PAGEPAGE210.1過渡過程的概念和換路定律教案課題名稱過渡過程的概念和換路定律所屬科目電工基礎(chǔ)教學(xué)對(duì)象中職電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)班同步教材電工技術(shù)基礎(chǔ)課型新授￡復(fù)習(xí)教材主編歐小東課程性質(zhì)理論教學(xué)￡實(shí)踐教學(xué)授課時(shí)間年月日授課教師計(jì)劃課時(shí)2課時(shí)教學(xué)平臺(tái)多媒體網(wǎng)絡(luò)教室、學(xué)習(xí)通課堂教學(xué)資源教科書、教學(xué)課件、視頻線上學(xué)習(xí)資源教學(xué)視頻、學(xué)習(xí)討論、課堂練習(xí)題、在線開放課程教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：（1）理解過渡過程的概念；（2）掌握電路產(chǎn)生過渡過程的外因和內(nèi)因以及換路定律的內(nèi)容。能力目標(biāo)：（1）能根據(jù)換路定律，求一階電路電感器和電容器的初始值。素質(zhì)目標(biāo)：（1）養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣；（2）具備良好的人際交往能力、團(tuán)隊(duì)合作精神和優(yōu)質(zhì)服務(wù)意識(shí)；（3）養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的學(xué)習(xí)習(xí)慣。教學(xué)重點(diǎn)（1）掌握電路產(chǎn)生過渡過程的外因和內(nèi)因以及換路定律的內(nèi)容；（2）能根據(jù)換路定律，求一階電路電感器和電容器的初始值。教學(xué)難點(diǎn)能根據(jù)換路定律，求一階電路電感器和電容器的初始值。教學(xué)方法自主學(xué)習(xí)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、合作探究法、演示法課前準(zhǔn)備教師：發(fā)布任務(wù)、推送資源，在線答疑解惑。學(xué)生：接收學(xué)習(xí)任務(wù)，查找相關(guān)資料自主學(xué)習(xí)；提出疑問。線下教學(xué)過程批注任務(wù)一過渡過程的概念和換路定律1．什么是過渡過程。我們通過過渡過程實(shí)驗(yàn)，來觀察和研究電路的過渡過程。在圖10-1-1所示的電路中，HL1、HL2和HL3是三只完全相同的燈泡，HL1、HL2和HL3三條支路分別含有耗能元件和儲(chǔ)能元件。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，三條支路都沒有電流，這是一種穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，燈泡HL1立刻正常發(fā)光；燈泡HL2逐漸變亮，經(jīng)過一段時(shí)間達(dá)到與燈泡HL1同樣的亮度；燈泡HL3則一閃亮后漸漸變暗，最終熄滅。HL1、HL2和HL3三條支路分別含有耗能元件和儲(chǔ)能元件，為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？HL1支路現(xiàn)象分析：HL1支路實(shí)驗(yàn)結(jié)論：HL2支路現(xiàn)象分析：HL2支路實(shí)驗(yàn)結(jié)論：HL3支路現(xiàn)象分析：HL3支路實(shí)驗(yàn)結(jié)論：2．電路產(chǎn)生過渡過程的原因（1）過渡過程的外因和內(nèi)因電路產(chǎn)生過渡過程的原因有兩個(gè)，即外因和內(nèi)因。（2）過渡過程的根本原因儲(chǔ)能元件能量的儲(chǔ)存或釋放不能突變，這是引起電路過渡過程的根本原因，理由如下：綜上所述，可以得出如下兩個(gè)重要結(jié)論：（1）電感線圈中的電流不能發(fā)生突變。（2）電容器兩端的電壓不能發(fā)生突變。所以，當(dāng)電路中具有電感線圈或電容器時(shí)，在換路后必然有一個(gè)過渡過程。（3）研究過渡過程的意義3．換路定律（1）電感線圈的換路定律。（2）電容器的換路定律?；驌Q路定律可以確定電路發(fā)生過渡過程的起始值（t=0＋時(shí)的值），它是研究過渡過程必不可少的依據(jù)。4．換路定律應(yīng)用實(shí)例【實(shí)例1】在圖10-1-3所示的電路中，E=12V，試求開關(guān)S閉合的瞬間電路中的電流i及燈泡、電感線圈兩端的電壓uR、uL?！緦?shí)例2】在圖10-1-4所示的電路中，E=12V，燈泡等效電阻R=6Ω，開關(guān)S閉合前，電容器兩端電壓為零。試求開關(guān)S閉合的瞬間電路中的電流i、燈泡兩端的電壓uR及電容器C兩端的電壓uC。知識(shí)小結(jié)課后拓展：1.