《电子线路设计》课程教学单元设计第一单元电路的基本概念教学单元名称：任务1电路与电路模型授课教师：翟文正授课班级:嵌入式技术与应用161
学时：2教学条件智能产品设计实训室、Proteus6.9、实物投影设备教学素材教材、课件、实验板Ⅰ、电源、杜邦线等教学目标设计知识
目标：（1）掌握电路的基本概念、对电路有基本认识；（2）电路的三要素和三种状态。能力目标：（1）能够画出简单应用电路的模型。重点：
（1）电路的功能，组成和电路模型。难点：理想电路元件的概念；电路模型的等效。课后作业教学体会让学生多结合现实生活中的电路，剖析学习
电路的相关知识。主要步骤教学内容过程设计教学方法教学用时告知（教学内容、目的）通过日常生活的调光台灯电路引出电路实例教学内容：电路
与电路模型教学目的：使学生掌握电路的基本概念、对电路的三要素和三种状态有基本认识。现象分析：打开台灯，灯管为什么会亮？5分钟引入实
际电路的组成与功能概念：电路是由电路元件按一定要求连接的电流通路。电路的三要素：电源、负载、中间环节（导线、开头等）电路的基本功
能：实现电能的传输、分配或者电信号的产生、传输、处理加工及利用。电路分类：直流电路、交流电路通过日常用电器，引出电路的概念及电路的
组成、工作原理，从而建立起电路及电路模型的概念。启发式教学法10分钟深化理想电路元件在一定条件下对实际器件加以理想化，只考虑其中起
主要作用的某些电磁现象。电阻元件：一种只表示消耗电能的元件电感元件：是表示其周围空间存在着磁场而可以储存磁场能量的元件电容元件：是
表示其周围空间存在着电场而可以储存电场能量的元件电路模型实际电路可以用一个或若干个理想电路元件经理想导体连接起来模拟，这便构成了电
路模型。例：下图示模型直流电源用以给电路提供持续电流；按钮开关用以控制电路的通断；电位器通过改变其电阻值大小改变电路中的电流大小；
发光二极管的亮暗受电位器控制，从而实现电路的调光功能。电阻在电路中的作用是什么？实物教学法20分钟讨论再析调光电路：改变电源大小，
为什么亮度不同？反接电源或电珠，为什么不亮？讨论教学法5分钟引入电路的三种状态1）开路开路的定义：电源的负载未构成闭合回路。特点：
电路中电流为零。2）负载特点：电路形成闭合回路，电源向负载输出电流。3）短路特点：电流绕过负载而直接返回电源。短路是一种电路故障，
应该避免。Flash仿真演示教学20分钟深化对照教材图1.4－1.6说明各电路所处的状态实例讲解10分钟归纳对本教学单元的知识点和
基本操作点进行小结总结5分钟布置作业1）复习电路与电路模型相关知识点2）电路基本物理量的计算与测量方法5分钟第一单元电路的基本概
念教学单元名称：任务2电路的基本物理量授课教师：翟文正授课班级:嵌入式技术与应用161学时：2教学条件智能产品设计实训室、Pro
teus6.9、实物投影设备教学素材教材、课件、实验板Ⅰ、电源、杜邦线等教学目标设计知识目标：（1）掌握电流、电压及功率等基本物理
量的含义；（2）电流、电压实际方向和参考方向的规定。能力目标：（1）学会电路基本物理量的测量方法；（2）能够分析电压、电流实际方向
；（3）能够进行电功率的计算。重点：（1）电压电流参考方向与实际方向的关系。难点：（1）电压电流参考方向与实际方向的理解；（2）发
出（吸收）功率的判断。课后作业P18三教学体会学生对电量关联/非关联参考方向的判断模糊不清；万用表测电流时容易错误地并入被测电路
，导致万用表损坏。主要步骤教学内容过程设计教学方法教学用时告知（教学内容、目的）通过日常生活的调光台灯电路引出电路实例教学内容：电
路的基本物理量关联参考方向教学目的：使学生掌握电路的电流、电压及功率等基本物理量的含义，尤其是电压、电流参考方向的规定。现象分析
：调节旋钮，亮度为什么变化？5分钟引入1电流电流的定义：带电粒子（电子、离子等）的定向运动，称为电流。电流的种类直流电流：电流的大
小和方向都不随之时间变化。交流电流：电流的大小和方向都随时间而变化的电流，常用英文小写字母i表示。电流的方向把正电荷运动的方向规
定为电流的方向。电流的测量Flash仿真演示教学法10分钟深化2电压电压的定义电路中A、B两点间的电压是单位正电荷在电场力的作用
下由A点移动到B点所减少的电能。电压的种类直流电压用大写字母U表示；交流电流用小写字母u表示。电压的方向电路中规定电位真正降低的方
向为电压的实际方向。电压参考方向即假设电位降低的方向。关联参考方向：元件的电压、电流参考方向一致。电压的测量3电位及其参考点电位
概念：电路中某点的电位是将单位正电荷由该点沿电路所约束的路径移至参考点电场力所做的功，用大写字母V表示。参考点：参考点即零电位点。
抛开参考点而谈电位是没有意义的。参考点用接地符号⊥表示。4电能——电流做的功称为电功，也称电能。W=U.I.t5功率——在直流
电路中关联参考方向。P=U.IFlash仿真演示讲授20分钟讨论电压、电位区别及联系讨论教学法5分钟引入2.电位的分析某点的
电位就是由该点到参考点的电压。例1求a点电位通过电位计算的例子加深理解和掌握案例启发教学法5分钟讨论先给出电子电路的习惯画法让学
生分析讨论引出电子电路的习惯画法5分钟深化2.电子电路的习惯画法图（a）所示电路，当d为参考点时，则Va=Us1，Vc=Us2，
