课程教案电工电子技术.doc

-/ 山 东 协 和 学 院 课 程 教 案 使用教材《电工与电子技术》 出版社 人民邮电出版社 适用专业机械设计制造及其自动化 层 次 本科 总学时 80 授课教师 马磊 教研室 自动化 教研室 授课学年 15-16学年 学 期 第一 学期 课 程 教 案 教 师 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 课程名称 《电工与电子技术》 章 节 第一章 1.1 电路的作用与组成部分 1.2 电路的模型 1.3 电路的基本物理量及参考方向 教学时数 2 教学方法及手段 多媒体，板书 目 的 要 求 1、了解电路的作用、电路模型； 2、掌握电路的组成及其功能； 3、掌握电路的基本物理量（电压、电流的定义和参考方向，功率的计算）。 教 学 内 容 提问：试想如果没有电，生活将会怎样？ 导入新课： 电工学是非电专业的技术基础课，通过本课程的学习，使学生具备电工技术与电子技术的基础知识，为升学以及后续课程打下一定的基础。 1、电工学课程研究的对象————“电” 2、电工学课程的发展 3、电能的优越性 （1）便于转换 （2）便于输送 （3）便于控制 时间分 配 重 点 难 点 思 考 题 重点：电路的组成及其功能 难点：无 思考题：本节全部思考题　 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 课程教案附页 内 容 时间分配 第1章 电路的基本概念与基本定律 电路：电流流通的路径。 直流电路：由直流电源供电的电路。 一、电路的组成及作用 电路就是电流通过的闭合路径，它是由各种电气器件按一定方式用导线连接组成的总体。电路的结构形式和所能完成的任务是多种多样的，从日常生活中使用的用电设备到工、农业生产中用到的各种生产机械的电器控制部分及计算机、各种测试仪表等，从广义说，都是电路。最简单的电路如图所示的手电筒电路。 1、组成：电路主要由三部分组成。 （1）电源 是供应电能的设备。在发电厂内将化学能或机械能等非电能转换为电能，如电池、蓄电池、发电机等。 （2）负载 是使用电能的设备，又称用电器。作用是将电能转换成其它形式的能量，如电灯、电炉、扬声器、电动机等。 （3）中间环节 用于连接电源和负载。起传输和分配电能或对电信号进行传递和处理的作用，如变压器、输电线等。 2、电路模型和电路图 实际电路元件电磁性质较为复杂。为便于对实际电路进行分析，需用能够代表其主要电磁特性的理想电路元件或它们的组合来表示。理想电路元件就是指只反映某一个物理过程的电路元件,包括电阻、电感、电容、电源等。用理想电路元件所组成的电路即为电路模型，手电筒电路的电路模型如图所示。 课程教案附页 内 容 时间分配 3、作用 （1）进行电能的传输和转换，如照明电路、动力电路等。典型电路是电力系统。 （2）实现信息的传输和处理，如测量电路、扩音机电路、计算机电路等。典型电路是扩音机。 二、电流 1、电流的形成 电荷的定向移动形成电流。 2、电流的大小 电流的大小是指单位时间内通过导体横截面的电荷量。 恒定电流 （DC）（“－”） 交变电流 （AC）（“～”） 大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流，也称为直流电流，用表示。大小和方向随时间变化的电流称为交变电流，简称交流电流，用i表示。 电流的单位为A（安[培]），还有kA（千安）、mA（毫安）、μA（微安）等。 3、电流的方向 （1）实际方向 习惯上规定正电荷移动的方向或负电荷移动的反方向为电流的实际方向。 课程教案附页 内 容 时间分配 （2）参考方向：可以任意选取 在分析电路时，常常要知道电流的方向，但有时电路中电流的实际方向难于判断，此时常可任意选定某一方向作为电流的“参考方向（也称正方向）”。 所选的参考方向不一定与实际方向一致。 当电流的实际方向与其参考方向一致时，则电流为正值；反之，当电流的实际方向与其参考方向相反时，则电流为负值，如图所示。 a） b） 4、电流的表示方法 （1）箭头： （2）双下标： 5、电流的测量——用电流表（安培表）来测量。测量时注意： （1）交、直流电流用不同表测量。 （2）电流表应串联在电路中。 （3）直流电流表有正负端子，即：“+”、“-”记号，接线时不能接错。 （4）选择正确的量程。 三、电压（电位差） 1、物理意义 在图中，极板a带正电，极板b带负电，a、b间存在电场。