电工技术基础 教案 第10章 过渡过程

过渡过程的概念和换路定律教案

10.1课题名称过渡过程的概念和换路定律所属科目电工基础教学对象中职电子技术应用专也______班同步教材电工技术基础课型新授口复习教材主编欧小东0课程性质理论教学口实践教学授课时间—年—月—日0授课教师计划课时2课时教科书、教学课件、视教学平台多媒体网络教室、学习通课堂教学资源频线上学习资源教学视频、学习讨论、课堂练习题、在线开放课程知识目标（）理解过渡过程的概念；（）掌握电路产生过渡过程的外因和内因以及12换路定律的内容教学目标能力目标（）能根据换路定律，求一阶电路电感器和电容器的初始值1素质目标（）养成自主学习的习惯；（）具备良好的人际交往能力、团队合作精神12和优质服务意识；（）养成严谨、细致的学习习惯3（）掌握电路产生过渡过程的外因和内因以及换路定律的内容；（）能根据换路定律，12教学重点求一阶电路电感器和电容器的初始值教学难点能根据换路定律，求一阶电路电感器和电容器的初始值教学方法自主学习法、任务驱动法、合作探究法、演示法教师发布任务、推送资源，在线答疑解惑课前准备学生接收学习任务，查找相关资料自主学习；提出疑问线下教学过程批注任务一过渡过程的概念和换路定律什么是过渡过程

1.我们通过过渡过程实验，来观察和研究电路的过渡过程在图所示的电路中，、和是三只完全相同的灯泡，、10-1/HL1HL2HL3HLi HL2和三条支路分别含有耗能元件和储能元件HL3实验现象当开关断开时，三条支路都没有电流，这是一种稳定状态当开S关闭合时，灯泡立刻正常发光；灯泡逐渐变亮，经过一段时间达到与灯泡S HL HL2同样的亮度；灯泡则一闪亮后渐渐变暗，最终熄灭、和三条支HL1HL3HLHLHL32路分别含有耗能元件和储能元件，为什么会出现这种现象呢？HLi支路现象分析HLi支路实验结论HL2支路现象分析HL2支路实验结论HL3支路现象分析HL3支路实验结论电路产生过渡过程的原因

2.（）过渡过程的外因和内因1完成学习通上的线上作业L.完成线下作业（见中同步练习题）

一、填空题、、、、

29.412345o

二、简答题、12o,通过学习通上在线开放课程进行补差学习

3.课前预习4课后记要电路产生过渡过程的原因有两个，即外因和内因2过渡过程的根本原因储能元件能量的储存或释放不能突变，这是引起电路过渡过程的根本原因，理由如下综上所述，可以得出如下两个重要结论电感线圈中的电流不能发生突变1电容器两端的电压不能发生突变2所以，当电路中具有电感线圈或电容器时，在换路后必然有一个过渡过程3研究过渡过程的意义

3.换路定律电感线圈的换路定律1Z0=/0_或少L+LL°+=WLO.电容器的换路定律2w O=M O_或a0+=QcO.c+c换路定律可以确定电路发生过渡过程的起始值U0+时的值，它是研究过渡过程必不可少的依据

4.换路定律应用实例【实例】在图所示的电路中，石试求开关闭合的瞬间电路中的电流及灯泡、电感线圈110-1-3=12V,S i两端的电压〃、R L【实例】在图所示的电路中，灯泡等效电阻开关闭合前，电容器两端电压为零210-1-4E=12V,R=6Q,S试求开关闭合的瞬间电路中的电流人灯泡两端的电压及电容器两端的电压UCoS hRC知识小结课后拓展.完成学习通上的线上作业1,完成线下作业见中同步练习题

