第一篇:電路分析之總結(jié)
電路分析之總結(jié)——只有真心領(lǐng)會(huì)的人才能真正明白!
掐指一算,已經(jīng)13周周末了!滿打滿算還有5周就結(jié)課了……不得不做一次總結(jié)了!(誰會(huì)想到,直到今天2007年12月18日我才發(fā)布)
電路分析,從名詞上看,兩大部分:電路與分析!電路主要是從時(shí)域和相量域兩個(gè)角度去展開,分析亦如此。
縱觀全書,主要學(xué)習(xí)和考核的內(nèi)容事實(shí)上并不算多,電路可以從所學(xué)的定理角度去思考,分析則只需從網(wǎng)孔法和節(jié)點(diǎn)法兩方面著手,復(fù)習(xí)可以從幾個(gè)大的方面去分類分析
1、等效(全書使用最多的概念和計(jì)算方法)
【ask】1)當(dāng)什么時(shí)候我們會(huì)用到等效概念和計(jì)算
【answers】a)當(dāng)我們遇到一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),而我們僅僅關(guān)心其中一條支路時(shí);b)當(dāng)我們計(jì)算的電路中間有可變元件時(shí);
c)當(dāng)我們要求負(fù)載吸收最大功率時(shí);
d)當(dāng)我們在求解一階動(dòng)態(tài)電路時(shí);
【ask】2)我們?nèi)绾翁幚淼刃?/p>
【answer】將電路一分為二,未知網(wǎng)絡(luò)或不需細(xì)節(jié)考慮的那一部分電路以戴維南或諾頓等效替換,我們關(guān)注的那一部分按原連接方式連入等效電路。剩下的就是計(jì)算開路電壓或短路電流以及等效電阻(或等效阻抗)了!希望你能真得明白開路電壓,短路電流以及等效電阻(或等效阻抗)的真正含義!這很重要!
2、齊次與疊加(零輸入與零狀態(tài)亦可從這個(gè)角度理解)
齊次與疊加是從獨(dú)立源的個(gè)數(shù)上區(qū)分的,單源則有齊次,多個(gè)源就可以利用疊加。零輸入的處理從根本上說是將動(dòng)態(tài)元件在換路瞬間等效為電源之后,考慮那一瞬間電路獲取多少能量,進(jìn)而分析電路響應(yīng)。零狀態(tài)則是在獨(dú)立源單獨(dú)工作的情況下考慮電路的響應(yīng)。
3、網(wǎng)孔法與節(jié)點(diǎn)法
網(wǎng)孔法與節(jié)點(diǎn)法最核心的內(nèi)容是關(guān)注什么情況下會(huì)才用什么方法
【ask】你確定你真得明白什么是網(wǎng)孔,什么是節(jié)點(diǎn)么??
【ask】1)網(wǎng)孔法、節(jié)點(diǎn)法通式是??方程左邊是什么,右邊是什么?
【ask】2)列寫網(wǎng)孔方程最少方程個(gè)數(shù)?節(jié)點(diǎn)法最少方程個(gè)數(shù)?
【ask】3)網(wǎng)孔法中,電流源(獨(dú)立流源和受控流源)該如何處理??
節(jié)點(diǎn)法中,電壓源(獨(dú)立壓源和受控壓源)該如何處理??
【ask】4)受控源的處理你明白么?怎么辦呢?
4、三要素法(各時(shí)刻等效圖及其通式)
【ask】三要素為哪三要素,具體有什么含義?對(duì)應(yīng)在信號(hào)波形圖上的那個(gè)位置?
【ask】三要素通式是什么?零輸入響應(yīng)通式是什么?零狀態(tài)通式呢?全響應(yīng)通式呢?
【note】請務(wù)必注意零狀態(tài)通式(其通式必須采用全響應(yīng)通式!只是三要素都是在獨(dú)立源工作時(shí)計(jì)算得出的)
5、相量法(注意時(shí)域圖向相量域的轉(zhuǎn)化可謂關(guān)鍵)
相量法中要注意動(dòng)態(tài)元件標(biāo)稱要換成阻抗!注意有效值、振幅值以及有效值相量、振幅相量的書寫!記住以下【口訣】
變量大寫再加點(diǎn);
元件標(biāo)稱換阻抗;
平行四邊形法則不能忘。
乘j加上90度,除j減去90度;
伏安關(guān)系記心上!
平時(shí)勤學(xué)又勤練,考試絕對(duì)不慌張!
