电路分析教案单元教学设计方案10.doc

淄博职业学院电路分析课教学方案教师：张涛 序号：10授课时间第9周 周2 1-2 周5 1-2 周5 3-4授课班级P14电气6、5、4班上课地点多媒体教室学习内容节点(结点)电压法课时2教学目标专业能力1.掌握结点电压法2.能利用结点电压法解决实际问题。方法能力1.培养学生掌握电路的基本分析法和综合利用知识的能力。2.注重对学生探究科学方法、创新精神的培养。社会能力1培养学生实事求是地进行实验的科学态度和科学精神，2增强学生的合作意识和团队精神。目标群体1、具备一定的电工学基础知识2、掌握了高中物理的电路知识。教学环境多媒体教室教学方法项目教学法、引导文法、实际案例法相结合。时间安排教学过程设计引导文（10分钟）给出一个电路，如右图所示。引导学生分析时发现，如果用刚刚学到的支路电流法进行求解会比较麻烦，为了解决此类问题（支路数较多，结点较少）提出一种新的解题方法：结点电压法。结点电压法（10分钟）基本思路：以节点电压为电路变量，列写独立节点的KCL方程，同时根据VCR用节点电压表示支路电流，代入KCL方程中，得到节点电压方程组。求解出节点电压，由此可进一步求得其他电量。 节点电压：电路中任选一节点作为参考节点，其余各节点（称为独立节点）与参考节点之间的电压称为节点电压。其参考方向规定为由独立节点指向参考节点。仅含2个结点的结点电压方程的推导：（40分钟）设：Vb = 0 V, 结点a电压为 U，参考方向从 a 指向 b。1.用KCL对结点 a 列方程：I1 I2 + IS I3 = 02. 应用基尔霍夫电压定律或欧姆定律求各支路电流 ：将各电流代入KCL方程则有：时间安排教学过程设计将各电流代入KCL方程则有： 整理得：即结点电压方程：注意：（10分钟）(1) 上式仅适用于两个结点的电路。(2) 分子为各含源支路等效的电流源流入该结点电流的代数和，有正 负之分，流入结点为正，流出为负；分母为各支路的所有电阻的 倒数之和。节点法解题步骤：（1）选参考节点，标出各独立节点序号,设独立节点的节点电压为电路变量。 （2）用观察法列写各独立节点的 KCL方程。 （3）联立方程求解节点电压。 （4）由节点电压求各支路电压和各支路电流，进而求解其他电量。【注】：若电路中含有电压源与电阻串联的支路，首先通过电源的等效变换，将其变成电流源与电阻的并联支路，再列写节点电压方程。例1 试用结点电压法求各支路电流。设：Vb = 0（20分钟） 解：求结点电压 Uab 应用KVL和欧姆定律求各电流例3-2 图示电路，已知R1=R2= R32，R4=R5=4，US1=4V，US5=12V，IS3=3A。试用节点法求电流I1和I4。（教材P61）解：（1）选参考节点，标注独立节点，设独立节点的节点电压为U10、U20。（2）实际电压源等效为实际电流源。3）观察法列方程。（4）解得： （5）则： 含理想电压源支路的节点分析法:方法一：适当选择参考节点。选择理想电压源的一端为参考节点，则其另一端为独立节点，此节点的节点电压由该电源本身决定，不必再列方程。 方法二：增设未知量电流。设理想电压源电流为未知量，列写节点方程组，再添加补充一个方程该方程为理想电压源的电压与相连的两节点电压的关系。 方法三：广义节点法。将理想电压源及其两节点用用虚线框起来，构成一假想封闭面，称为广义节点，对此列写KCL方程，再添加一个补充方程该方程为理想电压源的电压与相连的两节点电压的关系。作业P70 3-6;3-9教学反馈学生积极性高，上课效果良好。