《戴維南定理》教案

1、共共8頁第 頁戴維南定理教案【授課教師】霍山職業(yè)高級(jí)中學(xué)張暉【課題名稱】戴維南定理【授課類型】新授課【教學(xué)目標(biāo)】1、知識(shí)目標(biāo)：（1）理解二端網(wǎng)絡(luò)及有源二端網(wǎng)絡(luò)的概念.（2）理解戴維南定理的內(nèi)涵及其實(shí)質(zhì)（3）掌握無源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻和有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓的計(jì)算方法（4）能應(yīng)用戴維南定理分析、計(jì)算只含有兩個(gè)網(wǎng)孔的復(fù)雜電路2、能力目標(biāo)（1）通過模擬探究從而引出戴維南定理的過程培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析、綜合、歸納的能力（2）通過運(yùn)用戴維南定理求解某一支路電流、電壓，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用戴維南定理分析、計(jì)算電路的能力3、情感目標(biāo)（1）通過閱讀關(guān)于戴維南的材料及仿真實(shí)驗(yàn)引出戴維南定理

2、的過程，培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)出發(fā)勇于探索的科學(xué)精神（2）通過戴維南定理的學(xué)習(xí)，使學(xué)生學(xué)習(xí)處理復(fù)雜問題時(shí)所采用的一種化繁為簡(jiǎn)的思想【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】1、重點(diǎn)（1）戴維南定理的內(nèi)容及應(yīng)用（2）應(yīng)用戴維南定理如何將復(fù)雜的含源二端網(wǎng)絡(luò)等效化簡(jiǎn)為一個(gè)電壓源2、難點(diǎn)（1）戴維南定理引出時(shí)的探究過程（2）應(yīng)用戴維南定理解題時(shí)如何具體計(jì)算含源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓【教學(xué)資源】多媒體課件；多媒體教室；投影儀等【教學(xué)方法】（1）實(shí)驗(yàn)法（通過仿真實(shí)驗(yàn)、模擬探究，引導(dǎo)學(xué)生不斷分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不斷提出新的問題，進(jìn)而遷移猜想、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，最終對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行歸納、總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力及運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析與綜合的能力。）（2）啟

3、發(fā)式教學(xué)法（在應(yīng)用戴維南定理解題的過程中通過教師的啟發(fā)、點(diǎn)撥、引導(dǎo)學(xué)生在理解戴維南定理實(shí)質(zhì)的基礎(chǔ)上按照一定的邏輯順序，逐步求解，從而達(dá)到會(huì)應(yīng)用戴維南定理的目的。）；【教學(xué)過程設(shè)計(jì)】一、復(fù)習(xí)提問，引入新課師：復(fù)雜直流電路的分析方法有哪些？各自的適用范圍？生：支路電流法適用于線性和非線性電路中求解各支路電流；電壓源與電流源的等效變換適用于求解某一條支路的電流；疊加定理適用于線性電路中計(jì)算各支路電流和電壓，不能用于計(jì)算功率。（通過多媒體課件引導(dǎo)學(xué)生快速回憶這三種方法及解題步驟）師：這三種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，我們應(yīng)熟練掌握、靈活運(yùn)用。若求解電路中各支路電流，可優(yōu)先采用支路電流法，因疊加原理雖然采用化繁為簡(jiǎn)

4、的思想、化多電源為單一電源，但計(jì)算工作量較大，不常采用；若求解電路中某一支路電流，可應(yīng)用電壓源與電流源的等效變換；今天我們?cè)賹W(xué)習(xí)一種求解復(fù)雜電路中某一支路電流的方法戴維南定理。二、新課教學(xué)（一）幾個(gè)概念二端網(wǎng)絡(luò)：任何具有兩個(gè)出線端的部分電路。含源二端網(wǎng)絡(luò)或有源二端網(wǎng)絡(luò)：含有電源的二端網(wǎng)絡(luò)。（如圖a所示）無源二端網(wǎng)絡(luò)：不含有電源的二端網(wǎng)絡(luò)。（如圖b所示）(a)端網(wǎng)絡(luò)源(b)(a)端網(wǎng)絡(luò)源(b)二）認(rèn)識(shí)戴維南戴維南（1857年1926年）是法國的電信工程師。他利用歐姆定律來分析復(fù)雜電路。2881年成為綜合高等學(xué)綜的講師，讓他對(duì)電路測(cè)量問題有了濃厚的興趣。在研究了基爾霍夫電路定律以及歐姆定律后，他發(fā)

