电工电子技术基础与应用山西省规课程标准教学教案

PAGE7 PAGE7PAGE8 PAGE8《电工电子技术基础与应用》课程标准【课程名称】电工电子技术基础与应用 【课程编码】【课程类别】专业基础课 【适用专业】自动化类、机电设备类、机械设计制造类【授课单位】 【总学时】36【编写执笔人】 【编写日期】一、课程定位和课程设计1.1课程性质与任务本课程是自动化类、机电设备类、机械设计制造类等相关专业的一门专业基础课程，是研究电工电子技术在工程技术领域应用的一门科学，同时也是一门实践性很强的课程。本课程的主要任务是通过学习使学生会观察、分析与解释电的基本现象，理解电路和磁路的基本概念、基本定律和基本分析方法，了解其在生产生活中的实际应用；会使用常用电工电子工具与仪器仪表；能识别与检测常用电工电子元件，理解半导体元器件和低压控制电器的结构、特性及应用；能处理电工电子技术实验与实训中的简单故障；掌握电工电子技能实训的安全操作规范。同时，着重培养学生分析问题和解决问题的能力，在实践中加深对理论知识的理解和灵活应用，以进一步加深对课程内容的理解和掌握，为进一步学好后续专业技术课打下坚实的基础；对学生进行职业意识培养和职业道德教育，使其形成严谨、敬业的工作作风，为今后解决生产实际问题和职业生涯的发展奠定基础。1.2课程设计思路本课程是一门既有理论又重实践的技术基础课，学习过程中不能只满足于对基本理论的理解，一定要通过实践操作才能熟练掌握相关理论与技能。因此，在整个教学实施过程中应做到以下几点。（1）以专业培养目标为依据，遵循“理论够用、实用为主”的原则，以“掌握概念、强化应用、培养技能”为重点，力图做到“工学结合，课证融合，考学一体”的实践教学模式。（2）通过任务驱动的方式，在教学过程中充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用，优化教学内容，秉承“实践与理论相结合”的理念，结合教材的“活页式理念”特色和“1+X”证书制度相关教学需求，着力锻炼学生解决实际问题的能力，培养学生的职业规划意识。（3）采用多媒体教学与传统教学相结合的教学方法，增加学以致用环节，锻炼学生举一反三的思维能力。除此之外，在教学过程中，注意对教学内容的把控，使其对接最新的国家标准、行业标准，从而保证知识规范性和时效性。二、课程目标2.1知识目标（1）了解电路的组成及电路模型的概念，掌握电路的基本物理量、三种工作状态。（2）了解电阻元件、电感元件及电容元件的相关知识，掌握电阻的串联与并联。（3）掌握电压源与电流源的等效变换。（4）掌握基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律，以及支路电流法、叠加定理和戴维南定理。（5）掌握正弦量的三要素和相量表示，单一参数的正弦交流电路和RLC串联电路中电压与电流的关系及功率的计算方法。（6）掌握三相交流电源的产生及表示方法及其两种联结方法，三相负载的两种联结方法及三相交流电路功率的计算方法。（7）掌握磁路的基本物理量和基本定律、变压器的工作原理和外特性，以及常用低压电器的作用。（8）掌握三相异步电动机的基本结构、工作原理及其启动、调速和制动方法。（9）了解本征半导体、杂质半导体和PN结的相关知识，掌握二极管的结构、伏安特性和主要参数。（10）掌握单相半波整流电路和单相桥式整流电路的结构和工作原理。（11）掌握电容滤波电路、电感滤波电路、稳压管稳压电路的结构和工作原理。（12）熟悉三端集成稳压器的相关知识。（13）掌握三极管的结构、电流放大作用、伏安特性和主要参数。（14）了解放大电路的组成、分类和分析方法，掌握共发射极放大电路、分压偏置放大电路、共集电极放大电路的结构和分析方法，以及多级放大电路的组成、耦合方式和分析方法。（15）了解功率放大电路的工作原理。（16）掌握集成运算放大器的组成、主要参数和工作特性。（17）了解反馈的概念和分类，以及负反馈对放大电路的影响，掌握负反馈放大电路的基本类型。（18）掌握比例运算电路、加法运算电路、减法运算电路、积分运算电路和微分运算电路的结构和原理。（19）掌握数制转换和编码的方法、逻辑运算表达式及运算规则，以及逻辑函数的化简方法。（20）掌握基本逻辑门电路和TTL集成门电路的结构和特性、组合逻辑电路的分析和设计方法。（21）熟悉加法器、编码器、译码器、数据选择器等常用的组合逻辑器件。（22）掌握RS触发器、JK触发器、D触发器和T触发器的电路结构和逻辑功能。（23）掌握时序逻辑电路的分析方法、设计方法及其典型应用。2.2能力目标（1）能够正确测量元件的电阻、电流和电压，以及电路基本元件的伏安特性。（2）能够验证基尔霍夫定律、叠加定理和戴维南定理。（3）能够测量RLC的阻抗频率特性及三相交流电路的电压和电流。（4）能够对单相变压器的变比和外特性进行测量。（5）能够拆装三相异步电动机。（6）能够测试二极管的伏安特性、整流滤波电路和集成直流稳压电源。（7）能够正确测试三极管的伏安特性、调试基本放大电路、测量集成运算放大器的主要参数。（8）能够正确测试负反馈放大电路和模拟运算电路。（9）能够使用“计算器”进行数制转换，测试TTL集成门电路的逻辑功能，并制作三人表决器。（10）能够测试触发器的逻辑功能，设计同步十进制加法计数器。2.3素质目标（1）加强实践练习，提高分析问题及解决问题的能力，掌握专业技能和职业素养。（2）树立科技成才、技能报国的人生理想。（3）树立勇于探索、追求真理的科学精神和职业精神。（4）养成自主学习、协作学习、探究学习的意识，以及逻辑严谨辩证统一的科学思维。（5）养成勤奋踏实、勇于奋斗、求真务实的工作作风。（6）树立爱岗敬业、忠于职守的职业精神（7）践行精益求精、追求卓越的工匠精神（8）践行敢为人先、知难而进的创新精神。三、课程内容与教学要求本课程内容分为8部分，内容包括直流电流、正弦交流电路、变压器与三相异步电动机、二极管及其应用、三极管及其应用、集成运算放大器、逻辑门电路与组合逻辑电路以及触发器与时序逻辑电路等内容。具体的教学内容和课时分配如表1所示。表1《电工电子技术基础与应用》课程内容及课时分配表课程内容课时分配项目1直流电路任务1.1了解电路的基本知识4636任务1.2掌握电路的分析方法2项目2正弦交流电路任务2.1认识正弦交流电路24任务2.2认识三相交流电路2项目3变压器与三相异步电动机任务3.1认识变压器24任务3.2认识三相异步电动机2项目4二极管及其应用任务4.1认识二极管24任务4.2认识整流滤波电路2任务4.3认识稳压电路项目5三极管及其应用任务5.1认识三极管26任务5.2认识基本放大电路4项目6集成运算放大器任务6.1认识集成运算放大器24任务6.2认识反馈放大电路任务6.3掌握集成运算放大器的应用2项目7逻辑门电路与组合逻辑电路任务7.1认识数字电路24任务7.2认识逻辑门电路2任务7.3掌握组合逻辑电路的应用项目8触发器与时序逻辑电路任务8.1认识触发器24任务8.2掌握时序逻辑电路的应用2四、课程实施4.1教学条件教学设施完善充足，如多媒体教室、实操间、网络教学平台、网络数据库等。同时，拥有一支强大的师资队伍，可以为本课程的教学出谋划策。4.2教学方法建议本课程遵循“教师引导，学生为主”的原则，采用讲解、多媒体演示、项目实训、讨论、翻转课堂等多种方法，努力为学生创设更多知识应用的机会。（1）讲解法：主要用于讲授本课程的基础知识、行业岗位知识等理论性较强的知识。（2）多媒体演示法：在讲解过程中，借助音频、视频、图片等直观手段来呈现教学内容，在激发其学习兴趣和积极性的同时，不断提高其知识储备能力和综合文化素质。（3）项目实训法：针对所教内容，结合教材的任务工单，让学生接触实践项目，训练学生在工程实际中对电路、电器的测量分析能力，运用所学知识进行主题讨论和分析，使其在讨论中逐步提升交际能力、思辨能力、解决实际问题的能力等。（4）讨论法：根据知识点，鼓励学生运用所学知识进行主题讨论，使其在讨论中逐步提升交际能力、思辨能力、解决实际问题的能力等。（5）翻转课堂法：坚持学生的主体地位，鼓励学生在课上对自己学到的知识点进行分享和讲解，并对其讲解进行补充和评价，不断完善学生的知识结构，加深其对所学知识的理解。教师在教学过程中，可根据学生的实际情况灵活选用教学方法，因材施教，尽量照顾到每一个学生的学习需求。4.3教学评价与考核要求课程的教学评价由形成性测评（40%）和终结性测评（60%）组成，其考核要求如下：4.3.1形成性测评形成性测评考核学生在学习本课程过程中的学习情况和实际应用能力的发展情况，包括出勤考核（10%）、课堂参与程度考核（10%）、作业完成质量考核（20%）等。（1）出勤考核：本项考核通过课前点名考核学生的课堂出勤率。迟到15分钟以内每次扣1分，迟到15分钟以上或无故缺勤一节课每次扣2分，该项考核累计最多扣10分。（2）课堂参与程度考核：本项考核主要通过课堂提问和课堂积极发言来评判学生的学习态度、学习主动性、课堂参与程度，以及学生的思辨能力、问题解决能力及其对课堂教学知识的掌握情况等。只要学生能按时上课听讲，即可获得5分的基本分。学生上课发言一次，即可另外获得0.5分，课堂发言最多可得5分。学生的最后成绩为“5+课堂发言得分”。（3）作业完成质量考核：本项考核主要通过学生作业来检测其对教学主体内容的掌握与理解程度、实际应用知识的能力、自主学习能力、信息收集与处理能力等。每次作业成绩按照相应标准而定，学生作业质量划分为优秀（10分）、良好（8分）、中等（7分）、及格（6分）和不及格（0分）五个档次。最后的作业成绩为学生作业完成质量成绩的平均数。4.3.2终结性测评终结性测评主要考核学生在学完本课程后所达到的水平，通过期末考试进行考核。期末考试由闭卷笔试（60%）组成，主要评估学生对本门课程基本知识的掌握情况与综合运用能力。五、课程资源开发与利用5.1推荐教材使用5.2网络资源

