电路分析及应用基础教案第1--10章 电路的基本概念和基本定律--非线性电路和分布参数电路.docx

至学年第二学期电路原理课程教案课程编码：总学时/周学时：64 / 4开课时间：年 月 日第1周至第16周授课年级、专业、班级： 电气使用教材：电路分析及应用基础（第1版）授课教师：开课学院：章节目名称2.7特勒根定理教学目的：理解特勒根两大定理；掌握互易定理的三种情况；理解对偶原理教学内容特勒根定理一、特勒根定理的内容；二、两个定理之间的联系及应用； 教学重点特勒根定理、互易定理教学难点互易定理教学方式及手段讲授、练习 课外作业教学后记章节目名称第三章电阻电路的一般分析3-1电路的图3-2 KCL和KVL的独立方程数3-3支路电流法教学目的理解电路的图的概念；掌握KCL和KVL的独立方程数和判别方法，。教学内容3-1电路的图一、图的定义；二、有向图的定义；三、连通图的定义；四、平面图的定义；五、回路的定 义；六、平面图的内网孔；七、树的定义；八、举例；3.2 KCL和KVL的独立方程数一、KCL的独立个数及如何列写；二、KVL的独立个数及如何寻找独立回路；3-3支路电流法一、列写方程的基本思想；二、列写方法；三、方程形式；教学重点KCL和KVL的独立方程数和判别方法教学难点图、教学方式及手段 讲授、练习课外作业教学后记章节目名称第三章电阻电路的一般分析3-4网孔电流法3-5回路电流法教学目的网孔是回路的一种特例，本次教学要求掌握回路电流法的列写，以及方程表示的物理意义。教学内容3-4网孔电流法、3-5回路电流法三、回路电流法1、方法的基本思想；2、例如说明方程的列写过程和物理意义；3、归纳方程的一般形式；（重新选择回路，由观察直接列写方程）4、特殊情况（有无伴电流源P67例3-3,有受控源P67例3-4）的处理方法;四、网孔电流法五、举例及课堂练习P62：例 3-1 （用网孔法求）；P76： 3-10、3-11、3-12教学重点教学难点回路电流法的列写方法，以及方程表示的物理意义。教学方式及手段 讲授、练习课外作业教学后记章节目名称正弦量的三要素3.1 正弦量的相量表示教学目的掌握复数的基本运算，理解正弦量的三要素的概念和相量法的基本概念;教学内容：复数一、复数的几种数学表述形式；二、代数运算；三、旋转因子；正弦量一、正弦量的定义及三要素；二、相位差；三、正弦量的运算；相量法的基础一、正弦量的相量；二、相量图；三、相量的计算；四、论证相量法是求解正弦稳态电路的有效方法;教学重点旋转因子的理解；正弦量对应的相量的定义；相量图，元件VCR方程的相量形式和KCL、KVL的相量形式教学难点正弦量对应的相量的定义；相量图；元件VCR方程和KCL、KVL的相量形式教学方式及手段 讲授、练习课外作业教学后记章节目名称电路元件特性和电路定律的相量表示3.2 复阻抗和复导纳 教学目的理解并掌握阻抗导纳的定义，掌握相量图的作法。掌握电路定律的相量形式。教学内容阻抗和导纳一、一端口的阻抗的定义；二、单个元件的阻抗的定义；三、阻抗（R、L、C）的串并联，及等效阻抗；四、无源一端口的性质；五、电路的相量模型；六、举例；电路的相量图电路定律的相量形式KCL、KVL的相量形式；元件VCR方程的相量形式；以书本的例题讲解如何做相量图：先求响应再作图，以及由相 量图求解响应。教学重点阻抗导纳的定义及其求法 教学难点由相量图求解响应教学方式及手段 讲授、练习课外作业教学后记章节目名称复阻抗的串、并联3.3 RLC串、并联电路教学目的掌握复阻抗的串、并联，串、并联电路的阻抗和导纳的计算同时注重运用相量图来分析求解电路的响应。