安徽大学本科教学课程教案 葛博量至 黄行坚整誡 课程名称: 电路理论 课程代码: ZH35048 开课单位: 电气工程与自动化学院 授课教师: 寻丽娜 职称学位: 讲师博士 开课时间:二O一二至二O一三学年第二学期
安徽大学本科教学课程教案 课程名称: 电 路 理 论 课程代码: ZH35048 开课单位: 电气工程与自动化学院 授课教师: 寻 丽 娜 职称/学位: 讲师/博士 开课时间:二○ 一二 至二○ 一三 学年第 二 学期
课程基本情况 g ZH35048 课程 名称 电路理论 酸 电气工程与自动化学院 课程 学分 3.0 考核 方式 ☑考试口考查口其他方式: 课程口公共基础课 ☑专业必修课(包括专业基础课和专业核心课)口专业选修课 类别 口人文与科技素质教有课 口其他课程 学时 总学时:64 理论学时:64一实验学时: 上机学时: 任课 教师☑本校教师 教师 寻图娜 职称 来源口外聘教师 ☑统编教材口自编教材或讲义 书名 作者 出版社 出版时间 教材 《电路》(第5版) 邱关源 高等教有出版社 2006 《电路分析基础》(第4版) 李翰荪 高等教育出版社 2006 《电路理论基础》(第3版) 陈希有 高等教育出版社 2004 《电路》(第九版) 尼尔森著 教学 电子工业出版社 2012 参考 周玉坤译 用书 电路(第5版)习题解析 王仲奕 西安交通大学出版社 2007
课程基本情况 课程 编号 ZH35048 课程 名称 电路理论 教学 单位 电气工程与自动化学院 课程 学分 3.0 考核 方式 考试 □ 考查 □ 其他方式: 课程 类别 □ 公共基础课 专业必修课(包括专业基础课和专业核心课) □ 专业选修课 □ 人文与科技素质教育课 □ 其他课程 学时 数 总学时: 64 理论学时: 64 实验学时: 上机学时: 任课 教师 寻丽娜 职称 讲师 教师 来源 本校教师 □ 外聘教师 使用 教材 统编教材 □ 自编教材或讲义 书名 作者 出版社 出版时间 教材 《电路》(第 5 版) 邱关源 高等教育出版社 2006 教学 参考 用书 《电路分析基础》(第 4 版) 李翰荪 高等教育出版社 2006 《电路理论基础》(第 3 版) 陈希有 高等教育出版社 2004 《电路》(第九版) 尼尔森著, 周玉坤译 电子工业出版社 2012 电路(第 5 版)习题解析 王仲奕 西安交通大学出版社 2007
第1次课程教学方案 周次 第一周,第一次课 课时数 2学时 教学 CH0绪论 CH电路模型和电路定律(§1一1~§1一3) 章节 知识目标: 使学生了解电路的基本组成和电路模型的建立:理解电流和电压的参考方向的设定:掌握功 教学 率的性质 功率和能量的概念及计算 目标 能力目标: 和要 根据学生己具备的数学知识和物理知识,引导学生从实际电路建立电路模型,进而计算电路 求 参数,培养学生的想象力及利用所学知识分析、总结问题的能力。 情成月标, 引导学生将抽象的数学物理分析与现实物理世界尽可能融合,激发学生对理论学习的热情, 教学 1.电流和电压的参考方向的设定: 重点 2.功率的性质, 1.实际电路与电路模型的联系与区别 教学2。电压电流的实际方向和参考方向的联系和区别: 难点3.用功率的性质判断元件吸收或发出功率。 主要 教学 ☑课堂讲授 口小组活动 口实验演示 口难点答疑 ☑提问 方式 口作业讲评 口实践教学 口考试测验 口其他活动 使用 媒体 口文字教材 口电子教案 口录像材料 口录音材料 口直播课堂 资源 ☑CAI课件 口IP课件 口其他资源: 作业 习题1小、13 或练 习 (具体内容见PPT课件) 第一章电路模型和电路理论 11电路和电路模型 12电流和电压的参考方向 板 13电功率和能量 设计