《电工电子技术基础与应用》

教案课时分配表章序课程内容课时备注1直流电路62正弦交流电路43变压器与三相异步电动机44二极管及其应用45三极管及其应用66集成运算放大器47逻辑门电路与组合逻辑电路48触发器与时序逻辑电路4合计36课题了解电路的基本知识（上）课时2课时（90min）教学目标知识目标：（1）了解电路的组成及电路模型的概念。（2）掌握电路的基本物理量。（3）掌握电路的三种工作状态。技能目标：能够测量元件的电流和电压。素质目标：加强实践练习，掌握一定的专业技能和职业素养。教学重难点教学重点：电路的基本物理量、三种工作状态教学难点：电路的三种工作状态教学方法案例分析法、问答法、讨论法、讲授法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：→传授新知（30min）第2节课：问题导入（5min）→传授新知（25min）→探索活动（10min）→课堂小结（3min）→作业布置（2min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课课前任务【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，让其提醒同学通过或其他学习软件，了解电路的相关知识，思考：“为什么电线会发热？为什么有的电器会短路？为什么有的电器会断路？”，并让学生在学习平台上留言讨论【学生】登录学习平台预习，思考并留言讨论通过学生课前预习，让学生了解所学课程的大概内容，激发学生的学习欲望考勤

（2min）【教师】使用进行签到【学生】按照老师要求签到培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况新课预热

（8min）【教师】自我介绍，与学生简单互动，介绍课程定位、内容安排、考核要求等【学生】聆听、互动【教师】展示电路正常工作的相关视频，并介绍电路中各元件名称及作用【学生】观察、聆听、记录通过老师自我介绍，与学生相互熟悉，并让学生了解这门课的大致内容和考核要求任务导入

（5min）【教师】引入任务“测量线性电阻的伏安特性”，并提问：“测量线性电阻的伏安特性，需要测量哪些数据？”，并随机邀请学生回答【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，导入本节课课题：电路的基本知识通过任务导入的方法，引导学生思考什么是伏安特性，其包括哪些内容，激发学生的学习兴趣传授新知

（30min）【教师】讲解电路的基本知识学习情境一了解电路组成及其基本物理量一、电路的组成及作用电路是由电路元器件按一定要求相互连接起来的，它提供了电流流通的路径。在实际应用中，无论电路的结构是简单还是复杂，它必定是由电源、负载和中间环节三部分组成的。其中，电源是指能将非电能转换成电能并为电路提供能量的装置，如蓄电池、发电机等；负载是指能在电路中接收电能并将电能转换成非电能的装置，如电灯、电视机等；中间环节是指连接电源和负载的部分，如导线、开关及各种继电器等。电路的主要作用如下。（1）实现电能的传输、分配和转换。例如，在照明电路中，电源通过导线将电能传递给电灯，电灯再将电能转换为光能和热能。（2）实现信号的传递和处理。例如，电视机将接收到的电信号经过调频、滤波和放大等环节处理后，转换为图像和声音信号。【师生互动】【教师】随机邀请学生回答问题：电源与负载在电路中起什么作用？二者之间有什么联系？【学生】思考、回答【教师】总结学生的回答电源是电路得以运行的动力源，负载则是电路实现价值（发光、发热等）的载体。对于个人而言，只有找到人生之路的“电源”，再辅以合适的“负载”作为载体，才能实现自身的价值。二、电路模型实际电路比较复杂，为了方便对其进行分析和计算，通常将实际电路中的元器件理想化（模型化），近似看作理想电路元器件。由理想电路元器件组成的电路称为实际电路的电路模型。如图1-2（a）所示为手电筒的实际电路，它由干电池、灯泡、开关和导线组成，它的电路模型如图1-2（b）所示。其中，干电池在对外提供电压的同时，其内部也有电阻消耗能量，因此其在电路模型中可用理想电压源和理想电阻元件串联表示；灯泡在通电流时，除了具有消耗电能的性质（电阻性）外，还具有电感性，但由于其电感性很弱，可忽略不计，因此在电路模型中可用电阻元件R表示；导线的电阻很小，可忽略不计，故在电路模型中可将导线看作是一根无电阻的理想导线。（a）实际电路（b）电路模型图1-2手电筒的实际电路和电路模型【师生互动】【教师】随机邀请学生回答问题：实际电路转换为电路模型应注意哪些问题？【学生】思考、回答【教师】总结学生的回答三、电路的基本物理量【教师】组织学生扫码播放“电位、电压、电动势的区别与联系”视频（详见教材），帮助学生了解电路基本物理量（一）电流在电场力的作用下，电荷有规则地定向移动就形成了电流。电流的大小等于单位时间内通过导体某一横截面的电荷量。设在时间内通过导体某一横截面的电荷量为，则通过该横截面的电流为（1-1）式中：

