《電路基礎(chǔ)》電子教案 3-2 認(rèn)識(shí)分時(shí)動(dòng)態(tài)電路（二）

教學(xué)單元名稱：任務(wù)3-2認(rèn)識(shí)分析動(dòng)態(tài)電路（二）授課教師：沈凱授課班級(jí)：計(jì)應(yīng)225、226學(xué)時(shí)數(shù)：2授課日期：2022年11月29日第14周周2第3.4節(jié)（計(jì)應(yīng)225）2022年11月30日第14周周3第5.6節(jié)（計(jì)應(yīng)226）教學(xué)地點(diǎn)：A107、C208教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)（1）能理解零輸入、零狀態(tài)響應(yīng)的概念；（2）能用三要素法計(jì)算一階電路的全響應(yīng)。（1）理解暫態(tài)分量和穩(wěn)態(tài)分量的概念；（2）了解零輸入、零狀態(tài)的概念；（3）掌握三要素的概念與分析方法。通過訓(xùn)練學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的過程培養(yǎng)學(xué)生細(xì)心的品質(zhì)和探索精神。教學(xué)內(nèi)容（1）零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)的概念；（2）三要素法計(jì)算一階電路的全響應(yīng)。教學(xué)重點(diǎn)三要素法分析一階電路的全響應(yīng)。教學(xué)難點(diǎn)三要素法求解一階電路的全響應(yīng)。教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件：PPT、教材、課程學(xué)習(xí)平臺(tái)考核方案課后作業(yè)復(fù)習(xí)三要素法、分析計(jì)算題第1題教學(xué)體會(huì)

教學(xué)過程設(shè)計(jì)主要步驟教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段師生活動(dòng)時(shí)間分配知識(shí)回顧回顧過渡過程、換路定律的相關(guān)知識(shí)。講授引導(dǎo)提問板書、PPT教師提問學(xué)生作答評(píng)價(jià)記錄5分鐘告知教學(xué)內(nèi)容：一階電路的三要素法教學(xué)目的：會(huì)用一階電路的三要素法分析過渡過程中電路元件上電壓、電流的變化規(guī)律。引導(dǎo)講授教材，PPT教師講解學(xué)生記錄并思考本次課學(xué)習(xí)任務(wù)。2分鐘引入過渡過程中電路元件上電壓、電流的變化規(guī)律是什么呢？啟發(fā)討論板書，PPT教師提問學(xué)生討論并回答。3分鐘講解一、一階電路零輸入響應(yīng)1、一階電路：只含有一個(gè)因變量的一階微分方程描述的電路。它只含有一個(gè)儲(chǔ)能元件。2、零輸入響應(yīng)：在一階電路中，若所有獨(dú)立源（激勵(lì)）為零，僅由儲(chǔ)能元件的初始儲(chǔ)能引起的響應(yīng)。分類：RC串聯(lián)電路零輸入響應(yīng)和RL串聯(lián)電路零輸入響應(yīng)。二、一階電路零輸入響應(yīng)3、零狀態(tài)響應(yīng)：動(dòng)態(tài)元件的初始儲(chǔ)能為零，僅由外加激勵(lì)引起的響應(yīng)。分類：RC串聯(lián)電路零狀態(tài)響應(yīng)和RL串聯(lián)電路零狀態(tài)響應(yīng)。三、一階電路全響應(yīng)電路中既有外輸入激勵(lì)(即有獨(dú)立源的作用)，動(dòng)態(tài)元件上又存在原始能量(換路前uC和iL不為零)，當(dāng)電路發(fā)生換路時(shí)，在外激勵(lì)和原始能量的共同作用下所引起的電路響應(yīng)稱為全響應(yīng)。全響應(yīng)=零輸入響應(yīng)＋零狀態(tài)響應(yīng)講授討論啟發(fā)教材、PPT、板書教師講解內(nèi)容、提出問題；學(xué)生展開討論，重點(diǎn)內(nèi)容做好記錄50分鐘全響應(yīng)=穩(wěn)態(tài)分量+暫態(tài)分量四、一階電路暫態(tài)分析的三要素法(1)用f(t)表示電路的響應(yīng)，f(0+)表示響應(yīng)的初始值，f(∞)表示響應(yīng)的穩(wěn)定值，τ表示電路的時(shí)間常數(shù)，則電路的全響應(yīng)可表示為上式稱為一階電路在直流電源作用下求解電壓、電流響應(yīng)的三要素公式。式中初始值f(0+)、穩(wěn)態(tài)值f(∞)和時(shí)間常數(shù)τ稱為一階電路的三要素，按三要素公式求解響應(yīng)的方法稱為三要素法。說明：三要素公式適用于求一階電路的任一種響應(yīng)，具有普遍適用性。2）應(yīng)用三要素法求解響應(yīng)的步驟：（1）確定初始值f(0+)（2）確定穩(wěn)態(tài)值f(∞)(3)確定時(shí)間常數(shù)τ深化拓展例題：1、電路如圖所示，開關(guān)K閉合前電路已穩(wěn)定，儲(chǔ)能元件未儲(chǔ)能。t=0時(shí)開關(guān)S閉合，利用三要素法求：換路后的uC(t)的變化規(guī)律。2、電路如圖，Us=12V，R1=3kΩ，R2=6kΩ，C=10μF。開關(guān)于t=0時(shí)斷開，求：換路后的uC(t)的變化規(guī)律。講授討論啟發(fā)講練結(jié)合PPT、板書教師講解學(xué)生討論學(xué)生練習(xí)學(xué)生記錄（通過反復(fù)練習(xí)鞏固三要素法的解題