第 1 次课程教学方案 周次 第一周,第一次课 课时数 2 学时 教学 章节 CH0 绪论 CH1 电路模型和电路定律(§1-1~§1-3) 教学 目标 和要 求 知识目标: 使学生了解电路的基本组成和电路模型的建立;理解电流和电压的参考方向的设定;掌握功 率的性质、功率和能量的概念及计算。 能力目标: 根据学生已具备的数学知识和物理知识,引导学生从实际电路建立电路模型,进而计算电路 参数,培养学生的想象力及利用所学知识分析、总结问题的能力。 情感目标: 引导学生将抽象的数学物理分析与现实物理世界尽可能融合,激发学生对理论学习的热情。 教学 重点 1.电流和电压的参考方向的设定; 2.功率的性质。 教学 难点 1.实际电路与电路模型的联系与区别; 2.电压电流的实际方向和参考方向的联系和区别; 3.用功率的性质判断元件吸收或发出功率。 主要 教学 方式 课堂讲授 □ 小组活动 □ 实验演示 □ 难点答疑 提问 □ 作业讲评 □ 实践教学 □ 考试测验 □ 其他活动 使用 媒体 资源 □ 文字教材 □ 电子教案 □ 录像材料 □ 录音材料 □ 直播课堂 CAI 课件 □ IP 课件 □ 其他资源: 作业 或练 习 习题 1-1、1-3 板 书 设 计 (具体内容见 PPT 课件) 第一章 电路模型和电路理论 1.1 电路和电路模型 1.2 电流和电压的参考方向 1.3 电功率和能量
第1次教学活动设计 教学环节 主要教学内容 学生活动 安排 引入 绪论 师生互 动、学生 新课 在绪论中,向学生介绍应用电能的优点,电气化对我国经济建设的重要意义, 边听边思 鼓励 以及电工技术和我国电气事业的发展概况。此外还要说明本课程的目的和任务、 学生踊跃 基本内容与本专业的关系和学习方法,使学生明确学习目的与要求。 发言 推荐几种学习参考书。 约二十分钟时间。 第一章电路模型和电路定律 参媒体课件展示:节1章电路横型和电略史律 讲授 提示:本章的重点内容 讨论 蝶体件展示:1.1电略和电略模型 1、实际电路。 2、电路模型。 线问:生在奥际电略件中的电琳块使反可分为几种? 3引零单生画善:(1)消耗电能(2)供给电能(3)储存电场能量(4)储存磁场能量 引出:复气电路元件 假定这些现象可以分别研究。将每一种性质的电磁现象用一理想电路元件来 表征,有如下几种基本的理想电路元件: 1)电阻一反映消耗电能转换成其他形式能量的过程(如电阻器、灯泡、 电炉等)。 反映产生由场。储存电场能量的特征 3)电感 4)电源元 反映产生 场能 需要注意的是 (1)具有相同的主要电磁性能的实际电路部件,在一定条件下可用同一模 型表示: (2)同一实际电路部件在不同的工作条件下,其模型可以有不同的形式。 例如在直流情况下, 一个线图的模型可以一个电阻元件, 在较低频率下,就要用电阻元件和电感元件的串联组合模拟 在较高频率下,还应计及导体表面的电荷作用,即电容效应,所以其模型还 需要包含电容元件。 (3)电路元件分线性和非线性两种。若元件的参数与电压电流无关称为线 性元件,否则成为非线性元件。本书主要讨论线性集总参数电路
第 1 次教学活动设计 教学环节 主要教学内容 学生活动 安排 引入 新课 讲授 讨论 绪 论 在绪论中,向学生介绍应用电能的优点,电气化对我国经济建设的重要意义, 以及电工技术和我国电气事业的发展概况。此外还要说明本课程的目的和任务、 基本内容与本专业的关系和学习方法,使学生明确学习目的与要求。 推荐几种学习参考书。 约二十分钟时间。 第一章 电路模型和电路定律 多媒体课件展示:第 1 章 电路模型和电路定律 提示:本章的重点内容 多媒体课件展示: 1.1 电路和电路模型 1、实际电路。 2、电路模型。 提问:发生在实际电路器件中的电磁现象按性质可分为几种? 引导学生回答:(1)消耗电能(2)供给电能(3)储存电场能量(4)储存磁场能量 引出:理想电路元件 假定这些现象可以分别研究。将每一种性质的电磁现象用一理想电路元件来 表征,有如下几种基本的理想电路元件: 1)电阻——反映消耗电能转换成其他形式能量的过程(如电阻器、灯泡、 电炉等)。 2)电容——反映产生电场,储存电场能量的特征。 3)电感——反映产生磁场,储存磁场能量的特征。 4)电源元件——表示各种将其它形式的能量转变成电能的元件 需要注意的是: (1)具有相同的主要电磁性能的实际电路部件,在一定条件下可用同一模 型表示; (2)同一实际电路部件在不同的工作条件下,其模型可以有不同的形式。 例如在直流情况下,一个线圈的模型可以是一个电阻元件; 在较低频率下,就要用电阻元件和电感元件的串联组合模拟; 在较高频率下,还应计及导体表面的电荷作用,即电容效应,所以其模型还 需要包含电容元件。 (3)电路元件分线性和非线性两种。若元件的参数与电压电流无关称为线 性元件,否则成为非线性元件。本书主要讨论线性集总参数电路。 师生互 动、学生 边听边思 考,鼓励 学生踊跃 发言