6、互感以及變壓器(記住核心的幾個(gè)式子、空芯變壓器的初、次級(jí)等效模型以及理想變壓器阻抗變換性質(zhì))
【note】記住互感耦合的電壓電流關(guān)系式(時(shí)域相量域);記住去耦等效電路;
【note】記住空芯變壓器初次級(jí)等效電路,及其等效阻抗的值;
【note】記住理想變壓器的電壓電流關(guān)系,注意同名端的影響!
第二篇:電路分析實(shí)驗(yàn)報(bào)告
學(xué)號(hào)姓名(郵址)《電路分析》實(shí)驗(yàn)1
實(shí)驗(yàn)一
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>
1.2.二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:
1.2.三、實(shí)驗(yàn)總結(jié)
四、實(shí)驗(yàn)要求
1. 提前預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)前作好設(shè)計(jì)準(zhǔn)備,并隨時(shí)接受實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師檢查。
2. 實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),完成所有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,并演示說明設(shè)計(jì)要點(diǎn),提交電子版實(shí)驗(yàn)報(bào)告,并由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師檢查登記。
五、思考題
1.三極管工作在放大狀態(tài)的條件是什么?
2.三極管的三個(gè)極的電流關(guān)系是什么樣的?
3.試設(shè)計(jì)方案驗(yàn)證三極管的微變小信號(hào)等效電路。
【注:
1、頁眉中將紅色的“學(xué)號(hào)”、“姓名”和“郵址”改為你的真實(shí)學(xué)號(hào)、姓名和電郵地址。
2、按藍(lán)字提示填入文字或插入相關(guān)圖形文件,完成電子版實(shí)驗(yàn)報(bào)告,保存為:學(xué)號(hào)姓名電路分析實(shí)驗(yàn)1.doc。
3、將電子版實(shí)驗(yàn)報(bào)告,提交至教師指定的服務(wù)器文件夾或用電子郵件發(fā)送至:zhujin@xjau.edu.cn。】
第三篇:電路分析教學(xué)大綱
電路分析(含實(shí)驗(yàn))(專業(yè)基礎(chǔ)課)Circuit Analysis(& Experiment)
以下部分標(biāo)題填寫用黑體五號(hào)字體,具體填寫內(nèi)容字體為宋體五號(hào))【課程編號(hào)】BJ26123
【課程類別】專業(yè)基礎(chǔ)課 【編寫日期】2010.3.30
【先修課程】普通物理、高等數(shù)學(xué) 【學(xué)分?jǐn)?shù)】4.5
【學(xué)時(shí)數(shù)】87=67+8+12(實(shí)驗(yàn))
【適用專業(yè)】電子信息工程、通信工程、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)
一、教學(xué)目的、任務(wù)
電路分析是高等學(xué)校電類各專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一,通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握電路的基本原理和基礎(chǔ)知識(shí),熟悉電路的基本概念和基本定律,掌握電路分析的基本方法,正確分析各種電路的工作狀態(tài)。為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和從事專業(yè)技術(shù)工作打下基礎(chǔ)。
二、課程教學(xué)的基本要求
本門課程理論性較強(qiáng),要求學(xué)生較扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),能正確理解電路常用名詞,掌握電路基本定律(包括歐姆定律、基爾霍夫定律、換路定律),熟練靈活應(yīng)用各種電路分析的基本方法(包括回路電流法、節(jié)點(diǎn)電壓法、疊加定理、等效變換法等等),在教學(xué)過程中,著重培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)作風(fēng)和抽象思維能力,提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力,以及會(huì)正確熟練地使用計(jì)算工具進(jìn)行運(yùn)算的能力。