210.1

一、填空题、、123o

二、判断题、12o

三、计算题lo.通过学习通上在线开放课程进行补差学习

3.课前预习4课后记要:、电路的过渡过程教案

10.2RC RL课题名称、电路的过渡过程所属科目电工基础RC RL教学对象中职电子技术应用专业_______班同步教材电工技术基础课型新授口复习教材主编欧小东0课程性质理论教学口实践教学授课时间—年—月—日0授课教师计划课时4课时教科书、教学课件、视教学平台多媒体网络教室、学习通课堂教学资源频线上学习资源教学视频、学习讨论、课堂练习题、在线开放课程知识目标（）理解过渡电路的充放电过程和掌握，〃、表达式；（）理解1RC icR c2过渡电路充放磁过程和掌握心〃、表达式RL R L能力目标（）能绘制过渡电路的，，依、随时间变化的曲线；（）能绘制教学目标1RC ic2RL过渡电路的心、随时间变化的曲线R L素质目标（）养成自主学习的习惯；（）具备良好的人际交往能力、团队合作精神12和优质服务意识；（）养成严谨、细致的学习习惯3（）过渡电路的充放电过程和掌握上益、表达式；（）过渡电路充放磁过1RC4c2RL教学重点程和掌握心〃、表达式RL教学难点能根据输入脉冲的宽度，选择合适的微、积分电路的时间常数RC教学方法自主学习法、任务驱动法、合作探究法、演示法教师发布任务、推送资源，在线答疑解惑课前准备学生接收学习任务，查找相关资料自主学习；提出疑问线下教学过程批注过程任务

二、电路的过渡;RC RL电路的过渡过程

1.RC（）电路的充电过程1RC电路过渡过程实验RC”任意一个电路RC理论和实验证明，电路的充电电流按指数规律变化充RC电电流的数学解析式为.E暇Erei=—e KC=—r0R R电阻两端的电压砥为t「=iR=Ee RC=EeUR电容器两端的电压uc为f_t_\一正ru=E=E1-e1—ecI7式中，称为电路的时间常数它表示过渡过量的程已经变化了总变化E=RC,

63.2%所经过时间，反映了过渡过程进行的快慢，T的单5”时，位是秒（s）当=（3电容器两端的电压达到稳定值的95%〜99%,通常本结束〜可认为过渡过程已基般认为当，=3〜5时，过渡过程就基本结束电路的放电过程2RC理论和实验证明，电容器通过电阻放电的电流和电容、电阻两端的电压都按指数规律变化，其数学解析式为.E-i--e rRu=u=Ee rQR.RL电路的过渡过程2电路的充磁过程1RL研究证明，、、变化的数学解析式为i RE--i=—1—e9Rtu=El-e rRu-Ee rL电路的放磁过程2RL其数学解析式分别为i=Ie~Ur.=I ReTKu=-IRe r}.RC电路的应用3电路除了第章介绍的移相功能，还常用于波形的变换、信号的耦合等微分电路RC51

①微分电路的功能

②微分条件

③微分电路结构

④微分电路工作原理积分电路2在脉冲技术中常需要将矩形脉冲信号变为锯齿波信号，这种变换电路即积分电路，如图所示10-2-9【强调】微分电路与积分电路都能进行波形变换在脉冲技术中常用这两种电路来产生触发信号和锯齿波信号在模拟运算电路中，可用来求导数和积分等.RC、RL过渡过程实例分析4【实例】在图所示的电路中，充电前电容器两端的电压为零，110-2-16RC R=100kQ,C=100iF,E=20V试求电路的时间常数工、开关闭合时电容器两端的电压叱和电阻两端的电压砥S10s【实例】一只已充电到的电容器经由一电阻放电，经过后电压2100V20s降到则放电后，电容器两端的电压约为（）67V,40sA.55V B.45V C.37V D.50V【实例】一个电感线圈被短接后，需要经过线圈内的电流才减小到初始值的如果用

