戴维南定理教案--徐良先

保定市第二职业中学 段保林
+A E UAB=E
+A
r
RAB=r
r -B
开路电压= 开路电压=电源电动势
-Ｂ
电源不作用时
过渡：我们的猜想是否正确呢？下面用实验来验证 ３.仿真实验 验证猜想
0.2Ω 0.2Ω R1
通过仿真实验 的结果， 前面的 猜想得到验证； 通过综合分析 仿真实验的结 论， 可引出戴维 南定理。
a 有 源 网 络
S R
本次作业除了 考察戴维南定 理的基本运用， 还引导学生理 解戴维南定理 的实用价值， 即 求负载可获得 的最大功率．
+
V
+
A
b
-
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电工基础教学设计— 戴维南定理
保定市第二职业中学 段保林
五、板书设计
戴维南定理
一．仿真实验 三．应用
二．内容．
四．课下作业
教学后记
戴维南定理及其应用是《电工基础》 “复杂直流电流电路”的核心和教学重点，它 是简化复杂电路的重要方法，特别适用于求复杂电路某一支路中电流的情况，它也是电 路分析中的一个普遍适用的重要定理和方法．在后续的其它专业基础课及专业课中经常 用到．为了加深学生对它的理解，因此这节课采用了仿真实验引出戴维南定理的思路， 从而培养学生实验探究能力和探究精神．
3、情感目标 情感目标
a、通过阅读关于戴维南的材料及仿真实验引出戴维南定理的过程，培养学生从实 践、实验出发勇于探索的科学精神． b、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、 教学重点、难点 重点： （1）戴维南定理的内容及应用． 1、重点：
（2）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： （1）戴维南定理引出时的探究过程． 2、难点： （2）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．
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 课下作业
如图所示线性有源二端网络,当开关 打开时,用电压表直接测量得 如图所示线性有源二端网络 当开关 S 打开时 用电压表直接测量得 a、b 两端的开路电压为 UOC=12V，当 R=1kΩ 时，将开关 S 闭合，电 闭合， 、 ， Ω 流表的读数为 3mA，问:（1）有源二端网络的等效电源电动势和内阻？ ， （ ）有源二端网络的等效电源电动势和内阻？ 电流表的读数应为多少？ （2）当电阻 R 调至 5kΩ时，电流表的读数应为多少？ ） Ω 调至多大时， 获得最大功率， （3）当电阻 R 调至多大时，电阻 R 获得最大功率， ） 求最大功率？ 求最大功率？
教学目标 1、知识目标 知识目标： 知识目标
a、理解二端网络及有源二端网络的概念. b、理解戴维南定理的内涵及其实质． c、掌握无源二端网络的等效电阻和有源二端网络的开路电压的计算方法． d、能应用戴维南定理分析、计算只含有两个网孔的复杂电路．
2、能力目标 能力目标
a、通过仿真实验、模拟探究从而引出戴维南定理的过程培养学生的观察能力,运用 所学知识对实验结果进行分析、综合、归纳的能力． b、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．
一、 新课教学
（一）几个概念
二端网络：任何具有两个出线端的部分电路。 无源二端网络：不含有电源的二端网络。 （如图 a 所示） 有源二端网络：含有电源的二端网络。 （如图 b 所示）
无 源 二 端 网 络
通过多媒体课 件展示引导学 生快速回忆这 三种方法， 使学 生对这三种分 析方法有一个 总体的把握和 认识， 以便处理 具体的复杂电 路问题时能选 用最佳的分析 方法， 使求解过 程最简单。
（任何一个线性含源二端网络,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内所有电源不作用,仅保留内阻时,所得无源 二端网络的输入电阻 RAB）.
