教師備課首頁第頁課題任務(wù)1-1儀器儀表認(rèn)知與使用課型新授課授課班級(jí)課時(shí)2教學(xué)目標(biāo)1.識(shí)別電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的儀表的表盤標(biāo)記，型號(hào)和分檔。2.了解儀表誤差和儀器的準(zhǔn)確度等級(jí)。3.熟悉電工臺(tái)供電系統(tǒng)和直流穩(wěn)壓電源的使用方法。4.初步掌握萬用表的使用方法。教學(xué)重點(diǎn)1.電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的各儀表的使用方法。教學(xué)難點(diǎn)1.用萬用表測(cè)電壓電流時(shí)的極性判斷以及測(cè)電阻時(shí)的調(diào)零方法。學(xué)情分析學(xué)生第一次接觸電工儀表，提醒大家一定注意安全操作。各儀器儀表的認(rèn)知和使用方法信息量較大，不用急于完成教學(xué)任務(wù)，后續(xù)可以不斷鞏固。教學(xué)效果教后記任務(wù)1-1儀器儀表認(rèn)知與使用任務(wù)要求:識(shí)別電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的儀表的表盤標(biāo)記，型號(hào)和分檔了解儀表誤差和儀器的準(zhǔn)確度等級(jí)熟悉電工臺(tái)供電系統(tǒng)和直流穩(wěn)壓電源的使用方法任務(wù)環(huán)境:實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源箱、交直流電壓/電流表、直流穩(wěn)壓電源、萬用表任務(wù)分解:認(rèn)識(shí)電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)交流電源和交流電壓/電流表的使用直流電源與直流電壓/電流表的使用萬用表的使用認(rèn)識(shí)電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)③⑦④③⑦④⑤⑥⑧⑩⑾⑿⑨圖1-1-1所示是電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板布置圖實(shí)操1：觀察交、直流電壓表的表盤標(biāo)記與型號(hào)記入下表1-1-1。表1-1-1交、直流電壓表的表盤標(biāo)記與型號(hào)電壓表電壓表量限電壓表準(zhǔn)確度等級(jí)交流電壓表直流電壓表2、直流電源與直流電壓/電流表的使用1）直流電源與直流電壓表的使用實(shí)操1：圖1-1-2直流電壓表接入圖表1-1-2直流電壓表測(cè)穩(wěn)壓電源輸出電壓記錄表直流電源電壓30V18V4V2.5V測(cè)量值所選量程2）直流電路與直流電流表的使用實(shí)操2：圖1-1-3直流電流表接入圖表1-1-3直流電流表測(cè)直流電路回路電流記錄表R(Ω)100100100100100100Us(V)2.557.51012.515I(mA)P(W)三、萬用表的使用1.用萬用表測(cè)量交流/直流電壓的使用實(shí)操3：表1-1-4萬用表測(cè)量直流電壓記錄表直流電源電壓25V18V5V3V測(cè)量值所選量程實(shí)操4：表1-1-5萬用表測(cè)量交流電壓記錄表交流電源電壓210V130V12V5V測(cè)量值所選量程2．用萬用表測(cè)量電阻值的使用實(shí)操5：表1-1-6萬用表測(cè)量交流電壓記錄表電阻標(biāo)稱值測(cè)量值萬用表所選量程10Ω51Ω100Ω250Ω620Ω1KΩ100KΩ430KΩ【作業(yè)】：1.按照實(shí)驗(yàn)實(shí)操要求，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教師備課首頁第頁課題認(rèn)識(shí)電路1（基本概念、物理量）課型新授課授課班級(jí)課時(shí)2教學(xué)目標(biāo)初步了解電路的基本概念；掌握電流、電壓兩個(gè)重要物理量的相關(guān)定義與規(guī)定；能簡單的表示電流、電壓；教學(xué)重點(diǎn)電路的基本構(gòu)成；電流的定義、單位、實(shí)際方向與參考方向、分類；電壓的定義、單位、實(shí)際方向與參考方向、分類；教學(xué)難點(diǎn)實(shí)際電路與電路模型；電流的實(shí)際方向與參考方向；電壓的實(shí)際方向與參考方向；學(xué)情分析學(xué)生第一次接觸電路基礎(chǔ)知識(shí)，所有的概念、物理量都僅限于中學(xué)物理基礎(chǔ)，授課時(shí)要適當(dāng)?shù)恼{(diào)整節(jié)奏，結(jié)合日常生活常識(shí)進(jìn)行介紹，提高學(xué)習(xí)的趣味性。教學(xué)效果教后記1-1認(rèn)識(shí)電路1（基本概念、物理量）一、電路電路是由各種電器器件（如電阻器、電容器、線圈、開關(guān)、晶體管、電池、發(fā)電機(jī)等）按一定方式相互連接組成的，為電流的流通提供了路徑。.實(shí)際電路是為了實(shí)現(xiàn)電能或電信號(hào)的生產(chǎn)、傳輸及利用，而將所需的電氣元件或設(shè)備按一定方式連接起來所構(gòu)成的集合。二、電路的基本組成（1）電源（供能元件）：為電路提供電能的設(shè)備和器件（如電池、發(fā)電機(jī)等）。（2）負(fù)載（耗能元件）：使用（消耗）電能的設(shè)備和器件（如燈泡等用電器）。（3）控制器件：控制電路工作狀態(tài)的器件或設(shè)備（如開關(guān)等）。（4）聯(lián)接導(dǎo)線：將電器設(shè)備和元器件按一定方式聯(lián)接起來（如各種銅、鋁電纜線）。三、電路模型在一定條件下將實(shí)際元件理想化，利用電氣符號(hào)表征其主要性能的電路稱為電路模型。四、描述電路的常見物理量1、電流1）定義：單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量，稱為電流強(qiáng)度，簡稱為電流。用符號(hào)或表示：(1-1-1)公式（1-1-1）中，dt為很小的時(shí)間間隔，時(shí)間的國際單位制為秒（s），單位電量dQ的國際單位制為庫侖（C）。2）單位：安培（A）。(1-1-2)3）實(shí)際方向：電流實(shí)際方向規(guī)定為正電荷流動(dòng)的方向。4）參考方向?yàn)榱朔奖銓?duì)電路進(jìn)行解析，可以任意地設(shè)定一個(gè)參考方向。注意：若計(jì)算得電流為正值，說明所設(shè)參考方向與實(shí)際方向一致；若計(jì)算得電流為負(fù)值，說明所設(shè)參考方向與實(shí)際方向相反。2、電壓1）定義：電壓是指電路中兩點(diǎn)A、B之間的電位差（簡稱為電壓）。正電荷dq因受電場(chǎng)力作用從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)所作的功為dW。A、B兩點(diǎn)間的電壓由公式(1-1-3)表示：(1-1-3)2）電壓的國際單位制為伏特（V）。(1-1-4)3）電壓的方向：規(guī)定為從高電位指向低電位的方向。4）電壓的分類：分為直流電壓和交流電壓兩大類，分別用和表示。教師備課首頁第頁課題1-1認(rèn)識(shí)電路2（關(guān)聯(lián)參考方向及計(jì)算練習(xí)）課型新授課授課班級(jí)課時(shí)2教學(xué)目標(biāo)明確關(guān)聯(lián)參考方向和非關(guān)聯(lián)參考方向的含義；掌握電功率的定義、公式、單位；理解吸收功率和發(fā)出功率的意義；能進(jìn)行簡單電路的電壓、電流、電功率的計(jì)算。教學(xué)重點(diǎn)明確關(guān)聯(lián)參考方向和非關(guān)聯(lián)參考方向的含義；掌握電功率的定義、公式、單位；教學(xué)難點(diǎn)關(guān)聯(lián)參考方向和非關(guān)聯(lián)參考方向的含義；理解吸收功率和發(fā)出功率的意義；簡單電路的電壓、電流、電功率的分析和計(jì)算。學(xué)情分析關(guān)聯(lián)參考方向和非關(guān)聯(lián)參考方向一直是學(xué)生容易混淆的概念之一，本次授課時(shí)要強(qiáng)調(diào)基本規(guī)定，在例題和練習(xí)時(shí)對(duì)該知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練。教學(xué)效果教后記2認(rèn)識(shí)電路2（關(guān)聯(lián)參考方向及計(jì)算練習(xí)）一、電流與電壓的關(guān)聯(lián)參考方向1.定義：對(duì)一個(gè)確定的電路元件或支路而言，若電流的參考方向是從電壓參考極性的“+”流向“-”，則稱電流與電壓為關(guān)聯(lián)參考方向，簡稱關(guān)聯(lián)方向，否則為非關(guān)聯(lián)方向。(a)關(guān)聯(lián)參考方向(b)非關(guān)聯(lián)參考方向二、電功率1.定義：單位時(shí)間電場(chǎng)力所做的功，稱為電功率，簡稱功率，用符號(hào)表示。2.公式推導(dǎo)：(1-1-5)注意：上式中u、i為關(guān)聯(lián)參考方向；若u、i為非關(guān)聯(lián)參考方向，則。3.單位：瓦特（W）。4.電路吸收或發(fā)出功率：通常約定時(shí)元件吸收功率，例如電阻元件；時(shí)元件發(fā)出功率，例如電源元件。