《计算机电路基础》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机电路基础（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、文档供参考，可复制、编制，期待您的好评与关注！ 江苏省南京工程高等职业学校课程单元教学设计首页课程课题： 1、电路基本概念和基本定律一授课教师韩菁学时数2授课班级13071班授课日期2014.9.3教学地点教学目标能力目标知识目标素质目标 理解电压、电流的参考方向和关联参考方向； 理解电压源、电流源的特性及功率计算；电压、电流和功率的概念及方向。掌握电路的三种状态。培养学生独立思考的能力。培养学生对例题的理解能力。培养学生分析问题、解决问题的能力。 培养学生发散思维的能力。学生通过完成相关练习题，加深理解。教学重点与难点教学重点：电路中三个重要物理量教学难点：电路中三个重要物理量能力训练任务及
2、案例任务一：电路的作用与电路模型以及集总假设的概念任务二：电路中三个重要物理量任务三：二端元件和受控源任务四：电路三种状态教学准备制作教材第一章“电路基本概念和基本定律”这一章节上课用PPT。参考电路基本知识相关内容，准备相关练习题。设计电路基本概念和基本定律的教学计划。参考资料计算机电路基础电工基础教学反思本章主要是介绍电路的一些基本概念和基本的定律，是学习电路理论的基本知识，内容比较简单，根据例题讲解，学生比较容易接受。江苏省南京工程高等职业学校课程单元教学设计主页步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配告知（教学内容、目的）教学内容：电路基本概念和基本定律。教学目的：通过本次课的学习
3、，学生能 对电路的一些基本概念有所了解，能够熟练的使用基尔霍夫定律。讲授课件演示听讲思考3引入（任务项目）结果过程。学生思考： 什么是电路，举个身边平常的简单用电器的电路组成？问题引入多媒体课件演示学生思考个别回答2子项目1任务一：电路的作用与电路模型以及集总假设的概念重点讲解课件展示认真听讲5训练1填空题1、问答题1。提示启发个别提问思考讨论5子项目2任务二：电路中三个重要物理量重点讲解课件展示认真听讲15训练2问答题2、6、计算1。提示启发个别提问思考讨论10子项目3任务三：二端元件和受控源重点讲解课件展示认真听讲15训练3填空题4、计算6。提示启发个别提问思考讨论5子项目4任务四：电路三
4、种状态重点讲解课件展示认真听讲15训练4填空5、判断4提示启发个别提问思考讨论5综合训练归纳电路基本概念与基本定律，讲述项目任务进行过程中遇到的问题。讲授板书学生思考3归纳电路基本概念与基本定律讲授演示学生思考2作业习题指导练习 附件：课程单元教学设计实施方案项目一 电路基本概念与基本定律【课前准备】 点名考勤 准备教学工具：U盘、多媒体。 教学方法：问答法、讲授法、问题引入、项目任务教学。 教学手段：多媒体教学；提问讨论。【新课引入】步骤一：告知（教学内容、目的）（时间5分钟）教学内容：电路基本概念和基本定律。教学目的：通过本次课的学习，学生能 对电路的一些基本概念有所了解，能够熟练的使用基
5、尔霍夫定律。步骤二：引入（项目任务）（时间5分钟）教学方法：问题引入，利用多媒体演示。简单电路组成。提问：什么是电路，举个身边平常的简单用电器的电路组成？学生思考： 电路组成、作用及模型； 电路中重要的三个物理量； 电路中各物理量的计算方法；针对这些问题，来学习电路的基本知识和基本定律启发思考，引出问题：电路的基本知识和基本物理量以及各物理量的计算方法【新课讲授】教学方法：多媒体展示，例题分析与练习习题相结合。如果要丰富这一演讲稿，分以下几项任务完成：任务一：电路的作用与电路模型以及集总假设的概念1.1.1 电路的作用电路: 电流流通的路径。电路的作用:电路是实现电能的传输和转换。电路组成 :
6、 电源: 是向电路提供电能的设备 负载: 是指各种用电设备和元器件总称 中间环节部分: 由电子元器件组成完成复杂功能的电子系统。 1.1.2 电路模型实际的电元件往往都不是单一参数的理想元件。为了突出元件的主要特性，忽略其次要因素，把它近似地看成单一参数的理想电路元件 。用理想电元件所组成的电路，称为实际电路的电路模型。电路模型是对实际电路抽象和概括。 1.1.3 集总假设为了简化对器件性能的描述和简化对电路分析和计算，假设在一定的条件下，忽略其次要物理过场，只考虑实际元件的主要特性，这样假设称为集总假设。 集总假设的条件是：电场作用(充放电)只发生的电容元件上，磁场作用(磁能的贮存和释放)只
