《戴维南定理》教案设计

《戴维南定理》教案 戴维南定理

(《电工基础》第2版第三章第四节)

教学目标：知识目标：a.掌握戴维南定理的内容；b.掌握用戴维南定理求解某一条支路的步

骤，并能熟练应用到实际电路中。

能力目标：通过戴维南定理的教学，培养学生观察、猜想、归纳问题的能力，分

析电路的能力，调动学生探求新知的积极性。 教学内容及重点、难点分析： 内容：1．掌握戴维宁定理的内容。 2．能正确运用戴维宁定理进行解题。

重点：戴维南定理的内容；用戴维南定理求解某一条支路电流的方法。

难点分析：正确理解开路电压和入端电阻概念的意义，是掌握戴维南定理的关键。教学对象分析：在前面几节课的学习中，已经具备了一定的电路分析能力，对电源的概念有了较深入的理解。能够比较顺利接受本节内容。

教学策略及教法设计：1.启发式教学、形象直观式教学。为了充分调动学生学习此内容的积

极性，使学生变被动为主动的愉快的学习，要正确处理好主导与主

体的关系，启发式教学始终贯穿于始终，通过师生间的一系列双边

活动，如提问与回答，讲授与思考，口述与板书等，从复习旧课， 到提出问题，由旧到新，由浅入深，循序渐进，将学生的学习积极

性充分调动起来，充分发挥学生的主体作用，让他们在愉快的氛

围

中接受知识和技能。

2.采用演示实验，提高教学效率和教学质量。 3.教具：电源、导线、电阻、电流表。 教学媒体和资源应用：幻灯片和实验设备 教学过程设计与分析： 教学程序： 教学 环节

教学程序设计意图复 习提问

提问：如图电路，求解各条支路电 流有哪些方法？

学生回答：支路电流法、回路电流 法节点电压法、叠加原理。

（1）所画电路图在前面所学内容中多 次出现，是复杂电路中最基本的电路， 学生较熟悉。(2)通过提问，为如何求 解某一条支路的电流打下埋伏。

提示课题由以上复习，我们知道，求解复杂电路中各条支路电 流的方法很多，但若只要求解某一条支路的电流时， 用以上方法就显得很复杂，那用什么方法求解比较简 单呢？从而引出本节课学习内容：戴维南定理。 板书：3.4 戴维南定理

本环节通过复习旧课，提出新问题，自 然的将话题转入到本节课要学的内容 上来，前后自然衔接。

讲授新课·戴维南定理内容的引出首先解释一下名词概念：二端网络、有源二端网络、

无源二端网络。指出上图1中将R3去掉后就是一个有

源二端网络如图2,紧接着提出问题：这样一个内部较 复杂的有源二端网络可否简化？下面通过演示实验 来说明这个问题。

通过实验可以发现图3、图4中流过15Ω电阻的电流 完全一样，也就是说对于15Ω电阻（外电路）来讲， 图3虚框内的有源二端网络可以用图4虚框内的等效 电源来代替，那么等效电源的电动势E0和r0到底取多 少？电路才等效，这就是戴维南定理的内容。 板书：一.内容：对外电路来讲，任何一个线性有源二 端网络都可以用一个等效电源来代替，该电源的电动 势E0等于二端网络的开路电压U0，内阻r0等于该网 络的入端电阻Rr（即网络中各电动势短接时，两出线 端间的等效电阻）。

定理引出的处理，既体现了“不仅要给 学生知识，而且还要揭示获取知识的思 维过程”，包括“知识的形成发展过 程，解题思路的探索过程，解题方法和 规律的概括过程。”的教学要求，又适 当拓宽了知识面，此处通过设疑，启发 学生分析思考，进而让通过对演示实验 的观察和分析，激发他们获取知识的迫 切性。一环套一环，结构紧密。 帮助同学们理解开路电压和入端电阻 的含义。

讲授戴维南定理告诉了我们求等效电源的电动势和内阻的 方法，即求网络的开路电压和入端电阻，这是掌握戴 维南定理的关键。

因为求网络的开路电压和入端电阻，是 掌握戴维南定理的关键，所以在这儿讨 论一下求解方法，边复习，边巩固，注

新课·求等效电源的方法板书：二．求网络的开路电压和入端电阻： 求开路电压可以用我们第二章中学过的求任意两点间 电压的方法，即任意两点间的电压等于这两点间各小 段电压的代数和。

求入端电阻即将网络中各电动势短接后网络变成无源 二端网络，然后利用串、并联方法求两端点间的等效 电 阻。

意教材内在的联系，让学生温故而知 新，使他们熟悉求网络的开路电压和入 端电阻的方法。

讲授新课· 戴维南电理的运用那么，用戴维南定理如何求复杂电路中某一条支路的

电流呢？下面我们通过例题来概括一下求解步骤：例 题：在图3中如何求R3支路的电流。 板书：三.求解步骤：

(1)将电路分成待求支路和有源二端网络两部分，如图 3.

(2)把待求支路断开，如图2,求有源二端网络的开路电 压U0和入端电阻Rr. U0=E2+IR2=3+ V =75Ω

(3)画出有源二端网络的等效电路，E0= U0,r0= Rr.然 后在等效电路两端接入待求支路，如图4,求出待求支 路的电流。必须注意：代替有源二端网络的电源的极 性应与开路电压U0一致，若U0为负值，则电动势的 方向与图中相反。 = 0.05A=50mA

以上计算出来的E0、r0数值与演示实验中等效电源所 选数值一致，而且电流的大小和电流表的读数也一样，

这也验证了戴维南定理的正确性。 这里通过具体电路来概述用定理求某 一条支路电流的方法，是定理的简单应 用，所以用师生共同探讨的形式，在教 师的引导下由学生概括出求解步骤，教 与学互相交融，相得益彰。

巩固与反馈练习练习1.求下图所示有源二端网络的开路电压和入端电

阻，并画出等效电源图。

练习2.书例，在讨论时注意步骤分明、条理清楚、重 点突出。

对本节课所学内容进行巩固。练习1 是对如何求开路电压和入端电阻的方 法的巩固复习。练习2是戴维南定理的 巩固应用，即这节课内容的核心。

小结围绕所学内容让学生总结：本节课学了哪些内容？ 1. 戴维南定理的内容。强调线性有源二端网络， 求开路电压和入端电阻的方法。 2. 戴维南定理的实际应用。

3. 定理的说明中要用到的教学方法：观察、猜 想、分析和归纳等。

为使学生对所学内容有一个完整而深 刻的印象，本环节对所学内容作全面的 小结，除小结所学知识外，还对所用的 分析推导方法进行概括，使学生既学了 知识，又培养了能力。 布置作业1.完成习题P.45. 1，3 2. 预习下节课内容 1.巩固定理及应用。

2.查漏补缺，及时反馈知识的掌握程

度。

3.强化基本技能训练，培养学生良好的 学习习惯和品质。 板书设计：3.4戴维南定理 一.内容：例题：

电路图二.求网络的开路电压和入端电阻：练习1: 三.用定理求某一条支路电流的步骤：练习2: 流程图：导课概念验证实验应用练习反馈小结