——电流，单位为安（A）；——电荷，单位为库（C）；

——时间，单位为秒（s）。习惯上规定电流的方向为正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向，它是客观存在的，称为电流的实际方向。大小和方向都不随时间变化的电流称为直流电流，简称直流，用I表示。直流电流所通过的电路称为直流电路。在直流电路中，式（1-1）可写为（1-2）【师生互动】【教师】随机邀请学生回答以下问题：请根据公式1-1和1-2，总结出电流表示时用大写字母和小写字母的区别？【学生】思考、回答【教师】总结学生的回答在电路中，根据各物理量的表示方法及书写规范，不随时间变化的物理量通常用大写字母表示，如直流电压和直流电流分别用U和I表示；随时间变化的物理量通常用小写字母表示，如交流电压和交流电流分别用u和i表示。在国际单位制中，电流的单位是安［培］（A）。常用的电流单位还有千安（kA）、毫安（mA）和微安（μA），它们的换算关系为在分析简单电路时，可以直观地确定电流的实际方向，但在分析复杂电路时，往往很难判断电流的实际方向。因此，为了方便分析和计算，可以任意选定一个方向作为电流的参考方向。如图1-3所示，若电流的实际方向与参考方向一致，则电流为正值；若电流的实际方向与参考方向相反，则电流为负值。（a）（b）图1-3电流的方向电流的参考方向可以用箭头表示，也可以用双下标表示。例如，表示电流的参考方向是从a指向b的。【牛刀小试】【教师】组织学生分组讨论，分析出以下例题中电流方向，并进行小组点评在如图1-4所示的直流电路中，电流参考方向已经选定。已知，，试指出电流的实际方向。（a）（b）图1-4【学生】思考、讨论、回答、点评【教师】总结、讲解，则的实际方向与参考方向相同，由a流向b，大小为4A。，则的实际方向与参考方向相反，由b流向a，大小为8A。（二）电位与电压在电路中任选一点作为参考点，则电场力把单位正电荷从某点移动到参考点所做的功称为该点的电位，用v（V）表示。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两点间的电压，用（）表示，即（1-3）式中：——电压，单位为伏（V）；w

——电功，单位为焦［耳］（J）。习惯上规定电压的实际方向为由高电位端指向低电位端，即电位降低的方向。因此，电路中两点间的电压也可用两点间的电位差来表示，即在直流电路中，电压用U表示，常使用双下标，如，则（1-4）在国际单位制中，电压的单位为伏（V），常用的单位还有千伏（kV）、毫伏（mV）和微伏（μV），它们之间的换算关系为【师生互动】【教师】随机邀请学生回答以下问题：同一电路中，能选取几个电位参考点？【学生】思考、回答【教师】总结学生的回答电路中两点间的电压是不变的，各点的电位则随所选参考点的不同而有所不同。因此，在分析同一电路时，只能选取一个电位参考点。正所谓“横看成岭侧成峰，远近高低各不同”，只有统一标准，在同一个参考体系中对比和分析，才能得到相对准确的结果。与电流类似，在分析电路的电压时，也需要先选定一个方向作为电压的参考方向。如图1-5所示，若电压的实际方向与参考方向一致，则电压为正值；若电压的实际方向与参考方向相反，则电压为负值。

（a）（b）图1-5电压的方向电压的参考方向可以用箭头表示，也可以用“”“”表示，还可以用双下标表示。在具体分析电路时，必须首先规定电流、电压的参考方向。参考方向一经选定，在分析电路过程中就不能再变动，最后可根据答案的正负来确定电流和电压的实际方向。本书中在电路图上所标出的电流和电压方向均为参考方向。在进行电路分析时，同一段电路上电流和电压的参考方向原则上是可以任意选择的。但为了方便分析，通常将电流和电压的参考方向选得一致，此时，就把电流和电压的参考方向称为关联参考方向；否则，称为非关联参考方向。【师生互动】【教师】随机邀请学生回答以下问题：电压与电位有什么区别和联系？【学生】思考、回答【教师】总结学生的回答（三）电动势电动势是指电源内部的非电场力把单位正电荷由低电位b端移到高电位a端所做的功，用e（E）表示，即（1-5）式中：e

——电动势，单位为伏（V）。电动势的实际方向为由低电位端指向高电位端，即电位升高的方向，因此，电动势和电压的实际方向相反，如图1-6所示。图1-6电动势【小组讨论】【教师】组织学生分组讨论以下问题：电压、电位、电动势有什么区别和联系？【学生】思考、讨论、小组代表进行回答【教师】总结学生的回答（四）电能与电功电能是由其他形式的能量转换而来的，而电能又可以转换成其他形式的能量。例如，当电流通过电灯时，可以把电能转换成光能和热能；当电流通过电动机时，可以把电能转换成机械能。这些现象表明，电流是可以做功的。电流将电能转换成其他形式能量所做的功，称为电功，用W表示，即（1-6）式中：W ——电功，单位为焦耳（J）；U ——电路两端的电压；I ——电路中的电流；t ——通电时间。在实际应用中，我们还常用到另一个表示电功的单位千瓦·时（），俗称度，它和焦耳的换算关系为【师生互动】【教师】随机邀请学生回答以下问题：电能与电功有什么区别与联系？【学生】思考、回答（五）电功率单位时间内电流所做的功称为电功率，它是描述电流做功快慢程度的物理量，用P表示，即（1-7）式中：P

——电功率，单位为瓦（W）。其他常用的电功率单位还有千瓦（kW）、毫瓦（mW）等，它们之间的换算关系为【小组讨论】【教师】组织学生分组讨论以下问题：如何判断某一电路元器件是电源还是负载？【学生】思考、讨论、小组代表进行回答【教师】总结学生的回答方法一：根据电压和电流的实际方向判断。若电压和电流的实际方向相反，则该电路元器件为电源；若电压和电流的实际方向相同，则该电路元器件为负载。方法二：根据电压和电流的参考方向及电功率公式判断。……详见教材【牛刀小试】【教师】组织学生分组讨论，解析出以下例题中整段电路功率，并进行小组点评在如图1-7所示直流电路中，已知，，，，求各电路元件吸收或输出的功率、、，并求整段电路的功率P。图1-7【学生】思考、讨论、回答、点评【教师】总结、讲解对元件1，其电流和电压为关联参考方向，且，所以，元件1吸收功率16W。对元件2，其电流和电压为非关联参考方向，且，所以，元件2吸收功率32W。……详见教材通过老师讲解和师生互动，使学生了解电路的基本组成及各组成元件的作用，并启发学生深入思考人生之路通过老师讲解和师生互动，使学生了解电路模型的作用及其与实际电路的区别通过提问，加强学生对电路中各物理量表示方法的理解通过例题解析，巩固学生对电流方向的判断采用对比法，讲解电压方向的判断方法，学生更容易理解通过老师讲解和分组讨论，学生掌握电压、电位、电动势的概念通过老师讲解和师生互动，使学生了解电能、电功、电功率的涵义第二节课问题导入

（5min）【教师】提问引出知识点（1）家用电路中，哪些家用电器可以等效为电阻元件？（2）电阻元件的电压、电流方向如何判断？（3）是否遇到过电路短路？【学生】思考、发言用问题导入，让学生主动探究电路的相关知识，激发学生的求知欲传授新知

