戴维南定理教学反思

戴维南定理教学反思（精选9篇）

篇1：戴维南定理教学反思

摘要：该文针对我国高校电子类专业必修的基础课“电路分析基础”课程戴维南定理的讲授，从教学目标、教学方法、教学过程等方面对戴维南定理的教学过程做了全面的教学设计，以期学生能够更牢固扎实地掌握该定理，并能熟练应用戴维南定理分析复杂电路。

关键词：戴维南定理、教学设计、教学方法、教学目标

中图分类号：g613 文献标识码：a 文章编号：1009-3044（2016）15-0149-02

在“电路分析基础”的教学过程中，大多学生认为“戴维南定理”抽象、难懂，不容易理解，不容易掌握。但该定理又是电路分析中非常重要的定理之一，是简化复杂电路的重要方法，非常适用于求复杂电路中某一支路中电流、电压或功率的情况，是计算和分析复杂电路的法宝。因此，如何做好戴维南定理的教学设计，使学生扎实掌握该定理，并能够熟练应用显得尤为重要。戴维南定理的内容简介

戴维南定理是由法国电气工程师戴维南于1883 年提出的，其具体内容是：一个线性有源二端网络，对于外部电路而言，可以用一个电压源和一个电阻的串联等效代替，此电压源的电压等于该二端网络的开路电压，电阻等于该二端网络的全部独立电源置零后的输入电阻。

戴维南定理的教学目标和教学重点

戴维南定理的教学目标包括知识目标和能力目标两个方面。知识目标有以下四点：一是了解二端网络、有源网络、线性网络、线性有源二端网络的概念；二是理解戴维南定理的内涵及其实质；三是掌握线性有源二端网络开路电压、入端等效电阻的计算方法；四是能够应用戴维南定理分析、计算复杂电路。能力目标有两点：一是培养学生分析复杂电路时，利用戴维南定理化简电路的能力；二是通过戴维南定理仿真实验，引出multisim仿真软件，培养学生利用工具软件验证计算结果正确与否的能力。

教学重点有两点：一是戴维南定理的内容及其应用；二是应用戴维南定理如何将复杂线性有源二端网络简化成一个电压源和一个电阻串联的形式。教学难点主要有三点。一是戴维南定理的引出；二是含有受控源的线性有源二端网络的开路电压和输入电阻的计算；三是如何使学生熟练掌握利用戴维南定理进行解题的方法和步骤。

戴维南定理的教学方法

在戴维南定理的教学过程中，可以采用以下三种方法进行教学：一是启发式教学法。在讲述戴维南定理之前，通过例题引导学生思考复杂电路的简化问题，在此基础上引出戴维南定理，加深学生对戴维南定理实质的理解和掌握；二是实验演示法。通过仿真实验，既有利于培养学生的动手能力，又有利于培养学生运用所学知识分析和判断实验结果正确与否的能力；三是快速记忆法。针对如何使学生更轻松的理解并利用戴维南定理，本次教学活动设计了教师自编的顺口溜，利用这种方式便于学生快速理解、记忆、运用戴维南定理。

戴维南定理的教学过程设计

戴维南定理的教学过程设计可分为以下5个步骤进行。

4.1 复习提问与引入新课

在讲述戴维南定理之前，先通过一道例题，提出求解电路中某一条支路上电流的方法有哪些。通过多媒体课件，带领学生快速复习网孔电流法、节点电压法的求解步骤和方法，并分析它们在求解复杂电路中某条支路上电流时的不足。最后，以假设的方式，引出戴维南定理。

4.2 定理讲述及求解方法

戴维南定理的内容是，对于任何一个线性有源二端网络（含独立电源、线性电阻和线性受控源），对外电路而言，均可以用一个电压源和电阻串联的形式来等效替换。电压源的电压等于外电路断开时端口处的开路电压；电阻等于二端网络中全部独立电源置零后的入端等效电阻。上述“电压源和电阻的串联组合”称为戴维南等效电路。

从戴维南定理的内容，可以看出要想画出戴维南等效电路，就必须求出开路电压和入端等效电阻这两个量。开路电压即断口两端断开时的电压，其求解方法很多，网孔电流法、节点电压法、叠加定理等都可以使用。在求解入端等效电阻时首先将电路中所有独立源置零（电压源短路、电流源开路）。然后分两种情况：一是对于不含受控源的电路，可以直接用电阻串、并联关系和―y转换得到；二是对于含有受控源的电路，可以用端口加电压求电流，或端口加电流求电压的方法，最后求得其比值，即等效电阻。

4.3 例题分析与讲解

电路如图1所示，求： rx分别为1.2欧、5.2欧时的电流i。

首先，我们来分析断开待求支路后的电路网络是否为线性有源二端网络。把rx所在的支路拉出来后的电路图2所示，网络中只包括电阻和电压源，因此是线性有源二端网，可以利用戴维南定理，将其等效成图3所示电路。

求解可分三步进行：第一步断开待求支路，求开路电压（图4）。uoc = u1+ u2 =-104/（4+6）+10 6/（4+6）=-4+6=2v。第二步求入端等效电阻（图5）。ri=4//6+6//4=4.8。第三步画出戴维南等效电路，接上待求支路，求出待求量（图6）。rx =1.2时，i= uoc /（ri+ rx）=0.333a =333ma；rx =5.2时，i= uoc /（ri+ rx）=0.2a=200ma。

4.4 通过实验验证计算结果

通过multisim软件进行仿真实验，借助安培表，可测得rx所在支路的电流。通过测量得出，当rx=1.2时，电流表的读数如图7所示；当rx=5.2时，电流表的读数如图8所示。可见与采用戴维南等效求解电路时的计算结果一致。