正极板a上的正电荷在电场力的作用下从a经过负载移到负极板b，从而形成了电流。这说明电场力做功产生了电流。 规定：电场力把单位正电荷从a点移动到b点所做的功称为a、b两点之间的电 课程教案附页 内 容 时间分配 压，用表示。电压的单位为V（伏[特]），还有kV（千伏）、mV（毫伏）、μV（微伏）等。 2、 实际方向：由高电位指向低电位 结论： 对于电阻性负载来说，没有电流就没有电压，有电压就一定有电流。电阻两端的电压常叫做电压降（压降）。 而对于电源来说，其端电压的实际方向是正极指向负极。 3、参考方向：可以任意选取，同电流参考方向的选取 4、电压的表示方法 （1）箭头： （2）正负号：＋、－ （3）双下标： 5、电压的测量 用电压表（伏特表）来测量。测量时注意： （1）交、直流电压用不同表测量。 （2）电压表应并联在被测电路两端。 （3）直流电压表有正负端子，即：“+”、“-”记号，接线时不能接错。 （4）选择正确的量程。 课程教案附页 内 容 时间分配 【例】电路如图所示，已知，，求： 解： 四、电动势 1、物理意义 为维持电路中的电流流通，则必须保持电路a、b两端间的电压恒定不变，这就需要电源力源源不断地把正电荷从负极板b移回正极板a上。 规定：电源力克服电场力把单位正电荷从b点（负极）经电源内部移回到a点（正极）所做的功，叫电动势，用表示。 2、电动势的实际方向 电动势的实际方向规定：在电源内部由负极指向正极，即电位升，其单位与电压单位相同，也是伏特（V）。 结论： 对于一个电源来说，既有电动势，又有端电压。电动势只存在于电源内部，方向由负极指向正极；而端电压只存在于电源外部，其方向由正极指向负极。 一般情况下，电源的端电压总是低于电源内部的电动势，只有当电源开路或者电源的内阻忽略不计时，电源的端电压才与其电动势相等。 3、电动势（）和电压（）的区别： 课程教案附页 内 容 时间分配 * 物理意义不同； * 实际方向不同； * 电动势只表示电源，而电压既可表电源，也可表负载。 4、直流电动势的两种图形符号 五、功率 把单位时间内电场力所做的功称为电功率。用“P”表示。 定义式： 单位：W、kW、mW 其中：“W”为电功，指电流所做的功，简称“电功”（电能）。电流做功的过程，实质上就是把电能转换为其他形式的能的过程。 表达式： 单位：焦耳（J）或千瓦时（） 1指：1千瓦功率的设备，使用1小时所消耗的电能，俗称1度电。 小结： 本次课讲解了组成电路的三要素，电流这个主要物理量的物理意义及实际方向与参考方向的含义，要求学生掌握电压、电动势和功率三个基本物理量，并知道电压与电动势间的区别。 课 程 教 案 教 师 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 课程名称 《电工与电子技术》 章 节 1.4 欧姆定律 1.5 电路的工作状态 1.5.1 有载工作状态及额定工作状态 1.5.2 断路 1.5.3 短路 教学时数 3 教学方法及手段 多媒体、板书 目 的 要 求 1、了解电阻串并联的实际应用，进一步熟悉欧姆定律及其应用； 2、掌握电路常见的三种状态及其特点。 教 学 内 容 复习提问：1、电动势与电压的区别； 2、1度电的概念？ 一、部分电路欧姆定律 1、部分电路：只含有负载而不包含电源的一段电路。 2、内容：流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比，与电阻值成反比，称为部分电路欧姆定律。 3、表达式：（、参考方向一致） （、参考方向不一致） 时间分 配 重 点 难 点 思 考 题 重点：1. 电路常见的三种状态及其特点 2. 欧姆定律及其应用 难点：无 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 课程教案附页 内 容 时间分配 a）、参考方向一致 b）、参考方向不一致 【例1】：应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。 R U 6V + 2A R + – U 6V I (a) (b) I –2A – 解：对图(a)有，， 对图(b)有，， 二、全电路欧姆定律 1、概念 （1）全电路：含有电源的闭合电路。 （2）内电路：电源内部的电路。 外电路：电源外部的电路。 （3）内电阻：电源内部的电阻，简称内阻。用表示。 外电阻：外电路的电阻。用表示。 