《電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能》教案 教學(xué)單元設(shè)計(jì)10 任務(wù)1-瞬態(tài)過程與換路定律；任務(wù)2-變壓器的工作原理

教學(xué)單元設(shè)計(jì)教學(xué)單元：瞬態(tài)過程課程類型理實(shí)一體課時(shí)安排2課時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)教學(xué)難重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)：運(yùn)用換路定律求解電路的初始值RC串聯(lián)電路瞬態(tài)過程中電壓、電流的變化情況教學(xué)重點(diǎn)：運(yùn)用換路定律求解電路的初始值時(shí)間常數(shù)在電氣工程技術(shù)中的應(yīng)用教學(xué)項(xiàng)目（任務(wù)）設(shè)計(jì)項(xiàng)目（任務(wù)）1：變瞬態(tài)過程與換路定律1課時(shí)項(xiàng)目（任務(wù)）2：RC串聯(lián)電路的瞬態(tài)過程1課時(shí)教學(xué)反思

任務(wù)1-瞬態(tài)過程與換路定律課時(shí)安排2課時(shí)教學(xué)場(chǎng)所一體化實(shí)訓(xùn)室項(xiàng)目教學(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。項(xiàng)目（任務(wù)）知識(shí)點(diǎn)1．瞬態(tài)過程。2．換路定律。3．電壓、電流初始值的計(jì)算。教學(xué)方法與教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)準(zhǔn)備：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。教學(xué)過程：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)：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。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。課堂小結(jié)1．瞬態(tài)過程。2．換路定律。3．電壓、電流初始值的計(jì)算。作業(yè)布置課堂練習(xí)“學(xué)習(xí)輔導(dǎo)與練習(xí)”同步訓(xùn)練10.1中的部分內(nèi)容課后作業(yè)“學(xué)習(xí)輔導(dǎo)與練習(xí)”同步訓(xùn)練10.1中的部分內(nèi)容

任務(wù)2-變壓器的工作原理課時(shí)安排2課時(shí)教學(xué)場(chǎng)所一體化實(shí)訓(xùn)室項(xiàng)目教學(xué)目標(biāo)1．了解RC串聯(lián)電路瞬態(tài)過程。2．理解時(shí)間常數(shù)的概念，了解時(shí)間常數(shù)在電氣工程技術(shù)中的應(yīng)用，能解釋影響其大小的因素。項(xiàng)目（任務(wù)）知識(shí)點(diǎn)1．RC電路充電過程中電壓、電流的變化規(guī)律。2．時(shí)間常數(shù)。3．RC電路放電過程中電壓、電流的變化規(guī)律。教學(xué)方法與教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)準(zhǔn)備：結(jié)合多媒體動(dòng)畫，從學(xué)生已經(jīng)熟悉的電容器的充電過程和放電過程為教學(xué)的起點(diǎn)來展開教學(xué)，可讓學(xué)生回憶并回答電容器充電與放電過程中電路中的電流、電容器兩端電壓的變化情況。然后可進(jìn)一步讓學(xué)生回答它們分別是按什么規(guī)律變化的呢？電路充放電的時(shí)間跟哪些參數(shù)有關(guān)？等等，從而引出本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。教學(xué)過程：教學(xué)環(huán)節(jié)1：RC電路充電過程中電壓、電流的變化規(guī)律教師活動(dòng)：教師可通過分析電容器充電開始與結(jié)束時(shí)電壓、電流的值作為學(xué)生學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，然后直接告訴學(xué)生電壓、電流是按指數(shù)規(guī)律變化的，同時(shí)給出變化的具體公式。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生可在教師的引導(dǎo)啟發(fā)下了解電壓、電流的規(guī)律變化。知識(shí)點(diǎn)：電壓、電流的數(shù)學(xué)表達(dá)式：①充電電流數(shù)學(xué)表達(dá)式為：。②電阻兩端的電壓的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：③電容兩端的電壓的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：）即電流按指數(shù)規(guī)律上升，電阻兩端電壓也按指數(shù)規(guī)律上升，電容兩端的電壓按指數(shù)規(guī)律下降。教學(xué)環(huán)節(jié)2：時(shí)間常數(shù)教師活動(dòng)：教師可根據(jù)這些電壓、電流的變化規(guī)律解釋時(shí)間常數(shù)的含義。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生可在教師的引導(dǎo)下理解時(shí)間常數(shù)的含義，并進(jìn)行一定的練習(xí)。知識(shí)點(diǎn)：時(shí)間常數(shù)：時(shí)間常數(shù)以表示，＝RC。時(shí)間常數(shù)反映電容器充電速率。越大，充電速度越慢，瞬態(tài)過程越長；越小，充電速度越快，瞬態(tài)過程越短。注意：當(dāng)時(shí)，，是電容器充電電壓達(dá)到終值的63.2%時(shí)所用的時(shí)間。當(dāng)時(shí)，可認(rèn)為瞬態(tài)過程結(jié)束。教學(xué)環(huán)節(jié)3：RC電路放電過程中電壓、電流的變化規(guī)律教師活動(dòng)：教師可通過分析電容器放電開始與結(jié)束時(shí)電壓、電流的值作為學(xué)生學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，然后直接告訴學(xué)生放電時(shí)電壓、電流是按指數(shù)規(guī)律變化的，同時(shí)給出變化的具體公式。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生可在教師的引導(dǎo)啟發(fā)下了解電壓、電流的規(guī)律變化。知識(shí)點(diǎn)：電容器通過電阻放電的電流和電容器兩端的電壓都按指數(shù)變化變化，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：放電快慢由時(shí)間常數(shù)決定，越大放電就越慢。提示：在電氣工程上，通常通過改變電容器容量的大小或電阻的