可将其画成如图（b）的形式，电子技术课程中常用此画法，称其为“习惯画法”。重点：会分析电子电路习惯画法电路难点：电路图等效突破方法
：讲练结合案例启发教学法25分钟归纳对本教学单元的知识点和基本操作点进行小结总结5分钟《电路与模电基础》课程教学单元设计第一单元
电路的基本概念教学单元名称：任务3常用的电路元器件授课教师：翟文正授课班级:嵌入式技术与应用161学时：2教学条件智能产品设计实
训室、Proteus6.9、实物投影设备教学素材教材、课件、实验板Ⅰ、电源、杜邦线等教学目标设计知识目标：（1）线性电阻、电压（电
流）源的伏安特性；（2）电容、电感储能元件特性。能力目标：（1）能写出电阻元件电压与电流的关系；（3）理解储能元件的特性。重点：（
1）伏安特性曲线测绘。难点：（1）电容、电感动态过程描述课后作业教学体会使用Flash动画体现动态元件充放电过程，让学生掌握电容和
电感和领教能特性。主要步骤教学内容过程设计教学方法教学用时引入知识一、电阻元件1.电阻元件及伏安特性电阻的定义对电流呈现阻力的元
件。其特性可用u~i平面上的一条曲线——伏安特性曲线来描述。线性时不变电阻及其伏安特性曲线电流和电压的大小成正比的电阻元件叫线性电
阻元件。非线性电阻实物教学法10分钟深化欧姆定律U=RI常用单位：Ω、KΩ、MΩ电导G=1/R(S)西门子电路的三种状态当R
=0时，无论i为何有限值，电压u恒等于0，这种工作状态称为短路。当R=∞时，无论u为何有限值，电压i恒等于0，这种工作状态称为开路
。电阻元件的功率与能量P=ui=电阻元件的性质——限流、耗能。仿真演示（Flash动画演示万用表测电阻）教学法25分钟引入电路板上
除电阻外最常见元件还有哪些？启发教学法5分钟深化知识二、电容元件1.定义任何形状的两块导体中间隔以绝缘物质（如空气、蜡纸、云母
片、陶瓷等）就可构成电容器。2.特性电容器是一种储存电场能量的元件，广泛应用于耦合电路、滤波电路、调谐电路、振荡电路等。电容
C是一个表示电容元件储存电荷能力大小的物理量知识三、电感元件1.定义线绕线圈周围建立了磁场，并储存了磁能能量。2.当通
过电感线圈电流时，将产生磁通，设磁通通过每匝线圈，如果线圈有匝，则电感元件的参数3.当通过电感元件的电流发生变化时，则由该电流
引起的磁场也相应发生变化，该变化会在元件内产生一个感应电动势，使电感元件两端具有电压，它们的关系：Flash仿真演示讲授30归纳
对本教学单元的知识点和基本操作点进行小结总结5分钟《电路与模电基础》课程教学单元设计第一单元电路的基本概念教学单元名称：任务4
理想电源授课教师：翟文正授课班级:嵌入式技术与应用161学时：2教学条件智能产品设计实训室、Proteus6.9、实物投影设备教学
素材教材、课件、实验板Ⅰ、电源、杜邦线等教学目标设计知识目标：（1）实际电源的两种电路模型及其伏安特性；（2）两种电源模型的等效变
换及电路分析;（3）几种典型含源支路的等效变换。能力目标：（1）学会用等效的概念分析电路；（3）掌握用两种电源模型的等效变换分析电
路。重点：（1）理想电源的参数及伏安特性；（2）等效的概念；（3）采用电源模型的等效变换法简化电路的分析与计算。难点：（1）实际电
源的模型与理想电源的关系；（2）几种典型含源支路的等效变换。课后作业教学体会等效是学生喜用的方法之一，注意提醒学生易错的要点。主要
步骤教学内容过程设计教学方法教学用时告知（教学内容、目的）教学内容：电压源与电流源电源的等效两种电源模型的等效变换教学目的：熟
练掌握电压源与电流源的伏安特性，使学生掌握电路等效的一般概念、两种电源模型等效互换的注意事项、利用电源模型等效变换分析电路。设问：
（1）干电池有何特点？引出电源及电压源的概念（2）电源模型和电阻器件一样都是二端元件，如何利用电源模型等效化简电路是本次教学任务的
重点。5分钟引入知识一电压源与电流源1.电压源理想电压源定义能独立向外电路提供恒定电压的二端元件电压源图形符号电压源特点：不管外
电路状态如何，其端电压总保持定值Us或一定的时间函数，而与流经的电流无关。恒压源的伏安特性：平行于电流轴的一条直线。2.电流源理想
电流源定义：若一个二端元件输出电流恒定则称为理想电流源。电流源图形符号电流源特点：输出电流恒定，和外电路无关，其端电压由外电路决定
。电流源的伏安特性：平行于电压轴的一条直线。启发式教学法10分钟深化3.实际电源的两种电路模型实际电压源模型实际电流源模型知识二
电路的等效两个二端网络内部结构完全不同，但端钮具有相同的伏安关系，则称这两个二端网络对同一负载（或外电路）而言是等效的，即互为等效
网络。1.理想电压源串联2.理想电流源并联启发式教学法重点：注意参考方向，是代数和25分钟讨论理想电压源能否并联？理想电流源能否串
联？讨论教学法根据讨论的结果进行总结5分钟引入实际电源模型间如何等效变换？提出问题引出新知识：启发式教学法5分钟深化知识三两种电
源模型等效变换1.实际电源的两种模型2.两种电源模型的等效变换等效互换的条件：对外的电压电流相等。等效互换公式：把等效变换的
几大技巧用典型例题引出，通过启发教学让学生试着自己总结。启发式教学法讨论教学法25分钟知识四受控源受控源（非独立电源）表示电源电