【例1-1-3】圖1-1-11中，各電流大小均為2A，各電壓大小均為5V，其參考方向如圖中所示，求圖中各元件吸收或發(fā)出的功率。(a)(b)(c)(d)圖1-1-11例1-3【解】(a)，元件吸收10W的功率。(b)，元件發(fā)出10W的功率。(c)，元件發(fā)出10W的功率。(d)，元件吸收10W功率?！咀鳂I(yè)】在下圖中，若元件M吸收功率為10W,求電流I。MM+-U=10VIAB求在下圖中元件N的功率，并指出是發(fā)出功率還是吸收功率。NN+-U=10V2mAAB教師備課首頁第頁課題任務(wù)1-2電阻元件特性測(cè)試課型新授課授課班級(jí)課時(shí)2教學(xué)目標(biāo)能使用萬用表正確測(cè)量元件電壓電流能正確使用直流電壓表和直流電流表測(cè)量直流電壓、電流能繪制線性電阻元件的伏安特性曲線，加深對(duì)歐姆定律的理解教學(xué)重點(diǎn)能使用萬用表正確測(cè)量元件電壓電流能繪制元件的伏安特性曲線，并驗(yàn)證相關(guān)理論知識(shí)進(jìn)一步加深對(duì)電阻元件的理解教學(xué)難點(diǎn)測(cè)量電路的準(zhǔn)確而搭建萬用表的正確使用學(xué)情分析完成本次任務(wù)所涉及到的儀器儀表數(shù)量較多，學(xué)生容易手忙攪亂，提前做好實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)，規(guī)劃好實(shí)驗(yàn)報(bào)告的測(cè)量表格，有助于實(shí)驗(yàn)的實(shí)效性。教學(xué)效果教后記任務(wù)1-2電阻元件特性測(cè)試任務(wù)要求：掌握線性電阻元件歐姆定理，能應(yīng)用歐姆定理分析、計(jì)算電阻上的電壓、電流能使用萬用表正確測(cè)量元件電壓電流能繪制線性電阻元件的伏安特性曲線能正確使用直流電壓表和直流電流表測(cè)量直流電壓、電流任務(wù)環(huán)境：直流穩(wěn)壓源，直流電壓表，直流電流表，開關(guān)板，電阻模塊任務(wù)分解：測(cè)量線性電阻性元件的伏安特性測(cè)量非線性電阻的伏安特性（將白熾燈作為非線性電阻）實(shí)操一、測(cè)量線性電阻性元件的伏安特性（1）按圖1-2-1的電路聯(lián)接，RL=100Ω，Us為直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓，先將穩(wěn)壓電源輸出電壓旋鈕置于最小位置。圖1-2-1測(cè)量電阻元件的伏安特性（2）表1-2-1測(cè)量線性電阻元件的伏安特性電源電壓0V2V4V6V8V10VU（V）I（mA）R=U/I（3）根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)畫出電阻的伏安曲線圖。（4）分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)操二、未知電阻阻值的測(cè)定 （1）按圖1-2-2的電路聯(lián)接，RL=100Ω，US為直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓，RX保持不變，先將穩(wěn)壓電源輸出電壓旋鈕置于最小位置，電流表和電壓表選取最大量程進(jìn)行接線。圖1-2-2未知電阻的阻值測(cè)定（2）將電流表和電壓表的取值記錄在表1-2-3中。表1-2-3測(cè)量未知電阻元件的阻值序號(hào)穩(wěn)壓源輸出電壓表讀數(shù)電流表讀數(shù)計(jì)算未知電阻阻值12345（3）驗(yàn)證以下等式是否成立，如不成立，請(qǐng)分析原因?！ぁし治鲈颍骸菊n后作業(yè)】1.整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教師備課首頁第頁課題1.21.3電阻元件歐姆定律課型新授課授課班級(jí)課時(shí)2教學(xué)目標(biāo)熟悉電阻的伏安關(guān)系、單位和相關(guān)知識(shí)熟悉電導(dǎo)的相關(guān)知識(shí)及其與電阻的關(guān)系掌握歐姆定律的內(nèi)容，會(huì)簡單應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)線性電阻的伏安關(guān)系歐姆定律的內(nèi)容及其基本應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)電阻的特性歐姆定律的正確應(yīng)用學(xué)情分析學(xué)生高中物理有一定的基礎(chǔ)，授課時(shí)針對(duì)新增的內(nèi)容要注意教學(xué)節(jié)奏，講練結(jié)合。教學(xué)效果教后記1-2電阻元件1.2.1電阻的基本概念1、電阻的大小電阻是導(dǎo)體材料的固有屬性，取決于材料的種類。導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體長度L成正比，與導(dǎo)體導(dǎo)通電荷的橫截面積S成反比。在固定溫度下，電阻的大小可以由公式（1-2-1）表示(1-2-1)其中為導(dǎo)體的電阻系數(shù)，稱為電阻率，它與導(dǎo)體的材料質(zhì)地有關(guān)。不同的材料的電阻率也不同。2、電阻的單位電阻的國際單位為歐姆（），常用的單位還有毫歐（），千歐（），兆歐（）等。(1-2-2)3、電阻的熱效應(yīng)衡量電阻受溫度影響大小的物理量是溫度系數(shù)，其定義為溫度每升高1℃時(shí)電阻值發(fā)生變化的百分?jǐn)?shù)。1．2．2線性電阻與非線性電阻1、線性電阻所謂線性電阻元件是一種理想元件，在任何時(shí)刻，它兩端電壓U與通過它的電流I的比值為常量，其伏安特性曲線在I－U平面坐標(biāo)系中為一條通過原點(diǎn)的直線。通常所說的“電阻”，如不作特殊說明，均指線性電阻。線性電阻的符號(hào)如圖1-2-4所示，線性電阻的伏安特性曲線如圖1-2-5所示。電阻值可以由直線的斜率來確定，是一個(gè)常數(shù)。圖1-2-4線性電阻的符號(hào)圖1-2-5線性電阻的伏安特性曲線2、非線性電阻另一類器件的伏安特性曲線不是一條直線，如晶體二極管，其電壓-電流關(guān)系呈明顯的非線性，如圖1-2-6所示，屬于非線性電阻器件，要用非線性電阻元件作為它們的模型。(a)晶體二極管電路符號(hào)(b)晶體二極管伏安特性曲線圖1-2-6線性電阻的伏安特性曲線1．2．3電導(dǎo)定義：電阻元件的特性還可以用另一參數(shù)——電導(dǎo)來表示。電導(dǎo)是電阻的倒數(shù)，用符號(hào)G表示，即(1-2-3)單位：在國際單位制中，電導(dǎo)的單位是西門子，簡稱西（S）。常采用毫西門子，微西門子表示。在液體中常以電阻的倒數(shù)——電導(dǎo)來衡量其導(dǎo)電能力的大小。電阻率（）也是電阻率的倒數(shù)，表示為公式(1-2-4)。因此電導(dǎo)還可以表示為公式(1-2-5)(1-2-4)(1-2-5)1．3歐姆定律1、歐姆定律的內(nèi)容若線性電阻上的電壓、電流取關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，、之間的關(guān)系可以由公式(1-2-6)和公式(1-2-7)表示：(1-2-6)(1-2-7)式中：R為電阻，單位：歐姆（Ohm），符號(hào)用Ω表示。G為電導(dǎo)，單位：西門子（Siemens），符號(hào)用S表示。當(dāng)電壓、電流取非關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，、之間的關(guān)系由公式(1-2-8)表示?；?1-2-8)2、開路和短路1）開路：對(duì)應(yīng)電阻為無窮大的情況，其伏安特性如圖1-2-8所示：圖1-2-8開路伏安特性曲線2）短路：對(duì)應(yīng)電阻為零的情況，其伏安特性如圖1-2-9所示：圖1-2-9短路伏安特性曲線【重要提醒】開路時(shí)電流為零，短路時(shí)電壓為零。3、線性電阻元件的功率電阻元件是消耗電能的元件，簡稱耗能元件。在關(guān)聯(lián)參考方向下，電阻上消耗的功率為：或(1-2-9)【作業(yè)】自行查找、學(xué)習(xí)了解電阻的標(biāo)注相關(guān)知識(shí)。教師備課首頁第頁課題任務(wù)1-3電源元件特性測(cè)試課型新授課授課班級(jí)課時(shí)2教學(xué)目標(biāo)能規(guī)范使用穩(wěn)壓電源能繪制理想直流電壓源和實(shí)際直流電流源的伏安特性曲線教學(xué)重點(diǎn)能規(guī)范使用穩(wěn)壓電源進(jìn)一步加深對(duì)電源元件特性的理解教學(xué)難點(diǎn)萬用表的正確使用穩(wěn)壓電源的規(guī)范使用學(xué)情分析完成本次任務(wù)所涉及到的儀器儀表數(shù)量較多，學(xué)生容易手忙攪亂，提前做好實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)，規(guī)劃好實(shí)驗(yàn)報(bào)告的測(cè)量表格，有助于實(shí)驗(yàn)的實(shí)效性。教學(xué)效果教后記任務(wù)1-3電源元件特性測(cè)試任務(wù)要求：能描述理想電源的特性及其與實(shí)際電源的不同之處能規(guī)范使用穩(wěn)壓電源能繪制理想直流電壓源和實(shí)際直流電流源的伏安特性曲線任務(wù)環(huán)境：直流穩(wěn)壓源，直流電壓表，直流電流表，開關(guān)板，電阻模塊任務(wù)分解：測(cè)量理想直流電壓源的伏安特性測(cè)量實(shí)際直流電壓源的伏安特性實(shí)操一、測(cè)量理想直流電壓源的伏安特性1）按圖1-3-1接線，將直流穩(wěn)壓電源視作理想電壓源，穩(wěn)壓電源輸出電壓調(diào)為10V，固定不變。