完成學(xué)習(xí)通上的線上作業(yè)。2.完成線下作業(yè)。（見10.1中同步練習(xí)題）一、填空題1、2、3。二、判斷題1、2。三、計(jì)算題1。3.通過學(xué)習(xí)通上在線開放課程進(jìn)行補(bǔ)差學(xué)習(xí)。4.課前預(yù)習(xí)。課后記要：10.2RC、RL電路的過渡過程教案課題名稱RC、RL電路的過渡過程所屬科目電工基礎(chǔ)教學(xué)對(duì)象中職電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)班同步教材電工技術(shù)基礎(chǔ)課型新授￡復(fù)習(xí)教材主編歐小東課程性質(zhì)理論教學(xué)￡實(shí)踐教學(xué)授課時(shí)間年月日授課教師計(jì)劃課時(shí)4課時(shí)教學(xué)平臺(tái)多媒體網(wǎng)絡(luò)教室、學(xué)習(xí)通課堂教學(xué)資源教科書、教學(xué)課件、視頻線上學(xué)習(xí)資源教學(xué)視頻、學(xué)習(xí)討論、課堂練習(xí)題、在線開放課程教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：（1）理解RC過渡電路的充放電過程和掌握iC，uR、uC表達(dá)式；（2）理解RL過渡電路充放磁過程和掌握iL，uR、uL表達(dá)式。能力目標(biāo)：（1）能繪制RC過渡電路的iC，uR、uC隨時(shí)間變化的曲線；（2）能繪制RL過渡電路的iL，uR、uL隨時(shí)間變化的曲線。素質(zhì)目標(biāo)：（1）養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣；（2）具備良好的人際交往能力、團(tuán)隊(duì)合作精神和優(yōu)質(zhì)服務(wù)意識(shí)；（3）養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的學(xué)習(xí)習(xí)慣。教學(xué)重點(diǎn)（1）RC過渡電路的充放電過程和掌握iC，uR、uC表達(dá)式；（2）RL過渡電路充放磁過程和掌握iL，uR、uL表達(dá)式。教學(xué)難點(diǎn)能根據(jù)輸入脈沖的寬度，選擇合適的RC微、積分電路的時(shí)間常數(shù)。教學(xué)方法自主學(xué)習(xí)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、合作探究法、演示法課前準(zhǔn)備教師：發(fā)布任務(wù)、推送資源，在線答疑解惑。學(xué)生：接收學(xué)習(xí)任務(wù)，查找相關(guān)資料自主學(xué)習(xí)；提出疑問。線下教學(xué)過程批注任務(wù)二RC、RL電路的過渡過程1．RC電路的過渡過程（1）RC電路的充電過程。RC電路過渡過程實(shí)驗(yàn)：理論和實(shí)驗(yàn)證明，RC電路的充電電流按指數(shù)規(guī)律變化，任意一個(gè)RC電路充電電流的數(shù)學(xué)解析式為 電阻兩端的電壓uR為 電容器兩端的電壓uC為 式中，，稱為電路的時(shí)間常數(shù)。它表示過渡過程已經(jīng)變化了總變化量的63.2%所經(jīng)過時(shí)間，反映了過渡過程進(jìn)行的快慢，的單位是秒（s）。當(dāng)t=(3～5)時(shí)，電容器兩端的電壓達(dá)到穩(wěn)定值的95%～99%，通?？烧J(rèn)為過渡過程已基本結(jié)束。一般認(rèn)為當(dāng)時(shí)，過渡過程就基本結(jié)束。（2）RC電路的放電過程。理論和實(shí)驗(yàn)證明，電容器通過電阻放電的電流和電容、電阻兩端的電壓都按指數(shù)規(guī)律變化，其數(shù)學(xué)解析式為 2．RL電路的過渡過程（1）RL電路的充磁過程。研究證明，i、uR、uL變化的數(shù)學(xué)解析式為 （2）RL電路的放磁過程。其數(shù)學(xué)解析式分別為 3．RC電路的應(yīng)用RC電路除了第5章介紹的移相功能，還常用于波形的變換、信號(hào)的耦合等。（1）微分電路①微分電路的功能。②微分條件。③微分電路結(jié)構(gòu)。④微分電路工作原理（2）積分電路在脈沖技術(shù)中常需要將矩形脈沖信號(hào)變?yōu)殇忼X波信號(hào)，這種變換電路即積分電路，如圖10-2-9所示。【強(qiáng)調(diào)】微分電路與積分電路都能進(jìn)行波形變換。在脈沖技術(shù)中常用這兩種電路來產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)和鋸齒波信號(hào)。在模擬運(yùn)算電路中，可用來求導(dǎo)數(shù)和積分等。