教学内容复阻抗的概念，复阻抗的串并联公式RLC串、并联电路的阻抗和导纳的计算;相量图来分析求解电路的响应教学重点相量法教学难点用相量图来分析求解响应教学方式及手段讲授、练习 课外作业教学后记章节目名称电路功率因数的提高3.4 正弦稳态电路的串、并联谐振 教学目的理解正弦稳态电路的功率及功率因数的意义，掌握有功功率、无功功率、视在功率、复功 率以及功率因数的求解；掌握提高感性负载功率因数的方法，掌握正弦稳态电路的串、并联谐 振 教学内容9-4正弦稳态电路的功率9-5复功率9-6最大功率传输一、 正弦稳态电路的功率；二、 R、L、C及其组合的功率和功率因数;三、 如何提高电路的功率因数；四、 复功率的定义及计算；五、 正弦稳态电路的串、并联谐振； 教学重点功率的定义和求解 教学难点功率的定义和求解，如何提高电路的功率因数；正弦稳态电路的串、并联谐振 教学方式及手段讲授、练习课外作业教学后记章节目名称第四章耦合电感的电路4.1 磁耦合与互感含有互感电路的分析计算 教学目的理解互感的概念，掌握含耦合电感电路的去耦合的计算，掌握耦合电感的功率的计算。教学内容互感一、磁耦合；二、互感耦合；三、同名端；四、耦合电感的端电压与电流的关系；五、耦合因数；含有耦合电感的电路的计算四、分析方法；五、去耦（串联、并联、T型去耦）；六、归纳并举例；耦合电感的功率以例题来讲解如果求解耦合电感的功率 教学重点互感的理解，同名端的理解，含耦合电感电路的去耦 教学难点用受控源表示互感电压，T型去耦，耦合电感功率的计算教学方式及手段 讲授、练习课外作业教学后记章节目名称变压器的工作原理4.2 其他变压器教学目的理解空心变压器及其计算，掌握理想变压器的分析。教学内容变压器原理一、引言；二、空心变压器；三、举例；理想变压器一、空心变压器满足理想的条件;二、理想变压器的电路模型；三、几点说明；四、思考； 教学重点分析求解含有空心变压器或理想变压器的电路的相关响应 教学难点理想变压器变换阻抗的特点教学方式及手段 讲授、练习课外作业教学后记章节目名称第五章三相交流电路5.1 三相交流电路的基本概念负载的星形连接和三角形连接 教学目的掌握三相电交流电路的基本概念，理解并掌握三相电路相值和线值的关系;教学内容三相电路线电压（电流）与相电压（电流）的关系一、对称三相电源；二、对称三相负载；三、三相电路连接方式及特点；四、三相电路；教学重点三相电交流电路的基本概念，三相电路相值和线值的关系 教学难点三相电路相值和线值的关系教学方式及手段 讲授、练习课外作业教学后记本课程教学目的本课程是强电专业的基础课，“电路原理”课程以分析电路中的电磁现象，研究电路的基 本规律及电路的分析方法为主要内容。通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本理论知识、 电路的基本分析方法和初步的实验技能，树立理论联系实际的工程观点，培养基本的实践动手 能力，以及严谨的科学思维能力和创新精神。本课程教学要求通过对本课程的学习，使学生能掌握电路的基础理论知识，并学会针对电阻电路、动态电 路、正弦稳态电路和二端口网络等不同类型的电路采用不同的基本分析计算方法，并有初步的 实验技能。本课程教学方法线上，线下混合式教学模式，课堂教学以多媒体，结合板书形式，以讲授为主，结合课堂习 题讨论，课程思政学习。学生创新精神和实践能力培养方法在重点学习理论知识的基础上，注意基础理论与专业实际的相结合，并联系基础理论在专 业学科开展过程中的重要地位。讲授的同时鼓励学生质疑，激励学生积极地独立思考，使他们 尽可能做到能提出问题，会分析问题并解决问题，培养并锻炼其创新思维的能力。