压或电流受电路中另一片电压或电流的控制，是一种电源。分类：VCVC、VCVS、CCVS、CCCS受控源的电路分析：应用：三极管本质
是一种受控源例题讲解归纳对本教学单元的知识点和基本操作点进行小结总结5分钟常州信息职业技术学院《电子线路设计》实验报告实验一：
电路元件伏安特性的测定班级：学号：姓名：实验日期：一．实验目的1．掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测试技能。2．学习直流稳压
电源、直流电压表、电流表的使用方法。3．加深对线性电阻元件、非线性电阻元件伏安特性的理解，验证欧姆定律。二．实验原理电阻元件是一种
对电流呈现阻力的元件，有阻碍电流流动的性能。当电流通过电阻元件时，必然要消耗能量，就会沿着电流流动的方向产生电压降，电压降的大小等
于电流的大小与电阻值的乘积。电压降和电流及电阻的这一关系称为欧姆定律。(1－1)上式的前提条件是电压U和电流I的参考方向相关联
，亦即参考方向一致。如果参考方向相反，则欧姆定律的形式应为(1－2)电阻上的电压和流过它的电流是同时并存的，也就是说，任
何时刻电阻两端的电压降只由该时刻流过电阻的电流所确定，与该时刻前的电流的大小无关，因此电阻元件又称为“无记忆”元件。当电阻元件R的
值不随电压或电流大小的变化而改变时，则电阻R两端的电压与流过它的电流成正比例。我们把符合这种条件的电阻元件称为线性电阻元件。反之，
不符合上述条件的电阻元件被叫做非线性电阻元件。任一二端电阻元件的特性可用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的函数关系U＝f
(I)来表示，即用U－I平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为该电阻元件的伏安特性曲线。根据伏安特性的不同，电阻元件分两大类：线性电
阻和非线性电阻。线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，如图1－1中（a）所示，该直线的斜率只由电阻元件的电阻值R决定
，其阻值为常数，与元件两端的电压U和通过该元件的电流I无关；非线性电阻元件的伏安特性是一条经过坐标原点的曲线，其阻值R不是常数，即
在不同的电压作用下，电阻值是不同的，常见的非线性电阻如白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等，它们的伏安特性如图1－1中（b）、（c）
、（d）。在图1－1中，U>0的部分为正向特性，U<0的部分为反向特性。线性电阻的伏安特性对称于坐标原点；半导体二极管的伏安
特性不但是非线性的，而且对于坐标原点来说是非对称性的，这种性质为多数非线性电阻元件所具备．半导体二极管的电阻随着其端电压的大小和极
性的不同而不同，当外加电压的极性和二极管的极性相同时，其电阻值很小，反之二极管的电阻值很大。半导体二极管的这一性能称为单向导电性，
利用单向导电性可以把交流电变换为直流电。绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法，即在不同的端电压作用下，测量出相应的电流，然后逐点绘制
出伏安特性曲线，根据伏安特性曲线便可计算其电阻值。三、实验设备1．直流电压表、电流表各1块；2．直流稳压电源（双路0～30V可调）
1台；3．EEL—51N单元板1块。4．低压导线若干。四、实验内容及步骤1．测定线性电阻的伏安特性按图1－2接线，图中的电源U选
用恒压源的可调稳压输出端，通过直流数字毫安表与1kΩ线性电阻相连，电阻两端的电压用直流数字电压表测量。调节恒压源可调稳压电源的输出
电压U，从0伏开始缓慢地增加（不能超过10V），在表1－1中记下相应的电压表和电流表的读数。表1－1线性电阻伏安特性数据U(V)
0I(mA)2．测定半导体二极管的伏安特性（1）测量二极管的正向特性按图1—3接线，R为限流电阻，取200Ω（十进制可变电阻箱）
，二极管的型号为1N4007。测二极管的正向特性时，其正向电流不得超过25mA，二极管VD的正向压降可在0～0.75V之间取值。特
别是在0.5～0.75之间更应取几个测量点；将数据记入表1－2。表1－2二极管正向特性实验数据U(V)0I(mA)（2）测量
二极管的反向特性测反向特性时，将可调稳压电源的输出端正、负连线互换，调节可调稳压输出电压U，从0伏开始缓慢地减少（不能超过-30V
），将数据记入表1－3中。表1－3二极管反向特性实验数据U(V)0I(mA)3．测定稳压管的伏安特性将图1—3中的二极
管1N4007换成稳压管2CW51，重复实验内容2的测量，其正、反向电流不得超过±20mA，将数据分别记入表1－4和表1－5中。
表1－4稳压管正向特性实验数据U(V)00.0.0.0.0.0.0.0.0.I(mA)表1－5稳压管反向特性实验数据U
(V)0－1－1.5－2.－2.5－2.8－3－3.2－3.5－3.55I(mA)五、实验注意事项1．测量时，可调稳压电源的
输出电压由0V缓慢逐渐增加，应时刻注意电压表和电流表，不能超过规定值。2．稳压电源输出端切勿碰线短路。3．测量中，随时注意电流表读
