《电路与模电教案-徐沁》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电路与模电教案-徐沁（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、安徽大学本科教学课程教案安徽大学本科教学课程教案课程代码：课程代码： ZH36133 课程名称：课程名称： 电路与模电电路与模电 授课专业：授课专业： 计算机科学与技术专业计算机科学与技术专业 授课教师：授课教师： 徐沁徐沁 职称职称/学位：学位： 讲师讲师/博士博士 开课时间：二开课时间：二 16 至二至二 17 学年第学年第 2 学期学期第第 1 次课程教学方案次课程教学方案周次周次第 1 周 课时数课时数3教学教学 章节章节第一章 电路的基本概念与基本定律： 1.1 电路的组成和作用； 1.2 电路的基本物理量； 1.3 电路的状态及特点； 1.4 电压和电流的参考方向目标目标 要求要求
2、通过本章的学习，明确电路分析的研究对象，理解电功率的表达式和计算方法，掌握电路模型， 参考方向、三种基本状态。重点重点 难点难点电路模型的概念、电路的基本物理量, 电流和电压参考方向的意义、功率的计算方法。教学教学 方式方式 课堂讲授 小组活动 实验演示 难点答疑 提问 作业讲评 实践教学 考试测验 其他活动 媒体媒体 资源资源 文字教材 电子教案 录像材料 录音材料 直播课堂 CAI 课件 IP 课件 其他资源： 课后课后 作业作业1-6，1-7，1-10板板 书书 设设 计计（或 PPT，空白不够可添加附页） 第一章 电路的基本概念与基本定律 第一节 电路的组成和作用 （一）电路的含义及相
3、关概念 （二）电路的作用 实际电路、电路模型第二节 电路的基本物理量 （一）电流 （二）电压 （三） 电动势 （四） 电能 （五） 电功率第三节 电路的状态及特点 （一）短路 （二）开路 （三） 通路第四节 电流和电压的参考方向 （一）电压的参考方向及其表示方法 （二）电流的参考方向及其表示方法 （三）关联参考方向与非关联参考方向 （四）电源与负载的判断第五节 欧姆定律 （一）欧姆定律 （二）计算及意义第第 1 次教学活动设计次教学活动设计教学教学 环节环节内容设计与手段内容设计与手段导导 入入 新新 课课电路与模电课程是所有电学类课程的基础，本门课程是在高中电学内容的基础上深入研 究电路及模
4、拟电路的基本原理和基本理论，为今后相关课程的学习打下良好的基础。讲讲 授授 内内 容容本次课介绍电路模型的概念，电压、电流参考方向的概念，吸收、发出功率的表达式 和计算方法。 （以下的讲解以多媒体课件为辅助手段） 第一节 电路的组成和作用 （一）电路的含义及相关概念 （二）电路的作用 实际电路：由电工设备和电气器件按预期目的连接构成的电流的通路。 电路模型：反映实际电路部件的主要电磁性质的理想电路元件及其组合。 集总参数电路：由集总元件构成的电路。集总元件：假定发生的电磁过程都集中在元件内 部进行。 第二节 电路的基本物理量 （一）电流 （二）电压 （三）电动势 （四）电能 （五）电功率第三节
5、 电路的状态及特点 （一）短路 （二）开路 （三） 通路第四节 电流和电压的参考方向 电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁链、能量、电功率等。在线性电路分析中人 们主要关心的物理量是电流、电压和功率。 （一）电压的参考方向及其表示方法 （二）电流的参考方向及其表示方法 电流电压参考方向的意义及设定方法 （三）关联参考方向与非关联参考方向 （四）电源与负载的判断电功率：单位时间内电场力所做的功。 电路吸收或发出功率的判断：A. u, i 取关联参考方向： P=ui 表示元件吸收的功率P0 吸收正功率 (实际吸收)P0 发出正功率 (实际发出) P0 电路中外加输入激励作用所产生的响应。 RC
