《電路原理實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)大綱（本科）

1、電路原理實(shí)驗(yàn)(Electric Circuit Experiment)課程代碼：05410007學(xué) 分：0.5學(xué) 時(shí)：16 (其中：課堂教學(xué)學(xué)時(shí)：0實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：16上機(jī)學(xué)時(shí)：0課程實(shí)踐學(xué) 時(shí)：0)先修課程：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、電路原理A(I)適用專業(yè)：生物醫(yī)學(xué)工程教 材：電路實(shí)驗(yàn)與Multisim仿真設(shè)計(jì)，陳曉平、李長杰，機(jī)械工業(yè)出版社， 2015.7一、課程目標(biāo)電路原理實(shí)驗(yàn)課程是生物醫(yī)學(xué)工程等電專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，是培養(yǎng)學(xué) 生分析問題、解決問題和動(dòng)手實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)。通過本課程的學(xué)習(xí)，能夠培養(yǎng)學(xué)生 有關(guān)電路連接、電工測量及故障排除等基本實(shí)驗(yàn)技能，掌握常用儀器儀表的基本原理、 使用與選擇方

2、法，學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的采集與處理、各種現(xiàn)象的觀察與分析，學(xué)會(huì)熟練使用 Multisim軟件對電路性能進(jìn)行仿真分析。為今后從事工程技術(shù)工作、科學(xué)研究以及開拓 技術(shù)領(lǐng)域工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。(-)知識(shí)方面掌握測量與分析直流電路參數(shù)和基本性能的方法，通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，加深對 于電阻網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)電壓、戴維寧定理的理解和認(rèn)識(shí)；掌握交流電路中電壓表、電流表和功率表的正確使用方法，加深對阻抗、阻抗 角和相位角等概念的理解；掌握分析交流電路基本性能的方法，通過觀察二階RLC串 聯(lián)電路的動(dòng)態(tài)過程、RLC串聯(lián)諧振電路的特性、并聯(lián)交流電路中的諧振現(xiàn)象、交流電路 中的互感現(xiàn)象以及三相電路的電路參數(shù)的測量，對實(shí)驗(yàn)參數(shù)或結(jié)果進(jìn)行合理分

3、析和解 釋，驗(yàn)證電路特性，加深對相關(guān)電路原理知識(shí)的理解。(二)能力與素質(zhì)方面能夠應(yīng)用Multisim軟件搭建電路圖，能夠使用虛擬儀器，分析電阻網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn) 電壓；能夠熟練掌握線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)開路電壓、輸入電阻的測量方法；能夠運(yùn)用 測量數(shù)據(jù)驗(yàn)證戴維寧定理;能夠運(yùn)用Multisim軟件分析二階RLC串聯(lián)電路在直流電壓和方波激勵(lì)下的欠阻尼和過阻尼響應(yīng)波形；能夠熟練使用交流電壓表、交流電流表和功率表測量元件的等效參數(shù)；能夠運(yùn)用Multisim仿真軟件分析RLC串聯(lián)諧振電路的特性；掌握測繪通用諧 振曲線的方法，理解Q值對通用諧振曲線的影響；能夠掌握日光燈電路的連接；理解電容與感性支路并聯(lián)時(shí)電路中的諧振現(xiàn)

4、象； 掌握提高功率因數(shù)的方法；能夠用交流法測定同名端，用互感電動(dòng)勢法測量耦合線圈的互感系數(shù)；能夠熟練測量三相星形負(fù)載電路的各電壓、電流及功率；通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證對稱三 相電路的線電壓和相電壓、線電流和相電流之間的關(guān)系；理解三相四線制系統(tǒng)的中線的 作用；能逐步培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、判斷和歸納能力；能培養(yǎng)學(xué)生基于實(shí)驗(yàn)方案 構(gòu)建復(fù)雜實(shí)驗(yàn)電路的能力；能通過實(shí)驗(yàn)過程獲得與團(tuán)隊(duì)成員協(xié)作的能力及組織能力。二,課程目標(biāo)與專業(yè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系本課程支持的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)如下：指標(biāo)點(diǎn)4.掌握電子、計(jì)算機(jī)和信息處理等專業(yè)基本知識(shí)，通過生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的獲 取，具備對其進(jìn)行分析、處理、模擬和識(shí)別的能力；指標(biāo)點(diǎn)5.能夠熟