三、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配(8+5+8+8+3+7+2+8+7+6+5=67)總論(或緒論、概論等)1 學(xué)時(shí)(課堂講授學(xué)時(shí))主要內(nèi)容:
緒論,課程定位
教學(xué)要求:
總體介紹電路分析主要內(nèi)容和課程結(jié)構(gòu),學(xué)習(xí)電路分析的基礎(chǔ)和該學(xué)科在以后的應(yīng)用;把課程所涉及的參考方向和重要定理知識(shí)強(qiáng)調(diào)到位。
其它教學(xué)環(huán)節(jié)(如實(shí)驗(yàn)、習(xí)題課、討論課、其它實(shí)踐活動(dòng)): 第一章 電路模型和電路定理 8學(xué)時(shí)(課堂講授學(xué)時(shí)+課程實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí))主要內(nèi)容:
1、電路模型和理想電路元件,其中包括電阻、電容、電感的伏安關(guān)系。2、獨(dú)立源和受控源。
3、參考方向,關(guān)聯(lián)與非關(guān)聯(lián),及其發(fā)出功率和吸收功率的判斷。
4、基爾霍夫電流定律和電壓定律。教學(xué)要求:
掌握參考方向的設(shè)置,基爾霍夫定律,電源與負(fù)載。其它教學(xué)環(huán)節(jié):1學(xué)時(shí)習(xí)題課
第二章 電阻電路的等效變換 5學(xué)時(shí)(課堂講授學(xué)時(shí)+課程實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí))主要內(nèi)容:
1、電阻的串并聯(lián)和混聯(lián)等效電阻的計(jì)算
2、電阻Y聯(lián)接和電阻Δ型聯(lián)接的等效變換
3、電源的等效變換
4、輸入電阻和等效電阻 教學(xué)要求:
掌握電路混聯(lián)問題的求解,尤其是二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻。其它教學(xué)環(huán)節(jié):1學(xué)時(shí)習(xí)題課
第三章 電阻電路的一般分析 8學(xué)時(shí) 主要內(nèi)容:
1、有向圖的概念,并會(huì)列KCL和KVL的獨(dú)立方程
2、網(wǎng)孔法和回路法求解電路
3、節(jié)點(diǎn)法求解電路 教學(xué)要求:
掌握電路方程的建立、求解,靈活應(yīng)用電路分析方法。其它教學(xué)環(huán)節(jié):1學(xué)時(shí)習(xí)題課
第四章 電路定理 8 學(xué)時(shí) 主要內(nèi)容:
1、疊加定理求解電路
2、替代定理的概念
3、戴維南定理求解電路 ※
4、特勒根定理的基本概念 ※
5、互易定理求解電路 教學(xué)要求:
掌握電路分析的特殊求解方法,提高分析效率。其它教學(xué)環(huán)節(jié):
1學(xué)時(shí)習(xí)題課+2學(xué)時(shí)實(shí)踐研究:分析電路分析方法的實(shí)用性。
第五章 運(yùn)算放大器 3學(xué)時(shí) 主要內(nèi)容:
1、理解運(yùn)算放大器基本概念
2、利用“虛短”和“虛斷”概念來分析和計(jì)算比例電路、電壓跟隨器、加法器電路 教學(xué)要求:
掌握運(yùn)算放大器的基本問題,虛短、虛斷。其它教學(xué)環(huán)節(jié):1學(xué)時(shí)習(xí)題課
第六章 一階電路 7 學(xué)時(shí) 主要內(nèi)容:
1、電容二端電壓和電感支路電流初始值的求解
2、0等效電路,求任意支路上的電壓或電流f(0+)值
3、一階電路的零輸入響應(yīng),零狀態(tài)響應(yīng),和全響應(yīng)的基本概念
4、時(shí)間常數(shù)τ的求解
5、單位階躍函數(shù)和單位沖激函數(shù)的定義、性質(zhì)和二者的關(guān)系
6、卷積積分的應(yīng)用 教學(xué)要求:
掌握初值的求取、響應(yīng)的構(gòu)成、時(shí)間常數(shù)的求取 其它教學(xué)環(huán)節(jié):1學(xué)時(shí)習(xí)題課 第七章 二階電路 2 學(xué)時(shí) 主要內(nèi)容:
1、用經(jīng)典法分析二階電路的過程
2、二階電路的零輸入響應(yīng),零狀態(tài)響應(yīng),全響應(yīng)等基本概念 教學(xué)要求:
了解二階電路的基本分析方法 其它教學(xué)環(huán)節(jié):無
第八章 相量分析 8 學(xué)時(shí) 主要內(nèi)容: + 1、正弦信號(hào)的三要素
2、正弦信號(hào)有效值(或最大值)的相量表示法
3、電路定理的相量形式 教學(xué)要求:
掌握交流電路的相量分析法。其它教學(xué)環(huán)節(jié):1學(xué)時(shí)習(xí)題課