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E2=25V,R2=12Ω,R3=2.2Ω.试用戴维南定 理求通过 R3 的电流及 R3 两端的电压. A + R1 E1 R2 R3 E2
I1
启发分析： 启发分析：
R1 R2 UAB A R1 R2 R3 A E1 E2
(a) (c) (c) (b)
B
+
E
I
r
RAB (d) (d)
R3
R1
R2 B
-
-
实验Ⅰ 实验Ⅰ：仿真前
实验Ⅰ 实验Ⅰ：仿真后
+
利用上述仿真 实验， 通过教师 6.400v 的启发、点拨、 R3 Ro 引导学生分析 3.2Ω Ω 0.1Ω Ω 仿真实验的设 计意图——分 析两仿真实验 的仿真结果— 实验结论： 实验结论 对负载而言,有源二端网络可以用一个等效电压源来代替。 — 归 纳 总 结 实 提出新问题， ２．提出新问题，利用原有知识迁移猜想 验结论， 最后得 出正确的认识。 提出新问题： 提出新问题：
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戴维南定理
一、教学课题：戴维南定理 教学课题： 二、教案背景
1、面向学生： 职业高中 学科：电工基础 2、课时：2 课时 2 4、课前准备： 学生：查阅资料，预习戴维南定理； 教师：a、调试多媒体网络教室，特别是网络是否通畅； b、多媒体软件，有关戴维南及戴维南定理仿真实验的几个网页。
+
0.2Ω 0.2Ω Ω Ω R2 R1 0.000A
+
0.2Ω 0.2Ω Ω Ω R2 R1 2.000A
R3 3.2Ω Ω
+
0.000V
R3 3.2Ω Ω
+
6.400V
7V E1
+ 6.2V + E2
-
-
7V US1
+ 6.2V + US2
学生从戴维南 身上看到实验、 实践的重要性， 使学生养成勤 于动手、 善于思 考的习惯， 激发 学生从实验、 实 践出发探索科 学的热情。
展示图 展示图片：
线 性 有 (a) 源 二 端 网
A
A
E
R R
r
B + A B
(b)
线 性 有 源 二 端 网 络
(c) 求电动势
B
对 应 无 源 二 端 网 络
A
图片展示可 以帮助学生 进一步理解 戴维南定理， 同时为总结 解题步骤做 准备。
求内阻
B
（五）戴维南定理的应用 例 1：在图示电路中,已知 E1=5V,R1=8Ω,
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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。； ）
五、教学过程 师生活动 一、复习提问，引入新课 复习提问，
师：复杂直流电路的分析方法有哪些？各自的适用范围？ 生：支路电流法——适用于线性和非线性电路中求解各支路电流； 电压源与电流源的等效变换—适用于求解某一条支路的电流； 叠加定理—适用于线性电路中计算各支路电流和电压，不能用于计 算功率。 （通过多媒体课件引导学生快速回忆这三种方法及解题步骤） 师：这三种方法各有优缺点，我们应熟练掌握、灵活运用。若求解电路 中各支路电流思想、化多电源为单一电源，但计算工作量较大，不常采用； 若求解电路中某一支路电流，可应用电压源与电流源的等效变换； 今天我们再学习一种求解复杂电路中某一支路电流的方法——戴维 南定理。 设计意图
否总结出一个规律呢？
通过播放视屏， 激发学生兴趣， 拓展思维， 进一 步理解戴维南 定理
播放视屏： 播放视屏：
/programs/view//programs/view/-43R348Qc5c/
（四）戴维南定理 请同学们据前面的仿真、 探求、 猜测和验证总结出戴维南定理？ 提问： 提问：
（a） ）
有 源 二 端 网 络
(b)
（二）认识戴维南 /jpkc/kxjjj/634.jhtml
通过对戴维南 生平的介绍， 使
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（三）仿真实验 探求戴维南定理 仿真实验、 1．仿真实验、模拟探究
三、教材分析
“戴维南定理”是《电工基础》中“复杂直流电路”一章的重点内容之一，它是 简化复杂电路的重要方法，特别适用于求复杂电路中某一支路中电流或功率的情况， 而且也是电路分析中的一个普遍实用的重要定理和方法。 在近年的单独招生考试和成 人高考中，这一内容每年都考到。同时，对学生来讲，它也是本章的难点之一。
引导学生联想以前的简单电路中：当 S 断开时，路端电压等于电源 电动势 UAB=E；电源不作用时，RAB＝ｒ；
S E 联想以前的简单电路
V
R
进而猜想： 一个复杂的含源二端网络的开路电压就是等效电源的电 动势，其中电源不作用时网络的输入电阻就是等效电源的内阻。
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B
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。
解：(1)将电路分为待求支路和含源二端网络两部分，如图(a)所示．
(2)断开待求支路,如图(b)所示．计算开路电压 UAB ，即为等效 电源的电动势 E．(电流、电压参考方向如图)
-
Uso 6.6V
2.000A
+
得出实验结论后，引导学生思考：若能求出等效电源的参数电动势 E 和内阻 r， 那么原来的复杂电路就可化为单一回路的简单电路， 我们便 能方便求解所求未知量，所以问题的关键变成：如何根据含源二端网络 如何根据含源二端网络 计算等效电压源的电动势 E 和内阻 r？