外接電路為在端口并聯(lián)電壓表，在回路中串聯(lián)電流表以及一個(gè)電阻值可變的滑動(dòng)變阻器。滑動(dòng)變阻器接入電路時(shí)，請(qǐng)將阻值調(diào)至最大阻值。圖1-3-1理想直流電壓源的測(cè)試電路2）改變可變電阻器RL的值，取RL為100Ω、200Ω、300Ω、400Ω、500Ω、600Ω。測(cè)量對(duì)應(yīng)的理想電壓源的端電壓U和電路中的電流I，將測(cè)量數(shù)據(jù)記于記錄表1-3-1中。表1-3-1理想電壓源的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄100Ω200Ω300Ω400Ω500Ω600Ω端電壓U電流I3）根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)畫出電源的伏安曲線圖。4）分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)操二、測(cè)量實(shí)際直流電壓源的伏安特性1）按圖1-3-2接線，將直流穩(wěn)壓電源Us與電阻RS(Rs=51Ω)相串聯(lián)來模擬實(shí)際直流電壓源。可變電阻器置于最大值。圖1-3-2實(shí)際直流電壓源的測(cè)試電路2）閉合開關(guān)K，穩(wěn)壓電源輸出值調(diào)節(jié)為10V，改變Rp的數(shù)值，分別調(diào)為100Ω、200Ω、300Ω、400Ω、500Ω、600Ω。測(cè)量電路中的電流值和實(shí)際電源的端電壓，記入表中。表1-3-2實(shí)際電壓源的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄100Ω200Ω300Ω400Ω500Ω600Ω端電壓U電流I3）根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)畫出電源的伏安曲線圖。4）分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。試問理想電壓源兩端的電壓與它的外接電阻有沒有關(guān)系？與流經(jīng)它的電流有沒有關(guān)系？【課后作業(yè)】1.整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教師備課首頁第頁課題1.4-1.5理想電源實(shí)際電源課型新授課授課班級(jí)課時(shí)2教學(xué)目標(biāo)掌握理想電壓源和實(shí)際電壓源的特點(diǎn)和伏安關(guān)系；掌握理想電流源和實(shí)際電流源的特點(diǎn)和伏安關(guān)系；能進(jìn)行電壓源的串并聯(lián)、電流源的串并聯(lián)的分析；能進(jìn)行電源的等效變換，化簡分析電路。教學(xué)重點(diǎn)電流源和電壓源的特點(diǎn)和伏安關(guān)系；電源的等效變換；教學(xué)難點(diǎn)理想電源的特點(diǎn)、相關(guān)公式及其與實(shí)際電源的差異；電源的串并聯(lián)分析及電壓源和電流源之間的等效變換；學(xué)情分析這一部分知識(shí)信息量大，學(xué)生容易混淆，分析時(shí)候容易亂，授課時(shí)要注意講練結(jié)合，必要時(shí)利用機(jī)動(dòng)課放慢進(jìn)度，保證教學(xué)效果。教學(xué)效果教后記1-３電源元件特性一、理想電源在一定條件下從實(shí)際電源抽象出來的一種電源模型，是一種有源元件。1·4·1理想電壓源定義：其兩端電壓總能保持確定的數(shù)值，其值與流過它的電流i無關(guān)的元件叫理想電壓源。特點(diǎn)：（1）元件上電壓的函數(shù)（或在一定時(shí)間范圍內(nèi)的波形）是固定的，不會(huì)因它聯(lián)接的外電路的不同而改變，即始終成立。（2）流過電源的電流會(huì)隨外接電路的不同而不同。3．電路符號(hào)：如圖1-3-3所示，其中正負(fù)號(hào)是電源端電壓的參考極性。4.參考方向：理想電壓源電動(dòng)勢(shì)（用e表示）的參考方向是從負(fù)極指向正極，而端電壓（用表示）的參考方向則是從正極指向負(fù)極，用這種參考方向時(shí)，有：(1-3-1)圖1-3-3理想電壓源的電路符號(hào)5.電壓、電流關(guān)系1）理想電壓源兩端電壓由理想電壓源本身決定，與外電路無關(guān)；與流經(jīng)它的電流方向、大小無關(guān)。2）通過理想電壓源的電流由理想電壓源及外電路共同決定。【注意】當(dāng)時(shí)，；而當(dāng)時(shí)，，產(chǎn)生一個(gè)極大的電流，容易燒毀電路中的器件，應(yīng)該避免發(fā)生的，因此理想電壓源可以開路，但是不能短路！6、理想電壓源的功率1）當(dāng)理想電壓源兩端的電壓與電流的參考方向?yàn)榉顷P(guān)聯(lián)，如圖1-3-7所示：圖1-3-7理想電壓源的非關(guān)聯(lián)參考方向(1-3-4)2）當(dāng)理想電壓源兩端的電壓與電流的參考方向?yàn)殛P(guān)聯(lián)參考方向，如圖1-3-8所示：圖1-3-8理想電壓源的關(guān)聯(lián)參考方向(1-3-5)1．4．2理想電流源1、定義：其輸出電流總能保持定值，其值與它的兩端電壓u無關(guān)的元件叫理想電流源。它具有兩個(gè)特點(diǎn)：（1）元件上電壓的函數(shù)（或在一定時(shí)間范圍內(nèi)的波形）是固定的，不會(huì)因它聯(lián)接的外電路的不同而改變，即始終成立。（2）元件的電壓會(huì)隨外接電路的不同而不同。理想電流源的符號(hào)如圖1-3-14所示。箭頭是理想電流源的輸出電流參考方向。圖1-3-14理想電流源的電路符號(hào)2、電壓、電流關(guān)系1）理想電流源的輸出電流由理想電流源本身決定，伏安特性在平面上是一條不通過原點(diǎn)且與電壓軸平行的直線。2）理想電流源兩端的電壓由理想電流源及外電路共同決定。【注意】當(dāng)時(shí)，；而當(dāng)時(shí)，，對(duì)外輸出極大電壓，會(huì)導(dǎo)致電路器件負(fù)荷過大，因此理想電流源可以短路，但不能開路！3、功率1）當(dāng)理想電流源輸出的電流和兩端的電壓的參考方向非關(guān)聯(lián)，如圖1-3-17所示，則其功率表示為公式(1-3-12)，其物理意義為理想電流源發(fā)出功率，起到電源作用。圖1-3-17理想電流源非關(guān)聯(lián)參考方向(1-3-12)2）當(dāng)理想電流源輸出的電流和兩端的電壓的參考方向?yàn)殛P(guān)聯(lián)參考方向，如圖1-3-18所示，則其功率由公式(1-3-13)表示。圖1-3-18理想電流源關(guān)聯(lián)參考方向(1-3-13)1．5實(shí)際電源實(shí)際電源的內(nèi)部是有電阻（稱為內(nèi)電阻）存在的，端電壓將隨電流增加面下降。一般可用具有串聯(lián)電阻的電壓源作為實(shí)際電源的模型。一般可用具有并聯(lián)電阻的電流源作為實(shí)際電源的模型。1、實(shí)際電壓源實(shí)際的直流電源供電時(shí)，輸出電壓輸出電流都隨負(fù)載而變化。輸出電流越大，輸出電壓越低。負(fù)載短路時(shí)，輸出電壓為零，輸出電流最大。負(fù)載短路時(shí)的輸出電流稱為短路電流，用表示。負(fù)載開路時(shí)，輸出電流為零，輸出電壓最高。負(fù)載開路時(shí)的輸出電壓稱為開路電壓，用表示。(a)(b)圖1-3-25實(shí)際電源圖1-3-25(a)為實(shí)際電源向負(fù)載供電的電路。此時(shí)實(shí)際電源上的端電壓和電流的關(guān)系稱為伏（特）安（培）關(guān)系，簡稱VAR（volt-ampererelation），可用直線近似地描述，如圖1-3-25(b)。由伏安曲線圖可得：(1-3-18)由式(1-3-18)變換可得式(1-3-19)：實(shí)際電壓源的端電壓與流過電壓源的電流有關(guān)：隨著電流的增加，端電壓也下降得越大,已不再具有端電壓為定值的特點(diǎn)。(a)(b)圖1-3-26實(shí)際電壓源的模型及伏安特性(1-3-20)2、實(shí)際電流源由式(1-3-18)可以推出式(1-3-21)，變換可以得出式(1-3-22)：(1-3-21)(1-3-22)令，則，可見，一個(gè)實(shí)際電源在研究它的輸出電壓和輸出電流時(shí)，也可以等效為一個(gè)電流源與一個(gè)電導(dǎo)并聯(lián)的電路模型，這種模型稱如圖1-3-27表示。實(shí)際電流源內(nèi)阻很大，RS>>RL,GS<<GL，電流源輸出電流隨負(fù)載變化很小，說明此電源在此工作狀態(tài)下具有很好的近似恒流性。(a)(b)圖1-3-27實(shí)際電流源模型及伏安特性(1-3-23)實(shí)際電流源的內(nèi)阻越大，內(nèi)部分流作用就越小，也就越接近理想電流源。因此可以將理想電流源看成是實(shí)際電流源在內(nèi)阻趨于無窮大時(shí)的極限情況?！咀鳂I(yè)】a+-bU10Aa+-bU10AIa+-b+50V-5ΩU10AI教師備課首頁第頁課題任務(wù)1—4基爾霍夫定律驗(yàn)證測(cè)試課型新授課授課班級(jí)課時(shí)2教學(xué)目標(biāo)能正確使用電壓電流表測(cè)量復(fù)雜電路，驗(yàn)證基爾霍夫定律。