第九章 正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析 7學(xué)時(shí) 主要內(nèi)容:
1、阻抗和導(dǎo)納的關(guān)系以及阻抗的求解
2、正弦電流電路的功率,復(fù)功率的定義,視在功率,有功功率,無功功率
3、功率因數(shù)的求解
4、正弦電流電路的穩(wěn)態(tài)分析(包括:網(wǎng)孔法、戴維南定理求最大功率)
5、串聯(lián)諧振的分析計(jì)算
6、并聯(lián)諧振概念 教學(xué)要求:
掌握復(fù)數(shù)阻抗電路的分析、諧振。其它教學(xué)環(huán)節(jié):1學(xué)時(shí)習(xí)題課 第十章 含耦合電感電路 6 學(xué)時(shí) 主要內(nèi)容:
1、互感的串聯(lián)和并聯(lián)等效電感的計(jì)算
2、互感化除法求解電路
3、空心變壓器和理想變壓器的概念和計(jì)算 教學(xué)要求:
掌握互感的方程式求解方法和技巧。其它教學(xué)環(huán)節(jié):1學(xué)時(shí)習(xí)題課 第十一章 三相電路 5 學(xué)時(shí) 主要內(nèi)容:
1、對(duì)稱三相電路的計(jì)算
2、對(duì)稱三相電源、不對(duì)稱三相負(fù)載電路的概念 教學(xué)要求:
掌握對(duì)稱三相電路的特殊求解方法。其它教學(xué)環(huán)節(jié):1學(xué)時(shí)習(xí)題課
電路分析實(shí)驗(yàn)
教學(xué)目的、任務(wù): 電路分析實(shí)驗(yàn)課是高等院校電氣類專業(yè)的一門重要實(shí)驗(yàn)課。學(xué)習(xí)本課程的主要目的是:①掌握電位、電壓其相互關(guān)系,加深對(duì)電位的相對(duì)性的理解,掌握戴維南定理和諾頓定理。②獲得本門課程領(lǐng)域內(nèi)分析和處理的一些基本內(nèi)容。③了解電路理論在現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)中的重要作用。
基本要求: 電路實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在老師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的一種實(shí)踐活動(dòng),一般都有三個(gè)環(huán)節(jié):1.課前預(yù)習(xí)、2.課堂實(shí)習(xí)(認(rèn)真聽取教師對(duì)實(shí)驗(yàn)的要求、重點(diǎn)、難點(diǎn)和注意事項(xiàng)的講解;測量;記錄)。3.課后小結(jié)(完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告)。教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配(12=3+3+3+3)
實(shí)驗(yàn)一 直流電路中電位及其電壓關(guān)系的研究 3學(xué)時(shí) 主要內(nèi)容:
1、電路中電位、電壓的概念。
2、參考點(diǎn)的定義。
3、兩者的相互聯(lián)系與區(qū)別。實(shí)驗(yàn)要求:
加深對(duì)電位、電壓及其相互關(guān)系及在不同參考點(diǎn)的測量和計(jì)算。其它教學(xué)環(huán)節(jié):完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告
實(shí)驗(yàn)二 戴維南定理和諾頓定理實(shí)驗(yàn) 3學(xué)時(shí) 主要內(nèi)容:
1、含源一端口網(wǎng)絡(luò)開路電壓的測量方法。(直接測量方法和補(bǔ)償法)
2、戴維南定理、諾頓定理的概念。
3、用戴維南、諾頓定理對(duì)其等效替代。教學(xué)要求:
掌握戴維南諾頓定理,學(xué)會(huì)用補(bǔ)償法測量開路電壓,加深對(duì)等效電路的理解。其它教學(xué)環(huán)節(jié):完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告
實(shí)驗(yàn)三 交流電路參數(shù)的測定 3學(xué)時(shí) 主要內(nèi)容:
1、交流電路中未知阻抗元件參數(shù)的測量。
2、交流電流表、交流電壓表和功率表的測量方法。
3、三電壓表法。教學(xué)要求:
了解交流電流表、交流電壓表和三電壓表法,掌握功率表法。其它教學(xué)環(huán)節(jié):完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告
實(shí)驗(yàn)四 改善功率因數(shù)實(shí)驗(yàn) 3學(xué)時(shí) 主要內(nèi)容:
1、日光燈電路及工作原理。
2、功率因數(shù)的提高。教學(xué)要求:
掌握日光燈電路的工作原理及電路聯(lián)接方法和改善它的功率因數(shù)的方法。其它教學(xué)環(huán)節(jié):完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告
實(shí)驗(yàn)五 單相變壓器實(shí)驗(yàn) 3學(xué)時(shí) 主要內(nèi)容:
1、變壓器繞組同名端的判定。
2、變壓器空載實(shí)驗(yàn)。
3、變壓器外特性實(shí)驗(yàn)。
4、變壓器短路實(shí)驗(yàn)。教學(xué)要求:
掌握單相變壓器的幾種實(shí)驗(yàn)方法。其它教學(xué)環(huán)節(jié):完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告
四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)及教學(xué)方法
重點(diǎn):參考方向在電路分析的設(shè)置,電路定理在求解電路方程的靈活應(yīng)用,相量分析法在交流電路中的應(yīng)用。通過大量具體例題的詳細(xì)分析、求解,來訓(xùn)練學(xué)生對(duì)基本概念和解題方法的掌握,再通過對(duì)學(xué)生作業(yè)的習(xí)題集相關(guān)問題的詳細(xì)講解進(jìn)一步鞏固。
難點(diǎn):交流電路中參考方向的確定 實(shí)驗(yàn)教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):參考點(diǎn)的定義,兩者的相互聯(lián)系與區(qū)別。電位、電壓及其相互關(guān)系及在不同參考點(diǎn)的測量和計(jì)算。含源一端口網(wǎng)絡(luò)開路電壓的測量方法。交流電路中未知阻抗元件參數(shù)的測量。日光燈電路及工作原理,功率因數(shù)的提高。通過理論課程使學(xué)生對(duì)本實(shí)驗(yàn)有充分了解,再通過具體實(shí)驗(yàn)來分析、求解來進(jìn)一步鞏固。
難點(diǎn):戴維南定理、諾頓定理的具體分析。
五、考核方式及成績評(píng)定方式:考試
六、教材及參考書目 推薦教材:
理論:《電路》,邱關(guān)源主編,.第四版,高等教育出版社,1999年
實(shí)驗(yàn):《電路實(shí)驗(yàn)》,孫桂瑛,齊鳳艷主編,哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,本專科教材修訂版,2002年
參考書:
1、《電路分析基礎(chǔ)》,李瀚蓀編,第三版,高等教育出版社,1993
2、《電路基本原理》,C.A.狄蘇爾,葛守仁編,高等教育出版社,1979
3、《基本電路理論實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》,蔡雪祥,倪振群編,上海交通大學(xué)出版社,1996年
4、《電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》,胡思勝編,機(jī)械工業(yè)出版社,1989年
5、《電路實(shí)驗(yàn)技術(shù)基礎(chǔ)》錢克猷、江維澄編,浙江大學(xué)出版社,1997年
6、《電工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》江家麟、寧超編,高等教育出版社,1991年 修(制)訂人: 審核人:
2010年 3 月30 日
第四篇:第二篇 動(dòng)態(tài)電路-時(shí)域分析 知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
第二篇
動(dòng)態(tài)電路-時(shí)域分析
知識(shí)點(diǎn)總結(jié)(學(xué)生自行總結(jié))
第五章 電容元件與電感元件
1、電容元件的VCR、性質(zhì)、儲(chǔ)能計(jì)算
1)VCR:微分表達(dá)式:
積分表達(dá)式: 2)性質(zhì): 3)儲(chǔ)能計(jì)算:
2、電感元件的VCR、性質(zhì)、儲(chǔ)能計(jì)算
1)VCR:微分表達(dá)式:
積分表達(dá)式: 2)性質(zhì): 3)儲(chǔ)能計(jì)算:
3、初始值的計(jì)算
1)狀態(tài)變量的初始值計(jì)算: 2)非狀態(tài)變量的初始值計(jì)算: 第六章 一階電路分析
1、零輸入響應(yīng)
1)何謂零輸入響應(yīng)?
2)零輸入響應(yīng)表達(dá)式及其適用范圍?
2、零狀態(tài)響應(yīng)
1)何謂零狀態(tài)響應(yīng)?
2)零狀態(tài)響應(yīng)表達(dá)式及其適用范圍?
3、三要素求全響應(yīng)
1)先求出哪三個(gè)要素?分別如何求解的?
2)三要素公式:
第七章 二階電路-零輸入響應(yīng)分析
1、何謂二階電路?
2、二階電路的零輸入響應(yīng)的4種阻尼情況及其對(duì)應(yīng)的根的位置和解的表達(dá)式?
