电路基础(叠加定理)教案
(完整word版)《电路基础》教案
课程内容与学时分配
XXX学院
课次授课计划
授课人: XXX 所在系部：电子信息工程学院 No. 001
院
课次授
课计划
授课人：
XXX 所在系部: 电子信息
工程学院
No。 002
XXX 学院
课次授课计划
授课人： XXX 所在系部： 电子信息工
程学院 No. 003
第3节： 1. 辅导学生完成实训项目并撰写实训报告(45分钟）
第4节：
1。 辅导学生完成实训项目并撰写实训报告（25分钟） 2。 收缴、点评学生的实训报告（20分钟)
课
外作业
执
行后记
教学内容提要及重点、难点
主要内容： 1。 收缴、点评第1章实训报告及课外作业 2。 讲解线性电阻网络等效变换(例2。1,例2。2，补充思考题若干） 3。 讲解电源等效变换（例2。3 ~ 例2.7，补充思考题若干） 重 点：
1. 电阻的串联、并联和混联
2. 电压源、电流源的串联和并联 3。 输入电阻的概念及计算 难 点： 1。 电阻的Y 形连接和形连接的等效变换 2. 实际电源的两种模型及其等效变换
院
课次授
课计划
授课人：
XXX 所在系
部：电
子信息工
程学院
No。 004
院
课次授
课计划
授课人:
XXX 所在系部: 电子信息
工程学院
No. 005
院
课次授
课计划
授课人：
XXX 所在系
部：电
子信息工
程学院
No. 006
院
课次授
课计划
授课人：
XXX 所在系部: 电子信息
工程学院
No. 007
院
课次授
课计划
授课人：
XXX 所在系
部：电
子信息工
程学院
No。 008
院
课次授
课计划
授课人：
XXX 所在系
部：电
子信息工
程学院
No。 009
院
课次授
课计划
授课人：
XXX 所在系
部：电
电路基础教案
电路基础(叠加定理)教案(总10
页)
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课程名称 电工技术
任课教师 课程类型 专业基础课 教学对象 电力技术专
业
计划学时
教学单元 电阻电路分析 教学章节 叠加定理
教学目标 熟练运用叠加定理求解复杂电路 教学重点 叠加定理内容及解题
步骤
教学难点 电源处理及代数和正
负号的确定
教学方法 讲授法
教学用具 黑板、粉笔
教 学 过 程
备 注
一、 旧课回顾
上节课我们学习了结点电位法求解电路。 步骤： （1） 选择参考结点及设各结点电位并在图中标
明； （2） 求各自导、互导及各等效电流源的代数
和，列写出结点电位方程； （3） 解出结点电位，求其它待求量。
例：用结点电位法求1I 。
解：如图所示，设0结点为参考结点，结点1的电位为1V ，列结点电位方程。
对结点1：
12112312111()S S
U U V R R R R R ++=+
复习上节课内容，将上节课计算得到的结果用于本节课的学习。
112121
11
23131231312
233231312
()/+=
S S S S S U V I R R R U R R U U R R R R R R R R R R U R R R R R R -=
+=-++-++（）
二、 引入新课
问：目前为止，我们学习了哪几种求解复杂电路的方法？
答：基尔霍夫定律求解、支路电流法求解、结点电位法求解。
今天，我们将学习一种新的求解复杂电路的方法——叠加定理。它跟我们之前多学的几种方法有个很大的不同，就是它仅用于线性电路的求解，主要用于计算线性电路中多个电源作用下的支路电流或支路电压。 三、 讲授新课
叠加定理教案新
叠加定理教案新
第三环节：【我问，你想你答，他补充】（10分钟）第四环节：【小试牛刀，拓展训练】（10分钟）
第五环节：【试题链接，弹性控制】（10分钟）
