電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第3版）-張金華10.1 瞬態(tài)過程與換路定律

10瞬態(tài)過程【課題名稱】10.1瞬態(tài)過程與換路定律【課時(shí)安排】1課時(shí)（45分鐘）【教學(xué)目標(biāo)】1．理解瞬態(tài)過程，了解瞬態(tài)過程在工程技術(shù)中的應(yīng)用。2．理解換路定律，能運(yùn)用換路定律求解電路的初始值。【教學(xué)重點(diǎn)】重點(diǎn)：運(yùn)用換路定律求解電路的初始值【教學(xué)難點(diǎn)】難點(diǎn)：運(yùn)用換路定律求解電路的初始值【關(guān)鍵點(diǎn)】對(duì)于換路定律的理解【教學(xué)方法】講授法、談話法、理論聯(lián)系實(shí)際法、多媒體展示法、類比法【教具資源】多媒體課件【教學(xué)過程】一、導(dǎo)入新課教師可通過如圖10.1所示的實(shí)驗(yàn)電路或結(jié)合多媒體仿真技術(shù)，向?qū)W生展示當(dāng)合上開關(guān)S后三個(gè)燈的變化過程，即白熾燈EL1立刻正常發(fā)光；白熾燈EL2是逐漸變亮的，經(jīng)過一段時(shí)間達(dá)到與白熾燈EL1同樣的亮度；白熾燈EL3閃亮一下就不亮了，為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？以此引出瞬態(tài)過程的概念。圖圖10.1實(shí)驗(yàn)電路二、講授新課教學(xué)環(huán)節(jié)1：瞬態(tài)過程教師活動(dòng)：教師可通過多媒體動(dòng)畫或結(jié)合與學(xué)生生活密切相關(guān)的一些實(shí)際例子，如火車的啟動(dòng)、電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)等等都需要一個(gè)過程，又如電容器的充電過程，來講解瞬態(tài)過程的概念，幫助學(xué)生理解瞬態(tài)過程。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生可在教師的引導(dǎo)啟發(fā)下理解、領(lǐng)會(huì)瞬態(tài)過程的概念。知識(shí)點(diǎn)：瞬態(tài)過程：瞬態(tài)過程也叫過渡過程或暫態(tài)過程。一般地說，事物的運(yùn)動(dòng)和變化，通常都可以區(qū)分為穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)兩種不同的狀態(tài)。凡是事物的運(yùn)動(dòng)和變化，從一種穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種新的穩(wěn)態(tài)，是不可能發(fā)生突變的，需要經(jīng)歷一定的過程（需要一定的時(shí)間），這個(gè)物理過程就叫做瞬態(tài)過程。電容器的充電過程，就是一個(gè)瞬態(tài)過程。RL電路接通直流電源時(shí)也會(huì)發(fā)生瞬態(tài)過程。引起電路瞬態(tài)的原因：引起電路瞬態(tài)過程的原因有兩個(gè)，即外因和內(nèi)因。電路的接通或斷開、電源的變化、電路參數(shù)的變化、電路的改變等都是外因；內(nèi)因即電路中必須含有儲(chǔ)能元件。換路：引起瞬態(tài)過程的電路變化叫做換路。電路中具有電感或電容元件時(shí)，在換路后通常有一個(gè)瞬態(tài)過程。教學(xué)環(huán)節(jié)2：換路定律教師活動(dòng)：教師盡可能讓學(xué)生自學(xué)或采用學(xué)生易于理解的方式講解換路定律。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生可在教師的指導(dǎo)下理解換路定律基本含義。知識(shí)點(diǎn)：換路定律：設(shè)為換路瞬間，而以表示換路前的終了瞬間，表示換路后的初始瞬間。從到瞬間，電容元件上的電壓和電感元件中的電流不能躍變，這叫做換路定律。用公式表示為換路前，如果儲(chǔ)能元件沒有儲(chǔ)能，那么在換路的一瞬間，，電容相當(dāng)于短路；，電感相當(dāng)于開路注意：在電路換路時(shí)，只有電感中的電流和電容上的電壓不能躍變，電路中其他部分的電壓和電流都可能躍變。教學(xué)環(huán)節(jié)3：電壓、電流初始值的計(jì)算教師活動(dòng)：教師可通過1—2個(gè)具體典型的例子，舉例說明電壓、電流初始值的計(jì)算方法與過程。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生可在教師的引導(dǎo)下學(xué)習(xí)電壓、電流初始值的計(jì)算方法與過程。知識(shí)點(diǎn)：圖10.2【例】如圖10.2電路中，已知E＝3V，白熾燈的等效電阻R＝2，開關(guān)S閉合前，電容兩端電壓為零。試求開關(guān)S閉合瞬間電路中的電流、白熾燈兩端電壓及C兩端電壓。圖10.2注意：在實(shí)際工作中要特別注意電路的瞬態(tài)過程現(xiàn)象。它會(huì)使電路中出現(xiàn)過電流或過電壓情況，有可能損壞電路元件或設(shè)備，但是在家用電器和廣播通信設(shè)備中可以利用電路的瞬態(tài)過程來工作。三、課堂小結(jié)教師與學(xué)生一起回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)如下：1．瞬態(tài)過程。2．換路定律。3．電