第五篇:直流電路動(dòng)態(tài)分析
直流電路動(dòng)態(tài)分析
教學(xué)目標(biāo):1識(shí)別電路結(jié)構(gòu)
2會(huì)使用程序法和串反并同法處理電路動(dòng)態(tài)分析問題
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn):程序法的流程使用,串反并同法使用時(shí)的電路識(shí)別
根據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)電路的性質(zhì),來分析電路中由于某一電阻的變化而引起的整個(gè)電路中各部分電學(xué)量(如I、U、R總、P等)的變化情況,常見方法如下:
一.程序法。
基本思路是“局部→整體→局部”。即從阻值變化的的入手,由串并聯(lián)規(guī)律判知R總的變化情況再由歐姆定律判知I總和U端的變化情況最后由部分電路歐姆定律及串聯(lián)分壓、并聯(lián)分流等規(guī)律判知各部分的變化情況其一般思路為:
(1)確定電路的外電阻R外總?cè)绾巫兓?/p>
①
當(dāng)外電路的任何一個(gè)電阻增大(或減小)時(shí),電路的總電阻一定增大(或減小)
②
若電鍵的通斷使串聯(lián)的用電器增多,總電阻增大;若電鍵的通斷使并聯(lián)的支路增多,總電阻減小。
③
如圖所示分壓電路中,滑動(dòng)變阻器可以視為由兩段電阻構(gòu)成,其中一段與電器并聯(lián)(以下簡稱并聯(lián)段),另一段與并聯(lián)部分相路障(以下簡稱串聯(lián)段);設(shè)滑動(dòng)變阻器的總電阻為R,燈泡的電阻為R燈,與燈泡并聯(lián)的那一段電阻為R并,則會(huì)壓器的總電阻為:
由上式可以看出,當(dāng)R并減小時(shí),R總增大;當(dāng)R并增大時(shí),R總減小。由此可以得出結(jié)論:分壓器總電阻的變化情況,R總變化與并聯(lián)段電阻的變化情況相反,與串聯(lián)段電阻的變化相同。
④在圖2中所示并聯(lián)電路中,滑動(dòng)變阻器可以看作由兩段電阻構(gòu)成,其中一段與串聯(lián)(簡稱),另一段與串聯(lián)(簡稱),則并聯(lián)總電阻
由上式可以看出,當(dāng)并聯(lián)的兩支路電阻相等時(shí),總電阻最大;當(dāng)并聯(lián)的兩支路電阻相差越大時(shí),總電阻越小。
(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律確定電路的總電流如何變化;
(3)由U內(nèi)=I總r確定電源內(nèi)電壓如何變化;
(4)由U外=E-U內(nèi)(或U外=E-Ir)確定電源的外電壓如何(路端電壓如何變化);
(5)由部分電路歐姆定律確定干路上某定值電阻兩的電壓如何變化;
I分
U分
(6)確定支路兩端電壓如何變化以及通過各支路的電流如何變化(可利用節(jié)點(diǎn)電流關(guān)系)。
動(dòng)態(tài)分析問題的思路程序可表示為:
簡單表示為:
局部
I分、U分的變化
局部
R的變化
全局
I總、U端的變化的變化
例1如圖所示,電鍵閉合時(shí),當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)時(shí),試分析L1、L2的亮度變化情況。
分析與解:當(dāng)P向右移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器的有效電阻變大,因此,整個(gè)電路的電阻增大,路端電壓增大,總電流減小,流過L1的電流將減小,L1將變暗;同時(shí)L1分得的電壓變小,L2兩端電壓增大,故L2變亮;我們注意到總電流減小,而L2變亮,即L2兩端電流增大,可見L3上的電流比L1上的電流減小得還要多,因此L3也要變暗
燈L1變暗
UL2(↑)
IL2(↓)
IL3(↓)
燈L2變亮
P右移
R滑(↑)
R總(↑)
I總(↓)
燈L3變暗
點(diǎn)評(píng):(1)討論燈泡亮度的變化情況,只需判斷其電流或電壓如何變化就可以。
(2)象這樣的電路,由于滑動(dòng)變阻器電阻的變化而引起整個(gè)電路的變化,一般不應(yīng)通過計(jì)算分析,否則會(huì)很繁雜。處理的一般原則是:①主干路上的用電器,看它的電流變化;②與變阻器并聯(lián)的用電器看它的電壓變化;③與變阻器串聯(lián)的電器看它的電流變化。
(3)閉合電路動(dòng)態(tài)分析的一般順序是:先電阻后干路電流;先內(nèi)電壓,后外電壓;先固定電阻的電壓,后變化電阻的電壓;先干電流后并聯(lián)支路上的電流。
二.“并同串反”
