戴维南实验的心得体会

2024-10-20

戴维南实验的心得体会(精选2篇)

1.戴维南实验的心得体会 篇一

《戴维南定理》教案

天津职业技术师范大学

自师1001班

霍瑞朋

22号

戴 维 南 定 理

(《电路》第五版 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: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。

教学媒体和资源应用:多媒体和板书 教学过程设计与分析:

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。

设 计 意 图(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。

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 讲授新课

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?

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)。设计意图

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。求等效电路

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。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。

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。

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。

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,(2)把待求支路断开,求有源二端网络的开路电压U0和入端电阻Rr.(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。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。

巩固与练习

.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。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。布置作业

1.完成习题P.45.1,3 2.预习下节课内容 板书设计

一.内容: 例题:电路图

二.求网络的开路电压和求入端电阻: 例一讲解

三.用定理求某一条支路电流的步骤: 练习题讲解

2.戴维南实验的心得体会 篇二

关键词:戴维南定理 教学设计 教学方法 教学效果

【中图分类号】TM13-4;G642

引言

《电路分析基础》作为电路理论的重要组成部分,是电力、电子、信息、通信、计算机等专业的重要专业理论基础课,也是后续课程《信号与系统》、《现代电子线路》、《数字技术基础》等的先导课程。课程的主要教学任务是引导学生掌握线性电路的基本概念、基本理论和基本分析方法[1]。

该课程主要包含三部分内容:电阻电路分析、动态电路分析和正弦稳态电路的分析。这里以“戴维南定理”为教学实践对象,通过对该定理进行教学设计与教学方法研究,使学生掌握如何通过分析计算和实验测量的方法建立戴维南等效电路,以及戴维南等效电路的应用,力求达到加强理论,实验并重,指导实践的教学效果。

一、教学重难点和学情分析

在对“戴维南定理”进行教学设计和教学方法研究之前,首先要把握学习的重难点,以教学任务和目标为立足点,同时结合具体学情进行分析。

《电路分析基础》课程的核心思想如流程图1所示,首先建立电路模型,然后建立电路模型所对应的数学模型,最終求解电路并分析电路的物理原理。从流程图可以看出,建立电路模型是电路分析的第一步,那么如何建立电路模型呢?电路分析给出了两种建立电路模型的基本方法:一种是基于电路结构建模型;另一种是基于电路端口特性建模型。如何基于定理建立等效电路模型是本节内容的重点,由于电路结构的多样化,求解等效电路的方法也有所不同,需要分情况分析和讨论,因此重点同时也是难点;戴维南定理的建模思想学员首次接触,其应用相对灵活,是本节的第二个难点。在学习该定理之前,学生已经学习了电路的基本分析方法和叠加定理,可以用于定理的求解、证明和应用分析。

了解了重难点和基本学情,接下来将具体研究如何构思教学设计,综合利用多种教学方法,使学生熟练掌握戴维南等效电路的建立及应用。

二、教学设计与教学方法研究

近年来,在大学不断推进教学深化改革的背景下,通过教学交流和总结,吸取经验教训,不断在教学中反思、总结和实践,力求将“以教师为主导,学生为主体”的新型教学理念和教学方法融入电类专业理论基础课程的教学中,解决传统教学中理论和实验、实践分离和脱节的问题[2]。

1.承上启下 巧妙导课

在上课初始,如何利用有限的时间巧妙导课,使知识点的引入合理自然,是引领学生思维,驾驭课堂的第一步。

为消除学员对电路建模新方法的陌生感,首先介绍电路建模背景,包括建模思想、建模类型和建模作用,帮助学生建立建模的概念。考虑到戴维南定理的本质,拟由对复杂电路的分析引入等效的概念,通过对前面所学过的等效二端网络知识的回顾,引入戴维南定理的具体内容。

2.推导论证 案例分析

在导课环节,学生了解了戴维南定理的具体内容——任意一个线性含独立源的二端网络N均可用一个电压源Uoc串联电阻R0来等效。为了使学生认识到戴维南等效电路成立的必然性,以及等效电路中两个重要参数:Uoc和R0的具体物理意义,首先借助所学过的等效二端网络的概念和叠加定理的知识对定理进行证明。接下来直接切入主题,介绍基于定理的等效电路的建立方法,即如何求解开路电压Uoc和除源等效电阻R0。需要注意的是,针对不同电路类型,R0的求解方法有所不同,因此要结合实例,引导学生分情况分析讨论,并进行归纳总结,明确各方法的区别和联系,同时考虑一题多解的情况。

采用推演式教学法,论证严密,充分体现了教学的严谨性和科学性。针对不同电路类型,采用案例式教学法,使学生熟练掌握戴维南等效电路的求解方法并深刻理解定理的普适性;通过分析对比,帮助学生深刻认识该建模方法的特点和优势;通过归纳总结,启发学生自我构建知体系[3]。

3.讨论对比指导实验

现代大学教育中普遍存在着理论教学和实验教学分离和脱节的现象,导致实验教学事倍功半,没有很好的发挥实验教学的优势。为了解决这一问题,在理论教学中有意识、有目的的分析、指导实验,将理论和实验有机的联系起来,既引起了学生对实验的充分重视,也是对所要开展的实验进行有效的预习,达到事半功倍的效果。

戴维南等效电路的测量是《电路分析基础》配套实验教学中一个非常重要的验证性实验,在举例分析已知电路结构情况下,如何通过计算建立戴维南等效电路之后,紧接着提出问题——对于未知电路结构的情况下,如何通过实验测量的方法建立戴维南等效电路呢?接下来引导学生一起探索并总结两种基本的测量方法:半值电压法和伏安关系曲线法,同时提醒学生关注实验过程中的一些注意事项:如直接测量短路电流可能会烧坏电表等。通过探讨和总结,使学生认识到理论和实验的联系和差别,了解了一些基本的实验常识[4]。

4.结合实例 融合应用

前面主要学习了如何通过分析计算和实验测量的方法建立戴维南等效电路,那么戴维南等效电路又有哪些方面的应用呢?接下来主要采用案例式教学法,借助所掌握的电路的基本理论和基本分析方法,分类讨论戴维南等效电路在简化复杂电路分析、功率匹配和求解含非线性元件的电路中的具体应用。

三、总结

《电路分析基础》是一门理论、实验和实践相融合的课程,实验可以用来巩固、验证理论知识,还可以用来指导实践,进一步培养学生的综合应用能力、科研能力和创新能力[5]。将实验引入电类课程的理论教学,解决了传统教学中理论和实验实践分离和脱节的问题,

成为传统教学的有益补充。

参考文献

[1]李瀚荪.电路分析基础[M].第四版.北京:高等教育出版社.2009

[2]常青美,孙亮.电类核心基础课程教学改革与实践[J].中国电力教育,2012, 18: 60-61

[3]李延明.建构主义教育理论及其对我国基础教育教学改革的启示[J].新乡学院学报,2009,23(4): 158-162

[4]沈小丽,潘兰芳.问题情境教学在戴维南定理实验中的应用研究[J].中国科技教育,2012.3

[作者介绍] 舒君(1980-),女,河南洛阳,硕士,讲师,教员,解放军信息工程大学信息与系统工程学院电路与系统教研室,研究方向:电路与系统。

王妍(1983-),女,河南焦作,硕士,讲师,教员,解放军信息工程大学信息与系统工程学院电路信号与系统教研室,研究方向:电路与系统。

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