2、内容：闭合电路中的电流与电源的电动势成正比，与电路的总电阻，即内电阻和外负载电阻之和（）成反比。 课程教案附页 内 容 时间分配 3、表达式： 是内阻上的压降；既是外阻上的压降，又是电源两端的电压（路端电压或端电压）。 电路的三种工作状态 一、负载的额定值 1、额定电流、额定电压和额定功率 电气设备安全工作时所允许的最大电流、最大电压和最大功率。 2、铭牌数据 通常电气设备或元件的额定值标在产品的铭牌上，故额定值也称铭牌数据。如一白炽灯标有“220V/40W”，表示它的额定电压为220V，额定功率为40W。 3、电气设备的工作状态 （1）额定工作状态：电气设备或元件在额定功率下工作的状态，也称为满载状态。电气设备满载工作时经济合理、安全可靠。 （2）轻载状态：电气设备或元件低于额定功率运行的工作状态，也称为欠载状态。电气设备轻载工作时不经济。 （3）过载状态：电气设备或元件高于额定功率运行的工作状态，也称为超载状态。电气设备超载工作时容易损坏或造成严重事故，一般不允许出现。 二、电路的三种状态 1、通路——电源的有载工作 将电路中的开关S闭合，电源与负载接通，构成回路，电源处于有载工作状态。 a）电源的有载工作 b）电源开路 c）电源短路 课程教案附页 内 容 时间分配 电路中的电流为： 端电压与输出电流的关系为： 上式表明：当电源具有一定值的内阻时，端电压总是小于电源电动势；当电源电动势和内阻一定时，端电压随输出电流的增大而下降。电源产生的功率=负载取用的功率+内阻及线路损耗的功率。 2、开路（断路） 将图中的开关S断开，电源处于开路状态，也称为电源的空载运行，相当于。此时负载上的电流、电压和功率均为零。即：电源的开路电压等于电源的电动势。 ， 3、短路 电源两端由于某种原因直接接触时，电源就被短路，电路处于短路运行状态。其特点是：被短路元件两端电压为0。电路中电流称为短路电流，且有，电源输出电压为。 短路电流很大，如果没有短路保护，会发生火灾。短路是电路最严重、最危险的事故，是禁止的状态。产生短路的原因主要是接线不当，线路绝缘老化损坏等。应在电路中接入过载和短路保护。 本次课小结： 通过本次课讲解，要求学生了解用电设备的几种工作状态，掌握电路有载工作、开路与短路的特点。 课 程 教 案 教 师 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 课程名称 《电工与电子技术》 章 节 1.6 基尔霍夫定律 1.7 电路中电位的概念和计算方法 教学时数 2 教学方法及手段 多媒体，板书 目 的 要 求 1.理解基尔霍夫两定律阐述的内容； 2.掌握基尔霍夫两定律的应用。 教 学 内 容 复习提问：电路有载工作、开路与短路的特点。 导入新课： 电路有简单电路和复杂电路之分，不能用电阻串、并联关系化简的电路叫做复杂电路。分析电路的方法很多，但它们的依据是电路的两条基本定律——欧姆定律和基尔霍夫定律。基尔霍夫定律既适用于直流电路，又适用于交流电路。它包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律两个定律。基尔霍夫电流定律应用于节点，基尔霍夫电压定律应用于回路。 为了阐明该定律，先介绍电路的几个基本术语。 （1）支路：电路中的每一个分支称为支路。它由一个或几个相互串联的电路元件构成。在同一支路内，流过所有元件的电流相等。如图所示电路中有3条支路，分别是ab、acb、adb。其中，含有电源的支路称有源支路，不含电源的支路称无源支路。 时间分 配 重 点 难 点 思 考 题 重点：1.基尔霍夫定律的应用 难点：2. 1.基尔霍夫定律的应用 思考题：课后习题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 课程教案附页 内 容 时间分配 （2）节点：三条或三条以上支路所汇成的交点叫节点。图中共有2个节点，分别是节点a和节点b。 （3）回路：电路中任意由支路组成的闭合路径叫回路。图中共有3个回路，分别是abca、abda、adbca。 （4）网孔：中间无支路穿过的最简单回路叫网孔或独立回路。图中共有2个网孔，分别是abca、abda。 一、基尔霍夫电流定律（第一定律，简称KCL）——节点 1、内容1：在任一瞬间，流入某一节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。表达式为 如上图，对于节点a有： 将上式改写成 因此得到 2、内容2：在任一瞬间，流入（或流出）该节点的电流代数和恒等于零。