年级新授戴维南定理时， 我都会罗列戴维南定理在历年对口单招 与学业水平测试中的题型，运用多媒体 展示给学生看，从而让学生认识到这个 定理的重要性。下面以一道例题为切入 点谈谈学生在运用戴维南定理时常出现 的问题及戴维南定理的有效教学。 例：电路如图 1 所示，试用戴维 南定理求解 R5 中的电流 I。 一、初读戴维南定理，帮助学生 厘清解题思路 戴维南定理指出对外电路来说， 一个有源二端线性网络可以用一个电压 源来代替，该电源的电动势 E0 等于有 源二端网络的开路电压，其内阻 R0 等 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 于含源二端网络除源后两端的等效电阻 （除源：电压源视为短路，电流源视为 开路） 。初步解读戴维南定理时，帮助 学生厘清戴维南定理的解题思路。比如 例题中图 1 所示的电路，最终可以用图 4 所示的电路来代替。可见运用戴维南 定理可将复杂电路化为简单电路。 二、再读戴维南定理，帮助学生 理解解题关键 在戴维南定理教学中，有源二端 网络的开路电压和无源二端网络的等效 电阻是教学的难点，同时也是解决问题 的关键。学生在运用该定理解题时，常 会在求解二端网络的开路电压和等效电 阻中出现问题。 1.有源二端W 络开路电压的求 解 （1）将电路划分为待求支路和 有源二端网络两个部分，如图 1 中虚线 右侧为待求支路，虚线左侧为有源二端 网络； （2）移除待求支路，画出有源 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 二端网络电路图，求出开路电压 Uab， 如图 2 所示； 求解有源二端网络开路电压时， 学生常出现的一些问题：不另画电路， 直接就着原图求 Uab，此时就会出现节 点到底是不是节点，回路是不是回路等 问题；当有源二端网络内存在恒流源 的时候，不知道避开恒流源所在的支路 求开路电压，直接将恒流源的端电压视 为零。因此在课堂教学中对教学难点进 行突破时，对学生提出必须画出有源二 端网络电路图的要求，标出开路电压 Uab 的参考方向，然后运用路径法求出 两点间的电压，选择路径时要避开恒流 源所在的支路，否则需要另外求出恒流 源的电压。 2.无源二端网络等效电阻的求解 画出有源二端网络内电源置零时 的等效电路图，求无源二端网络的等效 电阻 Rab，如图 3 所示。 求解等效电阻时的常见问题及注 意点：不画有源二端网络电源置零后 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 的电路图；不能正确理解电源置零的 含义。因此，教师在新授这个内容时， 应引导学生理解：电源置零就是让电源 不工作。因为恒压源是给电路提供恒定 电压的，恒压源不工作，也就是让它提 供的电压为零，此时恒压源应用导线代 替。教师引导学生得出“ 恒流源置零就 是把恒流源所在的支路断开”这个结论。 最后归纳出电源不作用时的处理方法： 恒压源视为短路、恒流源视为开路。这 样的教学方式，既拓展了学生的思维， 又加强了理解，深刻了记忆。另外，在 碰到这种符号的电源时，电源不作用的 处理方法，可以将符号中的小圆圈去掉， 去掉圆圈以后上下还连着的就是短路， 上下不连的就为开路，这样不仅增加了 学习的趣味性，同时也提高了教学效果。 3.待求量的求解 （1）画出有源二端网络的等效 电压源，其电压源电动势 E0 = Uab，内 阻 R0 = Rab，如图 4 所示； -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 （2）将待求支路接到等效电压 源上，利用欧姆定律求待求量。 在新授课时，告诉学生一定要画 出等效电路图。由于不理解等效电压源 极性应与 Uab 电压方向一致的道理，很 多学生在画等效电路图的时候常常将等 效电压源的极性标错，此时要对学生强 调，画等效电源时需将 a、b 端写出来， 然后在 a、b 端之间画上等效电压源， 若 Uab 0，将等效电压源的正极接在 a 点；若 Uab 0，则将等效电压源的负 极接在 a 点。 三、重读戴维南定理，让学生了 解它的运用场合 第三次读该定理时，引导学生找 到两个关键词：“ 对外电路来说 ”和“有 源二端线性网络” 。第一，戴维南定理 只对外电路等效，对内电路是不等效的。 意思就是说，不能运用该定理求出等效 电压源之后，又返回来求有源二端网络 内部电路中的电流、电压或功率。第二， 引导学生掌握有源二端线性网络的含义， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 即有源二端网络必须是线性的（线性电 路是指电阻、电感或电容等元件电路） ， 但待求支路可以是线性或非线性的（非 线性电路是含有二极管、三极管等元件 的电路） 。比如图 5 中 I1，I2 的大小可 以运用戴维南定理求解。当满足以上的 要求时，在求解直流或交流复杂电路中 某一支路电流、电压或功率时，都可以 运用戴维南定理，比如图 6 中的 i 的大 小就可以通过戴维南定理求出。 有效教学确保了学生的学习效率 以及良好的学习效果，有助于提高学生 的自信心与自尊心。因此，在教学过程 中，教师可采用多种方式和手段，课前 对教学内容仔细研究、精心设计，课堂 上调动每一个学生学习的积极性，在完 成既