5、練掌握并應(yīng)用各種電子儀器與設(shè)備，具備對醫(yī)學(xué)電子設(shè)備進(jìn)行分 析、研發(fā)和使用維護(hù)的能力；指標(biāo)點(diǎn)6.能夠基于生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的相關(guān)背景知識(shí)，進(jìn)行合理分析，評價(jià)醫(yī)學(xué) 電子設(shè)備與裝置的設(shè)計(jì)方案對社會(huì)、健康、平安、法律以及文化的影響，并理解應(yīng)承當(dāng) 的責(zé)任；指標(biāo)點(diǎn)9.具有自主學(xué)習(xí)的意識(shí)，樹立終身學(xué)習(xí)的決心，可以通過各種現(xiàn)代化的工 具與手段，不斷學(xué)習(xí)，以提高自身適應(yīng)社會(huì)的能力。業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)指標(biāo)點(diǎn)4指標(biāo)點(diǎn)5指標(biāo)點(diǎn)6指標(biāo)點(diǎn)9課程目標(biāo)1.1課程目標(biāo)1.2q課程目標(biāo)2.1qq課程目標(biāo)2.2課程目標(biāo)2.3課程目標(biāo)2.4q課程目標(biāo)2.5課程目標(biāo)2.6課程目標(biāo)2.7課程目標(biāo)2.8課程目標(biāo)2.9三、本課程開設(shè)的實(shí)驗(yàn)工

6、程編號(hào)實(shí)驗(yàn)工程名稱學(xué)時(shí)類型要求對應(yīng)的課程目標(biāo)1直流電路的節(jié)點(diǎn)電壓分析2驗(yàn)證性必做1.1, 2.1, 2.92戴維寧定理2驗(yàn)證性必做1.1, 22 2.93RLC串聯(lián)電路的動(dòng)態(tài)過程分析2驗(yàn)證性必做1.2, 2.3, 2.94交流參數(shù)的測量2驗(yàn)證性必做1.2, 2.4, 2.95諧振電路的分析2驗(yàn)證性必做1.2, 2.5, 2.96并聯(lián)交流電路的諧振及功率的提高2驗(yàn)證性必做1.2, 2.6, 2.97交流電路中的互感2驗(yàn)證性必做1.2, 2.7, 2.98三相電路的電流、電壓及功率2驗(yàn)證性必做1.2, 2.8, 2.9實(shí)驗(yàn)1.直流電路的節(jié)點(diǎn)電壓分析1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求熟練掌握Multisim軟件分析

7、電路的基本方法；分析電阻網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn)電壓。2、實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容利用Multisim軟件正確畫出電路的原理圖；利用虛擬儀表測量電路中各結(jié)點(diǎn)的電壓并記錄下來。3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析整理測量的各結(jié)點(diǎn)電壓數(shù)據(jù)，與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比擬。(2)總結(jié)使用Multisim軟件分析電路的步驟和考前須知。實(shí)驗(yàn)2.戴維寧定理1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求學(xué)習(xí)線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測量方法；加深對戴維寧定理的理解。2、實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容(1)用直接法、補(bǔ)償法測有源線性一端口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓;用半電壓法測量輸入電阻。(2)將不同方法測出的等效電路與有源線性一端口網(wǎng)絡(luò)分別帶相同的負(fù)載，測得對應(yīng) 的負(fù)載電流。3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析(1)整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證