数，及时更换电流表量程，勿使仪表超量程。六、实验报告要求1．根据实验数据，分别在四个直角坐标系中绘制出各个元件的伏安特性曲线。2．
根据伏安特性曲线，计算线性电阻的电阻值，并与实际电阻值比较。《电路与模电基础》课程教学单元设计第二单元电路的基本定律教学单元名称
：任务1电阻的串并联授课教师：翟文正授课班级:嵌入式技术与应用161学时：2教学条件智能产品设计实训室、Proteus6.9、实
物投影设备教学素材教材、课件、实验板Ⅰ、电源、杜邦线等教学目标设计知识目标：（1）理解电阻的串并联知识。能力目标：熟练掌握串并联电
路的等效计算。重点：等效概念及应用。难点：电阻电路的分流、分压计算。课后作业教学体会在电路分析中，经常遇到电阻的各种连接方式，最常
见的是串联、并联和串并联的组合形式。这些组合有时分析起来比较复杂，可以用等效变换的方法进行化简。要求学生必须熟练等效化简的过程。主
要步骤教学内容过程设计教学方法教学用时告知（教学内容、目的）教学内容：电阻的串并联教学目的：掌握等效的概念及应用、电阻串并联的等效
化简，并通过练习熟练掌握其应用。通过一个简单电阻网络对外电路的作用，分析电流（压）间关系、电流、电压间关系，引出本次任务。5分钟引
入等效的概念及应用——只有两个端钮与外部相连的电路称为二端网络。如果两个二端网络图的伏安关系完全相同，即端口电压与电流分别相同，则
说这两个二端网络是等效的。等效电路的内部结构虽不同，但对外部电路而言，电路的影响是完全相同的。因此可用一个简单的等效电路来代替原来
较复杂的网络图，从而将电路简化结合电路讲解提问、讨论讨论教学法10分钟深化1.电阻的串联个电阻、、…、首尾相接，称为串联，其特
点是电路没有分支，通过各电阻的电流处处相同。总电阻。2.电阻串联电路中各电阻的分压关系分压大小和它的电阻值成正比。3.电阻的并联
个电阻、、…、并排联接，称为并联，其特点是各电阻两端具有相同的电压。两电路中电阻之间的关系为4.电阻并联电路中各电阻的分流关系
分流大小和它的电阻值成反比。强调：串并混联电路的准确判断及等效。案例启发教学法20分钟讨论参考方向与基尔霍夫定律的关系启发讨论5
分钟抽查学生掌握情况，现场演示等效化简及分流、分压计算习题讲练35分钟归纳对本教学单元的知识点进行小结总结5分钟第二单元电路的基
本定律教学单元名称：任务2基尔霍夫定律授课教师：翟文正授课班级:嵌入式技术与应用161学时：2教学条件智能产品设计实训室、Pro
teus6.9、实物投影设备教学素材教材、课件、实验板Ⅰ、电源、杜邦线等教学目标设计知识目标：（1）熟练掌握基尔霍夫电压定律；（2
）熟练掌握基尔霍夫电流定律。能力目标：能正确列写节点电流和回路电压方程；能够用基尔霍夫定律分析电路。重点：熟练运用基尔霍夫定律分析
电路。难点：（1）基尔霍夫定律的灵活应用；（2）支路电流代数和，回路电压代数和的理解。课后作业P50三、1教学体会基尔霍夫定律是
分析电路的基础，学生必须深刻理解。主要步骤教学内容过程设计教学方法教学用时告知（教学内容、目的）教学内容：基尔霍夫定律教学目的：掌
握基尔霍夫电流、电压定律，并通过练习熟练掌握其应用。通过一个简单电路分析各元件电流、电压，得出分析电路的三个基本依据：电流（压）间
关系、电流、电压间关系，引出本次任务。5分钟引入几个常用电路名词：支路：电路中每一段无分支的电路节点：三条或三条以上支路的联接点回
路：电路中任一闭合路径网孔：当回路中不包括其它支路时称为网孔。网孔一定是回路，但回路不一定是网孔。结合电路讲解提问、讨论讨论教学法
10分钟深化1.基尔霍夫电流定律（KCL）任一时刻流入一个节点的电流之和等于从该节点流出的电流之和。任一时刻流入电路中任一
节点的电流代数和恒为零。例题：2.基尔霍夫电压定律（KVL）任一时刻，在电路中沿任一回路绕行一周，回路中所有电压降的代数和等
于零。例题重点：KCL和电路独立的KCL方程的列写方法难点：电流+-号的判断强调：电流流入和流出的判断标准。案例启发教学法20分
钟讨论参考方向与基尔霍夫定律的关系启发讨论5分钟抽查学生掌握情况，现场演示等效化简及分流、分压计算习题讲练35分钟归纳对本教学单元
的知识点进行小结总结5分钟常州信息职业技术学院《电子线路设计》实验报告实验二：基尔霍夫定律的验证班级：学号：姓名：实验日期：一
．实验目的1.学习ProteusISIS建立、仿真与分析直流电路的方法；2.掌握元器件伏安特性的测量；3.通过实验，验证基尔霍夫
定律的正确性，加深对基尔霍夫定律普遍性的理解。4.进一步学会使用电压表、电流表。二．实验仪器和设备PC机一台，WindowsXP
操作系统，ProteusISIS环境。三．实验原理基尔霍夫定律是电路的基本定律。基尔霍夫电流定律：对电路中任意节点，流入、流出该
节点的代数和为零。即；基尔霍夫电压定律：在电路中任一闭合回路，电压降的代数和为零。即。四．实验内容实验原理如下图所示。在Pro
teusISIS环境建立如图所示的仿真电路；任意设定三条支路的电流参考方向后，分析计算出各被测量理论值填入相应栏目；仿真、记录各
被测量仿真值填入相应栏目；电路计算值被测量I1（mA）I2（mA）I3（mA）E1(V)E2(V)UFA(V)UAB
(V)UAD(V)UCD(V)UDE(V)计算值仿真值六、实验数据分析__________________________
