一阶RC电路的零输入响应授课教案

1电路——《一阶RC电路的零输入响应》教案一、教学对象分析1．教学对象为电子科学与技术、电子信息工程大学二年级学生。学生已学过与本课程有关的先修课程：高等数学、大学物理等，为学习本课程打下了基础。讲授本节内容之前，学生已学习《电路》课程中的相关内容5个学时，主要学习了储能元件、动态电路的方程的建立及初始条件的确定等知识，对电路的动态过程有了一定的了解。大部分学生可以在复习储能元件和动态电路的相关知识基础上，对一阶电路的动态过程进行更深入的学习。2．大部分学生对待学习比较认真、好学，基础知识掌握得比较好。但也有部分学生对本门课程认识不够，学习兴趣不强，探索精神不够。因此在教学过程中，采用探究式的教学方法，进一步挖掘问题，培养学生分析问题和解决问题的能力。同时尽量多地与实际应用相联系，引入Multisim仿真实验，介绍PLC、电路设计等前沿知识，激发学生的求知欲和学习热情，培养学生的实践能力和创新能力。二、课程内容分析《一阶RC电路的零输入响应》一节是电子信息工程专业和电子科学与技术专业的基础必修课程《电路》中的内容。学生已经掌握了求解一阶齐次微分方程的方法，并在前续课程中掌握了动态电路的基本概念、换路定则、动态电路方程的建立以及初始条件的确定等。本次课以此为基础介绍一阶电路的零输入响应，重点研究一阶RC电路零输入响应的规律，了解其过渡过程的特征。本节内容从介绍基本概念入手，通过电路分析，建立一阶RC放电过程的电路方程，用特征根法求解得到了一阶RC电路零输入响应的结果。在此基础上，通过图像分析、Multisim仿真等方法研究了一阶RC电路零输入响应的规律。同时将理论与实际应用相结合，研究了闪光灯电路的工作原理。在备课时，先要设计好要解决的问题，引导同学们思考问题，提高兴趣；在授课时，在学习教材内容的基础上，以探究法、实物教学法、计算机仿真，对讲授内容进行拓展和创新，注重与实际应用相联系，使学生在思考、实践中获得新知识，培养学生的实践能力和创新能力，激发学生学习本课程的热情，促进学生对专业学习的兴趣。三、教学目标与要求1．知识目标(1)要求学生掌握零输入响应的定义，理解零输入响应的电路模型。(2)要求学生能熟练地建立电路方程并求解。2(3)要求学生学会分析结果，掌握零输入响应的的规律，并能解决实际电路问题。2．能力目标(1)培养学生的科学探究意识，提高学生分析能力、解决问题能力、逻辑思维能力。(2)培养学生勤于思考、理论联系实际、学以致用的意识和思维，培养学生的实践能力和创新能力。3．素质目标(1)通过对一阶RC电路零输入响应的探讨和学习，拓展学生思维，激发对电路理论学习的兴趣，提升学生对专业学习的兴趣。(2)鼓励学生能利用所学的知识解决一些实际电路问题。四、教学重点用时域经典法解决一阶电路的响应问题，结果分析，时间常数的计算和物理意义。五、教学难点时间常数的计算，复杂一阶电路的暂态分析和RC电路零输入响应的应用。六、课时安排15分钟左右七、教学理念和方法本节课的教学理念是“学会思考，勇于实践”，培养学生“解决实际问题”的能力。本节课从复习动态元件的伏安关系入手，创设情境，激趣引新；通过问题探究，培养学生分析问题的能力；通过实物教学和计算机仿真，提升学生解决问题的能力、创新能力和实践能力。教学过程中注意多种方法的结合。第一，通过多媒体手段，要求学生掌握一阶动态电路的基本概念，学会建立零输入响应的模型。在此基础上，通过建立电路方程并求解，引导学生将电路模型和数学模型相结合，拓展学生知识面。第二，通过Multisim进行仿真，对结果进行分析，揭示RC电路零输入响应的规律。第三，通过实物教学，对实际电路进行分析，学以致用，激发学生的兴趣，提高学生学习热情。教学过程中确立以教师为主导，学生为主体的教育思想，教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，充分发挥学生的主动性、积极性和创造精神。遵循理论探究与解决实际问题相结合，知识传授与能力、素质培养相结合的原则，由浅入深、循序渐进地进行教学。学习过程中将采用多种教学方法相结合，包括讲解教学、问题探究教学、仿真实验和实物教学等方法。3八、教学过程教学环节教学内容时间设计意图通过提问，引入课题闪光灯的工作原理是什么？0.5分钟引导学生认真思考，激发学生兴趣。复习知识，引入新课1、R、L、C电路的伏安关系；2、换路定则0.5分钟为学习后续内容打基础一、讲解一阶电路的零输入响应1、建立电路模型；2、建立电路方程；3、求解方程；4、分析结果5、仿真实验8分钟介绍新知识二、例题讲解一阶RC电路零输入响应例题2分钟强化解决实际问题的能力，强调τ的求法三、应用举例1、RC电路零输入响应的能量关系2、闪光灯电路的工作原理3分钟培养学生解决实际问题的能力。四、总结讨论1、总结本节内容；如何将RC电路的2、课后讨论（1）如何延长RC电路零输入响应的放电时间？（2）工程实践中有何应用？1分钟总结学过的知识，理论联系实际，提升解决问题的能力。九、教学资源教材：邱关源主编，《电路》第五版，高等教育出版社多媒体课件：参考高教出版社提供了有关一阶RC电路零输入响应多媒体素材。十、教学总结4本次课采用多媒体教学，运用了探究式教学、启发式教学、实物教学、计算机仿真等教学方法和手段，有利于提高学生学习的积极性和解决问题的主动性。通过对RC零输入响应电路的分析，由浅入深，使学生理解并掌握分析零输入响应的一般方法。最后通过理论与实际相结合，让学生体会到零输入响应在实际中的应用，激发了学生的学习兴趣。在教学设计中加入课堂总结环节，让学生对本节内容有了总体的理解。通过课后讨论题，可以培养学生自主学习和思考的能力。在课程教学中要注意加强学科、课程联系，要与学生加强互动，提高学生学习的主动性。2013-10-25