教學(xué)重點(diǎn)通過實(shí)際電路的搭建和電壓電流的測(cè)量，理解并驗(yàn)證KCL、KVL定律。教學(xué)難點(diǎn)各電壓電流的正確測(cè)量。學(xué)情分析對(duì)于較為復(fù)雜的電路，學(xué)生搭建起來還略有難度，實(shí)驗(yàn)時(shí)要多指導(dǎo)。教學(xué)效果教后記任務(wù)1—4基爾霍夫定律驗(yàn)證測(cè)試任務(wù)要求：理解KCL、KVL定律，會(huì)列KCL和KVL方程；能應(yīng)用基爾霍夫定律進(jìn)行較復(fù)雜電路的電壓、電流等的計(jì)算；能正確使用電壓電流表測(cè)量復(fù)雜電路，驗(yàn)證基爾霍夫定律。任務(wù)環(huán)境：交流電源，交流電流表，交流電壓表，電容模塊，電阻模塊，萬用表任務(wù)分解：電壓電位的測(cè)量基爾霍夫定律【任務(wù)實(shí)施】1、電壓電位的測(cè)量1）按圖1-4-1接線，調(diào)節(jié)雙路可調(diào)直流穩(wěn)壓源，設(shè)置兩個(gè)電源單獨(dú)使用輸出電壓分別為US1=10V，US2=6V。如圖連接兩路開關(guān)以及五個(gè)電阻，阻值分別為R1=430Ω，R2=150Ω，R3=51Ω，R4=100Ω，R5=51Ω。圖1-4-1電壓電位的測(cè)量電路2）用萬用表檢測(cè)電路，檢查電路通路及元件的選取是否正確，如有問題則進(jìn)行故障排除。（注意：檢測(cè)時(shí)要斷開電源）3）閉合開關(guān)K1和K2，以圖中B點(diǎn)、D點(diǎn)、E點(diǎn)為電位的參考點(diǎn)（參考點(diǎn)電位為0），測(cè)量電路中的其余點(diǎn)的電位，將數(shù)據(jù)記入表1-4-1中。（測(cè)試中注意電位的正負(fù)）表1-4-1電壓電位測(cè)量記錄表參考點(diǎn)VAVBVCVDVEVFUABUBCUCDUDEUEFUAFUBEB點(diǎn)D點(diǎn)E點(diǎn)4）根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，理解電位與電壓的關(guān)系，及它們之間的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)，并回答以下問題。（1）以不同的點(diǎn)為參考點(diǎn)時(shí)，電路中各點(diǎn)的電位是否相同？電路中兩點(diǎn)間的電壓是否有變化？這說明什么？（2）以B為參考點(diǎn)，用測(cè)量電位和電壓值，驗(yàn)證電位與電壓的關(guān)系。（3）在測(cè)量過程中如何確定電位的正負(fù)和兩點(diǎn)間電壓的正負(fù)，請(qǐng)說明？2、基爾霍夫定律驗(yàn)證1）按圖1-4-2接線，調(diào)節(jié)雙路可調(diào)直流穩(wěn)壓源，設(shè)置兩個(gè)電源單獨(dú)使用輸出電壓分別為US1=25V，US2=15V，如圖將三個(gè)電流表串聯(lián)在電路中，注意電流表的正負(fù)極連接方式，不可接反，分別選取R1=430Ω，R2=150Ω，R3=51Ω，R4=100Ω，R5=51Ω五個(gè)電阻，按圖中示意進(jìn)行電路搭建。圖1-4-2基爾霍夫定律測(cè)試電路2）用萬用表檢測(cè)電路，檢查電路通路及元件的選取是否正確，如有問題則進(jìn)行故障排除。（注意：檢測(cè)時(shí)要斷開電源）3）利用接入的直流電流表測(cè)量I1、I2、I3的數(shù)值（注意電流的方向）。表1-4-2基爾霍夫定律測(cè)試電流數(shù)據(jù)記錄表I1（mA）I2（mA）I3（mA）節(jié)點(diǎn)B上電流的代數(shù)和4）直流電壓表測(cè)量電壓UAB、UBE、UEF、UFA和UCB、UBE、UED、UDC的數(shù)值，填入實(shí)驗(yàn)報(bào)告表1-4-3中。表1-4-3基爾霍夫定律測(cè)試電壓數(shù)據(jù)記錄表UAB（V）UBE（V）UEF（V）UFA（V）回路ABEFA電壓降之和UCB（V）UBE（V）UED（V）UDC（V）回路CBEDC電壓降之和5）分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證基爾霍夫定律：思考實(shí)驗(yàn)過程，整合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并回答以下問題。（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否可以驗(yàn)證基爾霍夫定律，請(qǐng)用數(shù)據(jù)說明。（2）分析在實(shí)驗(yàn)過程中是否可以改變電源的電壓值。（3）在實(shí)驗(yàn)過程中如何確定電壓、電流值的正負(fù)。教師備課首頁第頁課題1.６-1.７電路中電位與電壓的關(guān)系、基爾霍夫定律課型新授課授課班級(jí)課時(shí)2教學(xué)目標(biāo)理解并掌握支路、網(wǎng)孔、回路、電位、電壓等幾個(gè)基本概念理解基爾霍夫電壓定律和電流定律能運(yùn)用KCL、KVL解決一般難度電路中的電壓電流的計(jì)算教學(xué)重點(diǎn)支路、網(wǎng)孔、回路、電位、電壓等幾個(gè)基本概念基爾霍夫電壓定律和電流定律的基本內(nèi)容和應(yīng)用方程的羅列教學(xué)難點(diǎn)基爾霍夫電壓定律和電流定律的靈活應(yīng)用學(xué)情分析本節(jié)內(nèi)容涌現(xiàn)大量電路基本概念，對(duì)于學(xué)生而言有些壓力，授課時(shí)講練結(jié)合，反復(fù)應(yīng)用，提高效率。教學(xué)效果教后記1．６電路中的電位與電壓的關(guān)系1、電位的定義電場(chǎng)力把1庫侖的正電荷，從電場(chǎng)中的a點(diǎn)沿任意路徑移動(dòng)到無窮遠(yuǎn)處（該處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零），電場(chǎng)力所做功的焦?fàn)枺↗）數(shù)，稱為電場(chǎng)中a點(diǎn)的電位，用表示，單位為伏（V）。而電場(chǎng)中a、b兩點(diǎn)的電位之差稱為a、b兩點(diǎn)之間的電壓，用表示，如公式(1-4-1)，單位為伏（V）(1-４-1)電路中某點(diǎn)的電位是該點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓，若這個(gè)電壓為正，則表示該點(diǎn)比參考點(diǎn)的電位高，該點(diǎn)的電位為正，反之該點(diǎn)比參考點(diǎn)的電位低，該點(diǎn)的電位為負(fù)。2、計(jì)算電路中某點(diǎn)電位的方法（1）確認(rèn)電位參考點(diǎn)的位置。（2）確定電路中的電流方向和各元件兩端電壓的正負(fù)極性。（3）從被求點(diǎn)開始通過一定的路徑繞到電位參考點(diǎn)，則該點(diǎn)的電位等于此路徑上所有電壓降的代數(shù)和。（4）電路中參考點(diǎn)的選定是任意的，它只是一個(gè)公共點(diǎn)，不過一經(jīng)選定，在測(cè)量過程中不允許改變電位參考點(diǎn)。若參考點(diǎn)發(fā)生變化，電路中各點(diǎn)電位都會(huì)隨之發(fā)生變化。（5）電路中任意兩點(diǎn)間的電壓等于該兩點(diǎn)間的電位差，電壓與參考點(diǎn)的選擇無關(guān)。1．７基爾霍夫定律1、基爾霍夫電流定律（Kirchhoff’sCurrentLaw，簡寫為KCL）基爾霍夫電流定律描述了電路中各支路電流之間的相互關(guān)系。它有兩種數(shù)學(xué)表述方式：（1）在任意時(shí)刻t，流出某個(gè)節(jié)點(diǎn)的支路電流總和等于流入該節(jié)點(diǎn)的支路電流總和。如公式(1-４-2)所示：(1-４-2)（2）對(duì)于集總電路的任意節(jié)點(diǎn)，在任意時(shí)刻，流出或流入該節(jié)點(diǎn)的支路電流的代數(shù)和恒等于零，即如公式(1-4-3)所示：(1-4-3)在進(jìn)行集中假設(shè)的時(shí)候，可以廣義的將一個(gè)封閉曲面看作一個(gè)節(jié)點(diǎn)，當(dāng)把流入封閉曲面的電流視為正時(shí)，則流出該閉合曲面的電流即為負(fù)。反之，則反之。進(jìn)而可以推廣為廣義基爾霍夫電流定律。在任意時(shí)刻t，流入（或流出）某個(gè)封閉曲面的所有支路電流的代數(shù)和為零。2、基爾霍夫電壓定律（Kirchhoff’sVoltageLaw，簡寫為KVL）基爾霍夫電壓定律描述了電路中各支路電壓之間的相互關(guān)系。它也有兩種數(shù)學(xué)描述方式：（1）在任何時(shí)刻t，按照一定的繞行方向，沿任一回路所有支路電壓的代數(shù)和恒等于零，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為(1-4-4)（2）在任意時(shí)刻t，按照一定的繞行方向，沿任一回路中所有電阻元件上電壓降低的代數(shù)和，等于該回路中所有電源電壓升高的代數(shù)和，即(1-4-5)可以把基爾霍夫電壓定律適用的場(chǎng)合，由回路推廣到一個(gè)開口電路，稱之為假想回路。