周夢蓉
摘要:《疊加定理》是中職電子電工教材中復雜電路分析方法之一。本文闡述《疊加定理復習》教學設計,旨在讓學生更加理解本章節(jié)內容,為進一步學好電子電工打下扎實的基礎。
關鍵詞:疊加定理 ;課堂;導學;齊次性定理
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A 文章編號:(2021)-6-004
一、教學備課
1、教材分析疊加定理選自周紹敏編寫的《電工基礎》第三章中內容,是復雜電路分析方法之一,本節(jié)課是為單招高二年級第一輪復習所設計。
2、學情分析高二綜合班學生對相關內容已不是很熟悉,本節(jié)課通過不同類型的例題理清學生的思路,提高學生的解題能力。
3、目標預設 熟練掌握疊加定理的內容及適用場合,并熟練運用疊加定理來分析和計算復雜直流電路。
4、教學重點難點疊加定理的內容理解,以及在電路中具體的綜合應用。
二、教學過程
1.疊加定理的內容 由線性電阻和多個電源組成的線性電路中,任何一條支路的
(電流)都等于各個電源單獨作用時在此支路產生電壓(電流)的代數(shù)和。
2.應用疊加定理求解的步驟
(1)畫出各電源單獨作用時的分圖。注意“除源”,即不作用的恒壓源視作短路,恒流源視作開路。分圖中須標出分電流(電壓)的方向和字母,且分電流(電壓)的方向由分圖中的電源決定。
(2)計算出各電源單獨作用下的分電流或電壓。
(3)疊加。要注意各分量的正負,分電流或電壓的方向與原圖的參考方向相同時取正,相反時取負
三、課堂全程導學
1.電流疊加
例1. 試用疊加法求下圖所示電路中電流I。
設計思路:安排2位學生板演,分別完成步驟(1)和(2),師生一起點評,指出一些細節(jié)問題,如分圖中分電流方向標錯,遺漏分電流字母,分電流計算錯誤等等。
2.電壓疊加:
例2如圖4所示電路, Us=20V,Is=10A,R1=6Ω,R2=4Ω,R3=4Ω,R4=6Ω,試用疊加定理求R4上的電壓U4。
師生活動:教師引導學生分析分電壓計算方法,最后教師對恒壓源及恒流源電路不同的分析思路進行總結,見圖,以此提高學生對混聯(lián)電路的處理能力。
3、推導電功率是否能疊加
同樣,通過以上電路圖電功率計算,引導學生在電路中也可以將電功率疊加。
4.認識下齊次性定理
例3若理想電壓源(15V)的電壓變成30V,則I值又為多少? 若理想電壓源(15V)的電壓增加20%,則I值又為多少?
師生活動:通過上述計算引入“齊次性定理” 在線性電路中,當獨立電壓源、電流源同時增大K倍(縮小K倍),其支路電流或電壓也相應的增大(縮?。㎏倍。
設計意圖:這個結論可以大大簡化有關疊加的相關計算,為使用方便,可以列出如下公式:A╳電源1+B╳電源2+C╳電源3=輸出。 試一試:
例:如圖所示電路,N是一個線性無源網(wǎng)絡。
設計意圖:本題是齊次性定理的典型應用,電路特點是沒有無源網(wǎng)絡內的任何參數(shù),只有電源參數(shù)變化,輸出參數(shù)變化,就能算出相應輸出電壓。
四.總結并布置作業(yè)
教師回顧本節(jié)課內容,指出應用疊加定理求解的步驟,著重強調應用疊加定理的條件,以及推導的齊次性定理。再布置相應作業(yè)。
總之,中職電子電工教學中復雜電路計算是單招對口考試中必考內容,這節(jié)課《疊加定理復習》是復雜電路分析方法之一,所以再次復習。本節(jié)課從學生實際出發(fā),步步推入,從電流,到電壓,電功率的螺旋式講解,學生深入其中掌握內容,有水到渠成的感覺。
參考文獻
[1]中職電子電工教材,中國勞動社會保障部出版,2018年10月第三版.
江蘇省張家港市第三職業(yè)高級中學 江蘇 張家港