符号的规定，流入节点的电流取“＋”号；流出节点的电流取“－”号。表达式为 【例1】：如图所示电路，已知：，，，，求：（1）AB支路的电流（2）交于B点的另一支路电流 课程教案附页 内 容 时间分配 解：（1）对于节点A，有 （2）对于节点B，有 【例1】：已知：，，，求。 解： 3、推广应用 不仅适用于结点，还适用于任一假设的闭合面。把该闭合面看成广义大节点，还可以列写电流方程。 若把虚线所围的闭合面看成是一个节点，应有 【例2】：已知：，，，求：、和。 课程教案附页 内 容 时间分配 解：， ， 或用基尔霍夫电流定律的推广形式，将中间三条支路看成一个广义节点，则有，。两种结果完全相同。 二、基尔霍夫电压定律（第二定律，简称KVL）——回路 1、内容：在任一闭合回路中，沿某循环方向各部分电压降的代数和等于零。其数学表达式为：，符号的规定： 电源——正极指向负极的方向与循环方向一致，取“＋E”号；正极指向负极的方向与循环方向不一致，取“—E”号。 负载——电流的参考方向与循环方向一致，电阻上的压降取“＋IR”号；电流的参考方向与循环方向不一致，电阻上的压降取“—IR”号。 下图中，对于回路abca，按顺时针循环一周，根据电压和电流的参考方向可列出。 课程教案附页 内 容 时间分配 【例3】：如图所示电路，列出相应的回路电压方程。 解：对于回路Ⅰ，电压方程为 对于回路Ⅱ，电压方程为 2、推广应用——基尔霍夫电压定律不仅适用于电阻、电源等实际元件构成的回路，也适用于假想的回路。 电路中a、b两点间开路无电流，设其间电压为，对假想回路abdca，其循环方向为顺时针方向，列出电压方程 因此可求出： 【例1-10】：如图示电路，已知电压，求。 解：图示电路右侧可以假想为闭合回路，按顺时针循环方向可得方程 课程教案附页 内 容 时间分配 对于整个回路，按顺时针循环方向列电压方程： 电路中电位的计算 一、概念：是描述某一点性质的物理量。 电位是分析电路常用的物理量，用“”表示。从物理学可知，电压就是电位的差值，即： 在进行电路研究时，常常要分析电路中各点电位的高低。为了确定电路中各点的电位值，必须选择电位的零点，即参考点，在电路图中用符号“⊥”来表示，又称零电位。若电路中O点为参考点，则。其他各点的电位都同它相比较，比它高的电位为正，比它低的电位为负。 电路中某一点的电位等于该点到参考点之间的电压。 根据定义，电路中a点的电位为： 【例1】：求各点电位 二、电位和电压的区别 A、电位针对一点 电压针对两点 B、电位是相对的 电压是绝对的 三、电位的意义 * 相对的 课程教案附页 内 容 时间分配 * 参考点不同，同一点电位不同 * 一旦参考点选定，同一点的电位唯一 【例】：如图示电路，已知，，若c为参考点，求、、和若b为参考点，再求、、和 解：若c为参考点，即，则， ， 若b为参考点，即，则，， 本次课小结： 本次课讲解了基尔霍夫电压定律、基尔霍夫电流定律，要求学生熟练掌握基尔霍夫电压定律(KVL): ΣU＝0、基尔霍夫电流定律(KCL):ΣI入＝ΣI出、ΣI＝0及其推广应用的灵活使用。 课 程 教 案 教 师 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 课程名称 《电工与电子技术》 章 节 2.1 电阻串、并连接及等效变换 2.1.1 电阻的串联 2.1.2 电阻的并联 教学时数 3 教学方法及手段 多媒体、板书 目 的 要 求 1、 掌握电阻串并联的特点； 2、 会分析计算串并联电路的等效电阻。 教 学 内 容 复习提问：基尔霍夫定律 导入新课： 一、电阻与电阻率 1、电阻：导体对电流的阻碍作用称为电阻，用符号R表示。电阻元件是耗能元件，其单位为（欧姆）。常用的电阻单位还有、。 2、电阻率：导体的电阻是导体本身的一种性质。它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积： 时间分 配 重 点 难 点 思 考 题 重点：1.串并联电路的特点； 2.等效电阻的计算。 难点：1.等效电阻的特点。 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 课程教案附页 内 容 时间分配 式中：—制成电阻的材料的电阻率，国际单位制单位为；─绕制成电阻的导线长度，国际单位制单位为m；─绕制成电阻的导线横截面积，国际单位制单位为；─电阻值，国际单位制单位为。 