8、戴維寧定理；(2)比擬不同方法測得的電流值，分析誤差原因。實(shí)驗(yàn)3. RLC串聯(lián)電路的動(dòng)態(tài)過程分析1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求應(yīng)用Multisim軟件分析二階RLC串聯(lián)電路的動(dòng)態(tài)過程，觀察并分析在直流電壓和 方波激勵(lì)下的欠阻尼和過阻尼響應(yīng)波形及其狀態(tài)軌跡。2、實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容(1)觀察并記錄直流電壓下二階RLC串聯(lián)電路過阻尼、欠阻尼情況下的零輸入響應(yīng) 和零狀態(tài)響應(yīng)及其狀態(tài)軌跡。(2)觀察并記錄二階RLC串聯(lián)電路的方波響應(yīng)及其狀態(tài)軌跡。3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析(1)繪制出直流電壓下零狀態(tài)、零輸入響應(yīng)的電壓、電流波形圖及其狀態(tài)軌跡；(2)繪制出方波激勵(lì)下欠阻尼、過阻尼情況下的狀態(tài)軌跡。實(shí)驗(yàn)4.交流參數(shù)的測量1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c

9、要求熟練使用交流電壓表、交流電流表和功率表測量元件的等效參數(shù)；加深阻抗、阻抗 角和相位角等概念的理解。2、實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容(1)用交流電壓表、交流電流表和功率表分別測出電阻元件兩端的電壓有效值、流過 元件的電流有效值和元件所消耗的有功功率；(2)同樣的方法測出電容元件、電感線圈的各參數(shù)；(3)將電阻、電容器和電感線圈串聯(lián)作為被測元件，測量其總電壓、總電流和功率以 及各元件兩端的電壓。3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析(1)整理測量數(shù)據(jù)，并計(jì)算相應(yīng)待測元件的元件參數(shù)；(2)根據(jù)測得的數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果，按比例繪出相應(yīng)的相量圖。實(shí)驗(yàn)5.諧振電路的分析1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求使用Multisim軟件分析諧振電路的特性；分析電路參數(shù)

10、對串聯(lián)諧振電路的影響；掌 握測繪通用諧振曲線的方法。2、實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容(1)觀察RLC串聯(lián)電路的諧振現(xiàn)象，確定電路的諧振點(diǎn)；(2)學(xué)習(xí)測繪RLC串聯(lián)諧振電路的通用諧振曲線的方法，了解電路Q值對通用諧振 曲線的影響。3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析(1)整理測量數(shù)據(jù)，繪出通用諧振曲線，利用此曲線，計(jì)算電路品質(zhì)因數(shù)和通頻帶。(2)總結(jié)RLC串聯(lián)諧振電路的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)6.并聯(lián)交流電路的諧振及功率的提高1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求觀察并研究電容與感性支路并聯(lián)時(shí)電路中的諧振現(xiàn)象；掌握提高功率因數(shù)的方法； 學(xué)會(huì)日光燈電路的連接。2、實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容(1)正確連接日關(guān)燈電路，測量電路的功率、電流、電源電壓、燈管兩端電壓及鎮(zhèn)流 器兩端電壓；(

11、2)接入電容箱，逐漸增加電容值，觀察總電流、燈光支路電流及電容支路電流的變 化。3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析(1)整理測量數(shù)據(jù)，找出諧振點(diǎn)。比擬諧振點(diǎn)的總電流和各支路電流的大小。(2)總結(jié)并聯(lián)諧振電路的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)7.交流電路中的互感1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求觀察交流電路中的互感現(xiàn)象；掌握同名端的測定；掌握互感系數(shù)的測量方法。2、實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容(1)觀察互感現(xiàn)象；(2)用交流法測定同名端；(3)用互感電動(dòng)勢法測量耦合線圈的互感系數(shù)。3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析(D說明并解釋實(shí)驗(yàn)中所觀察到的現(xiàn)象；(2)整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，畫出測定互感的電路，計(jì)算所測互感系數(shù)。實(shí)驗(yàn)8.三相電路的電流、電壓及功率1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求熟練使用交流測量儀表測量電