30.1s,

36.8%R=5Q的电阻代替原来的短路线，则需要经过线圈内的电流才减小到初始值的求此线圈的阻值“口电感

0.05s,

36.8%,Lo【实例】点焊机所用的电容器组的电容为所，工作时充电至求储存的能量如果焊点上的42000500V,阻值为求最大放电电流和放电时间常数

0.01Q,【实例】图所示为串联电路，已知直流电源电压表量程为内510-2-17RL R=5Q,L=

0.398H,E=35V,50V,阻开关未断开时，电路已处于稳定状态，在仁时刻断开开关，求（）开关断开后电路的时间Rv=5kQ K01常数（）的初始值（），和〃的解析式（）占时刻电压表两端的电压z2i3v40+知识小结课后拓展完成学习通上的线上作业L.完成线下作业（见中同步练习题）

一、填空题、、、

59.21234o

二、选择题、、、1234o.通过学习通上在线开放课程进行补差学习

6.课前预习7课后记要:一阶电路的三要素法教案

10.3课题名称一阶电路的三要素法所属科目电工基础教学对象中职电子技术应用专业_______班同步教材电工技术基础课型因新授口复习教材主编欧小东课程性质理论教学口实践教学授课时间—年—月—日0授课教师计划课时2课时教科书、教学课件、视教学平台多媒体网络教室、学习通课堂教学资源频线上学习资源教学视频、学习讨论、课堂练习题、在线开放课程知识目标（）理解时间常数的意义，初始值、稳态值的含义；（）熟练掌握一12阶电路的三要素法能力目标（）能根据换路定律，画出过渡电路的等效电路；（）能写出一阶电教学目标12路过渡过程的解析式素质目标（）养成自主学习的习惯；（）具备良好的人际交往能力、团队合作12精神和优质服务意识；（）养成严谨、细致的学习习惯3教学重点能根据换路定律，画出过渡电路的等效电路会运用换路后的稳态值、初始值和时间常数这三个要素，直接写出一阶电路过渡教学难点过程的解析式教学方法自主学习法、任务驱动法、合作探究法、演示法教师发布任务、推送资源，在线答疑解惑课前准备学生接收学习任务，查找相关资料自主学习；提出疑问.线下教学过程批注任务三一阶电路的三要素法三要素法的概念

1.（）何谓一阶电路的三要素法？1）一阶电路的三要素法的22通用公式表达式t⑺（）（）（）/=/8+[/0+—/8]e三要素法的运用步骤

2.（）初始值（）可根据换路定律和基尔霍夫定律求得，具体步骤如下1/0+

①根据右）时刻的等效电路，应用欧姆定律求出〃（）或九

（一）c O-0

②根据换路定律求出（）和无（），即4c0+0+（）（）；（）（）wc0+=wc0-ZL O+=ZL O-

③根据仁（）时刻的等效电路，应用基尔霍夫定律及欧姆定律求出其他有关0+量的初始值（）稳态值/

（8）根据U8时刻的等效电路求得，这时电容器相当于开路线，电2感线圈相当于短路线

（3）时间常数T=RC（在RC电路中）或工=L/R（在RL电路中）其中，R应理解为在换路后的电路中从储能元件两端看进去的入端电阻这时，电路中所有电源均不作用，仅保留其内阻（即，恒压源用短路线替代，恒流源用开路线替代）三要素法运用实例

3.【实例】在图・（）所示的电路中，开关长期置，在仁时刻，将开

1103.1a“1”0关置试求⑺、⑺、人⑺、，⑺的解析式已知尸升U\=3V,“2”,ic2H Q,=2kQ,C=3|iF,U*5Vo【例］在图（）所示的电路中，时刻开关由置，试求和九的解析式210-3-2a/=0“a”“b”i知识小结（）只要知道换路后的稳态值、初始值和时间常数这三个要素，就能直接写出一阶电路过渡过程的解1析式，这就是一阶电路的三要素法（）一阶电路的三要素法的通用公式为2t⑺（）［）］/=/8+/8e课后拓展.完成学习通上的线上作业