4.RC、RL過渡過程實(shí)例分析【實(shí)例1】在圖10-2-16所示的RC電路中，R=100kΩ，C=100μF，充電前電容器兩端的電壓為零，E=20V。試求電路的時(shí)間常數(shù)τ、開關(guān)S閉合10s時(shí)電容器兩端的電壓uC和電阻兩端的電壓uR。【實(shí)例2】一只已充電到100V的電容器經(jīng)由一電阻放電，經(jīng)過20s后電壓降到67V，則放電40s后，電容器兩端的電壓約為（）。A．55V B．45V C．37V D．50V【實(shí)例3】一個(gè)電感線圈被短接后，需要經(jīng)過0.1s，線圈內(nèi)的電流才減小到初始值的36.8%。如果用R=5Ω的電阻代替原來的短路線，則需要經(jīng)過0.05s，線圈內(nèi)的電流才減小到初始值的36.8%，求此線圈的阻值r和電感L。【實(shí)例4】點(diǎn)焊機(jī)所用的電容器組的電容為2000μF，工作時(shí)充電至500V，求儲(chǔ)存的能量。如果焊點(diǎn)上的阻值為0.01Ω，求最大放電電流和放電時(shí)間常數(shù)。【實(shí)例5】圖10-2-17所示為RL串聯(lián)電路，已知R=5Ω，L=0.398H，直流電源E=35V，電壓表量程為50V，內(nèi)阻RV=5kΩ。開關(guān)K未斷開時(shí)，電路已處于穩(wěn)定狀態(tài)，在t=0時(shí)刻斷開開關(guān)，求：（1）開關(guān)斷開后電路的時(shí)間常數(shù)。（2）i的初始值。（3）i和uV的解析式。（4）t=0+時(shí)刻電壓表兩端的電壓。知識(shí)小結(jié)課后拓展：1.完成學(xué)習(xí)通上的線上作業(yè)。2.完成線下作業(yè)。（見9.2中同步練習(xí)題）一、填空題1、2、3、4。二、選擇題1、2、3、4。3.通過學(xué)習(xí)通上在線開放課程進(jìn)行補(bǔ)差學(xué)習(xí)。4.課前預(yù)習(xí)。課后記要：10.3一階電路的三要素法教案課題名稱一階電路的三要素法所屬科目電工基礎(chǔ)教學(xué)對(duì)象中職電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)班同步教材電工技術(shù)基礎(chǔ)課型新授￡復(fù)習(xí)教材主編歐小東課程性質(zhì)理論教學(xué)￡實(shí)踐教學(xué)授課時(shí)間年月日授課教師計(jì)劃課時(shí)2課時(shí)教學(xué)平臺(tái)多媒體網(wǎng)絡(luò)教室、學(xué)習(xí)通課堂教學(xué)資源教科書、教學(xué)課件、視頻線上學(xué)習(xí)資源教學(xué)視頻、學(xué)習(xí)討論、課堂練習(xí)題、在線開放課程教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：（1）理解時(shí)間常數(shù)的意義，初始值、穩(wěn)態(tài)值的含義；（2）熟練掌握一階電路的三要素法。能力目標(biāo)：（1）能根據(jù)換路定律，畫出過渡電路的等效電路；（2）能寫出一階電路過渡過程的解析式。素質(zhì)目標(biāo)：（1）養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣；（2）具備良好的人際交往能力、團(tuán)隊(duì)合作精神和優(yōu)質(zhì)服務(wù)意識(shí)；（3）養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的學(xué)習(xí)習(xí)慣。教學(xué)重點(diǎn)能根據(jù)換路定律，畫出過渡電路的等效電路教學(xué)難點(diǎn)會(huì)運(yùn)用換路后的穩(wěn)態(tài)值、初始值和時(shí)間常數(shù)這三個(gè)要素，直接寫出一階電路過渡過程的解析式。教學(xué)方法自主學(xué)習(xí)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、合作探究法、演示法課前準(zhǔn)備教師：發(fā)布任務(wù)、推送資源，在線答疑解惑。學(xué)生：接收學(xué)習(xí)任務(wù)，查找相關(guān)資料自主學(xué)習(xí)；提出疑問。線下教學(xué)過程批注任務(wù)三一階電路的三要素法1．三要素法的概念三要素法？（2）一階電路的三要素法的通用公式表達(dá)式2．三要素法的運(yùn)用步驟（1）初始值f(0+)可根據(jù)換路定律和基爾霍夫定律求得，具體步驟如下。①根據(jù)t=(0-)時(shí)刻的等效電路，應(yīng)用歐姆定律求出uC(0-)或iL(0-)。②根據(jù)換路定律求出uC(0+)和iL(0+)，即uC(0+)=uC(0-)；iL(0+)=iL(0-)③根據(jù)t=(0+)時(shí)刻的等效電路，應(yīng)用基爾霍夫定律及歐姆定律求出其他有關(guān)量的初始值。