第六环节：【归纳总结与作业】（6分钟）
教学方法与教学手段：
教学目标：
教学重点和难点：
教材分析：
本节课的教学目标是让学生进一步掌握叠加定理的相关知识点，包括电源及其内阻的处理、掌握叠加原理解题步骤、能正确使用叠加原理分析电路并进行计算。教学重点主要集中在让学生理解和掌握叠加原理的应用方法和技巧，同时需要通过实例分析和讨论，让学生逐步理解和掌握相关知识点。本节课采用逻辑推理法、启发讨论法和多媒体教学法相结合的方式进行教学，同时还配备了多媒体课件和电化教学设备，以便更好地展示和讲解相关知识点。参考书为《电工基础》（___）第五版。
电工基础教案第十三讲叠加定理
教学目的
1．掌握叠加定理的内容。
2．正确应用叠加定理计算两个网孔的电路。
教学重点
应用叠加定理解题及几个注意点。
教学难点
不能应用叠加定理计算功率。
教学准备
1.ຫໍສະໝຸດ Baidu参
2.教案
教学方法
1.讲授法 2.演示法
教
学
过
程
Ⅰ、课堂组织：5分钟
课前点名，维持纪律，提问学生问题
Ⅱ、复习旧课，导入新课：5分钟
叠加原理适用于任何线性系统，包括代数方程、线性微分方程、以及这些形式的方程组。输入与反应可以是数、函数、向量、向量场、随时间变化的信号、或任何满足一定公理的其它对象。注意当涉及到向量与向量场时，叠加理解为向量和。
1与傅里叶分析及类似方法的关系
通过将线性系统中一个非常一般的刺激写成一些特定的简单形式的刺激之叠加，利用叠加原理，通常使反应变得容易计算。
3．步骤：
（1）分别作出由一个电源单独作用的分图，其余电源只保留其内阻。（对恒压源，该处用短路替代，对恒流源，该处用开路替代）。
（2）按电阻串、并联的计算方法，分别计算出分图中每一支路电流（或电压）的大小和方向。
（3）求出各电动势在各个支路中产生的电流（或电压）的代数和，这些电流（或电压）就是各电源共同作用时，在各支路中产生的电流（或电压）。
学生已学过简单电路的计算。
《电路基础》叠加原理验证实验
《电路基础》叠加原理验证实验
一． 实验目的
1． 验证叠加定理，加深对该定理的理解 2． 掌握叠加原理的测定方法
3． 加深对电流和电压参考方向的理解
二． 实验原理与说明
对于一个具有唯一解的线性电路，由几个独立电源共同作用所形成的各支路电流或电压，是各个独立电源分别单独作用时在各相应支路中形成的电流或电压的代数和。
(a)电压源电流源共同作用电路 (b)电压源单独作用电路 (c)电流源单独作用电
路
图5-1 电压源，电流源共同作用与分别单独作用电路
图5-1所示实验电路中有一个电压源Us 及一个电流源Is 。 设Us 和Is 共同作用在电阻R 1上产生的电压、电流分别为U 1、I 1，在电阻R 2上产生的电压、电流分别为U 2、I 2，如图5-1(a)所示。为了验证叠加原理令电压源和电流源分别作用。当电压源Us 不作用，即Us=0时，在Us 处用短路线代替；当电流源Is 不作用，即Is=0时，在Is 处用开路代替；而电源内阻都必须保留在电路中。 （1） 设电压源Us 单独作用时（电源源支路开路）引起的电压、电流分别为'1U 、
'2U 、'1I 、'2I ，如图5-1(b)所示。
（2） 设电流源单独作用时（电压源支路短路）引起的电压、电流分别为"1U 、"
2U 、"1I 、"
2I ，如图5-1(c)所示。
这些电压、电流的参考方向均已在图中标明。验证叠加定理，即验证式（5-1）成立。
"1'11U U U +=
"
2'22U U U +=
"1'11I I I +=
式（5-1）
"2'22I I I +=
电路分析基础 6叠加定理
替代后，电路中该时刻所有其他支路的电压与 电流均不变。
内容图示
I
N2
+ U
-
N1
N2
+ U
-
N2
I
N2
R=U/
I
置换与等效的区别
I
N2
+ U