1.完成线下作业（见中同步练习题）

210.3

一、填空题、、、1234o

二、选择题、12o

三、计算题lo.通过学习通上在线开放课程进行补差学习

3.课前预习4课后记要振荡电路教案

10.4LC课题名称振荡电路所属科目电工基础LC电工技术基础教学对象中职电子技术应用专业_______班同步教材课型因新授口复习教材主编欧小东课程性质0理论教学口实践教学授课时间—年—月—日授课教师计划课时2课时教科书、教学课件、视教学平台多媒体网络教室、学习通课堂教学资源频线上学习资源教学视频、学习讨论、课堂练习题、在线开放课程知识目标（）理解振荡电路的概念；（）理解自由振荡的物理过程1LC2能力目标（）能自主分析自由振荡的物理过程；（）会计算自由振荡的振荡频12教学目标率和临界电阻素质目标（）养成自主学习的习惯；（）具备良好的人际交往能力、团队合12作精神和优质服务意识；（）养成严谨、细致的学习习惯3教学重点能自主分析自由振荡的物理过程教学难点会分析计算自由振荡的振荡频率和临界电阻教学方法自主学习法、任务驱动法、合作探究法、演示法教师发布任务、推送资源，在线答疑解惑课前准备学生接收学习任务，查找相关资料自主学习；提出疑问.线下教学过程知t注任务四一LC振荡电路与力学中的简谐振动（如单摆振动）相似，电学中也有自由振荡振荡电路LC就是其中最简单的一种振荡电路的概念

1.LC像这样大小和方向都做周期性变化的电流叫作振荡电流，能够产生振荡电流的电路叫作振荡电路振荡电路的种类很多，像图这种由电容器和电感线圈组10-4-1C L成的振荡电路，是一种最简单的振荡电路，叫作振荡电路LC自由振荡的物理过程

2.只在起始时刻供给振荡电路一定能量，以后不再向电路提供能量，电路中的电场能和磁场能反复转换的过程，叫作自由振荡（）起始状态1（）电容正向放电时段2（）电容器反向充电时段3（）电容反向放电时段4（）回归起始状态时段5如果振荡电路中没有任何能量损耗（）电磁振荡将永远进行下去，为等幅振R=0,荡,其电流波形如图所小10-4-3通过以上讨论可以看出，振荡电路中的电流和电压都是按正弦规律变化的在自由振荡的一个周期中，电场能和磁场能进行两次转换，电场能与磁场能的变化曲线如图所示如果没有自缰损耗，那么任一时刻/的电场能与磁场能的瞬时值之和都10-4-4等于起始时刻从外界获得的能量，即19振荡频率和临界电阻

3.（）振荡频率1理论和实验可以证明，振荡电路中振荡电流和电压的角频率为LC13G=-1---------YLC振荡频率为I4LCTI（）临界电阻2如果振荡电路中没有能量损耗，电场能最大值与磁场能最大值相等，即-2=-2CU LI22已知可得P理论上可以证明，当）时，磁场能不会一次耗尽，可以把一部分磁场能转化HW2/为电场能，使电容器充电，从而使电路产生振荡因此，我们把即叫作临界电22,2J阻即Ro,%=2的实际振荡电路都有电阻存在，当〃时，电路可以产生振荡电流，但是振荡0VRV2电流的振幅将不断减小，直到最后停止振荡，这种振荡叫作阻尼振荡或减幅振荡，其波形如图所示10-4-5在电子技术应用中，常常需要等幅振荡，这就需要周期性地把电源的能量补充到振荡电路中（连接着电源），以补偿振荡过程中的能量损耗，进而维持等幅振荡知识小结（）自由振荡中的电流和电压都是按正弦规律变化的，这是一个电场能与1LC磁场能不断相互转换的过程；（）振荡电路的振荡角频率为（）振荡频率为h=2LC69=—,VLC（）由于电阻的存在，当〃时，是一个阻尼振荡的过程，当时，30VR2R22电路将无法振荡课后拓展:。