5、現(xiàn)了著名的戴維南定理，用于計(jì)算更為復(fù)雜電路上的電流。三）維南定理三）維南定理戴維南定理內(nèi)容:任何一個(gè)線性含源二端網(wǎng)絡(luò),對(duì)外電路而言,都可以用一個(gè)等效電源代替;這個(gè)等效電源的電動(dòng)勢(shì)等于該網(wǎng)絡(luò)兩端點(diǎn)間的開路電壓UAB;等效電源的內(nèi)阻等于該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有電源不作用,僅保留內(nèi)阻時(shí),所得無源二端網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻RAB.AB求電動(dòng)勢(shì)KA=求內(nèi)阻(a)(b)(c)AB求電動(dòng)勢(shì)KA=求內(nèi)阻(a)(b)(c)四）戴維南定理的應(yīng)用在圖示電路中，已知E1=5V,R1=8Q,E2=25V,R2=12Q,R3=2.2Q.試用戴維南定理求通過R3的電流及R3兩端的電壓.(c)R82(b)E2(d)U(c)R82(b)E2(d)

6、UAB解：(1)將電路分為待求支路和含源二端網(wǎng)絡(luò)兩部分，如圖(a)所示.(2)斷開待求支路，如圖(b)所示.計(jì)算開路電壓UAB，即為等效電源的電動(dòng)勢(shì)E.(電流、電壓參考方向如圖)A=1.5AE+E5+2512=A=1.5AR+R8+1212E=U=E-R1=(25-12X1.5)V=7VAB22(3)將有源二端網(wǎng)絡(luò)中各電源置零，成為無源二端網(wǎng)絡(luò)，如圖(c)所示.計(jì)算輸入電阻RAB,即為等效電源的內(nèi)阻r.RRr=R=12ABR+R128x12_=Q=4.8Q8+12(4)畫出含源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電路，和待求支路連接，形成等效簡(jiǎn)化電路，如圖(d)所示計(jì)算支路電流I3和電壓U3.I二E7=A=1.0A

7、3r+R4.8+2.23U=RI=2.2xl.OV=2.2V333(引導(dǎo)學(xué)生歸納、總結(jié)應(yīng)用戴維南定理解題的步驟)應(yīng)用戴維南定理求某一支路電流或電壓的方法和步驟:i.將電路分為待求支路和含源二端網(wǎng)絡(luò)兩部分.2.斷開待求支路，求出含源二端網(wǎng)絡(luò)開路電壓，即為等效電源的電動(dòng)勢(shì)E.將網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各電源置零，僅保留電源內(nèi)阻，求出無源二端網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻，即為等效電源的內(nèi)阻r.畫出含源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電路，和待求支路連接，形成等效簡(jiǎn)化電路，根據(jù)已知條件求解.(啟發(fā)學(xué)生把握應(yīng)用戴維南定理解題的注意事項(xiàng))應(yīng)用戴維南定理解題時(shí),應(yīng)當(dāng)注意什么?1.等效電源電動(dòng)勢(shì)E的方向與含源二端網(wǎng)絡(luò)開路時(shí)的端電壓極性一致.2等效電源只對(duì)外電路等效，對(duì)內(nèi)電路不等效三【課堂小結(jié)】今天我們學(xué)習(xí)的核心就是戴維南定理，理解定理的內(nèi)容并會(huì)應(yīng)用它分析、求解復(fù)雜直流電路；學(xué)習(xí)戴維南定理的等效簡(jiǎn)化思想和分析復(fù)雜問題的方法。四【課下作業(yè)】如圖所示線性有源二端網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)開關(guān)S打開時(shí)，用電壓表直接測(cè)量得a、b兩端的開路電壓為UOC=12V,當(dāng)R=lkQ時(shí)，將開關(guān)S閉合，電流表的讀數(shù)為3mA，問:有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻？當(dāng)電阻R調(diào)至5kQ時(shí)，電流表的讀數(shù)應(yīng)為多少？b板書設(shè)計(jì)】戴維南定理一仿真實(shí)驗(yàn)二內(nèi)容三應(yīng)用四課下作業(yè)【教學(xué)后記】戴維南定理及其應(yīng)用是電工基礎(chǔ)第二章的核心和教學(xué)重點(diǎn)，它是簡(jiǎn)化復(fù)雜