高教社2023宋涛25 《电工基础》教学方案 电路的暂态分析 RL串联电路的零输入响应.docx

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1、电工基础教学方案授课时间授课班级上课地点教学项目(任务)名称R1串联电路的零输入响应课时数2教学内容主要知识点R1电路零输入响应的概念；R1电路放电过程的定量分析重点、难点理解零输入响应电路特点；理解零输入响应曲线教学目标专业能力使学生掌握R1电路零输入响应基本概念、分析电路的零输入响应方法能力掌握R1电路零输入响应的分析方法社会能力团队协作能力，分析并解决问题的能力学生情况分析授课对象一般为电子信息工程技术专业普专大一新生教学环境要求教室、实训室教学方法教学做一体化教学手段多媒体演示结合实物展示，学生实训教学过程设计教学步骤教学内容学生活动时间分配(min)教师:序号：25任务描述与课程导入

2、对于外加激励为零，仅由动态元件初始储能使电路产生电流、电压现象，我们称为电路的零输入响应，这里的“零”输入是指没有外部输入的意思。本知识点是要对R1电路的零输入响应进行定量分析，并分析时间常数对响应的影响.结合电路图，正确理解R1电路的零输入响应的概念。基于欧姆定律与基尔霍夫定律，对R1电路的放电过程进行定量分析。理解零输入响应电路特点；理解零输入响应曲线；了解时间常数对电路响应的影响。跟随教师的思路认真听讲，回顾已学内容54.6.1R1串联电路的零输入响应知识准备I、SI_IRT图4-67R1零输入响区如图4-6T所示电路，开关S原:处于稳态，电感上流有电流/,所1,W=-Zj;,在r=0时

3、S置于2,电i21与电阻R构成回路，电感开始对电E程也是一个零输入响应过程。我们现在就来分析换路后瞬间至I卜，先置于1,电路储磁场能量为原被断开，电感且放电，这一过J电路进入新的跟随教师的思路认真听35稳定状态这段时间内电感、电阻两端的电压人和“R及电流i的变化。1.过程分析在换路瞬间，因为电感上电流不能突变，依然保持为/0。此时电阻两端的电压为ur(O+)=1oR由KV1可知，此时电感1两端的电压将从零突变为IoR。换路后，随着电阻不断地消耗能量，电流i也不断减小，同时电阻电压心与电感电压N1也逐渐降低，直到全部降为零，过渡过程结束，电路进入一个新的稳态。在这个过程中，电感线圈原先所储存的能

4、量W=；逐渐地被电阻以热能的形式所消耗。讲，并积极回答问题知识准备2.定量分析由图4-6-1所示电路，我们可以得到换路后电路的KV1方程为Ur+U1=O因为u1i=iR,U1=1dHdt,并结合初始条件%+)=/。，可得z=0e1(4-6-1)电阻与电感上电压分别为Rur=iR=R1oe1(4-6-2)Ru1=uR=R0e1(4-6-3)由公式(461)(4-6-3)可知，换路后的电流从初始值Z0开始随时间t按指数函数的规律衰减，电阻和电感两端电压心和乙也分别从各自的初始值oR和一/。r按同一指数规律衰减。图4-6-2给出了换路后元件电压和电路电流随时间变化的曲线。三匚,图4-6-2R1零输入

5、响应曲线跟随教师的思路认真听讲，并积极回答问题35例4.6.1在图46-3所示电路中，一实际电感线圈(图中虚线部分)和电阻RO并联后与直流电源接通。已知US=22ov,RO=40Q,电感线圈的电感1=IH,内阻R=20。，电路处于稳态。试求开关S打开后，电流i的变化规律和电感线圈两端电压的初始值心(0+)。解：以开关S闭合时刻为计时起点。电路的时间常数为跟随教师的思路认真听讲，并积极回答问题11,、通过例题讲解R1电路零输入响应分析=(s)Ro+R60过渡过程的初始电流为,小、小、US220一八、f1=z(0)=z(0-)=11(A)R20电流i的变化规律为/=Z0e,=11e-60z(A)电感线圈两端的初始电压为M；(O+)=-/ox/?o=-1140=-440(V)教学步骤教学内容学生活动时间分配作业在看懂例题，深刻理解R1零输入响应基础上，选做习题库中跟R1零输入响应有关习题教学参考资料、网站电路分析基础赵伟光北京：清华大学出版社教学后记（包括自我评价与学生评价，教学过程的全面分析）学生们基础有差别，注意个别指导，注重培养学生学习的兴趣，多与学生互动，需要加强培养学生理论联系实际和解决实际问题的综合应用能力。（注：教学过程设计部分可加页；表格中的单元格可合并、拆分）