（25min）【教师】讲解新知电路的工作状态根据电源和负载连接情况的不同，电路可分为通路、开路和短路三种不同的工作状态。【教师】通过视频分别简单介绍电路通路、开路、短路现象，并随机邀请学生回答以下问题：哪种工作状态最危险？【学生】观看、思考、回答【教师】总结学生的回答，并讲解新知如图1-8所示，将开关S闭合，接通电源和负载，电路即处于通路工作状态，又称有载工作状态。通路时，电路的特征如下。（1）当电源一定时，电路的电流取决于负载电阻。根据欧姆定律可知电路中的电流为（1-8）（2）电源的端电压为负载R两端的电压，由式（1-8）和欧姆定律可得（1-9）由式（1-9）可知，电源的端电压U小于，两者之差为电流通过电源内阻所产生的电压降。电源的输出电压U与输出电流I之间的变化关系称为电源的外特性，电源的外特性曲线如图1-9所示。图1-8电路的通路工作状态图1-9电源的外特性曲线（3）负载吸收的功率（即电源对外输出的功率）等于电源产生的功率减去内阻消耗的功率。将式（1-9）各项同乘以电流I，可得电路的功率平衡方程为（1-10）式中：——电源产生的功率，单位为W；——负载吸收的功率，单位为W；——内阻消耗的功率，单位为W。式（1-10）称为功率平衡式，它表明整个电路的功率是平衡的，即由电源产生的功率等于电路各部分所消耗的功率之和。【小组讨论】【教师】组织学生分组讨论以下问题：电路功率平衡的特点是什么？【学生】思考、讨论、小组代表进行回答【教师】总结学生的回答二、开路工作状态如图

1-10

所示，当开关

S

断开时，电源未与负载接通，电路即处于开路工作状态，又称为空载工作状态。图1-10电路的开路工作状态开路时，电路的特征如下。（1）电路开路时，负载电阻趋于无穷大，因此电路中的电流。（2）电源的端电压称为开路电压，用表示，即。（3）由于，因此电源产生的功率和负载吸收的功率都为0。【师生互动】【教师】随机邀请学生回答以下问题：开路有哪些特征？【学生】思考、回答三、短路工作状态如图1-11所示，当电源两边的导线由于某种原因而连接在一起时，负载电阻可视为0，电路即处于短路工作状态。图1-11电路的短路工作状态短路时，电路的特征如下。（1）电路短路时，由于负载电阻可视为

0，且电源的内阻很小，因此，通过电源的电流最大，称为短路电流，用表示，即（1-11）（2）电源的端电压和负载两端的电压均为0，即。（3）由于电源的端电压和负载两端的电压均为0，因此电源的输出功率为0，负载吸收的功率也为0，电源产生的功率全被内阻消耗，其值为（1-12）【小组讨论】【教师】组织学生分组讨论以下问题：电路短路有哪些危害？为避免因短路造成重大安全事故，应采取什么措施？【学生】思考、讨论、小组代表进行回答【教师】总结学生的回答电路发生短路时，由于短路电流很大，将会烧毁电源、导线及电气设备等，因此，在实际工作中，应经常检查电气设备和线路的绝缘情况，以防发生电源短路事故。此外，还应在电路中接入熔断器等保护装置，以便在发生短路事故时能迅速切断电路，达到保护电源及电气设备的目的。聆听、理解、记忆通过视频欣赏、老师讲解和分组讨论，使学生了解电路的工作状态探索活动

（10min）【教师】分组讨论，并让学生根据问题填写答案请思考下列问题，并写下相应的答案：（1）什么是电路电流、电压、电动势？如何判定其方向？________________________________________________________。（2）什么是电能、电功、电功率？三者有什么区别联系？________________________________________________________。（3）电路有哪三种工作状态？哪种状态属于正常？哪种状态危险最大？_______________________________________________________。（4）避免电路短路有哪些措施？_______________________________________________________。（5）电路短路有什么危害？________________________________________________________。【学生】聆听、思考、答题【教师】随机邀请学生，让其展示答案，并阐述理由【学生】阐述、聆听通过实践活动，帮助学生巩固电路基本知识课堂小结

（3min）【教师】简要总结本节课的要点本节课学习了电路的基本组成及作用、电路模型、电路基本物理量、电路工作状态等，希望大家通过学习电路的基本知识，掌握电路的特点。【学生】总结回顾知识点总结知识点，巩固学生对电路相关知识的印象作业布置

（2min）【教师】布置课后作业完成学习成果检验中1（1）—（4），2（1）。【学生】完成课后任务复习巩固学到的知识，并采取实际行动学习电路知识教学反思本节课学生接触了新的知识，学习兴趣较高。不过知识点较多，全部消化还是比较难。在教学中，教师要将学生作为教学的主体，时刻关注学生学习成绩、方法等各方面的变化，引导学生从被动学习转为自主学习和思考，从而提高学习的积极性和主动性。PAGE7 PAGE7PAGE8 PAGE8

课题了解电路的基本知识（下）课时2课时（90min）教学目标知识目标：（1）了解电阻元件、电感元件及电容元件的相关知识。（2）掌握电阻的串联与并联。（3）掌握电压源与电流源的等效变换。技能目标：能够测量元件的电阻、电流和电压。素质目标：树立勇于探索、追求真理的科学精神。教学重难点教学重点：电阻元件、电感元件及电容元件的相关知识、电压源与电流源的等效变换教学难点：电压源与电流源的等效变换教学方法问答法、讨论法、讲授法、练习法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：→传授新知（30min）第2节课：问题导入（5min）→传授新知（15min）→探索活动（20min）→课堂小结（3min）→作业布置（2min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课课前任务【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，让其提醒同学通过或其他学习软件，了解电路基本元件在电路中的连接方式，电路元件的功能作用，思考：“电路元件在电路中有哪些特性”，并让学生在学习平台上留言讨论【学生】登录学习平台预习，思考并留言讨论通过学生课前预习，让学生了解所学章节的大概内容，激发学生的学习欲望考勤

（2min）【教师】使用进行签到【学生】按照老师要求签到培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况任务导入

（5min）【教师】引入任务“测量非线性电阻的伏安特性”，并提问：“测量非线性电阻的伏安特性，需要测量哪些数据？应该怎么测量？”，并随机邀请学生回答【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，导入本节课课题：电路的基本元件通过任务导入的方法，引导学生思考任务中所表达的电路是怎样的，伏安特性是什么意思，激发学生的学习兴趣传授新知

（30min）【教师】讲解电路的基本元件学习情境一了解电路的基本元件电路的基本元件主要有电阻、电感、电容和电源等。一、电阻电阻是一种消耗电能的元件，用R表示，单位为欧（Ω）。电阻可分为线性电阻和非线性电阻。1.电阻的特性线性电阻在电路中的图形符号如图

1-12（a）所示，其两端的电压与通过其内部的电流成正比，即（1-13）这种电压与电流的关系称为欧姆定律。其中，线性电阻是一个与电压和电流无关的常数，其电压和电流的关系曲线是一条通过原点的直线，称为伏安特性曲线，如图1-12（b）所示。（a）图形符号（b）伏安特性曲线图1-12线性电阻非线性电阻在电路中的图形符号如图

1-13（a）所示。非线性电阻不遵循欧姆定律，其两端的电压与通过其内部的电流不成正比关系。非线性电阻不是一个常数，它随电压和电流的变化而变化，其伏安特性曲线是一条通过原点的曲线，如图1-13（b）所示。（a）图形符号（b）伏安特性曲线图1-13非线性电阻【小组讨论】【教师】组织学生分组讨论以下问题：线性电阻与非线性电阻有什么区别？【学生】思考、讨论、小组代表进行回答【教师】总结学生的回答2.电阻的连接（1）电阻的串联。将两个或两个以上的电阻首尾相连，中间无分支，这样的连接方式称为串联。电阻的串联电路如图1-14（a）所示。电阻的串联电路具有以下特点。①串联电路的总电流等于通过各电阻内部的电流，即（1-14）②串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和，即（1-15）③串联电路的总电阻（等效电阻）等于各电阻的阻值之和，如图1-14（b）所示，即（1-16）④串联电路中电压的分配与电阻成正比。若已知和两个电阻串联，可得分压公式为