考核方式：线上自动测试+线下卷面考试教学参考资料1邱关源主编，电路（第五版），北京：高等教育出版社，2013李瀚蔚编，电路分析基础（第五版），北京：高等教育出版社，20173秦曾煌主编，电工学（第七版），北京：高等教育出版社，20104张永瑞、陈生潭编著，电路分析基础（第四版），北京：电子工业出版社，20135王文辉、刘淑英、蔡胜乐等编著，电路与电子学（第三版），北京：电子工业出版社，20036范承志、江传桂、孙士乾编，电路原理，北京：机械工业出版社，20037汪荣源编，电路理论基础，杭州：浙江大学出版社，19978吴大正主编，电路基础（第二版），西安：西安电子科技大学出版社，20009江晓安、杨有瑾、陈生潭编著，计算机电子电路技术，西安：西安电子科技大学出版社， 199910孙玉芹，电路理论，北京：冶金工业出版社，200311江缉光主编，电路原理，北京：清华大学出版社，199612胡翔骏编，电路分析，北京：高等教育出版社，200413贺洪江、王振涛，电路基础，北京：高等教育出版社，200414张永瑞、王松林、李晓平编著，电路基础典型题解及自测试题，西安：西北工业大学出版 社，200215于舒娟，史学军编，电路分析典型题解与分析，北京：人民邮电出版社，2004对教案的分析总结教学目的明确，教学内容详实，重点难点突出。教学手段合理，教学过程能反映教学目标要求，符合学生的认知规律，作业难易适中，有代表性。章节目名称对称三相交流电路5.2 不对称三相交流电路三相交流电路的功率教学目的掌握三相对称电路的一相计算法，了解不对称三相电路的特点，掌握三相电路（不管对称 与否）的功率的计算。教学内容对称三相电路的计算一、对称三相电路的特点；二、对称三相电路的一相计算法；三、举例；不对称三相电路的概念一、不对称三相电路的特点；二、（补救）措施；三、计算方法；三相电路的功率一、三相电路的复功率和瞬时功率;二、三相电路有功功率的测算；三、举例； 教学重点对称三相电路的一相计算法，不对称三相电路的特点，三相电路有功功率的测算 教学难点对称三相电路的一相计算法，三相电路有功功率的测算教学方式及手段 讲授、练习课外作业教学后记章节目名称第六章非正弦周期电流电路的分析与计算非正弦周期函数的傅里叶级数分解6.1 非正弦同期电流电路的有效值和平均功率教学目的掌握非正弦周期信号的有效值、平均值和平均功率的计算教学内容非正弦周期信号的有效值、平均值和平均功率一、非正弦周期信号的有效值；二、非正弦周期信号的平均值；三、平均功率教学重点非正弦周期信号的有效值、平均值和平均功率的计算 教学难点教学方式及手段 讲授、练习课外作业教学后记章节目名称非正弦周期电流电路的分析与计算教学目的理解非正弦周期电流电路的分析方法教学内容非正弦周期电流电路的计算一、计算方法的讲解；二、举例；习题复习三相电路的内容；教学重点非正弦周期电流电路的分析方法教学难点不同频率正弦对应的相量不能叠加教学方式及手段讲授、练习 课外作业教学后记章节目名称动态电路方程及换路定那么7.1 一阶动态电路的零输入响应教学目的理解动态电路的概念，掌握动态电路微分方程的建立；掌握动态电路的初始条件确实定; 掌握一阶电路零输入响应的计算； 教学内容动态电路的方程及其初始条件一、动态电路概念；二、动态电路的方程；三、动态电路的研究目的；四、“换路”的概念；五、初始条件确实定；一阶电路的零输入响应一、一阶电路的零输入响应的定义;二、RC电路的零输入响应；三、RL电路的零输入响应；四、时间常数7;五、总结并举例； 教学重点动态电路的初始条件确实定；一阶电路的零输入响应的计算 教学难点动态电路的初始条件确实定；一阶电路的零输入响应的计算教学方式及手段 讲授、练习课外作业教学后记章节目名称一阶动态电路的零状态响应7.2 一阶动态电路的全响应求解一阶动态电路的三要素法教学目的掌握一阶电路零状态响应和全响应的计算，掌握一阶电路的三要素分析法；理解自由分量 