如圖1-4-16所示，a、b為開路的端口，可假象有一個(gè)電壓源形成閉合回路，選繞行方向?yàn)轫槙r(shí)針，且沿繞行方向電壓降為正，列出KVL方程為：課題任務(wù)2.1電阻等效變換的分析與測(cè)試課型新授課授課班級(jí)課時(shí)2教學(xué)目標(biāo)1.理解串聯(lián)、并聯(lián)電阻電路的電壓、電流、功率關(guān)系2.掌握混聯(lián)電路的分析與計(jì)算教學(xué)重點(diǎn)1.電阻的串并聯(lián)的電壓、電流、功率關(guān)系2.電阻混聯(lián)電路的分析與計(jì)算教學(xué)難點(diǎn)電阻混聯(lián)電路的分析與計(jì)算學(xué)情分析本節(jié)內(nèi)容靈活性很強(qiáng)，內(nèi)容較為抽象，學(xué)生不容易掌握，理解也有些難度，要適當(dāng)調(diào)整節(jié)奏，講練結(jié)合。教學(xué)效果教后記任務(wù)2.1電阻等效變換的分析與測(cè)試2.1等效的概念一個(gè)電路只有兩個(gè)端鈕與外部相連時(shí)，就稱為二端網(wǎng)絡(luò)（單口網(wǎng)絡(luò)），網(wǎng)絡(luò)就是電路。如果二端網(wǎng)絡(luò)含有電源，稱為有源二端網(wǎng)絡(luò)；如果二端網(wǎng)絡(luò)不包含電如果一個(gè)二端網(wǎng)絡(luò)的端口電壓電流關(guān)系和另一個(gè)二端網(wǎng)絡(luò)的端口電壓電流關(guān)系相同，這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)外部叫做等效網(wǎng)絡(luò)。等效網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)雖然不同，但對(duì)外部電路而言，它們的效用完全相同。二個(gè)等效網(wǎng)絡(luò)互換后，它們外部情況不變，故我們所說的“等效”指“對(duì)外等效”。2.2電阻的串聯(lián)、并聯(lián)等效變換1．電阻的串聯(lián)等效變換兩個(gè)或兩個(gè)以上電阻依次首尾連接，通過的是同一電流，這種連接方式叫做電阻的串聯(lián)。特點(diǎn)：等效電阻:R=R1R2…Rn2.分壓關(guān)系：3.功率分配：特例：兩只電阻R1、R2串聯(lián)時(shí)，等效電阻R=R1R2,則有分壓公式2.電阻的并聯(lián)等效變換等效電導(dǎo):G=G1G2…Gn即分流關(guān)系：R1I1=R2I2=…=RnIn=U功率分配：R1P1=R2P2=…=RnPn=U2特例：兩只電阻R1、R2并聯(lián)時(shí)，等效電阻則有分流公式2.3電阻的混聯(lián)等效變換若一個(gè)純電阻二端網(wǎng)絡(luò)，其內(nèi)部既含有串聯(lián)又含有并聯(lián)，稱為電阻混聯(lián)。這類電路可用電阻串、并聯(lián)公式化簡，具體方法如下：（1）正確判斷電阻的連接關(guān)系。串聯(lián)電路所有電阻流過同一電流，并聯(lián)電路所有電阻承受同一電壓。（2）將所有無阻導(dǎo)線連接點(diǎn)用節(jié)點(diǎn)表示。（3）在不改變電路連接關(guān)系的前提下，可根據(jù)需要改畫電路，已變更清晰地表示出各電阻的串并聯(lián)關(guān)系。（4）對(duì)于等電位點(diǎn)之間的電阻，由于沒有電流通過，可以視作開路也可以視作短路。（5）采用逐步化簡的方法，按照順序簡化電路，最后計(jì)算出等效電阻。S10ΩS10Ω10Ω10Ω2ΩabS10Ω10Ω10Ω2ΩabS10Ω10Ω10Ω2Ωab課題任務(wù)2.2電源的等效變換探究與測(cè)試課型新授課授課班級(jí)課時(shí)2教學(xué)目標(biāo)1.掌握電源的連接及兩種實(shí)際電源模型的等效變換法則2.能進(jìn)行實(shí)際電源的電壓源模型與電流源模型之間的等效變換和計(jì)算教學(xué)重點(diǎn)1.兩種實(shí)際電源模2.兩種實(shí)際電源模型等效變換法則教學(xué)難點(diǎn)電源電路的分析與變換簡化學(xué)情分析學(xué)生在項(xiàng)目一中對(duì)兩種電源已經(jīng)有了一些接觸，此時(shí)授課結(jié)合仿真軟件與例題分析，應(yīng)該難度不大教學(xué)效果教后記任務(wù)2-2電源的等效變換探究與測(cè)試2.4理想電源的串/并聯(lián)2.4.1理想電壓源的串/并聯(lián)1.理想電壓源的串聯(lián)兩個(gè)或多個(gè)理想電壓源串聯(lián)后向外電路供電，對(duì)外電路而言，可以用一個(gè)等效的理想電壓源來代替。圖2-2-2理想電壓源串聯(lián)的等效變換以多個(gè)直流理想電壓源串聯(lián)電路為例，來推導(dǎo)其等效理想電壓源的計(jì)算公式。對(duì)于如圖2-2-3所示的電路寫KVL方程，可得等效理想電壓源的電壓US為U結(jié)論：n個(gè)串聯(lián)的電壓源可以用一個(gè)電壓源等效替代，等效電壓源的電壓是相串聯(lián)的各電壓源電壓的代數(shù)和。2.理想電壓源的并聯(lián)兩個(gè)及兩個(gè)以上以上電壓源并聯(lián)電路及其等效電壓源如圖2-2-4所示。電壓源并聯(lián)必須滿足各個(gè)電壓源大小相等、方向相同這個(gè)條件。電壓源并聯(lián)的目的是提高帶載能力（供出的電流）。圖2-2-圖2-2-3電壓源并聯(lián)等效圖結(jié)論：電壓值不同的電壓源不能并聯(lián)，電壓值相同且電壓極性一致的n個(gè)電壓源并聯(lián)時(shí)，其對(duì)外電路的作用與一個(gè)電壓源的作用等效。推論：任何元件與電壓源并聯(lián)，其對(duì)外電路的作用與一個(gè)電壓源的作用等效。2.4.2理想電流源的串/并聯(lián)1.理想電流源的并聯(lián)圖2-2-5電流源并聯(lián)等效圖以多個(gè)直流理想電流源并聯(lián)電路為例，來推導(dǎo)其等效理想電流源的計(jì)算公式。對(duì)于如圖2-2-4所示的電路寫KCL方程，可得等效理想電流源的電流IS為圖2-2-5電流源并聯(lián)等效圖（2-1-10）結(jié)論：n個(gè)并聯(lián)的電流源可以用一個(gè)電流源等效替代，等效電流源的電流是相并聯(lián)的各電流源電流的代數(shù)和。圖2-2-4理想電流源并聯(lián)等效圖2.理想電流源的串聯(lián)兩個(gè)及兩個(gè)以上電流源串聯(lián)電路及其等效電流源如圖2-2-5所示。電流源串聯(lián)必須滿足各個(gè)電流源大小相等、方向相同這個(gè)條件。圖2-2-5理想電流源串聯(lián)等效圖結(jié)論：電流值不同的電流源不能串聯(lián)，電流值相同且電流方向也相同的n個(gè)電流源串聯(lián)時(shí)，其對(duì)外電路的作用與一個(gè)電流源的作用等效。推論：任何元件與電流源串聯(lián)，其對(duì)外電路的作用與一個(gè)電流源的作用等效。2.5兩種實(shí)際電源的等效變換等效條件：電源等效變換時(shí)應(yīng)注意：（1）在進(jìn)行等效變換時(shí)，電壓us的正極性端和電流is的流出端要對(duì)應(yīng)。（2）實(shí)際電壓源和實(shí)際電流源的等效變換只對(duì)外電路等效，對(duì)內(nèi)不等效。（3）理想電壓源和理想電流源之間不能進(jìn)行等效變換。課題任務(wù)2.3支路電流法的應(yīng)用和驗(yàn)證課型新授課授課班級(jí)課時(shí)2教學(xué)目標(biāo)1.掌握支路電流法2.應(yīng)用支路電流法進(jìn)行電路分析及計(jì)算教學(xué)重點(diǎn)1.支路電流法中獨(dú)立方程的含義2.根據(jù)支路電流法寫出電流、電壓方程教學(xué)難點(diǎn)具備應(yīng)用支路電流法分析復(fù)雜直流電路的能力學(xué)情分析學(xué)生已掌握基爾霍夫的兩個(gè)定律,能否正確運(yùn)用是學(xué)好本節(jié)內(nèi)容的關(guān)鍵教學(xué)效果教后記任務(wù)2.3支路電流法的應(yīng)用和驗(yàn)證2.6支路電流法1．KCL、KVL的獨(dú)立方程數(shù)獨(dú)立方程就是指不能由其他方程推出的方程，n元方程組有n個(gè)未知量，且方程組里各個(gè)方程不能相互推出（互不包含），這叫做方程彼此獨(dú)立，在這種條件下，方程組有唯一解?？梢宰C明：對(duì)于支路數(shù)為n，節(jié)點(diǎn)數(shù)為m的電路，其獨(dú)立的KCL方程數(shù)為(m-1)個(gè)；獨(dú)立的KVL方程數(shù)為[n-(m-1)]個(gè)，兩個(gè)獨(dú)立方程總數(shù)為n個(gè)，正好求n個(gè)支路電流。2．支路電流法凡不能用電阻串并聯(lián)等效變換化簡的電路，一般稱為復(fù)雜電路。對(duì)于復(fù)雜電路我們可以用KCL和KVL推導(dǎo)出各種分析方法，支路電流法是其中之一。所謂的支路電流法就是以支路電流為變量，對(duì)電路的節(jié)點(diǎn)列寫KCL方程，對(duì)回路列寫KVL方程，求解各支路電流的方法。支路電流法的實(shí)質(zhì)就是應(yīng)用基爾霍夫定律求解電路。設(shè)電路有n條支路，則有n個(gè)未知電流量，因此要列出n個(gè)獨(dú)立方程，這就是應(yīng)用支路電流法的關(guān)鍵。當(dāng)要求出多條支路的電流時(shí)，應(yīng)用支路電流法比較方便。3．支路電流法解題步驟對(duì)于n條支路，m個(gè)節(jié)點(diǎn)的電路，應(yīng)用支路電流法解題的步驟如下。