（1-17）⑤串联电路总功率等于各电阻消耗功率之和，即（1-18）（a）（b）图1-14电阻的串联及其等效电路【师生互动】【教师】随机邀请学生回答以下问题：电阻的串联电路有什么特点？电阻串联有哪些应用？【学生】思考、回答【教师】总结学生的回答电阻串联的应用有很多。例如，用几个电阻串联以获得较大的电阻；限制和调节电路中电流的大小；扩大电压表的量程等。（2）电阻的并联。将两个或两个以上的电阻的始端与始端、末端与末端并接在电路中，这样的连接方式称为并联。电阻的并联电路如图1-15（a）所示。电阻的并联电路具有以下特点。①并联电路中各支路的电压相等，且等于并联电路的总电压，即（1-19）②并联电路的总电流等于各支路的电流之和，即（1-20）③并联电路总电阻（等效电阻）的倒数等于各支路电阻的倒数之和，如图1-15（b）所示，即（1-21）④并联电路中电流的分配与电阻成反比。若已知和两个电阻并联，可得分流公式为（1-22）⑤并联电路总功率等于各电阻消耗功率之和，即（1-23）（a）（b）图1-15电阻的并联及其等效电路【小组讨论】【教师】组织学生分组讨论以下问题：电阻并联的应用有很多，除了扩大电流表的量程、获得较小的电阻外，还有哪些呢？【学生】思考、讨论、小组代表进行回答【教师】总结学生的回答（3）电阻的混联。在实际应用中，经常会遇到既有串联又有并联的电路，这种电路称为混联电路。常见的电阻混联电路如图1-16所示。（a）支路串联，整体并联（b）支路并联，整体串联图1-16常见的电阻混联电路分析电阻混联电路的一般步骤如下。①先计算各串联电阻、并联电阻的等效电阻，再计算总的等效电阻。②计算总电流或总电压。③根据串联电阻分压关系、并联电阻分流关系，计算各部分电压、电流。【师生互动】【教师】随机邀请学生回答以下问题：混联电路中如何计算等效电阻？【学生】思考、回答【教师】总结学生的回答二、电感电感是一种储能元件，它能够将电能转换成磁场能储存起来。如图1-17（a）所示，电感实际上是由导线绕制而成的电感线圈。当电感线圈中有电流i通过时，电感线圈周围将产生磁通，用表示。若电感线圈有N匝，则磁通与电感线圈匝数的乘积称为磁通链，用Ψ表示，即。电感在电路中的图形符号如图1-17（b）所示。（a）示意图（b）图形符号图1-17电感当磁通链的参考方向与电流i的参考方向符合右手螺旋定则时，有（1-24）式中：——磁通链，单位为韦（Wb）；L——电感，单位为亨（H）。当磁通链发生变化时，电感中产生的感应电压为（1-25）式中：——感应电压，单位为伏（V）。将式（1-24）代入式（1-25），可得（1-26）由式（1-26）可以看出，电感的感应电压与电流的变化率成正比，只有当电流发生变化时，电感才会产生感应电压。在直流电路中，电流不随时间变化，此时，电感相当于短路。电感在0到t时间内所储存的磁场能为（1-27）由式（1-27）可以看出，当电感L一定时，磁场能随电流的增大而增大。【小组讨论】【教师】组织学生分组讨论以下问题：电感中电流有什么特点？能否跃变？【学生】思考、讨论、小组代表进行回答【教师】总结学生的回答电感的感应电流只能连续变化，不能跃变，即电感的感应电流具有“记忆”过去电压作用效果的特性。当电路中各电感的磁场彼此隔离且互不干涉时，若将、两个电感串联，则串联后的等效电感为（1-28）若将、两个电感并联，则并联后的等效电感为（1-29）三、电容电容也是一种储能元件，它由两块互相靠近的导体（称为极板），以及这两块导体中间夹隔的绝缘介质构成。电容在电路中的图形符号如图1-18所示。图1-18电容的图形符号电容储存的电荷q与电容两端的电压u成正比，即（1-30）式中：——电容，单位为法［拉］（F）。由于法拉的单位在工程应用显得太大，一般常用微法（μF）和皮法（pF）等较小的单位，它们之间的换算关系为当电容两端的电压u与流入正极板的电流i的参考方向为关联参考方向时，有（1-31）由式（1-31）可知，电容中电流i与电压u的变化率成正比，只有当电容两端的电压发生变化时，电容的两极板之间才有电流。在直流电路中，电容两端的电压不发生变化，此时，电容相当于开路。电容在0到t时间内所储存的电能为（1-32）由式（1-32）可以看出，当C一定时，电能随电压的增大而增大。【小组讨论】【教师】组织学生分组讨论以下问题：电容中电压有什么特点？能否跃变？【学生】思考、讨论、小组代表进行回答【教师】总结学生的回答电容的电压只能连续变化，不能跃变，即电容的电压具有“记忆”过去电流作用效果的特性。若将若干电容串联，则串联后等效电容的倒数等于各电容的倒数之和，即（1-33）若将若干电容并联，则并联后的等效电容等于各电容之和，即（1-34）四、电源电源可以用两种不同的电路模型来表示：一种是用电压形式来表示的，称为电压源；另一种是用电流形式来表示的，称为电流源。1）电压源电压源是指它的端电压总能保持某一恒定值，而与通过它的电流无关。电压源是理想电压源的简称。由于实际电压源存在内阻，因此理想电压源在现实中是不存在的。但如果电压源的内阻远远小于负载电阻R，即，则内阻电压降。于是，电压源对外提供的电压，基本保持恒定，此时可以认为电压源是理想电压源。输出电压较稳定的电源（如发电机、干电池和蓄电池等）通常可以看作电压源。如图1-19（a）所示为理想电压源，如图1-19（b）所示为实际电压源。（a）理想电压源（b）实际电压源图1-19电压源模型2）电流源电流源向外提供了一个恒定的电流，且电流的大小与其端电压无关。电流源是理想电流源的简称。理想电流源在现实中也是不存在的。但如果电流源的内阻远大于负载电阻R，即，则，基本保持恒定，此时可以认为电流源是理想电流源。输出电流较稳定的电源（如光电池、晶体管的输出端等）通常可以看作电流源。如图1-20（a）所示为理想电流源，如图1-20（b）所示为实际电流源。（a）理想电流源（b）实际电流源图1-20电流源模型【师生互动】【教师】随机邀请学生回答以下问题：电压源与电流源有什么区别？【学生】思考、回答【教师】总结学生的回答3）电压源与电流源的等效变换一个实际电源可以用电压源表示，也可以用电流源表示，这说明电压源和电流源对同一外电路而言是等效的，可以进行等效变换，如图1-21所示。等效变换的条件为变换后保持输出电流和输出电压不变，即或（1-35）图1-21电压源与电流源的等效变换在对电压源和电流源进行等效变换时，应注意以下几点。（1）等效变换只是对电源的外电路而言的，对电源内部是不成立的。例如，当电源两端处于开路状态时，电压源的电流为零，内阻不消耗功率；电流源内部仍有电流，内阻消耗功率。（2）进行等效变换时，两电源的参考方向要一一对应，即电压源的正极端与电流源流出电流的一端相对应，如图1-21所示。（3）理想电压源与理想电流源之间不能进行等效变换。因为理想电压源的内阻，若能进行等效变换，则变换后电流源的短路电流；同样，理想电流源的内阻，若能进行等效变换，则变换后电压源的开路电压，它们都不能得到有限值，是没有意义的。（4）任何一个电动势为E的理想电压源和某个电阻R串联的电路，都可化为一个电流为的理想电流源和这个电阻并联的电路，两者是等效的，即或

