《电工基础》教案7、8 电路的基本定律与分析 戴维南定理、诺顿定理

《电工基础》教学方案教师：序号：7授课时间授课班级上课地点学习内容教学情境一电路的基本定律与分析戴维南定理课时2教学目标了解常见直流电路的概念、应用，以及常见基本直流电路知识的理解；掌握戴维南定理的基本知识、基本概念、基本要求和基本应用。教学重点1、直流电路基本定律，电路的基本分析方法和计算方法。2、学会使用常用电工仪表如万用表、兆欧表的使用。3、基通过实验提高学生的实践能力，加深对理论的理解。教学难点灵活应用戴维南定理进行电路的等效变换分析目标群体电信专业普通大专生。具备了一定的物理和数学知识、掌握电器的使用和一定的操作技能。教学环境一体化教学教室教学方法课堂讲授、小组讨论、讲练结合时间安排教学过程设计20分钟组织教学：1、了解学生的出勤情况、学习用品准备情况、学生的注意力状况等。2、确定教学目标与教学任务：确定教学目标与教学内容、教学任务，理清上课的思路。检查复习：叠加原理的解题步骤1、在原电路中标出所求量（总量）参考方向。2、画出各电源单独作用时的电路，并标明各分量的参考方向。3、分别计算各分量。4、将各分量叠加。若分量与总量参考方向一致取正，否则取负。5、将各分量数值代入，计算结果。时间安排教学过程设计70分钟讲授新知识：戴维南定理对外电路来说，任何一个线性有源二端网络，都可以用一个电压源即恒压源和电阻串联的支路来代替，其恒压源电压等于线性有源二端网络的开路电压UOC，电阻等于线性有源二端网络，除电源后两端间的等效电阻Ro。这就是戴维南定理。在电路分析中，常常需要研究某一支路的电流、电压或功率是多少，对该支路而言，电路的其余部分可看成是一个有源二端网络，该有源二端网络可等效为较简单的电压源与电阻串联或电流源与电阻并联支路，以达到计算和分析简化的目的。戴维南定理和诺顿定理给出了这种等效的方法。这两个定理非常重要，是电路分析计算的有力工具。任何线性有源二端网络N，就其外特性而言，可以用一个电压源与电阻的串联支路等效置换，如图所示。其中，电压源的电压值为该有源二端网络N的开路电压，串联电阻值等于有源二端网络内部所有独立源不作用时对应的网络。在输出端求得的等效输入电阻。这样的等效电路称为戴维南等效电路。时间安排教学过程设计70分钟例：求图示电路中电流I的大小。解：将电流I流过的ab支路作为外电路，将ab端以左的电路用戴维南定理等效。先求ab端的开路电压再求R用戴维南等效电路置换原ab端以左的电路部分巩固新知识：通过实物、图片演示、视频播放、现场参观等形式认识常见直流电路的规律。根据任务要求认识常见电路的作用。布置课外作业：检查学习目标是否达到，认识任务是否完成、是否根据任务要求学会了常见电路的规律和常见电路的应用。布置本次课的课外作业。作业1.12教学反馈大部分学生积极性较高，积极参与，学习效果较好。但有一部分学生基础太差，学习难度较大；加强教学内容的针对性，使之更符合专业要求和学生的实际水平。（注：教学过程设计部分可加页；表格中的单元格可合并、拆分）《电工基础》教学方案教师：序号：8授课时间授课班级上课地点学习内容教学情境一电路的基本定律与分析诺顿定理课时2教学目标了解常见直流电路的概念、应用，以及常见基本直流电路知识的理解；掌握诺顿定理的基本知识、基本概念、基本要求和基本应用。教学重点1、直流电路基本定律，电路的基本分析方法和电阻串联和并联的计算方法。2、学会使用常用电工仪表如万用表、兆欧表的使用。3、基通过实验提高学生的实践能力，加深对理论的理解。教学难点诺顿定理的灵活应用目标群体电信专业普通大专生。具备了一定的物理和数学知识、掌握电器的使用和一定的操作技能。教学环境一体化教学教室教学方法课堂讲授、小组讨论、讲练结合时间安排教学过程设计20分钟组织教学：1、了解学生的出勤情况、学习用品准备情况、学生的注意力状况等。2、确定教学目标与教学任务：确定教学目标与教学内容、教学任务，理清上课的思路。检查复习：戴维南定理对外电路来说，任何一个线性有源二端网络，都可以用一个电压源即恒压源和电阻串联的支路来代替，其恒压源电压等于线性有源二端网络的开路电压UOC，电阻等于线性有源二端网络，除电源后两端间的等效电阻Ro。这就是戴维南定理。时间安排教学过程设计70分钟讲授新知识：基尔霍夫节点电流定律：电路中任意时刻流进（或流出）任一个节点的电流的代数和等于零。其数学表达式为：∑I＝0基尔霍夫回路电压定律：电路中任意时刻，沿任意闭合回路，电压的代数和等于零。其数学表达式为：∑U＝0。戴维南定理对外电路来说，任何一个线性有源二端网络，都可以用一个电压源即恒压源和电阻串联的支路来代替，其恒压源电压等于线性有源二端网络的开路电压UOC，电阻等于线性有源二端网络，除电源后两端间的等效电阻Ro。这就是戴维南定理。诺顿定理对外电路来说，任何一个线性有源二端网络，都可以用一个电流源即恒流源和电阻并联的电路来代替，其恒流源电流等于线性有源二端网络的短路电流ISC，电阻等于线性有源二端网络，除电源后两端间的等效电阻Ro。这就是诺顿定理。时间安排教学过程设计70分钟诺顿定理示意图诺顿定理是戴维南定理的推论，与戴维南定理互为对偶定理。应用戴维南和诺顿定理应注意：（1）戴维南和诺顿定理只适用线性电路；（2）戴维南等效电路与诺顿电路可以互相转换。转换时应根据等效原则，即端口处的VCR要相同。（3）当网络内部含有受控源时，控制电路与受控源必须包含在被化简的同一部分电路中。即该有源二端网络与外电路不能有耦合关系。（4）若求得N的等效电阻无穷大，则戴维南等效电路不存在；若求得N的等效电阻为零，则诺顿等效电路不存在。巩固新知识：通过实物、图片演示、视频播放、现场参观等形式认识常见直流电路的规律。根据任务要求认识常见电路的作用。布置课外作业：检