也谈《叠加定理复习》教学设计

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  摘要:《疊加定理》是中职电子电工教材中复杂电路分析方法之一。本文阐述《叠加定理复习》教学设计,旨在让学生更加理解本章节内容,为进一步学好电子电工打下扎实的基础。
  关键词:叠加定理 ;课堂;导学;齐次性定理
  中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:(2021)-6-004
  一、教学备课
  1、教材分析叠加定理选自周绍敏编写的《电工基础》第三章中内容,是复杂电路分析方法之一,本节课是为单招高二年级第一轮复习所设计。
  2、学情分析高二综合班学生对相关内容已不是很熟悉,本节课通过不同类型的例题理清学生的思路,提高学生的解题能力。
  3、目标预设 熟练掌握叠加定理的内容及适用场合,并熟练运用叠加定理来分析和计算复杂直流电路。
  4、教学重点难点叠加定理的内容理解,以及在电路中具体的综合应用。
  二、教学过程
  1.叠加定理的内容 由线性电阻和多个电源组成的线性电路中,任何一条支路的
  (电流)都等于各个电源单独作用时在此支路产生电压(电流)的代数和。
  2.应用叠加定理求解的步骤
  (1)画出各电源单独作用时的分图。注意“除源”,即不作用的恒压源视作短路,恒流源视作开路。分图中须标出分电流(电压)的方向和字母,且分电流(电压)的方向由分图中的电源决定。
  (2)计算出各电源单独作用下的分电流或电压。
  (3)叠加。要注意各分量的正负,分电流或电压的方向与原图的参考方向相同时取正,相反时取负
  三、课堂全程导学
  1.电流叠加
  例1. 试用叠加法求下图所示电路中电流I。
  设计思路:安排2位学生板演,分别完成步骤(1)和(2),师生一起点评,指出一些细节问题,如分图中分电流方向标错,遗漏分电流字母,分电流计算错误等等。
  2.电压叠加:
  例2如图4所示电路, Us=20V,Is=10A,R1=6Ω,R2=4Ω,R3=4Ω,R4=6Ω,试用叠加定理求R4上的电压U4。
  师生活动:教师引导学生分析分电压计算方法,最后教师对恒压源及恒流源电路不同的分析思路进行总结,见图,以此提高学生对混联电路的处理能力。
  3、推导电功率是否能叠加
  同样,通过以上电路图电功率计算,引导学生在电路中也可以将电功率叠加。
  4.认识下齐次性定理
  例3若理想电压源(15V)的电压变成30V,则I值又为多少? 若理想电压源(15V)的电压增加20%,则I值又为多少?
  师生活动:通过上述计算引入“齐次性定理” 在线性电路中,当独立电压源、电流源同时增大K倍(缩小K倍),其支路电流或电压也相应的增大(缩小)K倍。
  设计意图:这个结论可以大大简化有关叠加的相关计算,为使用方便,可以列出如下公式:A╳电源1+B╳电源2+C╳电源3=输出。 试一试:
  例:如图所示电路,N是一个线性无源网络。
  设计意图:本题是齐次性定理的典型应用,电路特点是没有无源网络内的任何参数,只有电源参数变化,输出参数变化,就能算出相应输出电压。
  四.总结并布置作业
  教师回顾本节课内容,指出应用叠加定理求解的步骤,着重强调应用叠加定理的条件,以及推导的齐次性定理。再布置相应作业。
  总之,中职电子电工教学中复杂电路计算是单招对口考试中必考内容,这节课《叠加定理复习》是复杂电路分析方法之一,所以再次复习。本节课从学生实际出发,步步推入,从电流,到电压,电功率的螺旋式讲解,学生深入其中掌握内容,有水到渠成的感觉。
  参考文献
  [1]中职电子电工教材,中国劳动社会保障部出版,2018年10月第三版.
  江苏省张家港市第三职业高级中学 江苏 张家港
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