“戴维南定理”的教学设计

周菁菁

摘 要：本文针对电路课程中的戴维南定理这一知识点从教学思想、教学分析、教学方法、教学安排、教学总结几个方面做了一个简单的教学设计，旨在促进电子专业基础课程的教学研究。

关键词：戴维南定理；教学设计

1 教学思想

1.1 教学背景

《电路》课程是高等学校电子与电气信息类专业的重要专业基础课，是所有强电专业和弱电专业的必修课。本课程理论严密、逻辑性强，具有广阔的工程背景。通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本理论、分析计算电路的基本方法和进行实验的初步技能，为解决工程实际问题和进一步研究电类问题准备必须的理论基础，并为学习电气信息类的后续课程打下基础。

1.2 教学目标

认知目标：理解二端网络及有源二端网络的概念；理解戴維南定理的内涵及其实质；掌握无源二端网络的等效电阻和有源二端网络的开路电压的计算方法；熟练掌握戴维南定理求解复杂电路。能力目标：通过戴维南定理的教学，培养学生求解复杂电路时采用化繁为简的能力。情感目标：逐步培养学生善于发现、勤于动脑的素质，培养学生认真观察分析的科学态度。

2 教学分析

2.1 教学内容

二端网络、有源二端网络、无源二端网络的概念，戴维南定理的内容，戴维南定理的应用。

2.2 教学重点

戴维南定理的内容；应用戴维南定理如何将复杂的有源二端网络等效化简为一个电压源。

2.3 教学难点

应用戴维南定理解题时如何具体计算有源二端网络的开路电压与等效电阻。

3 教学方法

本节课以“学生为主体，教师为主导，训练为主线，思维为核心，能力为目标”为教学思想，采用教师引导的学习模式，运用讲授法、归纳法、练习法等多种教学方法；将先进的多媒体教学手段和传统教学手段进行协调配合，丰富教学过程；通过课题引入、定理讲解、举例练习和归纳总结的设计思路，引导学生主动参与，积极思考，实现对相关知识点的记忆、理解和掌握。

4 教学安排

4.1 导入新课

先复习复杂电路的求解方法：支路电流法、网孔分析法、节点分析法。提出问题让同学思考：求解下图电路中电流I的方法有哪些？再分析指出这几种方法的局限性，提出本节课的学习目标。

4.2 链接知识

⑴介绍戴维南定理的背景。莱昂·夏尔·戴维南（1857-1926）是法国的电信工程师。他利用欧姆定律来分析复杂电路。戴维南出生于法国莫城，1876年毕业于巴黎综合理工学院。1878年他加入了电信工程军团（即法国PTT的前身），最初的任务为架设地底远距离的电报线。1882年成为综合高等学院的讲师，让他对电路测量问题有了浓厚的兴趣。在研究了基尔霍夫电路定律以及欧姆定律后，他发现了著名的戴维南定理，用于计算更为复杂电路上的电流。

⑵通过典型电路引出二端网络、有源二端网络的概念。二端网络：凡是具有两个接线端和外电路相连的电路（网络），就称为二端网络。有源二端网络：内部含有电源的二端网络称为有源二端网络。

⑶通过EWB仿真软件证明讲解定理的内容。定理内容：任何线性有源二端网络N，对其外部而言，都可以等效成一个戴维宁电源。该电源的电压值等于网络N二端子间的开路电压UOC，其串联的电阻R0（称输出电阻或等效内阻）等于网络N内部独立源为零时二端子间的等效电阻。

⑷描述求解步骤，重点强调该定理的重难点及注意事项。步骤：1）断开所要求解的支路或局部网络，求出所余二端有源网络的开路电压UOC。2）令二端网络内独立源为零，求等效电阻R0。3）将待求支路或网络接入等效后的戴维宁电源，求出解答。

4.3 例题讲解

举例说明讲解，分别举例电路中含独立理想电源电路和电路中含受控源电路的例子若干个，强化知识点，让学生灵活使用戴维南定理求解复杂电路。

4.4 课堂练习

在通过例题讲解强化知识点的基础上，营造一个师生互动、合作学习的教学情境，让学生学会分析问题，同时根据学生在课堂练习的过程中发现学生存在的问题并给予解决。

4.5 总结归纳

总结几个基本概念、定理的内容及其解题步骤。

4.6 课后作业

通过作业的独立完成，加强学生对知识点的理解和及时掌握。

5 教学总结

⑴等效是指有源二端网络对外部的等效。⑵求等效电阻时，网络内部独立源为零是指电压源短路，电流源开路。⑶求等效电阻时，若二端网络N中无受控源，N中电阻出现简单的串并联结构，则直接求R0，若二端网络N中有受控源，或者当is=0，us=0后无法进行电阻的串并联化简，则按等效电阻的定义，在二端子间加一电压u（或电流i），则 ，式中，

u并不一定给出确定的值，只要找出u与i的关系即可。