______________________________;__________________________________
______________________;__________________________________________
______________;七、实验总结与思考（主要写一些在实验过程中，遇到的问题、所犯的错误，以及是如何发现纠正的。大约100
至200字左右。）《电路与模电基础》课程教学单元设计第二单元电路的基本定律教学单元名称：任务3线性网络的分析方法授课教师：翟文
正授课班级:嵌入式技术与应用161学时：2教学条件智能产品设计实训室、Proteus6.9、实物投影设备教学素材教材、课件、实验板
Ⅰ、电源、杜邦线等教学目标设计知识目标：（1）使学生掌握叠加定理的分析方法。能力目标：（1）学会用叠加定理分析直流线性电路。重点：
用叠加定理分析直流线性电路。难点：如何用叠加定理进行功率的计算。课后作业P50三、2教学体会叠加定理是分析电路的基础，学生必须深
刻理解。主要步骤教学内容过程设计教学方法教学用时告知（教学内容、目的）教学内容：叠加定理教学目的：使学生掌握叠加定理分析线性直流电
路的方法，应用叠加定理时的注意事项。通过实验中实际电路中电流电压测试结果，为叠加定理的引出做好铺垫。5分钟引入知识三叠加定理1.
叠加定理对于线性电路，任何一条支路中的电流（电压）都可以看成是由电路中的各个电压（流）源分别作用时，在此支路中所产生的电流（或电
压）的代数和。按图a所示电路的电流可看成是由图b和图c所示两个电路的电流叠加。对具体电路的电流表达式推导，逐步引入叠加定理的结
论；案例启发式教学法5分钟深化2.应用叠加定理时注意（1）定理只适于线性电路的电压和电流，不适于直接计算功率；（2）某一独立源单独
作用时，其余独立源不起作用，即将其余电压源作短路、电流源作开路代替，电路其它部分不变；（3）叠加时应注意电压和电流的参考方向，求其
代数和。举例说明：3.齐次性当线性电路中所有电压源和电流源都增大或缩小K倍，则支路电流和电压也增大或缩小K倍。结合板书讲解叠加定
理20分钟讨论功率不能直接叠加，如何用叠加定理进行功率的计算?启发讨论10分钟深化2.诺顿定理一个线性有源两端网络可以用一个电流
源和一个电阻的并联组合来替代。电流源的电流等于该有源网络端口短路电流，电阻等于该网络中的所有电压源短路、电流源开路时的等效电阻。
3.最大传输定理在电子电路中，接在电源输出端或有源二端网络两端的负载，当时，负载获得最大功率，该最大值为：强调等效电流源的方
向。利用数学推导对经戴维南等效后的电路讨论最大功率获得的条件以及最大功率的结果。启发教学法重点讲解30分钟归纳对本教学单元的知识点
进行小结总结5分钟布置作业求图示电路中，当可变电阻等于多大时从电路中吸收最大的功率，并求此时最大功率。5分钟常州信息职业技术学
院《电子线路设计》实验报告实验三：叠加定理的验证班级：学号：姓名：实验日期：一、实验目的验证线性电路叠加原理的正确性，从而加深对
线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。二、原理说明叠加原理指出：在有几个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两
端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）
增加或减小K倍时，电路的响应（即在电路其他各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K倍。三、实验设备序号名称型号与
规格数量1直流稳压电源+6，12V切换12可调直流稳压电源0～10V13直流数字电压表14直流数字毫安表1四、实验内
容实验电路如图1所示1.按图2-1电路接线，E1为+6V、+12V切换电源，取E1＝+12V，E2为可调直流稳压电源，调至+
6V。图12.令E1电源单独作用时（将开关S1投向E1侧，开关S2投向短路侧），用直流数字电压表和毫安表（接电流插头）测量各支路
电流及各电阻元件两端电压，数据记入表格中。测量项目实验内容E1(v)E2(v)I1(mA)I2(mA)I3(mA)UAB(v)U
BC(v)UCD(v)UDA(v)UBD(v)E1单独作用E2单独作用E1、E2共同作用2E2单独作用3.令E2电源单独作用时
（将开关S1投向短路侧，开关S2投向E2侧），重复实验步骤2的测量和记录。4.令E1和E2共同作用时（开关S1和S2分别投向E
1和E2侧），重复上述的测量和记录。5.将E2的数值调至＋12V，重复上述第3项的测量并记录。五、实验注意事项1.测量各
支路电流时,应注意仪表的极性,及数据表格中“＋、－”号的记录。2.注意仪表量程的及时更换。六、预习思考题1.叠加原理中
E1、E2分别单独作用，在实验中应如何操作？可否直接将不作用的电源（E1或E2）置零（短接）？2.实验电路中，若有一个电阻器改
为二极管，试问叠加原理的迭加性与齐次性还成立吗？为什么？七、实验报告1.根据实验数据验证线性电路的叠加性与齐次性。2.
