122一阶电路的三要素法

1、12.2一阶电路三要素导学案12.2阶电路的三要素法考纲要求：1、理解瞬态过程中时间常数的物理意义。2、掌握一阶电路瞬态过程中电流、电压初始值、稳态值和时间常数的计算。教学目的要求：1、理解瞬态过程中时间常数的物理意义。2、掌握一阶电路瞬态过程中电流、电压初始值、稳态值和时间常数的计算。教学重点：一阶电路瞬态过程中电流、电压初始值、稳态值和时间常数的计算。教学难点：一阶电路瞬态过程中电流、电压初始值、稳态值和时间常数的计算。课时安排：4节课型：复习教学过程：【知识点回顾】一、一阶线性电路：二、一阶电路的三要素：、应用三要素条件：。三、应用三要素电路中各部分电压、电流的表达式：四、应用三要素解题

2、步骤：1、作出t=0-（稳态1）时的等效电路图，求出uc(0-)和iL(O-)；此时在稳态1时，电容可看作，电感可看作2、作出t=0+时的等效电路图，根据换路定理确定时刻的等效电路，依据基尔霍夫定律计算确定。uc（0+）和iL（0+），其他的初始值按t=0+此时在换路瞬间，电容未储能，则电容可看作，若电容储能，则电容可看作。电感未储能，则电感可看作，若电感储能，则电感可看作3、作出t=稳态2）时的等效电路图，根据基尔霍夫定律求出所要求得f（a）。此时在稳态2时，电容可看作，电感可看作。4、求时间常数t:把储能元件断开，画出无源二端网络的电路图，求出两端的等效电阻R此时在RC电路中，t=;在RL

3、电路中，t=。5、写出电压或电流的表达式：【课前练习】一、判断题1、初始值、有效值、时间常数称为一阶电路的三要素。（）2、一阶RC放电电路，换路后的瞬态过程和R有关，R越大，瞬态过程越长。（）3、稳态电路中的电压、电流一定是不随时间变化的。二、选择题1、一只已充电压100V的电容器，经一电阻放电，经的值约为（）A.20SB.大于20SC.小于20S（）20S后电压降压到67V，则时间常数tD.无法计算12.2一阶电路三要素导学案2、如图所示，开关A.uc(0+)=8V,uc(C.uc(0+)=OV.uc(3、如图所示电路，开关S断开前电路已处于稳态，当o)=OV,t=4uSBo)=8V.t=1

4、uSDS断开前电路已处于稳态t=0时开关断开，则(uc(0+)=4V,uc(O.uc(0+)=8V,uc(o,则S断开后初始瞬间)=0V,t=1uS)=4V,t=4Us()A.uc(O+)=4V,i1(0+)=1A,ic(O+)=1AC.uc(O+)=0V,i1(0+)=3A,ic(O+)=3A4、如图电路，S闭合前电路已稳定，在B.uc(O+)=6V,i1(0+)=0A,ic(O+)=0AD.uc(O+)=2V,i1(0+)=2A,ic(O+)=2At-o时S闭合，则A.uc(0+)=2V,uc(o)=lV,=2suc(0+)=-2V,uc(OO)=22V,32t=6s:ucfff)=2JM

5、rs2AJk*jo11pf|T>v如rct-第2题图*)=三、填空题1、图示电路，S闭合前为稳态，电路的时间常数T=SDt=0时，开关闭合，则v,t=2suc(0+)=-2V,uc(JF4Q第4题图v,t=3s32、如图S断开前电路处于稳态，在t=0时刻断开S,iL(O+)=A,uc(O+)=V,iL(o)=a,uc(o)=V,t=So3、电路如图所示，=A,iL(ooS断开前电路已处于稳定状态，在)=A,t=0时刻，断开开关S，贝yiL(0+)lOOnF4QQHI5K第2题图4、如图所示，在开关闭合前电路已处于稳态，在开关iL(o)=,t=.5、图示的电路中，开关S闭合前电路已处于稳态