（1-36）【牛刀小试】【教师】组织学生分组讨论，分析出以下例题中等效电压源的电压和内阻，并进行小组点评如图1-22（a）所示，已知，，，，试计算其等效电压源的电压和内阻。（a）（b）（c）（d）图1-22【学生】思考、讨论、回答、点评【教师】总结、讲解先将两个电压源等效变换为电流源，如图1-22（b）所示，其中……详见教材聆听、理解、记忆通过老师讲解和学生讨论，使学生了解电阻特性通过讨论，让学生学以致用，掌握电阻串联的实际应用通过讨论，让学生学以致用，掌握电阻并联的实际应用实践探索（8min）【教师】组织学生制作PPT展开演讲讲解，并举例说明以下问题：1.什么是电流源、电压源？2.电压源与电流源等效变换的注意事项。【学生】聆听、思考、制作PPT、演讲展示PPT【教师】点评总结学生的回答，表扬表现出色的学生，并评选出学习之星巩固本节课的重点知识，锻炼学生的表达能力第二节课问题导入

（5min）【教师】提问回顾知识点（1）什么是线性电阻？什么是非线性电阻？（2）线性电阻和非线性电阻伏安特性的测量方法分别是怎样的？【学生】思考、发言用问题导入，让学生主动探究电路中电阻特性的相关内容，激发学生的求知欲传授新知

（15min）【教师】讲解电阻伏安特性的测量方法一、实施目的（1）掌握常用电路元件的识别方法。（2）掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测量方法。（3）掌握直流电源、数字万用表的使用方法。二、实施器材名称规格型号数量名称规格型号数量直流电源1路白炽灯12V、0.1A1组数字万用表1台线性电阻1kΩ1个直流电压表1台导线若干直流电流表1台三、实施内容1）测量线性电阻的伏安特性按图1-1所示连接电路，调节直流电源的输出电压U，使直流电压表的读数从0V开始缓慢增大到10V，将不同值所对应的直流电流表读数分别填入表1-2中。图1-1线性电阻伏安特性的测量电路表1-2线性电阻伏安特性的测量数据02468102）测量非线性电阻（白炽灯）的伏安特性将图

1-1

中的R换成一盏规格为

12

V、0.1

A的白炽灯，此时直流电压表的读数为白炽灯的端电压。调节直流电源的输出电压

U，使从0

V开始缓慢增大到

5

V，读取此过程中直流电流表的读数，将不同值所对应的直流电流表读数分别填入表

1-3中。表1-3白炽灯伏安特性的测量数据00.512345四、实施报告（1）根据各测量数据，分别绘制出线性电阻、非线性电阻（白炽灯）的光滑的伏安特性曲线。（2）根据各测量数据，总结、归纳各被测元件的特性。（3）进行误差分析。（4）心得体会及其他。聆听、理解、记录通过老师讲解，使学生了解电阻伏安特性的测量方法步骤探索活动

（20min）【教师】组织学生分组测量电阻的伏安特性，巡回指导【学生】测量、记录、总结【教师】随机邀请学生，让其展示测量结果，并总结电阻的伏安特性【学生】阐述、聆听通过实践活动，加强学生对电阻伏安特性的理解课堂小结

（3min）【教师】简要总结本节课的要点本节课学习了电路的基本元件和电阻伏安特性的测量方法，希望大家通过学习电路基本元件及任务实施，掌握电阻伏安特性的测量步骤。【学生】总结回顾知识点总结知识点，巩固学生对电路元件相关知识的印象作业布置

（2min）【教师】布置课后作业完成学习成果检验中1（5）（6），2（2）。【学生】完成课后任务复习巩固学到的知识，并采取实际行动学习电路基本元件教学反思本节课学生接触了电路元件的相关知识并对电阻伏安特性进行了测量，学习兴趣较高。教学中，教师应为学生提供充分表达自己的机会和空间，并能有针对性地开启顿悟，进行更有效的教育，同时培养他们发现问题与解决问题的能力。PAGE7 PAGE7PAGE8 PAGE8

课题掌握电路的分析方法课时2课时（90min）教学目标知识目标：（1）掌握基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。（2）掌握支路电流法、叠加定理和戴维南定理。技能目标：能够验证基尔霍夫定律、叠加定理和戴维南定理。素质目标：养成自主学习、协作学习、探究学习的意识。教学重难点教学重点：基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律、支路电流法、叠加定理和戴维南定理教学难点：基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律、支路电流法、叠加定理和戴维南定理教学方法问答法、讨论法、讲授法、练习法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：→传授新知（30min）第2节课：问题导入（5min）→传授新知（20min）→探索活动（15min）→课堂小结（3min）→作业布置（2min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课课前任务【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，让其提醒同学通过或其他学习软件，学习基尔霍夫定律和叠加定理，了解基本电路分析方法，思考：“应如何对复杂电路进行分析”，并让学生在学习平台上留言讨论【学生】登录学习平台预习，思考并留言讨论通过学生课前预习，让学生了解所学章节的大概内容，激发学生的学习欲望考勤

（2min）【教师】使用进行签到【学生】按照老师要求签到培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况任务导入

（5min）【教师】引入任务“验证基尔霍夫定律和叠加定理”，并提问：“什么是基尔霍夫定律和叠加定理？应该怎么验证？”，并随机邀请学生回答【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，导入本节课课题：电路分析方法通过任务导入的方法，引导学生思考基尔霍夫和叠加定理的相关内容，激发学生的学习兴趣传授新知

（30min）【教师】讲解电路分析方法学习情境一基尔霍夫定律与支路电流法一、基尔霍夫定律基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律（kirchhoffcurrentlaw,KCL）和基尔霍夫电压定律（kirchhoffvoltagelaw,KVL）。基尔霍夫电流定律应用于电路中的节点，基尔霍夫电压定律应用于电路中的回路。1.电路中的常用名词（1）支路电路中的每一分支称为支路，支路中通过的电流称为支路电流。如图1-25所示，该电路中有三条支路，分别为acb、adb和ab。其中，支路acb和adb中含有电源，称为有源支路；支路ab中不含电源，称为无源支路。（2）节点电路中三条及三条以上支路的连接点称为节点。如图1-25所示的电路中有两个节点，分别为a和b。（3）回路电路中的任一闭合路径称为回路。如图1-25所示的电路中有三个回路，分别为abca、abda和adbca。（4）网孔将电路画在平面上，内部不含有任何支路的回路称为网孔。如图1-25所示的电路中有两个网孔，分别为abca和abda。图1-25电路2.基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律又称节点电流定律，它描述了同一节点处各支路电流之间的约束关系，反映了电流的连续性，其表述为在任一时刻，流入任一节点的电流的代数和等于流出该节点的电流的代数和，即

（1-37）若规定流入节点的电流取正号，流出节点的电流取负号，则基尔霍夫电流定律还可表述为在任一时刻，通过任一节点的电流的代数和恒等于零，即（1-38）式（1-37）、式（1-38）又称节点电流方程。对于如图1-25所示的电路，根据式（1-38），对节点a有（1-39）对节点b有