6、 电路的全响应 =强制分量(稳态解)+自由分量(暂态解) =零输入响应+零状态响应 。第第 5 次教学活动设计次教学活动设计教学教学 环节环节内容设计与手段内容设计与手段导导 入入 新新 课课从高中的电学部分到普通物理的电路部分，以及前几次课，我们分析的电路总是处于稳定 状态的电路，如果电路中含有电容、电感等储能器件，而在要分析的过程中又出现开关断 开闭合，支路的接入切除等动作，这时的电路如何分析，是本章要讨论的问题。讲讲 授授 内内 容容第二章电路的基本分析方法 第一节电阻元件、电感元件与电容元件 （二） 电阻元件 线性定常电阻元件：任何时刻端电压与其电流成正比的电阻元件 电压和电流的关系
7、功率的计算 （二）电感元件 线性定常电感元件：任何时刻，通过电感元件的电流 i 与与其磁链 成正比。电压和电流的关系、功率的计算 （三）电容元件 线性定常电容元件：任何时刻，电容元件极板上的电荷 q 与电流 u 成正比 电压和电流的关系、功率的计算第二节 换路与换路定律 （一）过渡过程概述 过渡过程的定义及其产生原因 （二）换路定则和初始值的确定第三节 RC 电路的响应（一）RC 电路的零输入响应：换路后外加激励为零，仅由动态元件初始储能所产生的电压和电流 RC 电路的零输入响应：00teUuRCtcRCt RCt CeRU RCeCUtuCi0 0)1(dd结论：电压、电流是随时间按同一指数
8、规律衰减的函数；响应与初始状态成线性关系，其衰减快慢与 RC 有关；电容不断释放能量被电阻吸收,直到全部消耗完毕.（二）RC 电路的零状态响应：动态元件初始能量为零，由 t 0 电路中外加输入激励作用所产生的响应。RC电路的零状态响应：)0( )1 (teUeUUuRCtSRCtSSc 1） 电压、电流是随时间按同一指数规律变化的函数；2）响应变化的快慢，由时间常数 RC 决定； 大，充电慢， 小充电就快。3）响应与外加激励成线性关系； （三）RC 电路的全响应 全响应 = 强制分量(稳态解)+自由分量(暂态解) 归归 纳纳 总总 结结动态电路的原理是与稳态电路完全不同的，首先要了解换路过程，
9、在换路过程的分析 掌握的基础上，掌握动态电路的方程为微分方程，动态电路的分析过程就是描述该电路的 微分方程建立和求解过程。第第 6 次课程教学方案次课程教学方案周次周次第 6 周课时数课时数3教学教学 章节章节第三章 一阶线性电路的时域分析 3.4 一阶 RC 线性电路时域分析的三要素法； 3.6 RL 电路的响应（选学）目标目标 要求要求重点掌握 RC 和 RL 电路的过渡过程，熟练掌握一阶电路的三要素法。重点重点 难点难点会用三要素法求解一阶电路。教学教学 方式方式 课堂讲授 小组活动 实验演示 难点答疑 提问 作业讲评 实践教学 考试测验 其他活动 媒体媒体 资源资源 文字教材 电子教案
10、 录像材料 录音材料 直播课堂 CAI 课件 IP 课件 其他资源： 课后课后 作业作业3-9，3-10，3-12板板 书书 设设 计计（或 PPT，空白不够可添加附页） 第三章 一阶线性电路的时域分析 第四节 一阶 RC 线性电路时域分析的三要素法分析一阶电路问题转为求解电路的三个要素的问题t effftf )()0()()(0第六节 RL 电路的响应 （1）RL 电路的零输入响应 （2）RL 电路的零状态响应 （3）RL 电路的全响应第第 6 次教学活动设计次教学活动设计教学教学 环节环节内容设计与手段内容设计与手段导导 入入 新新 课课作为最简单的动态电路一阶电路，我们上次课程介绍了其最
