戴维南定理课件

戴维宁定理教案

（浙江师范大学）

执教 陆文文 科 目 电路 课 型 新授课

课题 戴维宁定理 时 间 2015-5 班 级 电子2班

知识

目标

一、理解戴维南定理，能用求解单口网络的戴维南等效电路

二、教学关键：开路电压和等效电阻的意义和计算

能力

目标

培养学生分析问题的能力，激发他们对此课程的喜爱。

情感

目标 让学生能更好的认识自我，并不断提高自我。

注意点

师生“教”与“学”的融合，加强师生交流。 课前

准备 查阅资料

制作课件

教学

环节

教 学 程 序

设 计 意 图

复

习

提

问

概念回顾

二端网络：任何具有两个出线端的部分电路。

无源二端网络：不含有电源的二端网络。

含源二端网络或有源二端网络：含有电源的二端网络。

（1)对二端网络的认识（2）为戴维宁定理的运用即求开路电压和等效电阻垫定基础。

（3）引导学生观察电路总结规律。对学生的观察出的结论表示认同并表扬。

引

出

课

题

我们知道，简单电路中电流的计算的确比求解复杂电路中电流的简单。

启发学生思考若这个网络是一个电源那多方便解题，引出戴维南定理。 （1）本环节通过复习旧课，提出新问题，引导学生思考对同一负载而言流过的电流是否相等呢？

（2）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。

(3)通过提问，为如何求解某一条支路的电流打下埋伏。自然的将话题转入到本节课要学的内容上来，前后自然衔接。

讲授

新课

·

戴维

南定

理

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U0c，内阻r0等于该网络的入端电阻R0（即网络中各电动势短接时，两出线端间的等效电阻）。

对戴维宁定理引出的处理，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。

《戴维南定理》教学设计

案例摘要 本课要求学生掌握戴维南定理的内容和应用，通过运用戴维南定理求解某一支路电流、电压，培养学生应用戴维南定理分析、计算电路的能力。

基本信息

教学题目 第四章 电路定理 第三节 戴维南定理

所属学科 电气自动化 学时安排 1课时 年级 2016级电气自动化

所选教材 电路（第5版） 高等教育出版社

一、教材分析

《戴维南定理》是《电路》课程第四章的内容，是学生掌握电路分析与计算的重要内容，也是提升学生解决问题能力的重要手段，根据课程标准的要求，学生应掌握有源二端网络的开路电压和无源二端网络的等效电阻的计算方法及戴维南定理的应用。

二、学习目标与任务

1．学习目标描述（知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观）

知识与技能：

（1）理解二端网络的概念，能分清有源二端网络和无源二端网络。

（2）掌握有源二端网络的开路电压和无源二端网络的等效电阻的计算方法。

（3）掌握戴维南定理的内容：会用戴维南定理求解电路中某一条支路的电流，并能熟练应用到实际电路中。

过程与方法：

（1）讲授法：通过教师的启发，引导学生边想步骤边画图，边求解。从而达到会应用戴维南定理分析、计算复杂直流电路的目的。

（2）讨论法：在戴维南定理讲解的过程中提出问题进行讨论，提高学生学习的兴趣和动机。

（3）启发式教学法：在应用戴维南定理解题的过程中通过教师的启发、点拨、引导学生在理解戴维南定理实质的基础上按照一定的逻辑顺序，逐步求解，从而达到会应用戴维南定理的目的。

情感态度与价值观：

（1）激发学生对新课的探究热情，增进师生之间的情感交流。

（2）通过戴维南定理的学习，使学生学习处理复杂问题时所采用的一种化繁为简的思想。

2．学习内容与学习任务说明（学习内容的选择、学习形式的确定、学习结果的描述、学习重点及难点的分析）

学习内容的选择：本节内容是电路定理的重点，如果按传统教学讲起来比较枯燥乏味，可以通过引导和启发的教学模式，让学生掌握其内容。

- 1 - 归纳总结戴维南定理

戴维南定理是一个著名的结构力学定理，它的发现是由英国工程师Adriano Davinin 1864年发明的。它说明了一个物体的内部结构和其外部形状之间的联系。定理指出，一个物体的内部结构是它能承受外力的能力的重要因素。

戴维南定理解释了当施加某种外力时，一个物体的内部结构如何影响它的行为。它指出，当一个柱子的立柱连续的，它的剪切强度就大些，而反之，如果它的立柱不是连续的，就会减小剪切强度。

戴维南定理的应用也有很多，一个最重要的应用是工程设计。它可以帮助工程师设计出能承受特定荷载和外力的构件。该定理还有助于设计更坚固、更稳定的机械设备和建筑物。

另一个重要的应用是材料科学。它有助于确定一个材料在特定外力作用下的疲劳行为和抗压强度。此外，它也有助于确定一个材料在环境温度和湿度的变化下的强度变化。

总的来说，戴维南定理是一个重要的工程和材料科学原理，它指导着设计构件的大量工程设计、机械设备设计和建筑物设计，它也有助于确定一种材料的抗压强度。它的应用是在现代工程设计中非常重要的，它也是现代科学和技术发展之重要一环。

实验三 戴维南定理的验证

一、实验目的

1. 验证戴维南定理。

2. 加深对等效电路概念的理解。

3. 掌握测量有源二端网络等效电路参数的方法。

二、实验设备

电工实验设备台；万用表 UT61A；直流电流表 0-2A；电阻元件若干；导线若干。

验室常见电阻值（单位：欧姆）：330、510、750、1K、1.5K、2K、2.4K、3K、4.7K

三、实验原理

由戴维南定理可知：任何一个线性含源二端网络Ns，对外电路来说，可以用一个电压源模型来等效，此电压源的电动势等于该网络Ns的开路电压uoc，而电源内阻等于该网络中所有的独立电源置零后的输入电阻Req，如图4-1所示。

NS 外电路11'Req 外电路11'uoc+-+-u

（a） (b)

图1-1

四、实验设计

1、实验所用电路设计（方案不唯一，可自行设计，设计电路请选用实验室常用电源与电阻）

R1+-R4mAV++--R2R3RLus100

100 1k 100 11'

图1-2

五、实验步骤

1. us接直流稳压电源，用实验台上的电压表测量us电源电压，从12--24V之间任选一电压值，调节电源电压粗、细调旋钮使电压表显示值为自己的选定电压。

2. 按图1 - 2联接电路，根据表格更换负载电阻RL，并记录RL电阻的电压与电流。（注意：如果所用实验台没有表中电阻，可用其他阻值电阻代替）

表1-1

RL (Ω) 0 30 51 100 430 510 1K 2K ∞

I (mA)

U (V)

3. 根据自已设计的实验电路，通过计算，求出等效电源电动势E和内阻R0的理论值并填入表1-2。（注意：请将自己的测量方法写在报告中）

4. 将电路a、b间的负载RL断开，自行设计实验方法测量有源二端网络等效电源的电动势E’和内阻R0’，填入表1-2中。

表1-2

E（理论值） R0（理论值） E’（测量值） R0’（测量值）