纯金属的电阻率很小，绝缘体的电阻率很大。银是最好的导体，但价格昂贵而很少采用，目前电气设备中常采用导电性能良好的铜、铝作导线。 二、电阻的串联 多个元件逐个顺次连接起来，就组成了串联电路。 两个或两个以上的电阻依次连接，组成一条无分支电路，这样的连接方式叫做电阻的串联。 1、串联电路的特点 （1）等效电阻： * * 当时，（大） （2）流经各电阻的电流相等。（3）串联总电压等于各电阻上电压之和，即 ； （4）分压关系为： 当两只电阻R1、R2串联时，总电阻，则有分压公式 ， 课程教案附页 内 容 时间分配 三、电阻的并联 把多个元件并列地连接起来，由同一电压供电，就组成了并联电路。 两个或两个以上的电阻接在电路中相同的两点之间，承受同一电压，这样的连接方式叫做电阻的并联。 1、并联电路的特点 （1）等效电阻：； * * 当时，（小） （2）各电阻电压相等。 （3）并联总电流等于各电阻上电流之和，即 ； （4）分流公式为：， 【例1】：图所示的并联电路中，求等效电阻、总电流、各负载电阻上的电压、各负载电阻中的电流。 解：等效电阻 课程教案附页 内 容 时间分配 总电流 各负载上的电压 各负载上的电流 六、电阻的混联 既有串联又有并联的电路称为混联。混联电路形式多种多样，但可以利用电阻串、并联关系进行逐步化简。 【例2】：（选作）如图，已知，求等效电阻。 【例3】：（选作）如图，已知，求等效电阻。 解： 等效电阻 课程教案附页 内 容 时间分配 本次课小结： 本次课讲解了电阻元件和欧姆定律，要求学生了解电阻定律，熟练掌握部分电路和全电路欧姆定律，熟练掌握电阻串、并联的特点及混联电阻的等效变换。 课 程 教 案 教 师 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 课程名称 《电工与电子技术》 章 节 2.3 电压源与电流源及其等效变换 2.3.1 电压源模型 2.3.2 电流源模型 2.3.3 电压源与电流源模型的等效变换 教学时数 2 教学方法及手段 多媒体、板书 目 的 要 求 1、 了解电压源与电流源的模型及其特性曲线； 2、 掌握电流源与电压源等效变化的方法，能应用此方法分析一般电路。 教 学 内 容 复习提问：1、电阻的串、并联特点； 2、分压、分流公式。 一、电压源与电流源 1、电压源 (是对外提供电压的电源，开路状态时，两端有电压，电流为零；当接成闭合回路后，电压源上有电流流过) 电压源按其内阻是否考虑可分为两类： 一类是忽略内阻或内阻为零的电压源，称为理想电压源，或称恒压源； 一类是考虑内阻，内阻不为零的电压源，称为实际电压源。 时间分 配 重 点 难 点 思 考 题 重点：1.理想电源和实际电源之间的区别； 2.两种电源之间的等效变化； 难点：1.应用电源的等效变换分析一般电路。 思考题：理想电源之间为何不能等效变换。 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 课程教案附页 内 容 时间分配 （1）理想电压源（恒压源）：内阻为0 * 输出电压恒定不变，U = E * 输出电流由外负载决定， （a）理想电压源 （b）实际电压源 （c）外特性曲线 （2）实际电压源 （理想电压源实际上是不存在的。一个实际电源总是有内阻的，当电源通过电流时，存在着能量损耗。一个实际电压源可等效成一个理想电压源E与内阻RO串联的模型。） 当接上负载时，电源端电压（负载RL上的电压和电流的关系） 2、电流源 (是对外提供电流的电源，开路状态时，有电流存在，无端电压；当接成闭合回路后，电流源两端有电压存在) 电流源按其内阻是否考虑可分为两类： 一类是不考虑内阻或内阻为无穷大的电流源，称为理想电流源，或称为恒流源； 一类是考虑内阻，内阻不为无穷大的电流源，称为实际电流源。 （1）理想电流源（恒流源）：内阻为∞ * 输出电流恒定不变，I = IS * 其端电压由外负载决定， 课程教案附页 内 容 时间分配 课程教案附页 内 容 时间分配 课 程 教 案 教 师 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 课程名称 《电工与电子技术》 章 节 2.4支路电流法 2.5节点电压法 教学时数 3 教学方法及手段 多媒体、板书 目 的 要 求 1.掌握支路电流法的解题步骤，能系统地列出KCL、KVL方程； 2. 掌握节点电压法的解题步骤，能够用此方法分析简单电路。 