（1-40）可以看出，将式（1-40）两边同乘以可得到式（1-39），因此，在图1-25所示电路中只对其中一个节点列电流方程即可，这个节点称为独立节点。一般来说，当电路中有n个节点时，其独立节点有个。基尔霍夫电流定律不仅可以应用于节点，而且还可以推广应用于电路中任一假设的闭合面，即在任一瞬时，通过任一闭合面的电流的代数和也恒等于零。这种假设的闭合面称为广义节点。如图1-26所示，虚线框内的闭合面有三个节点a、b、c，应用基尔霍夫电流定律有（1-41）图1-26基尔霍夫电流定律的推广【牛刀小试】【教师】组织学生分组讨论，解析出以下例题中电流，并进行小组点评如图1-27所示，已知，，。求。图1-27【学生】思考、讨论、回答、点评【教师】总结、讲解对节点a，根据基尔霍夫电流定律有则【小组讨论】【教师】组织学生分组讨论以下问题：应用KCL有哪些注意事项？【学生】思考、讨论、小组代表进行回答【教师】总结学生的回答（1）在列节点电流方程时，必须先标定电流的参考方向，然后依据电路图中标定的电流参考方向，正确列出相应的方程。（2）KCL不但适用于线性电路，还适用于非线性电路。3.基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律描述了同一回路中各支路电压之间的约束关系，其表述为在任一时刻，沿任一闭合回路绕行一周，所有支路电压的代数和恒等于零。若规定电位降取正号，电位升取负号，则基尔霍夫电压定律还可表述为在任一瞬时，沿任一回路绕行一周，回路中各段电压的代数和恒等于零，即（1-42）图1-28KVL电路举例式（1-42）又称回路电压方程。如图1-28所示，假设三条回路的绕行方向均选择顺时针方向，并且约定：电路元件两端电压从“”到“”的参考方向与绕行方向相同时取正，相反时取负。由此可对三条回路分别列出回路电压方程。其中，回路Ⅰ的回路电压方程为回路Ⅱ的回路电压方程为回路Ⅲ的回路电压方程为（此方程不独立，故省略）因此，回路电压方程的个数与独立网孔的个数相同。【小组讨论】【教师】组织学生分组讨论以下问题：KVL与KCL有什么不同？应用KVL有哪些注意事项？【学生】思考、讨论、小组代表进行回答【教师】总结学生的回答（1）在列回路电压方程前，必须先标定各元件的端电压、各支路电流的参考方向及回路的绕行方向，然后依据电路图中标定的参考方向，正确列出相应的回路电压方程。（2）与KCL相同，KVL不但适用于线性电路，还适用于非线性电路。【牛刀小试】【教师】组织学生分组讨论，解析出以下例题中电流和电压，并进行小组点评如图1-29所示电路，已知，，，，，，，，试求电流及电压。图1-29【学生】思考、讨论、回答、点评【教师】总结、讲解……解题过程详见教材【小组讨论】【教师】组织学生分组讨论以下问题：基尔霍夫的两个定律从电路的整体上阐明了各支路电流之间和各支路电压之间的约束关系，请问这种关系与电路的结构、连接方式、电路元件的性质有无关联？【学生】思考、讨论、小组代表进行回答【教师】总结学生的回答二、支路电流法【教师】组织学生扫码播放“支路电流法”视频（详见教材），帮助学生了解支路电流法作用支路电流法是分析计算复杂电路的一种最基本的方法，它是以电路中各支路电流为未知量，根据KCL和KVL分别对节点和回路列出所需要的方程组，然后解出支路电流。以图

1-30

所示直流电路为例来说明支路电流法的应用。在此电路中，节点数，支路数，故共需要列出三个独立方程来求解三条支路上的电流。电压和电流的参考方向如图

1-30

所示，假设回路的绕行方向为顺时针方向。图1-30支路电流法电路中的独立节点只有一个，故只对其中一个应用基尔霍夫电流定律即可，对节点a有又因共需要三个方程才能求出各电流值，故应用基尔霍夫电压定律列出其余两个方程，通常可取独立回路（网孔）列出。对回路abca有对回路abda有联立以上三式，即可求出支路电流、和。通过上述分析总结出应用支路电流法的步骤（假设电路中有n个节点，m条支路），具体如下。（1）选定各支路电流为未知量，标定各支路电流的参考方向及回路的绕行方向。（2）应用基尔霍夫电流定律列出个节点电流方程。（3）应用基尔霍夫电压定律列出个回路电压方程，通常选择独立回路。（4）联立方程，求解各支路电流。（5）确定各支路电流的方向。当支路电流计算结果为正时，说明该支路电流的方向与标出的参考方向一致；当支路电流计算结果为负时，说明该支路电流的方向与标出的参考方向相反。【牛刀小试】【教师】组织学生分组讨论，分析出以下案例中电路中的和，并进行小组点评图1-31【学生】思考、讨论、回答、点评【教师】总结、讲解……解题过程详见教材聆听、理解、记忆通过老师讲解，使学生了解电路中常用名词通过讨论，让学生掌握KCL的应用通过讨论，让学生学以致用，掌握KVL的实际应用实践探索（8min）【教师】组织学生制作PPT展开演讲讲解，并举例说明以下问题：1.KCL、KVL分别适用于什么电路？各有什么特点？2.什么是支路电流法？用支路电流法求解电流的一般步骤是什么？请举例说明。【学生】聆听、思考、制作PPT、演讲展示PPT【教师】点评总结学生的回答，表扬表现出色的学生，并评选出学习之星巩固本节课的重点知识，锻炼学生的表达能力第二节课问题导入

（5min）【教师】提问回顾知识点（1）KCL与KVL分别有什么特点？应用在哪些场合？（2）支路电流法适用于哪些场合？【学生】思考、发言用问题导入，让学生主动探究电路分析的相关内容，激发学生的求知欲传授新知

（20min）【教师】讲解新知叠加定理和戴维南定理一、叠加定理叠加定理是线性电路普遍适用的基本定理，它反映了线性电路的基本性质，其内容为若线性电路含有多个独立电源，则它们共同作用时某一支路产生的电压或电流，必定等于各独立电源单独作用时该支路所产生的电压或电流的代数和。应用叠加定理时，若电流源不作用，则应视其为开路；若电压源不作用，则应视其为短路。如图

1-32（a）所示电路，应用叠加定理分析时，可先将其分解为两个分电路。以支路电流为例，当单独作用时，可求得分电流，如图1-32（b）所示；当单独作用时，可求得分电流，如图1-32（c）所示。则。（a）（b）（c）图1-32叠加定理通过上述分析总结出应用叠加定理的步骤，具体如下。（1）把原电路分解为每个电源单独作用时的分电路，标定每个分电路电流和电压的参考方向。（2）计算每个分电路中相应支路的电流和电压。（3）将分电路中相应支路的电流和电压进行叠加，求出原电路中各支路的电流和电压。【小组讨论】【教师】组织学生分组讨论以下问题：叠加定理适用哪些场合？有哪些注意事项？【学生】思考、讨论、小组代表进行回答【教师】总结学生的回答（1）叠加定理只适用于线性电路。（2）线性电路的电流和电压均可用叠加定理来计算，但功率不能用叠加定理来计算，这是因为功率。（3）当每个电源单独作用时，应保持电路结构不变，并将其他电源视为零值，当时，电压源短路；当时，电流源开路。（4）叠加时，应注意各分电路电流和电压的参考方向与原电路是否一致，一致时取正号，不一致时取负号。【牛刀小试】【教师】组织学生分组讨论，应用叠加定理分析出例题中电路的各支路电流，并计算上消耗的功率，并进行小组点评如图1-33（a）所示电路，已知，，，。试用叠加定理求电路的各支路电流，并计算上消耗的功率。图1-33【学生】思考、讨论、回答、点评【教师】总结、讲解……解题过程详见教材二、戴维南定理电路中任何一个具有两个出线端与外电路相连接的网络都称为二端网络。二端网络可分为有源二端网络和无源二端网络。其中，有源二端网络中含有电源，如图