-
N1
用置换定理
N2
+ U
-
I
R0
N2
+ U
-
用等效方法
口上的电压和电流； 4、根据N1和N2端口上的电压和电流，用
置换定理分别求解N1和N2内部各支路上的电 压和电流。
三、应用举例
1、已知u=1V，求 R
1 a
+
6v
1
－
b
1
+
2
u
R－
2、已知N的VAR为：u=i+2
求 i1
7.5 i
+
i1 +
15v
5 u
N
－
－
3、 N为含独Hale Waihona Puke Baidu源和线性电阻的子网络。
例2 (1) 求：I=? 解：注意受控源的处理
网孔法得：
3.5.3 应用叠加定理求解电路的步骤[共2页]
![3.5.3 应用叠加定理求解电路的步骤[共2页]](https://img.taocdn.com/s3/m/ca110cfe647d27284a735177.png)
电阻电路的一般分析方法 54 第3章其中，前一项就是E 1单独作用时（如图3-16（b ）所示）在R 1支路产生的电流，即 2311122313
R R I E R R R R R R +'=++ 后一项就是2E 单独作用时（如图3-15（c ）所示）在1R 支路产生的电流，即
312122313R I E R R R R R R ''=++ 同理 22
2333,I I I I I I ''''''=+=+ 又如图3-17所示，求解时，可以让电压源单独作用，再让电流源单独作用，然后再求和。
图3-17 电压源电流源单独作用
3.5.2 使用叠加定理应注意的一些问题
使用叠加定理时应注意以下问题。
（1）叠加定理只能用于线性电路。
（2）电压源作用电流源为零值，电流源作用电压源为零值。
（3）叠加求和时，注意电压和电流值的正、负。
（4）应用叠加原理时，每次只能有一种独立源作用。
3.5.3 应用叠加定理求解电路的步骤
（1）在原电路中标出所求量（总量）的参考方向。
（2）画出各电源单独作用时的电路，并标明各分量的参考方向。
（3）分别计算各分量。
（4）将各分量叠加，若分量与总量参考方向一致取正，否则取负。
（5）将各分量数值代入，计算结果。
【例3-11】 电路参数如图3-18所示，利用叠加定理求解。
图3-18 例3-11图
“叠加定理”的教学设计
方法， 因此其是本课程的重点内容， 也是难点内容。 １ ． ２教学目 标 知识目标： 掌握叠加定理 的内容和应用叠加定理的解题 方法 。 能力目标： 培养 学生学会观察实验现象， 分析、 总结、 归纳实验结果 ： 培养学生应用叠加定理进行电路分析、 计算 的能力。 情感 目标： 培养学生勇于探索、 团结协作的精神； 培 养严谨 的治学态度和创新精神。 １ ． ３教学重点和难点 教学重 点： 叠加定理 的内容和应用叠 加定理 的解 题步 骤。 突出方法： 通过 自主探究， 加深对 叠加定理 内容的记忆 和理解 。 通过课上练习和课后作业巩固解题步骤 。 教学难点为： 叠加定理引出时的探究过程 ； 叠加定理的 应用。 突破方法 ： 在实验 的过程 中， 教师 多启发、 多引导， 发 现问题及时纠正。 通过例题和练习， 提高定理 的应用能力。 ２ 学情分析 教学对象是高职大专一年级的学生， 其知识基础较差， 对理论知识的学习积极性不高， 对实验感兴趣 ； 善于交流， 有合作的意愿。 具备了一定 的探究学习能力， 知识基础不扎 实， 对抽象的理论知识接受能力较差 ， 理解能力不够好， 能 用Ｐ ｒ ｏ ｔ ｕ ｅ ｓ 软件进行电路的仿真实验。 其掌握 了支路 电流法、 回路电流法、 节点电压法和基尔霍夫定律等。 ３ 教学策略设计
图１电路 示 意
比较３ 种 以上分析方法 ， 节点电压法最简单 ， 但也需要列
电路基础3第3章 电路基本定理
有源
a
二端
R
网络
b
理想电压源的电压