和强制分量，暂态分量和稳态分量的概念； 教学内容一阶电路的零状态响应一、一阶电路零状态响应的定义；二、当激励是直流时的RC、RL电路的零状态响应;三、当激励是正弦量时电路的零状态响应；一阶电路的全响应一、一阶电路全响应的定义；二、全响应的两种表述形式；三、三要素法；四、举例；教学重点不同激励下的一阶电路的零状态响应，用三要素法分析计算一阶电路的全响应 教学难点三要素法，自由分量和强制分量，暂态分量和稳态分量的概念教学方式及手段 讲授、练习课外作业教学后记章节目名称一阶动态电路的阶跃响应和冲激响应7.3 二阶动态电路的零输入响应教学目的了解二阶电路的判别方法，掌握二阶动态电路微分方程的建立；理解一阶电路的阶跃响应 和冲激响应 教学内容二阶电路简介一、二阶电路的定义二、二阶电路的微分方程三、二阶电路零输入、零状态响应的简介;一阶电路的阶跃响应一、阶跃函数及其特点；二、一阶电路阶跃响应的定义和计算；一阶电路的冲激响应一、冲激函数及其特点；二、一阶电路冲激响应的定义和计算；三、一阶电路冲激响应与阶跃响应的关系;教学重点二阶电路的微分方程的建立；阶跃函数和冲激函数及其特点；以及一阶电路阶跃响应、冲 激响应的计算教学难点一阶电路冲激响应的计算教学方式及手段讲授、练习 课外作业教学后记章节目名称第八章动态电路的频域分析8.1 拉普拉斯变换的定义与性质拉普拉斯反变换有理分式的展开定理教学目的理解拉氏变换和反变换的定义和基本运算；掌握电路元件的运算电路模型及其VCR方程 的运算形式。教学内容拉普拉斯变换的定义以及拉普拉斯变换的基本性质一、定义；二、性质（微分、积分以及延迟为原函数的相关性质）；拉普拉斯反变换的局部分式展开一、分母有N个不同单根；二、分母有一对共轨复根；三、分母有重根；运算电路一、运算法定义；二、元件的VCR运算形式及其运算模型；三、KCL、KVL的运算形式； 教学重点拉氏反变换的运算；元件的VCR运算形式及其运算模型 教学难点元件L、C的运算模型 教学方式及手段讲授、练习 课外作业P377： 14-2 (1), 14-3 (1), 14-4 (C)教学后记章节目名称电路元件和电路定律的运算形式表示8.2 动态电路的拉普拉斯变换求解教学目的掌握用运算法分析高阶线性动态电路，理解网络函数的基本概念以及网络函数零极点对响 应特性的影响。教学内容应用拉普拉斯变换法分析线性电路一、与相量法的比拟（基本思想、研究范围）;二、运算法分析步骤；三、举例；教学重点运算法分析步骤；网络函数的计算；网络函数的极点与冲激响应的关系;教学难点运算法分析步骤；网络函数的极点与冲激响应的关系;教学方式及手段 讲授、练习课外作业P378： 14-6； P381： 14-18教学后记章节目名称9.1 网络函数的定义网络函数的极点、零点和冲激响应9.2 网络函数的极点、零点和频率响应教学目的理解并掌握阻抗导纳的定义，掌握相量图的作法。教学内容网络函数一、网络函数的定义；二、分类；三、网络函数的计算；网络函数的极点、零点与冲激响应二、网络函数的零、极点；三、网络函数的极点与冲激响应的关系；教学重点运算法分析步骤；网络函数的计算；网络函数的极点与冲激响应的关系;教学难点运算法分析步骤；网络函数的极点与冲激响应的关系；教学方式及手段讲授、练习课外作业教学后记章节目名称9.3 二端口网络的定义二端口网络的参数矩阵 教学目的理解二端口网络的概念，掌握二端口网络的Y、Z、H、T四种参数方程及参数的计算，理 解二端口网络的等效电路；教学内容二端口网络一、定义；二、本章的体系介绍；二端口的方程和参数一、分析方法；二、Y参数及其计算；三、Z参数及其计算；四、T参数及其计算；五、H参数及其计算；二端口的等效电路一、互易网络：乃形电路、T形电路；二、非互易网络：形电路、T形电路；三、举例教学重点二端口的定义，四种参数的计算，非互易网络的等效电路确实定 