(4)电压和电流的大小和方向都不随时间变化的电路,称为恒定电流电路 或直流电路,否则称为交流电流电路或交流电路。在直流电路中,与电路联系着 的破场和申场都不随时间套化,因而不必考电由陆成应现象和与变化由场有关的 物理现象,这样对电路分析就比较容易,且能够突出基本原理和分析方法。因此 将从直流电路开始进行分析。分析电路之前首先要讨论电路的基本物理量、电路 元件和电路定律, 论:实际电路的电路模型取得恰当,对电路的分析和计算结果就与实际情况接 近:模型取得不恰当,则会造成很大误差,有时甚至导致自相矛盾的结果。如果 模型取得太复杂就会造成分析的困难:如果取得太简单,又不足以反映所需求解 的真实情况。 多嫌体课件展示:12电城和电压的参考方向 1、基本物理量。 电路理论中涉及的物理量主要有电流1、电压U、电荷Q、磁通少、电功率P 和电磁能量W。在电路分析中人们主要关心的物理量是电流、电压和功率。 2、电流和电流的参考方向。 线间:复来电路电路中的电对间变化时,电的奥际方向位位很重先为 引出:电流的争弯方向 在简单直流电路中,各元件电流的实际方向容易判定,但在复杂电路中,电 流方向往往难以直接标出,在交流电路中,电流的方向随时间不断变化,不可能 用一个周定的方向。这样便引用参考方向的概念。可任意选定某一方向作为电流 的参老方向。 需要指出的是: 1)电流的参考方向可以任意指定: 2)指定参考方向的用意是把电流看成代数量。在指定的电流参考方向下 电流值的正和负就可以反映出电流的实际方向。当电流为正,表示电流的实际方 向与参考方向相同,电流为负时,电流的实际方向与参考方向相反。 3)在分析电路时,只有标出电流的参考方向,并依此为准进行计算,最后 从答案的正负确定实际方向。显然在没有规定参考方向的情况下,电流的正负客 无意义。 3、电压和电压的参考方向, 提问:电荷依靠什么在电略中流动? 引参樂生▣善:电荷移动是电场力作功的结果。为了衡量电场力对电荷作功的能 力,引入电压这个物理量
(4)电压和电流的大小和方向都不随时间变化的电路,称为恒定电流电路 或直流电路,否则称为交流电流电路或交流电路。在直流电路中,与电路联系着 的磁场和电场都不随时间变化,因而不必考虑电磁感应现象和与变化电场有关的 物理现象,这样对电路分析就比较容易,且能够突出基本原理和分析方法。因此 将从直流电路开始进行分析。分析电路之前首先要讨论电路的基本物理量、电路 元件和电路定律。 结论:实际电路的电路模型取得恰当,对电路的分析和计算结果就与实际情况接 近;模型取得不恰当,则会造成很大误差,有时甚至导致自相矛盾的结果。如果 模型取得太复杂就会造成分析的困难;如果取得太简单,又不足以反映所需求解 的真实情况。 多媒体课件展示: 1.2 电流和电压的参考方向 1、基本物理量。 电路理论中涉及的物理量主要有电流 I、电压 U、电荷 Q、磁通 Φ、电功率 P 和电磁能量 W。在电路分析中人们主要关心的物理量是电流、电压和功率。 2、电流和电流的参考方向。 提问:复杂电路或电路中的电流随时间变化时,电流的实际方向往往很难事先判 断,这时要如何处理电流的方向? 引出:电流的参考方向 在简单直流电路中,各元件电流的实际方向容易判定,但在复杂电路中,电 流方向往往难以直接标出,在交流电路中,电流的方向随时间不断变化,不可能 用一个固定的方向。这样便引用参考方向的概念。可任意选定某一方向作为电流 的参考方向。 需要指出的是: 1) 电流的参考方向可以任意指定; 2) 指定参考方向的用意是把电流看成代数量。在指定的电流参考方向下, 电流值的正和负就可以反映出电流的实际方向。当电流为正,表示电流的实际方 向与参考方向相同,电流为负时,电流的实际方向与参考方向相反。 3)在分析电路时,只有标出电流的参考方向,并依此为准进行计算,最后 从答案的正负确定实际方向。显然在没有规定参考方向的情况下,电流的正负毫 无意义。 3、电压和电压的参考方向。 提问:电荷依靠什么在电路中流动? 引导学生回答:电荷移动是电场力作功的结果。为了衡量电场力对电荷作功的能 力,引入电压这个物理量