12、壓、電流及功率；驗(yàn)證對稱三相電路的線電壓和相電 壓、線電流和相電流之間的關(guān)系；理解三相四線制系統(tǒng)的中線的作用。2、實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容(1)測定三相電源的相序；(2)測量三相星形聯(lián)接電路的各種參數(shù)：即對稱星形負(fù)載有中線、對稱星形負(fù)載無中 線、不對稱星形負(fù)載有中線、不對稱星形負(fù)載無中線這四種情況下，電路中的各電壓、 電流及功率。3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析(1)整理測量數(shù)據(jù)，計(jì)算相應(yīng)的三相總功率，比擬各種情況下相、線各量的關(guān)系。(2)總結(jié)對稱三相電路、不對稱三相電路的特點(diǎn)，說明中線的作用。四 學(xué)時(shí)分配及教學(xué)方法及對指標(biāo)點(diǎn)的支撐實(shí)驗(yàn)內(nèi)容教學(xué)形式及學(xué)時(shí)分配教學(xué)方法對指標(biāo)點(diǎn)的支持課堂教學(xué)實(shí)驗(yàn)上機(jī)課程實(shí)踐小計(jì)實(shí)驗(yàn)1.直流電

13、路的節(jié)點(diǎn)電壓分析22講授、演示、仿真實(shí)驗(yàn)4、 5、 6、 9實(shí)驗(yàn)2.戴維寧定理22講授、演示、實(shí)際操作4、 5、 6、 9實(shí)驗(yàn)3. RLC串聯(lián)電路的動(dòng)態(tài)過程分析22講授、演示仿真實(shí)驗(yàn)4、 5、 6、 9實(shí)驗(yàn)4.交流參數(shù)的測量22講授、演示實(shí)際操作4、 5、 6、 9實(shí)驗(yàn)5.諧振電路的分析22講授、仿真實(shí)驗(yàn)4、 5、 6、 9實(shí)驗(yàn)6.并聯(lián)交流電 路的諧振及功率的提 高22講授、實(shí)際操作4、 5、 6、 9實(shí)驗(yàn)7.交流電路中 的互感22講授、實(shí)際操作4、 5、 6、 9實(shí)驗(yàn)8.三相電路的電流、電壓及功率22講授、實(shí)際操作4、 5、 6、 9合計(jì)1616五 課程考核與畢業(yè)要求達(dá)成度計(jì)算（一）考核方式

14、實(shí)驗(yàn)工程考核要求本實(shí)驗(yàn)課程以考查為主，考核的內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)過程的表現(xiàn)（其中包含分析與解決問 題的能力）、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量及實(shí)驗(yàn)的出勤率。分析與解決問題的能力采用提問和現(xiàn)場 操作的方式進(jìn)行。分析、判斷與歸納實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行 考查。實(shí)驗(yàn)課程成績評定實(shí)驗(yàn)成績中出勤占10%,實(shí)驗(yàn)過程表現(xiàn)占60%、實(shí)驗(yàn)報(bào)告及思考題占30%。指導(dǎo) 教師以課堂提問抽查、實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)報(bào)告為依據(jù)進(jìn)行評分，給出每次實(shí)驗(yàn)成績并記錄在冊。成績組成 與權(quán)重考核/評價(jià)環(huán)節(jié)分值考核/評價(jià)細(xì)那么對應(yīng)的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)出勤、預(yù)習(xí)10%出勤狀況，預(yù)習(xí)評價(jià)10能按時(shí)到勤，遵守實(shí)驗(yàn)規(guī)定，不損壞實(shí) 驗(yàn)設(shè)備（占5%）；能夠預(yù)習(xí)，并理解實(shí) 驗(yàn)原理及目的（占5%）。6實(shí)驗(yàn)過程60%實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)60按照預(yù)設(shè)方案操作實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀表，正 確完成實(shí)驗(yàn)（占25%）；實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn) 確性（占20%）；利用所學(xué)知識(shí)分析解 決問題的能力（占15%）。各個(gè)實(shí)驗(yàn)在 總分中所占權(quán)重系數(shù)以課時(shí)數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)。4、 5、 6、 9實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告評價(jià)30主要考察學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和430%實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的能力。要求報(bào)告字 跡工整、格式規(guī)范（占10%）；數(shù)據(jù)準(zhǔn) 確（占10%）；并按要求完成相應(yīng)思考 題（10%）。（二）本課程畢業(yè)要求達(dá)成度計(jì)算1.計(jì)算方法：實(shí)驗(yàn)成績;出勤預(yù)習(xí)x