各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？试用上述实验数据，进行计算并作结论。3.心得体会及其他。《电路与模电基础》课程教学单
元设计第三单元交流电路教学单元名称：任务1正弦交流电的基本概念授课教师：翟文正授课班级:嵌入式技术与应用161学时：2教学条件
智能产品设计实训室、Proteus6.9、实物投影设备教学素材教材、课件、实验板Ⅰ、电源、杜邦线等教学目标设计知识目标：（1）正弦
量的三要素及意义；（2）正弦量的有效值、角频率、相位与相位差；（3）同频正弦量的相位关系比较。能力目标：（1）熟练掌握正弦量的有效
值、角频率、相位与相位差的概念；（2）熟练掌握几种同频率正弦量的相位关系的比较。重点：（1）正弦量的三要素；（2）正弦量的有效值。
难点：（1）根据波形写出正弦量的表达式；（2）几种同频正弦量相位关系比较。课后作业P80三、1教学体会讲清三要素的表示及意义。主
要步骤教学内容过程设计教学方法教学用时告知（教学内容、目的）通过日常照明电路引出交流电教学内容：正弦交流电的基本概念教学目的：使学
生掌握正弦交流电的基本概念，对正弦交流电路有基本认识，掌握正弦量的三要素（振幅、角频率、初相）及其含义，掌握正弦量的有效值。通过f
lash演示日光灯照明电路。5分钟引入知识一正弦交流电的基本概念一.正弦交流电定义直流电电压、电流的大小和方向不随时间变化。交流
电电压、电流的大小和方向均随时间变化。正弦交流电电压、电流的大小和方向均随时间按正弦函数规律变化。结合直流电、交流电和正弦交流电波
形讨论。讨论教学法5分钟深化二、正弦量的三要素1.振幅（最大值）正弦量瞬时值中的最大值，叫振幅值，也叫峰值。用大写字母带下标“m”
表示，如Um、Im等。2.角频率表示正弦量在单位时间内变化的弧度数，即=2/T==2，单位为rad/s或1/s。其中“T”表示正弦
量变化一周所需的时间，称为周期。单位为秒（s）；“f”表示正弦量每秒变化的周数，称为频率。单位为赫兹（Hz）。F=50Hz，称为我
国的工业频率，简称“工频”。3.初相当t=0时，相位为，称其为正弦量的初相。三、相位差两个同频正弦量的相位之差，等于初相之差，用
字母表示。由正弦交流电波形介绍正弦交流量的三要素、相位关系和有效值。引导学生对超前滞后正确判断。35分钟讨论如何根据波形写出正弦量
的表达式？确定正弦量的三要素就可。讨论教学法5分钟引入电压、电流的大小和方向均随时间按正弦函数规律变化，如何测量？讨论教学法5分钟
深化四、正弦量的有效值1.交流电定义交流电的有效值是根据它的热效应确定的。交流电流i通过电阻R在一个周期内所产生的热量和直流电流
I通过同一电阻R在相同时间内所产生的热量相等，则这个直流电流I的数值叫做交流电流i的有效值，用大写字母表示，如I、U等。2.测量
交流电压、交流电流的仪表所指示的数字，电气设备铭牌上的额定值指的都是有效值。3.交流电的平均值：半个周期上的平均值。通过提问照明
线路的有效值220V来加强对有效值的理解仿真演示教学法15分钟归纳对本教学单元的知识点小结总结5分钟第三单元交流电路教学单元名称
：任务2正弦量的相量表示授课教师：翟文正授课班级:嵌入式技术与应用161学时：2教学条件智能产品设计实训室、Proteus6.9
、实物投影设备教学素材教材、课件、实验板Ⅰ、电源、杜邦线等教学目标设计知识目标：（1）掌握相量的概念、相量的表示；（2）掌握相量图
的作法。（3）电阻、电感、电容元件上正弦电压与电流的相量关系。能力目标：（1）会对正弦量进行相量表示；（2）会根据正弦量的相量表达
式作出相量图。重点：（1）正弦量的相量表示；（2）相量图的作法。难点：相量图的作法。课后作业教学体会学生无相量相关知识基础，需要及
时补充。主要步骤教学内容过程设计教学方法教学用时告知（教学内容、目的）教学内容：正弦量的相量表示及运算教学目的：使学生掌握相量的概
念正弦量的相量表示掌握相量图的作法。通过提问：正弦量的瞬时值和波形图不便于电路的分析计算，是否有更方便的表示方法，引出本次任务。5
分钟引入任务二正弦量的相量表示及运算概念：瞬时表示、波形表示和相量表示。一．正弦量的相量表示用复数来表示正弦量的方法叫正弦量的相
量表示法。正弦量的有效值用复数的模表示，正弦量的初相用复数的幅角来表示。注：1.正弦量与相量有对应，但两者不相等；2.正弦量
用相量表示中的模可用最大值。重点：正弦量的相量表示法突出方法：分析讲解、练习案例启发教学法15分钟深化二、相量图：把正弦量的相量画
在复平面上。例：举例讨论案例启发教学法15分钟讨论正弦量相量表示后，如何进行分析计算呢?启发讨论5分钟引入三、复数的四则运算讲解举