（1）選定各支路電流為未知量，標(biāo)出各電流的參考方向，并標(biāo)出各電阻上的正負(fù)號(hào)。（2）按基爾霍夫電流定律，列出（m-1）個(gè)節(jié)點(diǎn)電流方程。（3）指定回路的繞行方向，按基爾霍夫定律，列出[n-(m-1)]個(gè)回路電壓方程。（4）代入已知，解聯(lián)立方程組，求各支路的電流。（5）確定各支路電流方向。課題任務(wù)2.4疊加定理的應(yīng)用和驗(yàn)證課型新授課授課班級(jí)課時(shí)2教學(xué)目標(biāo)1.掌握并應(yīng)用疊加定理對(duì)電路進(jìn)行分析計(jì)算2.熟練使用儀器驗(yàn)證疊加定理教學(xué)重點(diǎn)疊加定理的解題方法和步驟教學(xué)難點(diǎn)電壓源、電流源的置0等效電流電壓疊加時(shí)的正負(fù)號(hào)選取問題學(xué)情分析學(xué)生已學(xué)過如何應(yīng)用支路法和網(wǎng)孔法分析簡單電路，本次課的疊加定理的關(guān)鍵就是如何理解疊加的思想，多補(bǔ)充練習(xí)題進(jìn)行鞏固訓(xùn)練教學(xué)效果教后記2.7疊加定理1.疊加定理疊加定理：當(dāng)線性電路（由獨(dú)立電源和線性元件組成的電路）中有幾個(gè)電源共同作用時(shí)，各支路的電流（或電壓）等于各個(gè)電源分別單獨(dú)作用時(shí)在該支路產(chǎn)生的電流（或電壓）的代數(shù)和（疊加）。2．疊加定理解題步驟（1）在原電路中標(biāo)出各支路電流（或電壓）的參考方向。（2）分別畫出各電源單獨(dú)作用，其他電源不作用的分圖，求出各支路電流（或電壓）大小和實(shí)際方向。（所謂不作用，即電壓源用短路代替，電流源用開路代替。）（3）對(duì)各支路電流（或電壓）進(jìn)行疊加，求出各支路的總電流（或電壓）。3．疊加定理注意事項(xiàng)（1）疊加定理只適用于線性電路。（2）每個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)，必須畫出分圖，且盡量保持原圖結(jié)構(gòu)不變。（3）電壓源不作用時(shí)應(yīng)視為短路，電流源不作用時(shí)應(yīng)視為開路。（4）疊加時(shí)注意分電流（或分電壓）與所求的總電流（或總電壓）的方向，一致取“+”，相反取“-”。（5）疊加定理只能用來求電路中的電壓和電流，而不能直接用來計(jì)算功率。（6）受控源不能單獨(dú)作用于電路。課題任務(wù)2.5戴維南定理的應(yīng)用和驗(yàn)證課型新授課授課班級(jí)課時(shí)2教學(xué)目標(biāo)1．掌握并應(yīng)用戴維南定理對(duì)電路進(jìn)行分析和計(jì)算2．能正確使用儀器儀表完成驗(yàn)證教學(xué)重點(diǎn)戴維南定理及分析步驟教學(xué)難點(diǎn)有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓的計(jì)算；電壓源和電流源置零的處理；等效電阻的計(jì)算；學(xué)情分析戴維南定理是本章及后續(xù)內(nèi)容的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)之一，授課時(shí)適當(dāng)放慢節(jié)奏，注意講練結(jié)合。教學(xué)效果教后記任務(wù)2.5戴維南定理的應(yīng)用和驗(yàn)證2.8戴維南定理及其應(yīng)用1．戴維南定理概念戴維南定理：任何線性有源二端網(wǎng)絡(luò)，都可以用一個(gè)電壓源串聯(lián)一個(gè)電阻等效替代。其中，等效電壓源的電壓等于該網(wǎng)絡(luò)的開路電壓Uoc，其串聯(lián)電阻R0等于該網(wǎng)絡(luò)所有獨(dú)立源置零時(shí)的等效電阻，如圖2-5-3所示。圖2-5-3戴維南定理2.戴維南定理解題步驟（1）將待求支路斷開移出，剩余電路看作一個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)。（2）求該有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓Uoc。（3）有源二端網(wǎng)絡(luò)除源（電壓源短路、電流源開路），求無源二端網(wǎng)絡(luò)等效電阻R0。（4）用UOC和R0串聯(lián)得到等效電壓源，接在待求支路兩端，求出待求量?！咀⒁狻看骶S南解題時(shí)要注意，Uoc的參考方向與二端網(wǎng)絡(luò)開路電壓的參考方向保持一致。3．戴維南定理的應(yīng)用—最大功率傳輸定理（1）最大功率傳輸定理圖2-5-10最大功率傳輸最大功率傳輸定理是關(guān)于負(fù)載與電源相匹配時(shí)，負(fù)載能獲得最大功率的定理。如圖2-5-10所示，含源線性電阻單口網(wǎng)絡(luò)（R0>0）向可變電阻負(fù)載RL傳輸最大功率的條件是：負(fù)載電阻RL與單口網(wǎng)絡(luò)的輸出電阻R0相等。滿足RL=R0條件時(shí)，稱為最大功率匹配，此時(shí)負(fù)載電阻RL獲得的最大功率為：。（2-1-11）（2）最大功率傳輸定理解題步驟計(jì)算可變二端電阻負(fù)載從線性電阻電路獲得最大功率的步驟如下。1）計(jì)算連接二端電阻的含源線性電阻單口網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效電路。2）利用最大功率傳輸定理，確定獲得最大功率的負(fù)載電阻值RL=Ro>0。3）計(jì)算負(fù)載電阻RL=Ro>0時(shí)獲得的最大功率值。【小貼士】使用最大功率傳輸定理時(shí)要注意以下3條。（1）最大功率傳輸定理用于一端口功率給定，負(fù)載電阻可調(diào)的情況。（2）一端口等效電阻消耗的功率一般不等于端口內(nèi)部消耗的功率，因此當(dāng)負(fù)載獲取最大功率時(shí)，電路的傳輸效率并不一定等于50%。（3）計(jì)算最大功率問題結(jié)合應(yīng)用戴維南定理或諾頓定理最方便。課題項(xiàng)目二總結(jié)練習(xí)課型新授課授課班級(jí)課時(shí)2教學(xué)目標(biāo)通過復(fù)習(xí)鞏固對(duì)項(xiàng)目二知識(shí)要點(diǎn)、解題方法的進(jìn)一步鞏固；教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)用已學(xué)的電路分析方法和技巧對(duì)復(fù)雜電路的分析計(jì)算教學(xué)難點(diǎn)復(fù)雜電路的靈活分析計(jì)算，各種解題方法和定理的正確運(yùn)用學(xué)情分析支路電流法,疊加定理,戴維南等分析方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，注意提醒學(xué)生根據(jù)解題要求，靈活選用正確的方法分析電路。教學(xué)效果教后記（1）等效是電路分析中一個(gè)非常重要的概念。結(jié)構(gòu)、元件參數(shù)完全不相同的兩部分電路，若具有完全相同的外特性（端口電壓-電流關(guān)系），則相互稱為等效電路。等效變換就是把電路的一部分電路用其等效電路來代換。電路等效變換的目的是簡化電路，方便計(jì)算。值得注意的是，等效變換對(duì)外電路來講是等效的，對(duì)變換的內(nèi)部電路則不一定等效。（2）電阻的串/并聯(lián)及混聯(lián)等效電阻計(jì)算，分壓分流公式的應(yīng)用。（3）含獨(dú)立電源電路的等效互換。①電源串/并聯(lián)的等效化簡。電壓源串聯(lián)：。電壓源并聯(lián)：只有電壓相等極性一致的電壓源才能并聯(lián)，且電流源并聯(lián)：電流源串聯(lián)：只有電流相等流向一致的電流源才能串聯(lián)，且電壓源和電流源串聯(lián)等效為電流源；電壓源和電流源并聯(lián)等效為電壓源。②實(shí)際電源的兩種模型及其等效轉(zhuǎn)換。實(shí)際電壓源等效模型，用電壓源us和電阻Rs串聯(lián)電路來表示，伏安關(guān)系為：u=us-Rsi實(shí)際電流源等效模型，用電流源Is和電阻Rs’并聯(lián)電路來表示，伏安關(guān)系為：i=is-u/Rs’這兩種實(shí)際電源等效變換的條件us=Rs’is或者is=us/RsRs=Rs’（4）對(duì)于具有b條支路和n個(gè)節(jié)點(diǎn)的連通網(wǎng)絡(luò)，有(n-1)個(gè)線性無關(guān)的獨(dú)立KCL方程，(b-n+1)個(gè)線性無關(guān)的獨(dú)立KVL方程。（5）根據(jù)元件約束（元件的VCR）和網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浼s束（KCL，KVL），支路分析法可分為支路電流法和支路電壓法。所需列寫的方程數(shù)為b個(gè)。用b個(gè)支路電流（電壓）作為電路變量，列出(n-1)個(gè)節(jié)點(diǎn)的KCL方程和(b-n+1)個(gè)回路的KVL方程，然后代入元件的VCR。求解這b個(gè)方程。最后，求解其他響應(yīng)。支路分析法的優(yōu)點(diǎn)是直觀、物理意義明確。缺點(diǎn)是方程數(shù)目多、計(jì)算量大。（6）疊加定理：在線性電路中，任意一個(gè)支路電壓或電流都是電路中各獨(dú)立電源單獨(dú)作用時(shí)在該支路上電壓或電流的代數(shù)和。