《电路基础》电子教案 3-2 认识分时动态电路（二）

教学单元名称：任务3-2认识分析动态电路（二）授课教师：沈凯授课班级：计应225、226学时数：2授课日期：2022年11月29日第14周周2第3.4节（计应225）2022年11月30日第14周周3第5.6节（计应226）教学地点：A107、C208教学目标能力目标知识目标素质目标（1）能理解零输入、零状态响应的概念；（2）能用三要素法计算一阶电路的全响应。（1）理解暂态分量和稳态分量的概念；（2）了解零输入、零状态的概念；（3）掌握三要素的概念与分析方法。通过训练学生发现问题、分析问题、解决问题的过程培养学生细心的品质和探索精神。教学内容（1）零输入响应、零状态响应的概念；（2）三要素法计算一阶电路的全响应。教学重点三要素法分析一阶电路的全响应。教学难点三要素法求解一阶电路的全响应。教学准备多媒体课件：PPT、教材、课程学习平台考核方案课后作业复习三要素法、分析计算题第1题教学体会

教学过程设计主要步骤教学内容教学方法教学手段师生活动时间分配知识回顾回顾过渡过程、换路定律的相关知识。讲授引导提问板书、PPT教师提问学生作答评价记录5分钟告知教学内容：一阶电路的三要素法教学目的：会用一阶电路的三要素法分析过渡过程中电路元件上电压、电流的变化规律。引导讲授教材，PPT教师讲解学生记录并思考本次课学习任务。2分钟引入过渡过程中电路元件上电压、电流的变化规律是什么呢？启发讨论板书，PPT教师提问学生讨论并回答。3分钟讲解一、一阶电路零输入响应1、一阶电路：只含有一个因变量的一阶微分方程描述的电路。它只含有一个储能元件。2、零输入响应：在一阶电路中，若所有独立源（激励）为零，仅由储能元件的初始储能引起的响应。分类：RC串联电路零输入响应和RL串联电路零输入响应。二、一阶电路零输入响应3、零状态响应：动态元件的初始储能为零，仅由外加激励引起的响应。分类：RC串联电路零状态响应和RL串联电路零状态响应。三、一阶电路全响应电路中既有外输入激励(即有独立源的作用)，动态元件上又存在原始能量(换路前uC和iL不为零)，当电路发生换路时，在外激励和原始能量的共同作用下所引起的电路响应称为全响应。全响应=零输入响应＋零状态响应讲授讨论启发教材、PPT、板书教师讲解内容、提出问题；学生展开讨论，重点内容做好记录50分钟全响应=稳态分量+暂态分量四、一阶电路暂态分析的三要素法(1)用f(t)表示电路的响应，f(0+)表示响应的初始值，f(∞)表示响应的稳定值，τ表示电路的时间常数，则电路的全响应可表示为上式称为一阶电路在直流电源作用下求解电压、电流响应的三要素公式。式中初始值f(0+)、稳态值f(∞)和时间常数τ称为一阶电路的三要素，按三要素公式求解响应的方法称为三要素法。说明：三要素公式适用于求一阶电路的任一种响应，具有普遍适用性。2）应用三要素法求解响应的步骤：（1）确定初始值f(0+)（2）确定稳态值f(∞)(3)确定时间常数τ深化拓展例题：1、电路如图所示，开关K闭合前电路已稳定，储能元件未储能。t=0时开关S闭合，利用三要素法求：换路后的uC(t)的变化规律。2、电路如图，Us=12V，R1=3kΩ，R2=6kΩ，C=10μF。开关于t=0时断开，求：换路后的uC(t)的变化规律。讲授讨论启发讲练结合PPT、板书教师讲解学生讨论学生练习学生记录（通过反复练习巩固三要素法的解题