电路分析基础教案.doc

I．组织教学 起立、清点人数 向各位同学致以新春的问好，同时祝贺同学们新的一年，新春快乐，学习进步，事事顺心。向全班同学自我介绍，并留下相关联系方式。 1．本门课教师的要求 （1）要求同学们要按时上课，按时下课，课堂上不得扰乱课堂秩序。 （2）作业每周教一次，并认真完成 （3）考试成绩构成：平时成绩平时占40％期末占60％，平时成绩作业占20％，表现及考勤占20％如果课堂上因为违纪被点名一次扣1分，直到扣完为止。作业缺一次扣一分直到扣完为止。 2．希望同学们有问题主动和任课教师交流 II．复旧引新： 1．高中和初中物理中有关的电路知识 III．授新课：（第一次课） 第1章 电路的基本概念和基本定律 本章介绍电路模型，电路的基本物理量、基本定律和基本元件，以及电路模型的应用实例。通过本章的学习，了解实际电路的功能和特点，电路模型的概念和意义，实际电路与电路模型内在的联系和区别。电流和电压参考方向是电路分析中最基本的概念，基尔霍夫电流定律和电压定律是电路理论的基石，应熟练掌握和运用。要理解和掌握电路基本元件的定义和元件方程与参考方向的关系，以及功率和能量的计算。学习电路理论应注重与实际应用的结合。 1.1 电路与电路模型 1.1.1 电路 1、电路的构成 （1）电源：提供电能的装置 （2）负载：消耗电能的装置 （3）中间环节：用来连接电源和负载，起传递和控制电能的作用。如下图： 2、电路的分类及作用 （1）电力电路：实现电能传输和转换功能的电路 （2）信号电路：实现信号的传递和处理功能的电路 实际上在同一电路中又可能将同时包含这两种电路，比如电视机 1．1．2电路模型： 通过模型化的方法研究客观世界是人类认识自然的一个基本方法。为了能对模型进行定量分析研究，通常是将实际条件理想化、具体事物抽象化、复杂系统简单化。建立起来的模型应能反映事物的基本特征，以便对实际事物本质的了解。 研究电路问题也不例外的采用模型化的方法。 1．1．3有关电路的一些名词 支路、节点、串联、并联、回路、网孔 1．2电路中的主要物理量 1.2.1电流及其参考方向 1、电流 （1）定义 （2）表达式 （3）电流的方向 电流的实际方向——规定为正电荷运动的方向。 电流的参考方向——假定正电荷运动的方向。 1．2．2电压、电位、电动势及其参考方向 1、电压 （1）电压的定义： 电压——即电路中两点之间的电位差， 用u表示。即 将单位正电荷由 a点移至b点电场力所做的功或能量w，称为a、b两点间 的电压u，可描述为 （1-2） 若设无穷远点为参考点，将单位正电荷分别从a点和b点移至参考点，电 场力所做的功分别称为a点电位（记为ua）和b点电位（记为ub），a、b两 点之间的电压（记为uab）等于a、b两点的电位差，即 （1-3） 当电压的大小和方向不随时间变化时，称为直流（恒定）电压，通常用 大写字母U表示。若功的单位为焦耳（J），电荷的单位为库仑（C），则电 压的单位为伏特（V）。 电压的实际方向——电位真正降低的方向。 电压的参考方向——即为假设的电位降低的方向。 （2）在电流和电压参考方向相关联的条件下，可得如下判断：当p大于零时，表明该元件是吸收（消耗）功率；当p小于零时，表明该元件是发出功率（或吸收负功率）。 若电流和电压参考方向非关联时，如图1-8(b)所示，则利用式（1-5）计算功率时要加负号：p = -ui。 关联参考方向——电流的流向是从电压的“+”极流 向 “-”极；反之为非关联参考方向。 2、电位： （1）电位与电位参考点 ?①电路中a点与参考点o之间的电压称为该点的电位 ②电位参考点： （2）电位与电压的关系 3、电动势 1.2.3电功率 物理上定义，单位时间所做的功称为功率p，数学上的描述为 （1-4） 当时间的单位为秒（s），功的单位为焦耳（J）时，功率的单位为瓦特（W）。 设元件中的电流和电压参考方向相关联，如图1-8(a)所示，应用式（1-1）和式（1-2）,可将式（1-4）改写为 （1-5） 上式表明，电路元件所吸收的电功率等于元件中的电压和电流的乘积，当电压和电流的单位分别取伏特（V）和安培（A）时，功率的单位为瓦