6、，在的初始值uc(O+)=V，稳态值uc(o)=V3题图t=0时，将开关,电路的时间常数严s闭合后,s闭合，电容上电压uS6、电路如图所示，在开关闭合前电路已处于稳态，在开关S闭合后，uc(O+)=.Ji4_,T图12.2一阶电路三要素导学案7、已知某电容过渡过程电压uc(t)=(10+6e-20t)V，可知其稳态值Uc(a)=V.初始值uc(O+)=V;时间常数t=S.t=0时刻开关S断开，则初8、如图所示，开关S断开前，电路已经达到稳定状态，当始值ic(O+)=A，电路的时间常数t=s，稳定后uc()=VTt=0时刻开关闭合，初始值uc(0+)=o第9题图1、如图所示电路中，当t=0时开关

7、闭合，将电阻R2短接，换路前电路已处于稳态，L=2H,试用三要素法求解电路中的电流iL、电压uL和uRI。R1=20Q,R2=20Q2、如图所示，E=20V,R仁12kQ,R2=6kQ,8=10uF,C2=20uF。电容元件原先均末储能，当S闭合后，求uc。【例题讲解】例1:如图所示电路中，电路原已稳定，试求：在t=0瞬间将开关S接通后的电感电压uL(t)12.2一阶电路三要素导学案例2:图示电路中，已知Us=50V,R仁R2=5kQ,C=2uF。开关K在1位时，电路处于稳态t=0时，K由1位打向2位，求：(1)电容电压uc和电路电流i的解析式；【巩固练习】1、如图，换路前电路已处于稳态，求：

8、uc(0+).、uc(x)、uC(t)。t=0时刻开关断开【课后练习】(2)K打向2位经20ms时电容电压和电路电流的大小一、判断题1、应用三要素法时，电路必须是线性的，电路中只有一个独立的储能元件，并且在t=0时刻进行换路。()2、电路的瞬态过程是短暂的，其时间的长短是由电路的参数决定的。()二、选择题1、电路如图所示，t=0时开关闭合，t>0时，i(t)为-18tA.12et5tc1218xD.B.12e-C.e-t2553、在一阶过渡过程中，过渡过程所需要的时间等于电路的时间常数2、如图所示电路，t<0时电路已稳定，T()12te-52t=0时开关S从1扳至2。已知Is=25

9、A。若10J，则L=(5Ht从0亍x,电阻R吸收的能量为1A.HB.1HC.2HD.22第1题图第2题图3、如图所示，t=0时开关闭合，t>0时，uc(t)为(A.-100(4、如图，将开关位置后，则R1=1Q)1000t)VB.口r50+50fte=r3=2伞I,l=2H,50t)VC-100eU=2V，开关长期合100tV50(1-100te)V1的位置。当12.2一阶电路三要素导学案A.iL(0+)=2A,iL(g)=0A,23C.iL(0+)=A,iL(g)=35、如图所示电路中，S由2合向r=0.5sB.iL(0+)=0A,A.i1(0+)=2A,i2(0+)=2A,uL(0+

10、)=0VC.i1(0+)=2A,i2(0+)=A,31后2sD.iL3()B.i1(0+)=0A,i2(0+)=210+)=A,283血F第逖题图、填空题如图所示，iL(g)=2A,iL(g)=A,24A,uL(0+)=t=2s3t=0.5s16V16D.i1(0+)=211第4第5电路已经达到稳定状态，当O【台VA,uL(0+)=8V3A,uL(0+)=-33断开前，电路的时间常数=st=0时开关S闭合，这时iL=(1-eA,i2(0+)=ft=0时刻开关s断开/贝初始,稳定后uc(-0.5t值i(0+)=2、如图所示电路中，s，电感L=3、如图电路，T=S。OO)=)A，可知该电路的时间常

11、数T，初始值iL(0+)=.开关S闭合前已处于稳定，在t=0时闭合S，贝Ui(O+)=mA,i()=A同时将s2Q第2题图,t=O时将S1打开，四、分析计算题1、如图换路前电路处于稳态，试用三要素法，求t<O时电路已稳定R=第1题图5、如图所示电路，iL(t)=4e-2tA，则电阻I4QSyaw5第3题图S2闭合，t>O时t>O时的i1,i2及iL。0()11H0b11o1RR片in623訂uc。fuc/V2、如图所示，K是R=250Q，的继电器，吸合时其电感L=25H,R1=230Q,E=24V，继电器的释放电流为0.004A，问S闭合后多长时间继电器开始释放？(e-0-693=0.5,e-2.5=0.08,12.2一阶电路三要素导学案