11、简单的响应零输入响应、 零状态响应，那么对于一阶电路，其复杂的响应又是什么样呢？又如何求解呢？这是本次 课要讨论的问题。引入三要素法求解一阶电路的响应。并介绍 RL 电路及解法。讲讲 授授 内内 容容第三章 一阶线性电路的时域分析 第四节 一阶 RC 线性电路时域分析的三要素法 电路中只含有一个储能元件，不论是简单的还是复杂的，它们的微分方程都是一阶常系数 微分方程，这种电路称为一阶线性电路。分析一阶电路问题转为求解电路的三个要素的问题t effftf )()0()()(0第六节 RL 电路的响应 （1）RL 电路的零输入响应（2）RL 电路的零状态响应（3）RL 电路的全响应ttLRLIIi
12、ee00)e1(0tLRLRUitR LSS LRU RU RUie0归归 纳纳 总总 结结动态电路的分析过程就是描述该电路的微分方程建立和求解过程，这一章主要讲解了动态 电路的各种响应，包括零输入响应、零状态响应、全响应及其求解方法：微分方程求解法 和三要素法。第第 7 次课程教学方案次课程教学方案周次周次第 7 周课时数课时数3教学教学 章节章节第四章 正弦交流电路 4.1 正弦交流电路的基本概念； 4.2 正弦交流电路的分析基础； 4.3 单一参数的交流电路目标目标 要求要求通过本章的学习，了解交流电的概念，理解正弦交流电的基本特性、交流电的相量表示法，能 够分析交流电路中的三个基本元件
13、：电阻、电容和电感以及由它们组成的交流电路。重点重点 难点难点相量法的原理及其电路定律的相量形式，正弦量的原理及其计算。教学教学 方式方式 课堂讲授 小组活动 实验演示 难点答疑 提问 作业讲评 实践教学 考试测验 其他活动 媒体媒体 资源资源 文字教材 电子教案 录像材料 录音材料 直播课堂 CAI 课件 IP 课件 其他资源： 课后课后 作业作业4-4，4-5，4-12，4-13板板 书书 设设 计计（或 PPT，空白不够可添加附页） 第四章 正弦交流电路 第一节 正弦交流电路的基本概念 （一）正弦量的周期、频率和角频率 （二）正弦量的瞬时值、幅值与有效值 （三）正弦量的相位、初相位和相位
14、差第二节 正弦交流电路的分析基础 （一）复数 （二）正弦量的相量表示 （三）正弦量的运算第三节 单一参数的交流电路 （一）纯电阻电路 （二）纯电感电路 （三）纯电容电路第第 7 次教学活动设计次教学活动设计教学教学 环节环节内容设计与手段内容设计与手段导导 入入 新新 课课上一章主要是含有直流电源和动态器件的电路在发生换路后的过渡过程问题分析，若电路 中还是含有电容和电感等动态器件，但是电源并不是直流电源，而是交流电源如何分析， 本章开始从最简单的交流电源正弦电源开始，并从正弦稳态电路分析起步，在此之前， 需要进行数学工具方面的准备，本章正是从这个层面展开。讲讲 授授 内内 容容第一节 正弦交
15、流电路的基本概念 （一）正弦量的周期、频率和角频率 （二）正弦量的瞬时值、幅值与有效值 （三）正弦量的相位、初相位和相位差正弦电流电路：激励和响应均为正弦量的电路称为正弦电路或交流电路正弦量瞬时值表达式：i(t)=Imcos(wt+y) 正弦电流、电压的有效值： II2mUU2m第二节 正弦交流电路的分析基础 （二）复数 （二）正弦量的相量表示 （三）正弦量的运算复数 A 的表示形式：A=a+jb ) 1(j为虚数单位向量形式：A=|A|ejq =|A|R 时，UL= UC U Q是反映谐振回路中电磁振荡程度的量，品质因数越大，总的能量就越大，维持一定量 的振荡所消耗的能量愈小， 振荡程度就越剧烈。则振荡电路的“品质”愈好。一般讲在要 求发生谐振的回路中总希望尽可能提高Q值。二.