1-34（a）所示；无源二端网络中不含电源，如图1-34（b）所示。（a）（b）图1-34二端网络在复杂电路的计算中，若只需要计算某一支路的电流，则可把这个支路画出，而把其余部分看成一个有源二端网络。无论有源二端网络的繁简程度如何，它对所要计算的这个支路来说，都相当于一个电源。因此，任何一个线性有源二端网络对外电路来说，都可用一个电压源和电阻串联的电路模型来等效代替，如图1-35所示。该电压源的电压等于有源二端网络的开路电压，电阻等于有源二端网络内部所有电源都不起作用（电压源短路、电流源开路）时，所得到的无源二端网络的等效电阻，这就是戴维南定理。（a）（b）图1-35戴维南定理应用戴维南定理的步骤如下。（1）把待求支路从电路中断开，其余部分即形成一个有源二端网络，求其等效电路的和。（2）用此等效电路代替原电路中的有源二端网络，求出待求支路电流。【知类通达】在遇到不同的电路分析问题时，需要使用不同的分析方法。例如，电路的节点分析需要使用基尔霍夫电流定律，而电路的回路分析则需要使用基尔霍夫电压定律。对于较为复杂的电路分析问题，需要同时使用多种分析方法。……详见教材【牛刀小试】【教师】组织学生分组讨论，应用戴维南定理分析出例题中电路的支路电流，并进行小组点评如图1-25所示电路，已知，，，，，试用戴维南定理求支路电流。图1-36【学生】思考、讨论、回答、点评【教师】总结、讲解……解题过程详见教材聆听、理解、记录通过老师讲解、分组讨论和解析例题，使学生了解叠加定理和戴维南定理探索活动

（15min）【教师】组织学生验证基尔霍夫定律和叠加定理，讲解实施内容，巡回指导一、实施目的（1）验证基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律的正确性。（2）验证叠加定理的正确性。（3）加深理解参考方向和绕行方向的作用。（4）掌握用电流插头、插座测量各支路电流的方法。二、实施器材名称规格型号数量名称规格型号数量直流电源2路试验挂箱DG051个数字万用表1台直流电路电位/电压测量试验电路板1块直流电压表1台叠加定理试验电路板1块直流电流表1台导线若干三、实施内容将试验挂箱的“基尔霍夫定律/叠加定理”电路，按图1-23所示电路进行接线。1）验证基尔霍夫定律（1）实施前，先任意设定3条支路电流的参考方向和3条闭合回路的绕行正方向。本任务中、、的参考方向已设定，如图1-23所示。设3条闭合回路的绕行正方向分别为ADEFA、BADCB和FBCEF。图1-23基尔霍夫定律/叠加定理验证电路（2）分别将2路直流电源接入电路，令，。根据基尔霍夫定律，计算、、、、、、、、、的值。（3）将电流插头的两端接至直流电流表的“”“”两端。（4）将电流插头分别插入3条支路的3个电流插座中，其示意图详情见教材。读取电流并将其填入表

1-5中。（5）用直流电压表分别测量2路直流电源及电阻的电压，并将测量结果填入表

1-5中。表1-5基尔霍夫定律的验证测量数据被测量计算值测量值相对误差（6）计算各测量值与计算值之间的相对误差，分析产生误差的原因。2）验证叠加定理（1）分别将2路直流电源接入电路，令，。（2）令直流电源单独作用（将开关置于侧，开关置于短路侧）。（3）用直流电压表和直流电流表（接电流插头）测量各电阻两端的电压及各支路电流，并将测量结果填入表

1-6中。表1-6叠加定理的验证测量数据（一）测量项目单独作用单独作用、

共同作用12V的

单独作用（4）令直流电源单独作用（将开关置于短路侧，开关置于侧），重复步骤（3）。（5）令直流电源和共同作用（将开关置于侧，开关置于侧），重复步骤（3）。（6）令直流电源单独作用，将的值调至，重复步骤（3）。（7）按下任一故障设置按键，重复步骤（5），并将测量结果填入表1-7中。表1-7叠加定理的验证测量数据（二）测量项目、

共同作用（8）根据上述测量结果分析故障的性质。四、实施报告1）验证基尔霍夫定律的实施报告（1）根据测量数据，选定任一节点，验证基尔霍夫电流定律的正确性。（2）根据测量数据，选定电路中的任一闭合回路，验证基尔霍夫电压定律的正确性。（3）进行误差分析。（4）心得体会及其他。2）验证叠加定理的实施报告（1）根据测量数据，进行分析、比较、归纳、总结，验证线性电路的叠加性。（2）各电阻所消耗的功率能否用叠加定理计算得出？试用上述测量数据进行计算并得出结论。（3）进行误差分析。（4）心得体会及其他。【学生】测量、记录、总结【教师】随机邀请学生，让其展示测量结果【学生】阐述、聆听通过实践活动，加强学生对基尔霍夫定律和叠加定理的理解课堂小结

（3min）【教师】简要总结本节课的要点本节课学习了基尔霍夫定理、叠加定理、支路电流法、戴维南定理分析电路的方法步骤，希望大家通过学习测量原理，掌握电路分析方法。【学生】总结回顾知识点总结知识点，巩固学生对电路分析相关知识的印象作业布置

（2min）【教师】布置课后作业完成学习成果检验中1（7）-（10），2（3）-（10）。【学生】完成课后任务复习巩固学到的知识，并采取实际行动学习电路分析教学反思本节课学生接触了新的知识，学习兴趣较高，但主动提问较少。在课堂上教师应大胆地让学生进行自由讨论、交流，赞扬学生一些独特看法，让学生真切地感受到学习是快乐的。此外，还应经常与学生沟通交流，了解他们的心里变化，从精神上给予鼓励，成为学生学习活动的引导者，而不再是主导者。PAGE7 PAGE7PAGE8 PAGE8

课题认识正弦交流电路课时2课时（90min）教学目标知识目标：（1）掌握正弦量的三要素和相量表示。（2）掌握单一参数的正弦交流电路中电压与电流的关系及功率的计算方法。（3）掌握RLC串联电路中电压与电流的关系及功率的计算方法。技能目标：能够测量RLC的阻抗频率特性。素质目标：养成勤奋踏实、勇于奋斗的工作作风。教学重难点教学重点：单一参数的正弦交流电路中电压与电流的关系及功率的计算方法教学难点：RLC串联电路中电压与电流的关系及功率的计算方法教学方法问答法、讨论法、讲授法、练习法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：→传授新知（30min）实践探索（第2节课：问题导入（5min）→传授新知（15min）→探索活动（20min）→课堂小结（3min）→作业布置（2min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课课前任务【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，让其提醒同学通过或其他学习软件，了解正弦交流电的特点及应用，思考：“应如何对正弦电路进行分析”，并让学生在学习平台上留言讨论【学生】登录学习平台预习，思考并留言讨论通过学生课前预习，让学生了解所学章节的大概内容，激发学生的学习欲望考勤

（2min）【教师】使用进行签到【学生】按照老师要求签到培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况任务导入

（5min）【教师】引入任务“测量RLC的阻抗频率特性”，并提问：“什么是RLC的阻抗频率特性？应该怎么验证？”，并随机邀请学生回答【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，导入本节课课题：正弦交流电路通过任务导入的方法，引导学生思考RLC的阻抗频率特性，激发学生的学习兴趣传授新知

（30min）【教师】讲解正弦交流电路学习情境一正弦交流电的基础知识与单一参数的正弦交流电路一、正弦交流电的基础知识1.正弦量的三要素【教师】组织学生扫码观看“正弦量的三要素”视频（详见教材），帮助学生了解正弦量，并随机邀请学生回答正弦量的三要素是什么？【学生】扫码观看、聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，并讲解新知随时间按正弦函数规律呈周期性变化的电压、电流、电动势等物理量统称为正弦量。正弦量的特征表现在其变化的快慢、大小及初始值三个方面，而它们分别由角频率、幅值、初相位来确定。因此，角频率、幅值、初相位被称为正弦量的三要素。下面以正弦交流电流为例介绍正弦量的三要素。如图2-3所示（详见教材）为正弦交流电流的波形，正弦交流电流的一般表达式为（2-1）式中：

i ——正弦