7、发生在电感元件上，而且都没有电磁能量的损失。 集总假设的元件称为理想元件（集总参数元件，简称集总元件），简称电路元件。任务二：电路中三个重要物理量（电流、电压和功率）电流、电压和功率是电路中三个重要的物理量，是对电路分析和计算的重要参数。 1.2.1 电流电荷的定向运动产生电流。 单位：安培（安），用字母A表示 。 1A=1000 mA ； 1mA=1000 A正电荷运动方向为电流的正方向。n 大小和方向不随时间而变的电流为直流电流 （用大写字母I 表示 ）；n 大小随时间变化而方向不随时间变化的电流称为变动电流 i ；n 大小和方向都随时间而变化，这样的电流称之为交流电流 i 。 在分析和计
8、算电路前假设流过元件上电流的方向称为电流参考方向 ；n 当所求得电流为正值，说明流过元件上电流的实际方向与假设的电流参考方向一致；当所求得电流为负值，则实际电流方向与电流参考方向相反 。参考方向是一种分析方法，只有在参考方后，电流和电压才有正、负之分。 1.2.2 电压和电位1.电压 ： 定义:单位正电荷在电场力的作用下，从电场中的a 点移到b点，所做的功，称为电场中a、b两点间电压。 单位：伏特（伏），用大写字母V表示。 1V=1000mV 1mV=1000V 电压方向规定：由高电位(“+”极性端)指向低电位(“-”极性端) ;电压方向用下标方式表示，如a、b两点之间的电压方向由a(+) 指
9、向b(-)，可表示为Uab。 2.电位:选定电路中的某一点作为电压的参考点，称为零电位点。 电路中的任一点到零电位点的电压称为该点的电位。 1.2.3 关联参考方向分析电路的时候，设定的电流参考方向和电压参考方向 一致，称为关联参考方向。电流和电压的参考方向不一致，称为非关联参考方向。 关联参考方向 非关联参考方向1.2.4 功率正电荷从高电位移向低电位，是电场力对电荷作功的结果，电场的能量消耗在元件上。元件消耗电场的能量称为元件吸收能量或元件消耗功率。这时元件上的电流方向和电压的方向是一致的 .正电荷从低电位移向高电位，必须由外力对电荷作用以克服电场力，元件需发出能量(元件向电路提供能量)，
10、即元件向电路提供功率。这时元件上的电流方向和电压的方向是相反的。 元件上的功率计算公式：P = U I 元件上电流和电压的参考方向符合关联参考方向：当P 0，元件消耗功率，该元件被称为电路的负载。当P 0，元件向电路提供功率，该元件被称为电源。 当P 0，吸收功率，手机电池是负载。 充电器上的电压和电流为非关联参考方向， P =E I = 2.5V0.02A= 0.5W 功率P0，充电器向手机电池提供功率，是电源。 任务三：二端元件和受控源1.3.1 电阻元件 物体对电流的阻碍作用称为该物体的电阻。 用符号R表示 ，单位：欧姆() 。 常有如下换算：1k(1千欧)=1000 1M(1兆欧)=1
11、000 K 电阻的倒数G =1/R，称为电导。单位:西门子“S”。 n 在关联参考方向下，电阻上的电流和电压的关系为-欧姆定律 R=U/I可写成 U=RI 说明：通过电阻的电流与加在电阻上的电压成正比; 如果 R 值不随外加电压(电流)变化，此电阻R 称为线性 1.3.2 电压源独立电压源是一个二端元件，简称为电压源.任何电压源都含有电动势E和内阻RS，它的模型如图 。 U:电压源的端电压。RL:外接的负载电阻。U = I RL = E I RS电源E输出功率为PE = I2 RL + I2 RS ，这里:I2 RL 为负载功率, I2 RS 为电源内阻消耗功率.当电源内阻 RS = 0 时，
12、称为理想电压源电源.电源内部无电压降，输出一个恒定电压 U = 电动势E ，理想电压源电源1.3.3 电流源独立电流源简称电流源. 图中虚线左边所示。IS是电流源的电流，RS是电流源的内阻。当RS=或RSRL时,称为恒流源或理想电流源,流过负载电流I 恒等于电流源的电流IS.当电路中不能满足条件RSRL 时，流过RL的电流等于被其内阻RS 分流后的剩余部分。 RS 越小，分流越大，流过负载的电流I越小。电流源的输出特性如图1.19中的斜线所示。理想电流源端电压 的大小完全由外电路的负载所确定 【例题1.3】计算图1.20所示电路中独立电流源所提供的功率。电阻的压降为： UR= I R=23= 6V