例15分钟深化四、两个同频率正弦量之和计算步骤：（1）写出相应的相量，并表示为代数形式；（2）按复数运算法则进行相量相加，救出和的
相量；（3）作相量图，按照矢量的运算法则求相量和。例：求复数A=8+j6，B=6-j8之和A+B及积A.B（略）举例讨论15分钟归
纳对本教学单元的知识点小结总结5分钟《电路与模电基础》课程教学单元设计第三单元交流电路教学单元名称：任务3单一参数正弦交流电路
的分析授课教师：翟文正授课班级:嵌入式技术与应用161学时：2教学条件智能产品设计实训室、Proteus6.9、实物投影设备教学素
材教材、课件、实验板Ⅰ、电源、杜邦线等教学目标设计知识目标：（1）使学生掌握单一参数正弦交流电路的分析方法。能力目标：（1）学会对
单一参数正弦交流电路的分析。重点：（1）纯电容、电感电路电压与电流的关系；（2）纯电容、电感电路的功率。难点：储能元件与电源的能量
交换；平均功率、视在功率和无功功率的区别与联系。课后作业P50三、2教学体会学生较难理解对含有储能元件交流电路中，电压与电流超前
、滞后关系，教师须从示波器的观测、理论推导以及仿真多方位讲清知识点。主要步骤教学内容过程设计教学方法教学用时告知（教学内容、目的）
教学内容：纯电容、电感电路单一参数正弦交流电路的分析教学目的：使学生掌握叠单一参数正弦交流电路的分析方法。通过实验中实际电路中电流
电压测试结果，为本节知识引出做好铺垫。5分钟引入最简单的交流电路是由电阻、电容或电感中任一个元件组成的交流电路，称之为单一参数的交
流电路，下面对此三种电路进行讨论。5分钟深化一、纯电阻电路当线性电阻R两端加上正弦电压时，电阻中便有正弦电流通过。电压和电流的瞬时
值在任何瞬间均遵守欧姆定律，且同相。电阻在任一瞬间所吸收的功率称为瞬时功率，表示为，即二、纯电感电路当电感L两端加上正弦电压时，
电感中便有正弦电流通过：平均功率为：表明一个周期内电感元件从电源取用的能量等于它释放给电源的能量，电感本身并不消耗能量。为衡量
电感元件与外界能量交换的规模，引入无功功率。定义电感元件瞬时功率的最大值为无功功率，用表示，单位var（乏）或kvar（千乏），有
对具体电路的电流表达式推导，对单一参数正弦交流电路加以分析；案例启发式教学法20分钟讨论功率不能直接叠加，如何用叠加定理进行功率
的计算?启发讨论10分钟深化三、纯电容电路当电容C两端加上正弦电压时，电容中便有正弦电流通过。看出，纯电容电路中，电压和电流为同
频正弦量，电压在相位上滞后电流。20分钟深化电容上电压、电流幅值或有效值之比为，称为容抗。平均功率为表明一个周期内电容元件从电源
取用的能量等于它释放给电源的能量，电容本身并不消耗能量。归纳对纯R、L、C三种元件的单一参数正弦交流电路分析比较，对本节知识点小结
。总结5分钟布置作业在电容为318uF的电容两端加V的电压，试计算电容的电流及无功功率？课堂讲练15分钟《电路与模电基础》课程教学
单元设计第三单元交流电路教学单元名称：任务4谐振电路的分析授课教师：翟文正授课班级:嵌入式技术与应用161学时：2教学条件智能
产品设计实训室、Proteus6.9、实物投影设备教学素材教材、课件、实验板Ⅰ、电源、杜邦线等教学目标设计知识目标：（1）谐振的概
念；（2）串联谐振的条件、基本特征、谐振曲线和通频带。能力目标：（1）能深刻理解谐振的概念；（2）能掌握串联谐振回路的选频特性；（
3）能对串联谐振的特性进行测试与分析。重点：串联谐振的条件和特点；特征参数对电路特性的影响。难点：串联谐振电路的谐振曲线。教学资源
多媒体课件：PPT与Flash动画教学体会理解功率因数的意义。主要步骤教学内容过程设计教学方法教学用时告知（教学内容、目的）通过收
音机的选台功能引出本次课的研究对象教学内容：串联谐振的条件和特性参数参数对电路特性的影响教学目的：使学生掌握电路处于串联谐振状态
的特点和条件，理解参数变化对电路选择性和通频带的影响。引导提问5分钟引入知识一串联谐振电路串联谐振的条件当电路中的电流与端口电压
同相，复阻抗的虚部为零，通常认为该电路发生了串联谐振。二、电路的特性阻抗和品质因数特性阻抗：品质因数用以表征一个储能器件(如电
感线圈、电容等)、谐振电路所储能量同每周损耗能量之比的一种质量指标。元件的Q值愈大，用该元件组成的电路或网络的选择性愈佳。电抗元件
的Q值等于它的电抗同等效串联电阻的比值引导推导讲授15分钟深化三、串联谐振电路的特性1.Z0为纯电阻，即Z0=R。2.电压电流
同相，且电流达到最大值四、串联谐振电路的谐振曲线（a）频率特性曲线（b）电流谐振曲线引导讲授小结10分钟讨论根据通用谐振曲线，思