①“并同”:是指某一電阻增大時(shí),與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大;某一電阻減小時(shí),與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小。
②“串反”:是指某一電阻增大時(shí),與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小;某一電阻減小時(shí),與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率將增大。
例2、如圖所示的電路中,R1、R2、R3、和R4皆為定值電阻,R5為可變電阻,電源的電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為r,設(shè)電流表A的讀數(shù)為I,電壓表V的讀數(shù)為U,當(dāng)R5的滑動(dòng)角點(diǎn)向圖中a端移動(dòng)時(shí)()
A.I變大,U變小
B、I變大,U變大
C、I變小,U變大
D、I變小,U變小
分析與解:本題中變量是R5,由題意知,R5的等效電阻變小。
簡化電路結(jié)構(gòu)可各知,電壓表V,電流表A均與R5間接并聯(lián),根據(jù)“串反并同”的原則,電壓表V,電流表A的讀數(shù)均與R5的變化趨勢相同,即兩表示數(shù)均減小。答案:選
D。
點(diǎn)評(píng):(1)近幾年高考對(duì)電路的分析和計(jì)算,考查的重點(diǎn)一般不放在基本概念的理解和辨析方面,而是重在知識(shí)的應(yīng)用方面。本題通過5個(gè)電阻與電表的串、并聯(lián)構(gòu)成較復(fù)雜的電路,關(guān)鍵考查考生簡化電路結(jié)構(gòu)、繪制等效電路圖的能力。然后應(yīng)用“串反并同”法則,可快捷得到結(jié)果。
(2)注意“串反并同”法則的應(yīng)用條件:單變量電路。
對(duì)于多變量引起的電路變化,若各變量對(duì)同一對(duì)象分別引起的效果相同,則該原則的結(jié)果成立;若各變量對(duì)同一對(duì)象分別引起的效果相反,則“串反并同”法則不適用。
例3、如圖(1)所示電路中,閉合電鍵S,當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí),燈泡L1、L2的亮度變化如何?
分析與解:本題中滑動(dòng)變阻器左右兩部分都接入電路,等效電路如圖(2)所示,變阻器R分解得到兩變量R1、R2,由圖可知:滑片P向右移
→
R1(↑),R2(↓)
對(duì)燈泡L1:
R1(↑)
R2(↓)
L1變亮
R1與L1并聯(lián)
R2與L1
間接串聯(lián)
L1變亮
L1變亮
R1(↑)
R2(↓)
L2變暗
R1與L2
間接串聯(lián)
R2與L2串聯(lián)
L2變亮
L2
亮度變化
不能確定
對(duì)燈泡L2:
由上述分析可知:
對(duì)L1,變量R1、R2變化均引起L1變亮,故L1將變亮;
對(duì)L2,變量R1、R2變化引起L2的亮度變化不一致,故此法不宜判斷L2的亮度變化。但若把變阻器R與L1的總電阻合成一個(gè)變量R合,則由上述結(jié)論可知,P右移時(shí),R合減小,L2與R合串聯(lián),由“串反并同”法則可知,L2亮度變大。
流強(qiáng)度增大,根據(jù)部分電路歐姆定律可知電壓表的示數(shù)增大,由于為定值電阻,且增大,根據(jù)部分電路歐姆定律可知電流表示數(shù)增大。
總結(jié)提升:
1、“圍魏救趙法”:電路的各部分都是相互聯(lián)系、相互制約的,因此當(dāng)外電路不好研究時(shí)可研究內(nèi)電路,通過研究內(nèi)電路來研究外電路;當(dāng)這一部分不好研究時(shí),去研究另一部分,通過研究另一部分來研究這一部分;當(dāng)這一支路不好研究時(shí),去研究另一支路,通過研究另一支路來研究這一支路。這種策略在兵法上叫“圍魏救趙法”。
2、一般的思路是按照的順序進(jìn)入。只要掌握其方法,這類問題的分析便應(yīng)刃而解。
高二同課異構(gòu)“動(dòng)態(tài)電路變化“教學(xué)反思
電學(xué)部分的動(dòng)態(tài)電路在近年的考試中出現(xiàn)較頻繁,重要性不言而喻,而且也是作為選擇題的最后一道出現(xiàn),難度可想而知,所以在上課中通過引入環(huán)節(jié)引起學(xué)生的重視,通過分類的例題解析讓學(xué)生歸納方法,再將方法應(yīng)用在實(shí)際解題中。
電路動(dòng)態(tài)問題包括滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置的變化引起電路中電學(xué)物理量的變化,還有開關(guān)的開與關(guān)的變化引起電路中電學(xué)物理量的變化以及電路故障。