等于有源二端网络的
开端电压Uoc； a 有源
二端 网络
U ab
（Ns）
b
Uoc Uab
2020/7/12
Ro +
Uoc _
a R
b
电阻等于有源二端网络除 源后的等效电阻Ro 。 （方法：电压源短路线替代， 电流源断路替代）
无源 二端 网络 （N0）
2.应用诺顿定理可求等效实际电流源模型。即，
理想电流源的电流为有源二端网络的短路电流Isc；
电阻等于有源二端网络变成无源二端网络后的等效
电阻R 。 2020/7/12 o
3-3 最大功率传输定理
重点内容: ·最大功率传输定理。
教学要求: ·深入理解最大功率传输定理并能够应用 之。
2020/7/12
线性电路叠加性的说明
R1 a
＋
＋
Us －
R2 Uab －
Is
b
R1 ＋ Us R2 －
a ＋ Uab（1） －
b
R1 a
＋
R2 Uab（2） －
Is
b
由弥尔曼定理得Uab
Us R1
Is
11
R1R2R2Us R1R1RR 22 Is
2020/7/12
《叠加定理教学设计》
《叠加定理》——教学设计
—播放—概括；D.讲解—播放—举例；E.播放—提问—讲解；F.播放—讨论—总结；G.边播放、边讲解；H. 边播放、边议论；I.学习者自己操作媒体进行学习；
J.自定义。
六、板书
七、教学过程结构（教学程序）
叠加原理教案
叠加定理教案
教学过程
环节内容和过程教学设计
复习
引入
导入新课新课内容
在前面的课程中，我们已经学习了一些关于电路
的分析与等效方法，比如：
串联电阻的等效与分压关系？
并联电阻的等效与分流关系？
如图：
1
1
12
R
U U
R R
=
+
2
1
12
R
I I
R R
=
+
支路电流法：如下图可以得到哪些关系？
对于节点a：I1+I2–I3=0
对于网孔1：I1+I2–I3=0
对于网孔2：I2 R2+I3 R3=E2
成就卓越人生的两大利器——任务分解与保持
节奏。
学会将复杂的任务分解开逐一解决，是我们解决
复杂问题的有力武器。在电路分析方法中就有一种将
复杂问题分解解决的方法—叠加原理。
对于简单电路，除了用欧姆定律求解以外，还可
以用电源等效变换法求解。而对于复杂电路，这些是
远远不够的，电路分析理论中已将一些分析方法总结
为电路定理。本节将介绍叠加定理，它是电路理论中
最重要定理之一。在只需求解电路中某一支路的电
压、电流时，运用叠加定理有时更加方便。
如果线性电路中有多个电源共同作用，则任何一
条支路的电流或电压，等于电路中各个电源分别单独
作用下在该支路所产生的电流或电压的代数和，这就
是叠加定理。叠加定理是反映线性电路基本性质的一
个重要定理。
当某电源单独作用于电路时，其余电源应该除
教师提问：
分压关系？
分流关系？
用名言引入新
课，在课程内
容中穿插做人
道理
引入叠加原理
内容
教师讲述叠加
原理内容
新课内容去。对电压源来说，令电压源电压U
S
为零值，相当于
短路；对电流源来说，令电流源电流I
S
为零值，相当
于开路。
现以图2-7所示的电路为例，来验证叠加定理。
电工基础课件《叠加定理》
R4 R2 R4
Is
0.5 1 0.333A 1 0.5
I"
I1"
I
" 2
(0.6 0.333)
0.267 A
(3) 两个独立源共同作用时, 电压源的电流为
I I ' I " 3.9 0.267 4.167A
小结
使用叠加定理时, 应注意什么？
1、 只能用来计算线性电路的电流和电压, 对非线性电路, 叠加定理不适用。
讲授新课 叠加定理的内容图示
假设E1单独作用时：
讲授新课 叠加定理的内容图示
假设E2单独作用时：
讲授新课 叠加定理的内容图示
E1和E2同时作用时
=
+
思考
结论：Ｉ=Ｉ'+Ｉ"
假设电源E2极性相反，电流Ｉ、Ｉ'、Ｉ" 之间的关系是怎样的?