教学难点四种参数的计算，非互易网络的等效电路教学方式及手段 讲授、练习课外作业教学后记章节目名称9.4 二端口网络的等效电路二端口网络的连接章节目名称第一章电路的基本概念和基本定律1.1 电路组成及其理论模型电路变量及电流和电压的参考方向 教学目的理解电路组成及理论模型，掌握电压、电流的参考方向，关联参考方向;教学内容：1.2 电路组成及其理论模型一、实际电路；二、电路模型：1、电路理论研究的内容；2、电路元件的定义；3、电路模型的定义；4、电路图的定义；5、 集总电路和分布电路的定义；三、电路理论研究的内容电路变量及电流和电压的参考方向一、为什么引入参考方向的概念；二、电流及其参考方向；三、电压及其参考方向；四、关联（非关联）参考方向、举例；教学重点电流、电压的参考方向，关联（非关联）参考方向教学难点电流、电压的参考方向，关联（非关联）参考方向教学方式及手段讲授、练习课外作业教学后记教学目的理解二端口网络转移函数的计算；理解二端口的连接特点及参数的运算教学内容二端口的转移函数一、二端口转移函数的概念；二、两种情况（1、输出无端接，输入激励无内阻；2、有端接：单端接、双端接）;三、例如；二端口的连接一、讨论的意义；二、三种连接方式及参数的计算；教学重点二端口的转移函数在有端接时的分析；二端口三种连接方式及参数的计算教学难点二端口的转移函数在有端接时的分析教学方式及手段讲授、练习 课外作业教学后记章节目名称第十章非线性电路和分布参数电路非线性元件的伏安特性10.1 含有非线性元件的电路方程小信号分析法求解非线性电路教学目的理解非线性元件的概念，掌握非线性电阻的静态，动态电阻的定义。含有非线性元件的电 路方程的小信号分析法和求解 教学内容非线性元件的概念，非线性电阻的静态，动态电阻的定义。含有非线性元件的电路方程的分析和求解归纳并举例；以例题来讲解如果用小信号分析法求解电路教学重点动静态电阻的定义和区别，小信号分析法 教学难点动静态电阻的定义和区别，小信号分析法教学方式及手段 讲授、练习课外作业教学后记章节目名称分布参数电路的概念10.2 均匀传输线及其电路方程均匀传输线电路方程的正弦稳态解 教学目的理解分布参数电路的概念；掌握均匀传输线及其电路方程；掌握均匀传输线电路方程的正弦稳 态求解方法 教学内容分布参数电路的概念；均匀传输线及其电路方程；均匀传输线电路方程的正弦稳态解 教学重点均匀传输线及其电路方程的建立；均匀传输线电路方程的正弦稳态解 教学难点均匀传输线电路方程的正弦稳态解教学方式及手段 讲授、练习课外作业教学后记章节目名称1.3 电路元件及其特性基尔霍夫定律教学目的掌握理解电阻、电容、电感两种元件的储能原理，VCR方程；掌握其在电路中的VCR及 功率、能量表达式；掌握独立电压源和独立电流源以及受控电源的定义、特性，以及独立源和 受控源的联系和区别；掌握基尔霍夫定律的基本概念和正确应用。教学内容1.3 电路元件及其特性一、线性电阻,电容，电感元件：1、线性非时变；2、线性时变；二、非线性电阻；电压源和电流源一、电压源；1、定义；2、图形符号；3、特点；二、电流源；1、定义；2、图形符号；3、特点；三、举例:P26的1-4受控电源一、类型符号；二、特点；三、举例：P20 的 1-1； P27 的 1-9 （a、c）1.4 基尔霍夫定律一、几个概念（支路、结点、回路）；二、基尔霍夫定理：1、KCL的定义、特点和推广；2、KVL的定义、特点和推广；三、讨论电路问题的基本依据；四、KCL、KVL的应用举例： 教学重点电阻元件的VCR方程；独立电源和受控电源的特性及其VCR方程；基尔霍夫定理教学难点：受控电源的VCR方程；KVL教学方式及手段：讲授、练习课外作业教学后记章节目名称第一章电路的基本概念和基本定律1.5 电路元件的联接电位的定义及计算教学目的掌握电阻、电容，电感元件的串并联的等效参数;掌握电阻的星-三角变换;掌握电位的定义及计算；教学内容按元件与外部连接的端子数分类；一、按元件特性曲线的位置及形状分类；二、电阻、电容，电感元件的串并联三、电阻的星-三角变换；四、电位的定义及计算。