资源简介

《戴维南定理》教案
【教学目标】
1、知识目标：
理解二端网络的概念，能分清有源二端网络和无源二端网络。
掌握有源二端网络的开路电压和无源二端网络的等效电阻的计算方方法。
掌握戴维南定理的内容；会用戴维南定理求解电路中某一条支路的电流，并能熟练应用到实际电路中。
2、能力目标
通过戴维南定理的教学，培养学生观察、猜想、归纳和解决问题的能力，调动学生探究新知识的积极性。
（2） 通过运用戴维南定理求解某一支路电流、电压，培养学生应用戴维南定理分析、计算电路的能力。
3、情感目标
激发学生对新课的探究热情，增进师生之间的情感交流。
通过戴维南定理的学习，使学生学习处理复杂问题时所采用的一种化繁为简的思想。
【教学重点、难点】
重点
戴维南定理的内容及应用．
应用戴维南定理如何将复杂的含源二端网络等效化简为一个电压源．
难点
戴维南定理引出时的探究过程．
应用戴维南定理解题时如何具体计算含源二端网络的开路电压．
【教学方法】
讲授法；讨论法；启发式教学法（在应用戴维南定理解题的过程中通过教师的启发、点拨、引导学生在理解戴维南定理实质的基础上按照一定的逻辑顺序，逐步求解，从而达到会应用戴维南定理的目的）。
【教学过程设计】
复习提问，引入新课
师：给同学们一个复杂直流电路，求解下图中流过R3支路的电流I3（已知电源电压和电阻阻值），试应运所学过的知识，请问有哪些分析方法？请同学们讨论并写出各种方法的解题过程。
生：（用支路电流法或叠加原理写出解题过程）。
师：（用多媒体展示学生的分析过程）这两种方法各有优缺点，我们应熟练掌握、灵活运用。但是，若求解复杂电路中各支路电流，我们发现采用支路电流法、叠加原理时计算工作量较大。那么有没有更好更简单的分析方法呢？
师：我们今天来学习一种新的方法，只需三步就可以求出某一支路的电流，是什么方法能如此方便我们计算呢？大家想不想学呢？这就是我们本节课所要学习的课题——戴维南定理。
新课教学
（一）二端网络
（教师展示电路图，启发学生引出二端网络的概念极其分类）
二端网络：任何具有两个出线端的部分电路。
有源二端网络：含有电源的二端网络。（如图a所示）
无源二端网络：不含有电源的二端网络。（如图b所示）
（教师提出新问题：）
如果将二端网络等效成电源，若能求出等效电源的参数电动势E和内阻R0，那么原来复杂电路就可化为单一回路的简单电路，我们便能方便求解未知量，所以问题的关键变成：如何计算等效电压源的电动势E和内阻R0？
（二）戴维南定理
戴维南定理内容：任何一个线性有源二端网络，对外电路而言，都可以用一个等效电源代替； 这个等效电源的电动势等于该网络两端点间的开路电压Uab；等效电源的内阻等于该网络中所有电源不作用（电压源短路、电流源开路）时所得无源二端网络的输入电阻Rab。
（三）、戴维南定理的应用
1、例题：在图示电路中，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4，R3=13 ，试用戴维南定理求电流I3。
.
原题图（1） 图（2）
图（3） 图（4）
解：(1) 断开待求支路求等效电源的电动势 E，如图(1)所示。
E = U0= E2 + I R2 = 20+2.5 4= 30V
(2) 求等效电源的内阻R0，如图(1)所示。
从a、b两端看进去， R1 和 R2 并联：
(3) 画出等效电路求电流I3，如图（3）所示
2、课堂练习
如图所示电路中求流过40Ω电阻中的电流I为多少？
（引导学生归纳、总结应用戴维南定理解题的步骤）
1.断开待求支路,求出含源二端网络开路电压，即为等效电源的电动势E。
2.除去电源求出无源二端网络的输入电阻，即为等效电源的内阻R0。
3.画出含源二端网络的等效电路,和待求支路连接,形成等效简化电路,根据已知条件求解。
（启发学生把握应用戴维南定理解题的注意事项）
师：应用戴维南定理解题时,应当注意什么
生：1.等效电源电动势E的方向与有源二端网络开路电压极性一致；2.等效电源只对外电路等效,对内电路不等效．
三【课堂小结】
今天我们学习的核心就是戴维南定理,理解定理的内容并会应用它分析、求解复杂直流电路；学习戴维南定理的等效简化思想和分析复杂问题的方法。
四【课下作业】
a
E1
b
I1
E2
I2
R2
I3
R3
R1
+
-
–
-
+
-
–
-
设计意图：通过学生做题过程引导学生复习这两种方法，同时激发学生渴望学习新知识的动机，培养学生在处理具体的复杂电路问题时能选用最佳的分析方法的能力，使求解过程最简单。
无源二端网络
有源二端网络
(b)
（a）
设计思路：根据以上猜想先得出下面（a）、（b）、（c）三个图示，引导学生得出戴维南定理的内容；再引导学生理解戴维南定理的内容和实质。
线性
有源
二端
网络
a
b
E
r
R
a
b
R
(a)
a
b
对应
无源
二端
网络
求内阻 图(c)
线性
有源
二端
网络
+ a
- b
求电动势 图(b)
a
E1
b
I1
E2
I2
R2
I3
R3
R1
+
-
–
-
+
-
–
-
R2
E1
I
E2
+
–
R1
+
–
a
b
+
U0
–
E
R0
+
_
R3
a
b
I3
R1
R2
a
b
设计思路：师生互动，通过教师的启发，引导学生边想步骤边画图，边求解。从而达到会应用戴维南定理分析、计算复杂直流电路的目的。

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