應(yīng)用疊加定理應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①疊加定理只適用于線性電路，非線性電路一般不適應(yīng)。②某獨(dú)立電源單獨(dú)作用時(shí)，其余獨(dú)立源置零。置零電壓源是短路，置零電流源是開路。電源的內(nèi)阻及電路其他部分結(jié)構(gòu)參數(shù)應(yīng)保持不變。③疊加定理只適應(yīng)于任意一個(gè)支路電壓或電流。任意一個(gè)支路的功率或能量是電壓或電流的二次函數(shù)，不能直接用疊加定理來計(jì)算。④受控源為非獨(dú)立電源，應(yīng)保持不變。⑤響應(yīng)疊加是代數(shù)和，應(yīng)注意響應(yīng)的參考方向。（7）戴維南定理：任意一個(gè)線性有源二端網(wǎng)絡(luò)N，就其兩個(gè)輸出端而言，總可以用一個(gè)獨(dú)立電壓源和一個(gè)電阻的串聯(lián)電路來等效，其中，獨(dú)立電壓源的電壓等于該二端網(wǎng)絡(luò)N輸出端的開路電壓UOC，串聯(lián)電阻Ro等于將該二端網(wǎng)絡(luò)N內(nèi)所有獨(dú)立源置零時(shí)從輸出端二端網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻。（8）最大功率傳輸。有源二端網(wǎng)絡(luò)N與一個(gè)可變負(fù)載電阻RL相接，當(dāng)RL=Ro時(shí)負(fù)載獲得最大功率，稱負(fù)載與有源二端網(wǎng)絡(luò)N匹配，最大功率為課題任務(wù)3-1單相正弦交流電的了解與測(cè)量（三要素）課型新授課授課班級(jí)課時(shí)2教學(xué)目標(biāo)了解正弦交流電的基本概念；理解和掌握正弦量的三要素；掌握正弦交流電的相位差；理解和掌握有效值的概念、意義及計(jì)算分析。教學(xué)重點(diǎn)正弦量的解析式表示法和波形圖表示法；教學(xué)難點(diǎn)同頻率正弦量之間的同相、反相、正交、超前、滯后等相位差的基本概念及物理意義；學(xué)情分析學(xué)生在高中時(shí)接觸過正弦函數(shù)，稍微復(fù)習(xí)一下相關(guān)知識(shí)，有利于該課內(nèi)容的理解和掌握；教學(xué)效果教后記任務(wù)3-1單相正弦交流電的了解與測(cè)量（三要素、相量表示法）【新授知識(shí)】3.1單相正弦交流電3.1.1正弦交流電路中的物理量一、正弦量的三要素在正弦交流電路中，電流和電壓在任一瞬時(shí)的數(shù)值稱為正弦量的瞬時(shí)值。瞬時(shí)值通?？梢员硎緸?，也可以表示為。正弦量可以用波形圖來表示，同時(shí)，正弦量還可以用函數(shù)表達(dá)式來表示：其中稱為幅值（又稱振幅值或最大值），稱為角頻率，稱為初相。圖3-1-2波形圖1.幅值與有效值幅值：是正弦電流在整個(gè)變化過程中所能達(dá)到的最大數(shù)值，也稱振幅值。用帶下標(biāo)的大寫字母來表示，如、。有效值：正弦電流的有效值等于其振幅值的。引入有效值后，正弦量的解析式常寫為；2.角頻率角頻率：角頻率的單位為弧度/秒，用符號(hào)表示。周期：周期用符號(hào)表示，單位為秒()。頻率：用符號(hào)表示，單位為赫茲()，簡稱赫。角頻率、周期和頻率都表示正弦量變化的快慢。角頻率與周期、頻率的關(guān)系是：3.相位與初相這個(gè)角度稱為正弦量的相位。叫做正弦量的初相位，簡稱初相。初相的取值范圍為，即。4.同頻率正弦電壓電流的相位差兩個(gè)正弦電壓電流相位之差，稱為相位差，用j表示。例如有兩個(gè)同頻率的正弦電流，如圖3-1-5所示。電流與電流之間的相位差為：（3-1-8）上式表明：兩個(gè)同頻率正弦量在任意時(shí)刻的相位差均等于它們初相之差，與時(shí)間t無關(guān)。圖3-1-5同頻率正弦電壓電流的相位差當(dāng)時(shí)，表明超前于電流，當(dāng)時(shí)，表明滯后于電流。注意：超前、滯后的概念中相位差不得超過±180°。同頻率正弦電壓電流的相位差有幾種特殊的情況：（1）同相:相位差。（2）正交:相位差。（3）反相:相位差?！咀鳂I(yè)】判斷圖3-4中正弦量的相位關(guān)系。圖3-4圖3-4解：(a)u和i同相；(b)u1超前u2；(c)i1和i2反相；(d)u和i正交。課題任務(wù)3-1單相正弦交流電的了解與測(cè)量（相量表示法、相量形式的基爾霍夫定律）課型新授課授課班級(jí)課時(shí)2教學(xué)目標(biāo)1、掌握復(fù)數(shù)的概念及其運(yùn)算法則，并且熟練掌握復(fù)數(shù)的代數(shù)形式、極坐標(biāo)形式之間的變換關(guān)系；2、理解相量的概念，熟練掌握正弦量的解析式與相量之間的相互變換；3、理解相量圖的意義，會(huì)用相量圖輔助分析電路；4、掌握相量形式的基爾霍夫定律。教學(xué)重點(diǎn)正弦量的解析式與相量之間的相互變換。教學(xué)難點(diǎn)用相量圖輔助分析電路。學(xué)情分析學(xué)生在高中時(shí)學(xué)習(xí)過復(fù)數(shù)，學(xué)習(xí)相量難度不大，但是授課時(shí)最好先復(fù)習(xí)一下相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)，另外幾種表達(dá)形式的相互轉(zhuǎn)換需要強(qiáng)調(diào)教學(xué)效果教后記任務(wù)3-1單相正弦交流電的了解與測(cè)量（相量表示法、相量形式的基爾霍夫定律）【上節(jié)關(guān)鍵詞】單相正弦交流電：三要素：幅值、角頻率、初相幾個(gè)重要概念：相位差、超前、滯后、同相、反相、正交【新授內(nèi)容】3.1.2正弦信號(hào)的相量表示法相量法就是用復(fù)數(shù)來表示正弦量，使正弦交流電路的穩(wěn)態(tài)分析與計(jì)算轉(zhuǎn)化為復(fù)數(shù)運(yùn)算的一種方法。1.復(fù)數(shù)復(fù)數(shù)代數(shù)形式為虛部單位。（1）復(fù)數(shù)的表示形式任意復(fù)數(shù)在復(fù)平面內(nèi)都可以找到其唯一對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，同時(shí)，復(fù)平面上的任意也代表了一個(gè)唯一的復(fù)數(shù)。圖3-1-7復(fù)數(shù)用點(diǎn)表示圖3-1-8復(fù)數(shù)用矢量表示任意復(fù)數(shù)在復(fù)平面內(nèi)還可以用其對(duì)應(yīng)的矢量表示，矢量的長度稱為復(fù)數(shù)的模（符號(hào)“”表示復(fù)數(shù)的模，模取正值），矢量與實(shí)軸正方向的夾角，稱為復(fù)數(shù)的幅角（取值）。該復(fù)數(shù)在實(shí)軸上的投影為，在虛軸上的投影為。復(fù)數(shù)用點(diǎn)表示與用矢量表示之間的關(guān)系如下：（2）復(fù)數(shù)四種表達(dá)式代數(shù)式：三角函數(shù)式：指數(shù)式：（由數(shù)學(xué)中的尤拉公式得到）極坐標(biāo)式：以上四種形式可以互換。2.復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算復(fù)數(shù)的加減運(yùn)算，通常采用復(fù)數(shù)的代數(shù)形式或三角形式；復(fù)數(shù)的乘除運(yùn)算，采用復(fù)數(shù)的指數(shù)形式或極坐標(biāo)形式比較方便。設(shè)有兩個(gè)復(fù)數(shù)，，則（1）加減運(yùn)算（代數(shù)形式）（2）乘法運(yùn)算：（極坐標(biāo)形式）（3）除法運(yùn)算：（極坐標(biāo)形式）3.正弦量的相量表示正弦量的相量，可以寫成峰值相量：峰值相量的模等于正弦量的峰值。有效值相量：（3-1-12）有效值相量的模等于正弦量的有效值。注意：（1）用相量表示正弦量，兩者不相等。（2）相量與向量是兩個(gè)不同的概念。相量是用來表示時(shí)域的正弦信號(hào)。而向量是表示空間內(nèi)具有大小和方向的物理量。（3）同頻率的正弦量、和，對(duì)應(yīng)的相量分別為、和，若，則。4.相量圖相量是用復(fù)數(shù)表示的，相量在復(fù)平面上的圖形稱為相量圖。【注意】：不同頻率的正弦量的相量畫在同一復(fù)平面上沒有意義?！纠?-1-4】已知若求【解】用相量計(jì)算：也可由相量圖解：圖3-1-1圖3-1-13例3-1-4的圖由勾股定理得：3.1.3相量形式的基爾霍夫定律基爾霍夫電流定律（KCL）：任一瞬間，流過電路一個(gè)節(jié)點(diǎn)（或閉合面）的各電流瞬時(shí)值的代數(shù)和等于零，即正弦交流電路中各電流都是與電源同頻率的正弦量，把這些同頻率的正弦量用相量表示，即或基爾霍夫電壓定律（KVL）：同一瞬間，電路的一個(gè)回路中各段電壓瞬時(shí)值的代數(shù)和等于零，即將各電壓用相量形式表示，即或【練習(xí)】1.已知：復(fù)數(shù)A＝4+j5，B=6-j2。試求A+B，A－B，AⅹB和A÷B。解：復(fù)數(shù)的加、減法一般采用復(fù)數(shù)的代數(shù)形式比較方便，即A＋B＝（4＋6）＋j[5＋（－2）]＝10＋j3A－B＝（4－6）＋j[5－（－2）]＝－2＋j7復(fù)數(shù)的乘、除法一般采用復(fù)數(shù)的極坐標(biāo)形式比較方便，即A＝4+j5＝6.4/51.3°B＝5－j2＝5.39/-78.7°A×B＝6.4/51.3°×5.39/－78.7°＝6.4×5.39/51.3°＋(－78.7°)≈34.5/－27.4°A÷B＝6.4/51.3°÷5.39/－78.7°＝6.4÷5.39/51.3°－(－78.7°)≈1.19/130°【作業(yè)】3.