本節(jié)復(fù)習(xí)課的目標(biāo)是:會(huì)分析滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置的變化引起電路中電學(xué)物理量的變化。
本節(jié)課的主要內(nèi)容是從串聯(lián)電路、并聯(lián)電路中展開研究,圍繞滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置的變化引起電路中電學(xué)物理量的變化。
學(xué)生處于具體形象思維到抽象思維的過渡階段,他們的思維在很大程度上還難于脫離具體事物。他們在考試過程中經(jīng)常會(huì)碰到因變量隨自變量變化的“動(dòng)態(tài)分析”問題,若學(xué)生未掌握基本的分析方法,往往容易“憑空”推理,導(dǎo)致判斷錯(cuò)誤或無法判斷。通過介紹“動(dòng)態(tài)電路的分析法”讓學(xué)生找準(zhǔn)電路分析的誤區(qū),從而更好的分析動(dòng)態(tài)電路。學(xué)生在靜態(tài)情景中認(rèn)識(shí)串、并聯(lián)電路,會(huì)應(yīng)用歐姆定律分析靜態(tài)電路。動(dòng)態(tài)變化對(duì)于學(xué)生來說是全新的,如何將這一全新的知識(shí)內(nèi)化為學(xué)生自身的知識(shí)。在教學(xué)過程中,從學(xué)生熟悉的串聯(lián)電路、并聯(lián)電路的基本規(guī)律、歐姆定律入手,明確電阻的原因,再由歐姆定律求知,電流以及電壓的變化情況。讓學(xué)生明白了判斷的應(yīng)有依據(jù)及基本處理手法,他們就會(huì)對(duì)“動(dòng)態(tài)分析問題”心中更有“底”了,判斷的正確率也大大提高了。這也是“授人以‘魚’,不如授人以‘漁’”道理之體現(xiàn)。
本節(jié)課在講解例題時(shí),分別講到了串聯(lián)電路的分析方法、并聯(lián)電路的分析方法。在串聯(lián)電路分析方法講解中,判斷電流表、電壓表所測的對(duì)象,根據(jù)滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)情況及串聯(lián)電路電阻特點(diǎn)R=R1+R2,判斷總電阻變化情況,根據(jù)I
=U
/R,判斷電流的變化情況,這些學(xué)生都掌握的不錯(cuò),主要是先根據(jù)U1=I1R1判斷定值電阻(小燈泡)兩端電壓的變化情況以及最后根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)U=U1+U2,判斷滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變化情況,掌握的不是很好。
在并聯(lián)電路的分析方法中,并聯(lián)電路中分析電表示數(shù)變化時(shí),由于并聯(lián)電路各支路兩端的電壓和電源電壓相等,所以應(yīng)先考慮電壓表的示數(shù)不變,這一點(diǎn)掌握的不錯(cuò),因?yàn)椴⒙?lián)電路各支路相互獨(dú)立,互不影響,可根據(jù)歐姆定律分別判斷各支路中電流的變化,這一點(diǎn)中應(yīng)用歐姆定律分析過程中會(huì)應(yīng)用錯(cuò)誤公式。最后根據(jù)I=I1+I2分析得出干路中電流的變化,關(guān)鍵之處要分清電表所測的對(duì)象,這點(diǎn)中對(duì)于復(fù)雜電路學(xué)生就很難分清電表所測對(duì)象了。
習(xí)題設(shè)計(jì)中體現(xiàn)出的教學(xué)效果較好,習(xí)題是針對(duì)例題來訓(xùn)練的,在例題講解中得出分析動(dòng)態(tài)電路的方法。同時(shí),通過練習(xí)題來鞏固學(xué)生的分析方法,讓學(xué)生在做練習(xí)中掌握本節(jié)課的分析方法,并能做到舉一反三。
本課的不足是:
(1)在研究過程中所選內(nèi)容難度偏大,上課過程中真正能懂的學(xué)生甚少。
(2)教學(xué)容量欠少,學(xué)生的課堂訓(xùn)練量時(shí)間不足。
(3)動(dòng)態(tài)分析過程中,有些物理量的判斷途徑有多種,這方面的指導(dǎo)由于時(shí)間緣故還欠缺。
(4)課堂教學(xué)中,學(xué)生歸納方法時(shí)放手度還是不夠,引導(dǎo)過多,導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)際解題訓(xùn)練環(huán)節(jié)時(shí)間不夠