（2）穩(wěn)態(tài)值f(∞)根據(jù)t=∞時(shí)刻的等效電路求得，這時(shí)電容器相當(dāng)于開路線，電感線圈相當(dāng)于短路線。（3）時(shí)間常數(shù)τ=RC（在RC電路中）或τ=L/R（在RL電路中）。其中，R應(yīng)理解為在換路后的電路中從儲(chǔ)能元件兩端看進(jìn)去的入端電阻。這時(shí)，電路中所有電源均不作用，僅保留其內(nèi)阻（即，恒壓源用短路線替代，恒流源用開路線替代）。3．三要素法運(yùn)用實(shí)例【實(shí)例1】在圖10-3-1（a）所示的電路中，開關(guān)長期置“1”，在t=0時(shí)刻，將開關(guān)置“2”，試求uC(t)、iC(t)、i1(t)、i2(t)的解析式。已知R1=1kΩ，R2=2kΩ，C=3μF，U1=3V，U2=5V。【例2】在圖10-3-2（a）所示的電路中，t=0時(shí)刻開關(guān)由“a”置“b”，試求i和iL的解析式。知識(shí)小結(jié)（1）只要知道換路后的穩(wěn)態(tài)值、初始值和時(shí)間常數(shù)這三個(gè)要素，就能直接寫出一階電路過渡過程的解析式，這就是一階電路的三要素法。（2）一階電路的三要素法的通用公式為：課后拓展：1.完成學(xué)習(xí)通上的線上作業(yè)。2.完成線下作業(yè)。（見10.3中同步練習(xí)題）一、填空題1、2、3、4。二、選擇題1、2。三、計(jì)算題1。3.通過學(xué)習(xí)通上在線開放課程進(jìn)行補(bǔ)差學(xué)習(xí)。4.課前預(yù)習(xí)。課后記要：10.4LC振蕩電路教案課題名稱LC振蕩電路所屬科目電工基礎(chǔ)教學(xué)對(duì)象中職電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)班同步教材電工技術(shù)基礎(chǔ)課型新授￡復(fù)習(xí)教材主編歐小東課程性質(zhì)理論教學(xué)￡實(shí)踐教學(xué)授課時(shí)間年月日授課教師計(jì)劃課時(shí)2課時(shí)教學(xué)平臺(tái)多媒體網(wǎng)絡(luò)教室、學(xué)習(xí)通課堂教學(xué)資源教科書、教學(xué)課件、視頻線上學(xué)習(xí)資源教學(xué)視頻、學(xué)習(xí)討論、課堂練習(xí)題、在線開放課程教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：（1）理解LC振蕩電路的概念；（2）理解自由振蕩的物理過程。能力目標(biāo)：（1）能自主分析自由振蕩的物理過程；（2）會(huì)計(jì)算自由振蕩的振蕩頻率和臨界電阻。素質(zhì)目標(biāo)：（1）養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣；（2）具備良好的人際交往能力、團(tuán)隊(duì)合作精神和優(yōu)質(zhì)服務(wù)意識(shí)；（3）養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的學(xué)習(xí)習(xí)慣。教學(xué)重點(diǎn)能自主分析自由振蕩的物理過程教學(xué)難點(diǎn)會(huì)分析計(jì)算自由振蕩的振蕩頻率和臨界電阻。教學(xué)方法自主學(xué)習(xí)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、合作探究法、演示法課前準(zhǔn)備教師：發(fā)布任務(wù)、推送資源，在線答疑解惑。學(xué)生：接收學(xué)習(xí)任務(wù)，查找相關(guān)資料自主學(xué)習(xí)；提出疑問。線下教學(xué)過程批注任務(wù)四一LC振蕩電路與力學(xué)中的簡諧振動(dòng)（如單擺振動(dòng)）相似，電學(xué)中也有自由振蕩。LC振蕩電路就是其中最簡單的一種。1．LC振蕩電路的概念像這樣大小和方向都做周期性變化的電流叫作振蕩電流，能夠產(chǎn)生振蕩電流的電路叫作振蕩電路。振蕩電路的種類很多，像圖10-4-1這種由電容器C和電感線圈L組成的振蕩電路，是一種最簡單的振蕩電路，叫作LC振蕩電路。2．自由振蕩的物理過程只在起始時(shí)刻供給振蕩電路一定能量，以后不再向電路提供能量，電路中的電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能反復(fù)轉(zhuǎn)換的過程，叫作自由振蕩。（1）起始狀態(tài)（2）電容正向放電時(shí)段（3）電容器反向充電時(shí)段（4）電容反向放電時(shí)段（5）回歸起始狀態(tài)時(shí)段如果振蕩電路中沒有任何能量損耗（R=0），電磁振蕩將永遠(yuǎn)進(jìn)行下去，為等幅振蕩，其電