把下列正弦量表示為有效值相量：（1）A（2）V（3）V解：課題任務(wù)3-2單相正弦交流穩(wěn)態(tài)電路的相量法分析（交流元件的相量模型）課型新授課授課班級(jí)課時(shí)2教學(xué)目標(biāo)掌握電阻、電感、電容元件的相量模型；理解電阻、電感、電容元件伏安關(guān)系的相量形式；能運(yùn)用相量法分析基本元件的電壓電流關(guān)系。教學(xué)重點(diǎn)電阻、電感、電容元件伏安關(guān)系的相量形式及其意義；教學(xué)難點(diǎn)電阻、電感、電容元件伏安關(guān)系的相量形式；用相量法分析基本元件的電壓電流關(guān)系；學(xué)情分析此部分知識(shí)不難，但是由于相量表達(dá)的規(guī)范性，以及學(xué)生對(duì)電容和電感的相關(guān)知識(shí)了解的不如電阻，學(xué)習(xí)起來容易混淆，適當(dāng)結(jié)合練習(xí)進(jìn)行講解。教學(xué)效果教后記任務(wù)3-2單相正弦交流穩(wěn)態(tài)電路的相量法分析（交流元件的相量模型）【上節(jié)關(guān)鍵詞】正弦量的相量表示：相量圖：相量圖輔助分析法相量形式的基爾霍夫定律：【新課講授】3.2交流元件的相量模型1.電阻元件伏安關(guān)系的相量形式取關(guān)聯(lián)參考方向，電阻元件電路在正弦穩(wěn)態(tài)下的伏安關(guān)系為因?yàn)槭峭l率的正弦量，所以其相量形式為上式即為電阻元件伏安關(guān)系的相量形式，相量關(guān)系式既表示電壓與電流有效值關(guān)系，也能表示其相位關(guān)系，有效值關(guān)系：；相位關(guān)系：與同相。2.電感元件伏安關(guān)系的相量形式設(shè)電感元件的電路模型中的電流為：關(guān)聯(lián)參考方向下，根據(jù)電感元件上的伏安關(guān)系可得：由上式可得電感元件上電壓最大值與電流最大值的數(shù)量關(guān)系為：電感元件上的電壓、電流有效值的數(shù)量關(guān)系式：其中式中,稱為電感元件的電抗，簡稱感抗，單位為歐姆（Ω）。電感元件上的電壓、電流用相量表示為：上式中，有效值關(guān)系：，相位關(guān)系：。在圖3-2-5(b)給出了電感元件的端電壓、電流相量形式的示意圖，圖3-2-6(c)給出了電感元件上的端電壓與電流的相量圖。3.電容元件伏安關(guān)系的相量形式電容元件極間電壓最大值與電流最大值的數(shù)量關(guān)系為：等式兩端同除以，即可得到電容元件上電壓、電流有效值之間的數(shù)量關(guān)系：其中：式中，稱為電容元件的容抗，其單位為歐姆（）。電容元件上的電壓、電流用相量表示：上式中，有效值關(guān)系：，相位關(guān)系：。【作業(yè)】1某一電感，接在電壓的交流電源上，求感抗、電路中的電流。解：的相量電感的感抗：課題任務(wù)3-2單相正弦交流穩(wěn)態(tài)電路的相量法分析（阻抗與導(dǎo)納）課型新授課授課班級(jí)課時(shí)2教學(xué)目標(biāo)掌握阻抗和導(dǎo)納的定義；理解阻抗和導(dǎo)納的值對(duì)應(yīng)的電路的實(shí)際意義；能進(jìn)行基本電路阻抗和導(dǎo)納的計(jì)算。教學(xué)重點(diǎn)阻抗的定義、表示、RLC串聯(lián)電路阻抗的計(jì)算導(dǎo)納的定義、表示RLC、并聯(lián)電路導(dǎo)納的計(jì)算教學(xué)難點(diǎn)阻抗或?qū)Ъ{的值與電路性質(zhì)之間的關(guān)系學(xué)情分析導(dǎo)納的計(jì)算不難卻容易出錯(cuò)，提醒學(xué)生要小心計(jì)算。教學(xué)效果教后記任務(wù)3-2單相正弦交流穩(wěn)態(tài)電路的相量法分析（阻抗與導(dǎo)納）【上節(jié)關(guān)鍵詞】電阻元件伏安關(guān)系的相量形式：，有效值關(guān)系：；相位關(guān)系：與同相。電感元件伏安關(guān)系的相量形式：有效值關(guān)系：；相位關(guān)系：，電壓超前電流。電容元件伏安關(guān)系的相量形式：有效值關(guān)系：；相位關(guān)系：，電壓滯后電流?！拘抡n講授】一阻抗與導(dǎo)納1.阻抗的概念端口電壓相量和電流相量的比值定義為該電路的復(fù)阻抗，簡稱阻抗，用字母表示。即設(shè)電壓，電流為，兩者頻率相同。電壓和電流對(duì)應(yīng)的相量形式為，則電路阻抗為稱為阻抗的模，它等于電壓與電流有效值的比值，反映了阻抗的大??；稱為阻抗角，反映了電壓與電流之間的相位關(guān)系。導(dǎo)納的概念阻抗的倒數(shù)稱為導(dǎo)納（或稱復(fù)導(dǎo)納），用大字字母表示，即導(dǎo)納的單位為西門子，簡稱西（）。阻抗也可以表示為式中，稱為電導(dǎo)，稱為電納，稱為導(dǎo)納模，稱為導(dǎo)納角。3.阻抗與導(dǎo)納的串、并聯(lián)阻抗的串聯(lián)和并聯(lián)在形式上與電阻的串聯(lián)和并聯(lián)相似。圖3-2-10阻抗串聯(lián)及其等效電路如圖3-2-10(a)為多阻抗串聯(lián)電路，電路的總阻抗為式中，阻抗為串聯(lián)電路的等效阻抗，如圖3-2-10(b)所示。各個(gè)阻抗的電壓分配關(guān)系為多條支路并聯(lián)電路不僅可以用阻抗法分析，也可以用導(dǎo)納法分析。圖3-2-10多阻抗并聯(lián)電路如圖3-2-11，電路的總導(dǎo)納為其中，為并聯(lián)電路的等效導(dǎo)納，即，又因?yàn)?，所以選定參考方向如圖3-2-7所示，各支路電流為：，則總電流為兩支路并聯(lián)電路，根據(jù)圖所示參考方向，各支路電流為圖3-2-11兩阻抗并聯(lián)電路，總電流為其中，阻抗為并聯(lián)電路的等效阻抗，則或若電路總電流已知，可用分流公式求取各阻抗支路的電流，即，【作業(yè)】由電阻R=8,電感L=0.1H,電容C=127組成的串聯(lián)電路，如設(shè)電源電壓試求電流RLC串聯(lián)電路中，當(dāng)R=3,XL=4,XC=8,試確定電路的性質(zhì)，并求阻抗角。課題任務(wù)3-2交流元件參數(shù)的測(cè)定課型新授課授課班級(jí)課時(shí)2教學(xué)目標(biāo)理解電阻元件、電感元件及電容元件上電壓與電流的相量關(guān)系。理解電感與電容的相關(guān)特性，理解感抗和容抗。能正確使用交流電壓表、交流電流表和功率表測(cè)量元件的交流等效參數(shù)。教學(xué)重點(diǎn)KCL、KVL定律的相量形式。阻抗的概念及分析。R、L、C元件的相量模型。教學(xué)難點(diǎn)功率表的使用。三表法測(cè)電路參數(shù)。學(xué)情分析學(xué)生初次使用功率表，要提前講解一下功率表的使用方法和讀書；建議學(xué)生提前學(xué)習(xí)相關(guān)的微視頻資料，提高實(shí)驗(yàn)效率。教學(xué)效果教后記任務(wù)3-2交流元件參數(shù)的測(cè)定、RLC串并聯(lián)電路的電壓電流的測(cè)量分析【任務(wù)要求：學(xué)習(xí)使用交流儀表、調(diào)壓器、功率表。掌握阻抗的概念，能利用阻抗分析計(jì)算正弦交流電路。用交流電壓表、交流電流表和功率表測(cè)量R、L、C元件的交流等效參數(shù)。任務(wù)環(huán)境：1.交流電壓表、交流電流表、功率表、電阻、電容、電感元件模塊。任務(wù)分解：交流元件參數(shù)的測(cè)定。RLC串聯(lián)電路的電壓電流的測(cè)量分析。RLC并聯(lián)電路的電壓電流的測(cè)量分析。【任務(wù)實(shí)施】1、交流元件參數(shù)的測(cè)定將自耦變壓器調(diào)零。按圖3-2-1接線。被測(cè)元件可以在實(shí)驗(yàn)掛板上自己選擇，其中電阻R要用50W電阻100Ω（短時(shí)通電，防止過熱）。電容可選4.7μF、耐壓400V以上，電感線圈選日光燈鎮(zhèn)流器，按表調(diào)節(jié)自耦變壓器輸出電壓，分別測(cè)量填表3-2-1中。圖3-2-1測(cè)電路元件的參數(shù)電路圖表3-2-1電路元件的參數(shù)被測(cè)元件測(cè)量值計(jì)算值U(V)I(A)P(W)R(Ω)L(mH)C(μF)電阻30——40——50——平均值——電感線圈40——80——120——平均值——電容器40——80——120——平均值——2、RLC串聯(lián)電路的電壓電流的測(cè)量分析1）RC串聯(lián)電路測(cè)量將自耦變壓器調(diào)零，按圖3-2-2接線。50V50V圖3-2-2RC串聯(lián)電路測(cè)量電路圖調(diào)節(jié)電壓使U=50V，按表3-2-2測(cè)出電流及電壓值，按測(cè)量數(shù)據(jù)畫出相量圖并分析結(jié)果。表3-2-2RC串聯(lián)電路電流及電壓測(cè)量值U（V）UR（V）UC（V）I(mA)502）RLC串聯(lián)電路的電壓電流的測(cè)量按圖2-3-3接線。調(diào)節(jié)電壓使U=80V，按表3-2-3測(cè)出各電流和電壓值，按測(cè)量數(shù)據(jù)畫出相量圖并分析結(jié)果。圖3-2-3RLC串聯(lián)電路的電壓電流的測(cè)量電路圖圖3-2-3RLC串聯(lián)電路的電壓電流的測(cè)量電路圖表3-2-3RLC串聯(lián)電路電流及電壓測(cè)量值U(V)UR(V)