教 学 内 容 l 复习，引入课题 1．电阻的串联和并联特点 2．基尔霍夫两个定律的内容及分析方法 支路电流法 一、复杂电路 不能用串联或者并联的方法计算等效电阻的电路。 二、支路电流法 （重点掌握分析方法） 1、定义：以支路电流为未知量列写电路方程的分析方法。 2、分析方法： 对节点数为 n，网孔为m，支路数为 b 的电路 总共 有b 个未知支路电流数目，根据基尔霍夫定律列出： KCL独立方程：n – 1 个 KVL独立方程：m个，然后联立求解。 时间分 配 重 点 难 点 思 考 题 1. 2. 3. 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 课程教案附页 内 容 时间分配 支路电流法是最基本的分析方法。它是以支路电流为求解对象，应用基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律分别对节点和回路列出所需要的方程组，然后再解出各未知的支路电流。 支路电流法求解电路的步骤为： ①标出支路电流参考方向和回路绕行方向； ②根据KCL列写节点的电流方程式； ③根据KVL列写回路的电压方程式； ④解联列方程组，求取未知量。 三、方程的独立性 1、对于一个不含电流源（理想电流源和受控电流源）的平面电路： 有n个节点数，m个网孔，b条支路数，需列出b=m+（n-1）个方程联立求解。 其中KCL独立方程：n – 1 个，KVL独立方程：m个。 2、对于含有电流源的支路： 若电路中有k条含有电流源的支路，则列出b-k个方程联立求解。 其中KCL独立方程：n –1 个 KVL独立方程：m-k个（不列含有电流源支路的网孔，如遇到2个网孔共用的支路中含有电流源，则另选一回路列方程）。 例如图 所示，为两台发电机并联运行共同向负载供电。已知，，，，，求各支路的电流及发电机两端的电压。 解：① 选各支路电流参考方向如图所示，回路绕行方向均为顺时针方向。 ② 列写KCL方程： 节点A： ③ 列写KVL方程： ABCDA回路： AEFBA回路： 其基尔霍夫定律方程组为 将数据代入各式后得 课程教案附页 内 容 时间分配 解此联立方程得 以电机两端电压U为 节点电压法 课 程 教 案 教 师 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 课程名称 《电工与电子技术》 章 节 2.6 叠加定理 2.7 戴维南定理与诺顿定理 2.8 含受控源电路的分析 教学时数 2 教学方法及手段 目 的 要 求 1．理解线性电路的叠加定理、戴维南定理的内容； 2．掌握叠加定理的分析方法； 3．掌握负载上获得最大功率的条件和最大功率的计算方法。 教 学 内 容 复习，引入课题 支路电流法的解题步骤。 新课内容——电路分析中的常用定理 一、叠加定理 1．定理内容 在任何由线性元件、线性受控源和独立激励源组成的线性电路中，任一支路的响应（电压或电流）等于各个激励源单独作用时在该支路所产生的响应的代数和。 2．叠加定律的解题步骤 将电路的各支路的响应（电压或电流）可以看成是由各个激励源单独作用时，在该支路的响应叠加。 时间分 配 重 点 难 点 思 考 题 重点：叠加定理、戴维南定理的内容，叠加定理的分析方法；负载获得最大功率的条件和最大功率的计算 难点：叠加定理的分析方法 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 课程教案附页 内 容 时间分配 在计算某一独立电源单独作用所产生的电压或电流时，应将电路中其它独立电压源用短路(uS=0)代替，而其它独立电流源用开路(iS=0)代替。电路中所有电阻都不予更动，受控源则保留在各分电路中。 叠加时应注意电压和电流的参考方向，求其代数和，参考方向一致时取“+”，反之取“－”。 举例说明，课堂练习。 3．需要注意的问题 叠加定理适用于线性电路，不适用于非线性电路 此定律只适应于线性电路的电压和电流，不适用于计算功率。 二、戴维南定理 1．思路：在线性电路分析中，常常碰到只需研究某一支路的情况。这时，可以将除我们需保留的支路外的其余部分的电路(通常为二端网络)，等效变换为较简单的含源支路 (实际电压源或实际电流源支路)，可大大方便我们的分析和计算。 2．戴维南定理内容 任何线性有源电阻性二端网络N，可以用电压为uoc的理想电压源和阻值为R0的电阻串联的电路模型来替代。 