考以下问题：什么时候电流最大?衰减速度与Q是什么关系?波形的特点是什么?（引出选频作用）Q值是大好还是小好?启发分析讲授10分钟深
化五、串联谐振电路的选择性与通频带通频带Q越大，幅频特性曲线越尖锐，选择性越好，但通频带过窄，信号通过谐振回路容易产生幅度失真，
所以Q值不是越大越好，要取得合适，二者要兼顾。六、电压源内阻及负载电阻的影响无载品质因数：有载品质因数：结论：串联谐振电路适用
于低内阻的电源，当电源内阻较大时，应采用并联谐振电路。启发分析讲授20分钟讨论品质因数又可表示为：Q对串联谐振电路的性能是否有影响
？启发讨论10分钟归纳对本教学单元的知识点进行小结总结5分钟布置作业（1）分析测试数据完成测试报告；（2）理论联系实际研究相量分析
法。5分钟常州信息职业技术学院《电子线路设计》实验报告实验四：R、L、C串联谐振电路的研究班级：学号：姓名：实验日期：一、实验
目的1.学习用实验方法测试R、L、C串联谐振电路的幅频特性曲线。2.加深理解电路发生谐振的条件、特点、掌握电路品质因数的物
理意义及其测定方法。二、原理说明1.在图1所示的R、L、C串联电路中，当正弦交流信号源的频率f改变时，电路中的感抗、容抗随之
而变，电路中的电流也随f而变。取电路电流I作为响应，当输入电压Ui维持不变时，在不同信号频率的激励下，测出电阻R两端电压U0之值，
则I=，然后以f为横坐标，以I为纵坐标，绘出光滑的曲线，此即为幅频特性，亦称电流谐振曲线，如图2所示。图1R、L、C串联
电路图2幅频特性曲线2.在f＝f0＝处(XL＝XC)，即幅频特性曲线尖峰所在的频率点，该频率称为谐振频率，此时电路呈
纯阻性，电路阻抗的模为最小，在输入电压Ui为定值时，电路中的电流I0达到最大值，且与输入电压Ui同相位，从理论上讲，此时Ui＝U
R0＝U0，UL0＝UC0＝QUi，式中的Q称为电路的品质因数。3.电路品质因数Q值的两种测量方法一是根据公式测定，UC0
与UL0分别为谐振时电容器C和电感线圈L上的电压；另一方法是通过测量谐振曲线的通频带宽度△f＝fh－fl再根据，求出Q值，式中f0
为谐振频率，fh和fl是失谐时，幅度下降到最大值的倍时的上、下频率点。Q值越大，曲线越尖锐，通频带越窄，电路的选择性越好，在恒压源供电时，电路的品质因数、选择性与通频带只决定于电路本身的参数，而与信号源无关。三、实验设备序号名称型号与规格数量备注1函数信号发生器12交流毫伏表13双踪示波器14频率计1注：本实验的L＝约30mH四、实验内容1.按图3电路接线，取C=2200PF，R＝510Ω，调节信号源输出电压为1V正弦信号，并在整个实验过程中保持不变。2.找出电路的谐振频率f0，其方法是，将交流毫伏表跨接在电阻R两端，令信号源的频率由小逐渐变大（注意要维持信号源的输出幅度不变），当U0的读数为最大时，读得频率计上的频率值即为电路的谐振频率f0，并测量U0、UL0、UC0之值（注意及时更换毫伏表的量限），记入表格中。图3R(KΩ)f0(KHz)URO(V)UL0(V)UCO(V)I0(mA)Q0.51.53.在谐振点两侧，应先测出下限频率fl和上限频率fh及相对应的UR值，然后再逐点测出不同频率下UR值，记入表格中。R(KΩ)f00.51f(KHz)UR(V)I(mA)1.5f(KHz)UR(V)I(mA)4.取C=6800PF，R＝2.2KΩ，重复步骤2，3的测量过程。五、实验注意事项1.测试频率点的选择应在靠近谐振频率附近多取几点，在变换频率测试时，应调整信号输出幅度，使其维持在1V输出不变。2.在测量UC0和UL0数值前，应及时改换毫伏表的量限，而且在测量UC0与UL0时毫伏表的“＋”端接C与L的公共点，其接地端分别触及L和C的近地端N1和N2。3.实验过程中交流毫伏表电源线采用两线插头。六、预习思考题1.根据实验电路板给出的元件参数值，估算电路的谐振频率。2.改变电路的哪些参数可以使电路发生谐振，电路中R的数值是否影响谐振频率值？3.如何判别电路是否发生谐振?测试谐振点的方案有哪些？4.电路发生串联谐振时，为什么输入电压不能太大，如果信号源给出1V的电压，电路谐振时，用交流毫伏表测UL和UC，应该选择多大的量限？5.要提高R、L、C串联电路的品质因数，电路参数应如何改变？6.谐振时，比较输出电压U0与输入电压Ui是否相等？试分析原因。7.谐振时，对应的UC0与UL0是否相等？如有差异，原因何在？七、实验报告1.根据测量数据，绘出不同Q值时两条幅频特性曲线。2.计算出通频带与Q值，说明不同R值时对电路通频带与品质因数的影响。3.对两种不同的测Q值的方法进行比较，分析误差原因。4.通过本次实验，总结、归纳串联谐振电路的特性。《电路与模电基础》课程教学单元设计常州信息职业技术学院第28页共28页 |
|