例题分析
图（a）所示电路中R1=2Ω, R2=1Ω, R3=3 Ω, R4=0.5Ω, Us=4.5V, Is=1A。试用叠加定理求电压 源的电流I。
5A
作业
课本54页：计算题（3），（4） 其中（4）为选作题
说课完毕
谢谢
重 点: 叠 加 定 理的内容 难 点: 叠 加 定 理的应用
导入新课
回顾
怎样用支路电流法的分析复杂直流 电路？
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
解：如图所示，设0结点为参考结点，结点1的电位为1V ，列结点电位方程。 对结点1：
12112312111
()S S U U V R R R R R ++=+ 1223131231312
S S R R U R R U V R R R R R R +=
++
112121
11
23131231312
233231312
()/+=
S S S S S U V I R R R U R R U U R R R R R R R R R R U R R R R R R -=
+=-++-++（）
二、 引入新课
问：目前为止，我们学习了哪几种求解复杂电路
的方法？
答：基尔霍夫定律求解、支路电流法求解、结点
电位法求解。
今天，我们将学习一种新的求解复杂电路的
方法——叠加定理。它跟我们之前多学的几种方
法有个很大的不同，就是它仅用于线性电路的求
解，主要用于计算线性电路中多个电源作用下的
支路电流或支路电压。
三、讲授新课
1、几个概念
线性电路：由线性原件和电源构成的电路。
线性：指输入和输出之间的关系可以用线
性函数表示。
例：线性电阻（1.3节中所学）
线性电阻是线性元件；二极管是非线性元
件。
2、叠加性
线性电路具有叠加性，它的各支路电流或
支路电压是各独立电源单独作用时该支路
产生的电流分量或电压分量的代数和（叠
加）。
图（a ）就是一个线性电路，1I 是两个电压源1
S U 、2
S U 共同作用的结果。如果2
S U 不作用，仅1
S U 作用，1R 所在支路会产生一个电流，1
S U 不作用，2
S U 单独作用，会产生一个电流，1I 就是这两个电流之和。
212
2331231312
233
231312231312
++S S S R R R U I R R R R R R R R R U U R R R R R R R R R R R R -=++-=
+++++（）
设
1(1)23
1231312
+S R R I U R R R R R R =
++
——1
S U 单独作用的结果
2(2)3
1231312
S R I U R R R R R R -=
++
——2
S U 单独作用的结果
(1)(2)11
1
I I
I
=+
3、 叠加定理内容
叠加定理：在线性电路中，有几个独立电
源共同作用时，每一个支路中所产生的响应电流或电压，等于各个独立电源单独作用时在该支路中所产生的响应电流或电压的代数和（叠加）。
理想电压源不作用——电压为零——短路 理想电流源不作用——电流为零——开路 4、 叠加定理应用
运用叠加定理可以将一个复杂电路分为几个比较简单的电路，然后对这些比较简单的电路进行分析计算，再把结果合成，就可以求出原有电路中的电压、电流，避免了对联立方程的求解。
例：如图所示电路1
S U =12V ，2
S U =6V ，1R =2Ω，2R =1Ω，3R =2Ω，求电流1I 。
【分析】电路中含有两个电源，依据叠加定理的内容可知，要把两个电源分成一个一个单独的电源，每个电源作一个分图，
通过具体电
路来概述用叠加定理求支路电流的方法是定理的简单应
用，所以用
师生共同探讨的形式在教师的引导
共两个分图。每个分图中只含有一个电源，电路变成了简单直流电路，可以用简单直流电路求解的方法求解每个分电路。
解：1
S U 单独作用时，电路图如图（b ）所示
(1)112
4.5A 21221
I =
=⨯+
+ 2S U 单独作用时，电路图如图（c ）所示
(2)26
3A 22122I =
=⨯+
+ (2)
(2)12213 1.5A 222
I I =+⨯=+ (1)(2)111 4.5 1.53A I I I =-=-=
下由学生概括 出求解步骤，教与
学互相交融，相得益彰。