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叠加原理教案

日期:2019-3-11 12:52 阅读:

叠加原理教案 

     姓名:                年级:                             学科:                   

课 题

叠加原理

教学

三维

目标

1. 知识与技能:掌握叠加原理的内容,解题步骤,注意要点。

2. 过程与方法:能熟练运用叠加原理求解复杂直流电路,增强独立完成任务的能力。

3. 情感态度与价值观:培养学生踏实、细心的学习态度,养成良好的学习习惯。

 

1. 叠加原理的内容,解题步骤,适用场合。

2. 叠加原理的典型题型。

 

 

 

 

 

 

 

 

教 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

一、导入新课

(一)教师提问:本章我们主要的是分析复杂直流电路,同答们回想一下,之前我们学习了哪些方法呢?

学生回答:基尔霍夫定律(KVL和KCL)、支路电流法

教师:对,这些方法都可以求解复杂的直流电路。但是,每种方法都有它的适用范围,如果题目中电源数量不多,但是支路数和回路数过多的话,运用前面所学的方法,是不是比较复杂呢?我们还有没有其他较为简便的方法求解呢?

(二)提出设想:如果我们能把复杂直流电路拆分成多个单独电源作用的简单直流电路,求解后再把各个结果合成,是不是达到求解的目的呢?大家也可以思考这样一个例子:一个蓄水池有一个匀速进水的进水管,和一个匀速出水的出水管,这两个水管同时工作一个小时,与进水管先工作一小时,出水管再工作一小时的效果一样吗?

二、讲授新课

(一)实验验证:在仿真软件Multisim上搭建三个电路图,分别是两个电源同时工作时的电路、E1单独作用时的电路、E2单独作用时的电路,将E1、E2单独作用后的结果记录并进行叠加,与E1、E2共同作用时的结果进行比较。

如果两组数据相同,则说明提出的设想是可行的。

两个直流电压源叠加原理仿真实验电路图1

       两个直流电压源叠加原理仿真实验电路图2

两个直流电压源叠加原理仿真实验电路图3

教师演示实验,记录数据在如下表格中。

将E1、E2单独作用后的结果记录并进行叠加,与E1、E2共同作用时的结果进行比较,发现两组数据相同,这说明提出的设想是可行的。这个设想即为我们今天所要学习的内容-----叠加原理。

(二)内容:在线性电路中,当有两个或两个以上的独立电源作用时,则任意支路的电流或电压,都可以认为是电路中各个电源单独作用而其他电源不作用时,在该支路中产生的各电流分量或电压分量的代数和。

知识补充:

线性电路是指完全由线性元件、独立源或线性受控源构成的电路;非线性电路,含有非线性元件的电路;判断线性和非线性:非线性电路是含有除独立电源之外的非线性元件的电路。

(三) 例题解答:

【例】如图所示,已知E1=E2=17V,R1=2Ω,R2=1Ω,R3=5Ω,应用叠加原理求各支路中的电流。

分析:电路中含有两个电源。依据叠加原理的内容可知,我们要把两个电源分成两个单独的电源,每个电源作一个分图,共两个分图。

      每个分电路中,只含有一个电源,电路变成了简单直流电路,就可以运用简单直流电路求解的方法来求解每个分电路了。

(四) 总结步骤:

 综上所述,应用叠加原理求电路中各支路电流的步骤如下:

(1):分别作出由一个电源单独作用的分图,而其余电源只保留其内阻;

(2):分别计算出分图中每一支路电流的大小和方向;

(3):求出各电动势在各个支路中产生的电流的代数和,这些电流就是各电动势共同作用时,在各支路中产生的电流。

三、课堂小结

1.叠加原理的内容

2.应用叠加原理的解题步骤

3.只能用来计算线性电路的电流和电压,对非线性电路,叠加原理不适用。

4.叠加时要注意电流和电压的参考方向,求其代数和。

5.叠加原理只能用来求电路中的电压或电流,而不能用来计算功率,因为功率是电压或电流的二次函数,P=I2R=U2/R=UI,不满足线性关系。

四、布置作业

学生课本64页第4题

                                                                                                                                                                

  

 计 

叠加原理:

一、实验验证

二、内容

三、例题解答

四、总结步骤

 

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