教学重点电阻、电容，电感元件的串并联，掌握电位的定义及计算 教学难点电位的定义及计算，电压和电位的区别和联系。教学方式及手段：讲授、练习课外作业:教学后记章节目名称第二章电阻电路的等效变换2.1 电阻电路的等效变换实际电源的模型及其等效变换教学目的理解等效变换的概念；掌握理想电压源、理想电流源的串联和并联；掌握实际电源的等效 互换；教学内容2-1引言2-2电路的等效变换一、线性电路、线性电阻电路、直流电路的定义；二、等效变换（定义、几点说明）；独立电源自身的串、并联；一、 独立电源与支路的串、并联；教学重点等效变换的概念；实际电源（有伴电源）的等效互换;教学难点实际电源（有伴电源）的等效互换； 教学方式及手段讲授、练习课外作业P47： 2-2、2-4 （f、g）、2-5、P48： 2-8教学后记章节目名称支路电流法和回路电流法2.2 结点电压法教学目的掌握掌握支路电流法；网孔是回路的一种特例，本次教学要求掌握回路电流法的列写，以 及方程表示的物理意义。掌握结点电压法的列写方法，以及方程表示的物理意义。教学内容电路的图一、图的定义；二、有向图的定义；三、连通图的定义；四、平面图的定义；五、回路的定 义；六、平面图的内网孔；七、树的定义；八、举例；KCL和KVL的独立方程数一、KCL的独立个数及如何列写；二、KVL的独立个数及如何寻找独立回路；支路电流法一、列写方程的基本思想；二、列写方法；一、三、方程形式；回路电流法：1、方法的基本思想；2、例如说明方程的列写过程和物理意义；3、归纳方程的一般形式；（重新选择回路，由观察直接列写方程）4、特殊情况（有无伴电流源P67例3-3,有受控源P67例3-4）的处理方法；二、网孔电流法一、方法的基本思想；二、例如说明方程的列写过程和物理意义；三、归纳方程的一般形式；P78： 3-15 （a）四、特殊情况（有无伴电压源P73例3-7、有受控源、有电流源和元件的串联支路P78： 3-15 （b）的处理方法；教学重点：KCL和KVL的独立方程数和判别方法；回路电流法的列写；结点电压法的列写。 教学难点：有向图、连通图、树的定义；KCL和KVL的独立方程数和判别方法；结点电压 法的列写方法，以及方程表示的物理意义。教学方式及手段:讲授、练习课外作业教学后记章节目名称叠加定理和齐次定理2.3 戴维宁定理和诺顿定理教学目的掌握叠加定理的应用，理解替代定理。教学内容叠加定理一、举例；二、叠加定理的表述；三、一般论证；四、推论；五、运用时应注意的问题。六、举例替代定理一、替代定理的内容；二、定理的应用；教学重点叠加定理 教学难点替代定理 教学方式及手段讲授、练习课外作业P107 4-3 ,4-4(b),4-7,4-8教学后记章节目名称第四章电路定理4-3戴维宁定理和诺顿定理4-4最大功率传输定理教学目的掌握戴维宁定理和诺顿定理以及最大功率传输定理的应用 教学内容4.3戴维宁定理和诺顿定理一、问题的引入；二、戴维宁定理的内容；三、戴维宁定理的证明；四、如何求分c和R约五、诺顿定理4-4最大功率传输定理如何计算最大传输功率教学重点戴维宁定理和诺顿 教学难点戴维宁定理教学方式及手段 讲授、练习课外作业教学后记