其中，电压uoc等于该网络N端口开路时的端电压；串联电阻R0等于该网络N中的所有独立电源置零时（独立电压源用短路(uS=0)代替，而独立电流源用开路(iS=0)代替），从端口看进去的等效电阻。 举例说明戴维南定理的应用方法 三、最大功率传输定理（20分钟） 1．负载获得最大功率的条件： 2．最大功率传输定理 含源线性电阻单口网络(Rs>0)向可变电阻负载RL传输最大功率的条件是：负载电阻RL与单口网络的输出电阻Rs相等。满足RL=Rs条件时，称为最大功率匹配，此 课程教案附页 内 容 时间分配 时负载电阻RL获得的最大功率为： 举例说明，课堂练习。 课堂小结及学生提问（10分钟） 课 程 教 案 教 师 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 课程名称 《电工与电子技术》 章 节 3.1 电阻元件、电感元件及电容元件 3.2 暂态过程和换路定理 教学时数 3 教学方法及手段 目 的 要 求 1.了解过渡过程的概念及电路存在过渡过程的原因；. 2.了解在分析电路过渡过程时应用的定律——换路定则； 3.熟练计算电路在换路后的初始值。 教 学 内 容 一、过渡过程的概念 1. 电路的稳态分析 2. 电路的过渡过程： 电路从一种稳定状态转变到另一种稳定状态所经历的中间过程。 3. 产生过渡过程的原因： ①换路的概念：电路状态的改变（如通电，断电，短路，电信号突变等）称为换路。 ②电路中有储能元件，而能量不能跃变，是产生过渡过程的内因。 二、换路定律 1. 具有电感的电路： 2. 具有电容的电路： 时间分 配 重 点 难 点 思 考 题 1. 2. 3. 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 课程教案附页 内 容 时间分配 课 程 教 案 教 师 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 课程名称 《电工与电子技术》 章 节 3.3 RC电路暂态分析 3.3.1 RC电路的零输入响应 3.3.2 RC电路的零状态响应 3.3.3 RC电路的全响应 教学时数 2 教学方法及手段 目 的 要 求 教 学 内 容 时间分 配 重 点 难 点 思 考 题 1. 2. 3. 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 课程教案附页 内 容 时间分配 课 程 教 案 教 师 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 课程名称 《电工与电子技术》 章 节 3.4一阶电路暂态分析的三要素法 3.5 微分电路和积分电路 教学时数 教学方法及手段 目 的 要 求 教 学 内 容 时间分 配 重 点 难 点 思 考 题 1. 2. 3. 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 课程教案附页 内 容 时间分配 课 程 教 案 教 师 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 课程名称 《电工与电子技术》 章 节 3.6 RL电路暂态分析 3.7 习题 教学时数 教学方法及手段 目 的 要 求 教 学 内 容 时间分 配 重 点 难 点 思 考 题 1. 2. 3. 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 课程教案附页 内 容 时间分配 课 程 教 案 教 师 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 课程名称 《电工与电子技术》 章 节 4.1 正弦量的三要素 教学时数 3 教学方法及手段 目 的 要 求 掌握正弦交流电路的基本概念，正弦量的表示方法。 教 学 内 容 复习提问：正弦函数的波形 导入新课： 一、什么是交流电 直流电量：大小和方向均不随时间变化而变化的电量。 交流电量：大小和方向均随时间作周期性的变化，且在一个周期内平均值为零。 正弦交流电量：大小和方向随时间按正弦函数规律变化的电流、电压或电动势称为正弦交流电流、正弦交流电压或正弦电动势，统称为正弦交流电或正弦量。 时间分 配 重 点 难 点 思 考 题 1. 2. 3. 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电