4.5 自编顺口溜加强理解和记忆

利用顺口溜的方法可以帮助学生快速理解、记忆、运用戴维南定理。

要想利用戴维南，记住电阻电压源；

线性有源二端网，对外等效串这两。

断开待求支路点，可得开路电压源。

独立电源来置零，求解电阻就可行。

网络若含受控源，就在端口解谜团；

可以加流求电压，也可加压求电流；

电压电流来相除，等效电阻就有数。

戴维南定理是简化复杂电路的重要方法，特别适用于求复杂电路某一支路中电流的情况。同时，该定理也会在后续其它专业基础课及专业课中经常用到。因此做好给定理的教学设计，有助于学生牢固掌握戴维南定理及其解题方法，也可以培养学生的实际动手能力和实验探究能力。

篇2：戴维南定理教学反思

授课教师：罗 华

戴 维 南 定 理

【教学目标】

1、知道二端网络的有关概念。

2、理解戴维南定理的内容。

3、能应用戴维南定理求解复杂电路。

【教学重点】

戴维南定理的内容及应用。【教学难点】

求解戴维南等效电路。【教学方法】

启发式引导、多媒体课件。【教学过程】

一、复习

1、基尔霍夫电压定律。

2、电阻串、并联的计算。

二、引入新课

在电路分析与计算过程中，有一种经常出现的情况，对于一个复杂电路，只要求求出其中一条支路的电流（或电压），此时应用戴维南定理是十分快捷的工具之一。

三、讲授新课

（一）几个概念

1．二端网络：一般来说是具有两个接线端的部分电路。2．无源二端网络：内部不含电源的二端网络。3．有源二端网络：内部含有电源的二端网络。

（二）戴维南定理

1、内容

任何一个线性有源二端网络，都可以用一个电压源模型来代替。其中理想电压源的电压US0等于该有源二端网络的开路电压，电阻R0等于该有源二端网络除去电源后（理想电压源短路，理想电流源开路）所得的无源二端网络的入端等效电阻。

2、应用举例

求解流过电阻R3的电流I3。[例题]

如图1所示电路中，已知US1 = 10V，US2 = 8V，R1 = 2Ω，R2 = 2Ω，R3 = 2Ω，利用戴维南定理

图 [解] 计算有源二端网络开路电压USO。如图2（a）所示，在断开R3后回路中只有电流I′，设其参考

方向如图中虚线所示。

I =

US1US2108A0.5A

R1R222USO = R2 I + US2 =（2  0.5 + 8）V = 9 V 或

USO = US1–R1I =（10  2  0.5）V = 9V

计算等效电阻R0，由图2（b）可见，电阻R1和R2并联。

R0 =

R1R222 Ω = 1Ω

R1R222(a)

(b)

(c)

工

图2

例题附图

流过电阻R3的电流可以利用欧姆定律求得，如图2（c）所示。

I3=

USO9A3A

R0R31

2四、巩 固

1、课堂练习

如图3所示电路中，已知R1= R2 =10Ω，R3 =6Ω，US1 =12V，US2 =10V，试用戴维南定理求电阻R3中的电流。I3 { 答案: I3 =1A }

图3

2、小结

①

应用戴维南定理解题步骤：

（1）断开待求支路，将电路分为待求支路和有源二端网络两部分。；（2）求解有源二端网络的开路电压USO；

（4）用USO和R0串联组成戴维南等效电路，接入待求支路，利用全电路欧姆定律求出待求支路中电流

或电压。

②

应用戴维南定理注意事项：

1、该定理中将待求支路以外的所有支路均看成是内电路，必须是线性电路，而待求支路是外电 路，可以是非线性电路。

2、应用戴维南定理解题的关键是求等效电路中的USO和R0。（3）将有源二端网络中理想电压源短路，理想电流源开路，求出所得的无源二端网络的入端等效电阻R0；

五、作 业

1、教材P27

T32

2、[2006年湖南省对口升学考试机电类专业综合试题]

供学有余力学生选做 如图4所示电路中，已知US1=15V，US2=4V，US3=13V，R1=R2=R3=R4=1Ω，R5=9Ω，（1）当开关S断开时，问R5上的电流I5和电压U5是多少？

（2）当开关S闭合时，试用戴维南定理计算I5的值。

篇3：戴维南定理的延伸

用戴维南定理求解含受控源电路时, 一般要求受控源与控制量必须在同一单口网络内, 即这些受控源只能受单口网络本身的有关电压或电流控制。如果受控源和控制量不在同一单口网络内, 戴维南定理就不适用。

下面通过一例题来说明戴维南定理的局限性。电路如图1, 求电流i。

(1) 用戴维南定理求解:首先断开待求支路, 从a、b两点断开, 使受控电流源2i1与其控制量i1在同一单口网络内。可求出a、b两点间的开路电压uab=45v;端口的等效电阻R=21Ω, 等效电路如图2所示。可解得所求电流i=50/23=2.17A.。

(2) 若电路从b、c两点断开, 则形成左右两个单口网络, 受控源及其控制量分别在这两个单口网络中, 戴维南定理就不能应用。这就是用戴维南定理求解含受控源电路时的局限性。

2 戴维南定理的延伸

为了克服戴维南定理的局限性, 对其进行延伸, 叙述如下:

一个含受控量在外电路的受控源的线性有源单口网络, 可以用一个电压源和一个电阻相串联的电路来等效。此电压源的电压等于单口网络的含控制量表示的端口开路电压, 串联电阻等于独立源和受控源均置零时的端口输入电阻。即可以等效为如图3所示的形式, 其中A是有独立源引起的电压分量, Bq是由受控源引起的电压分量。

对图1所示电路, 从b、c两点断开后, 可图3求出左边单口网络的端口开路电压ubco=5-20i1, 端口输入电阻Rbco=12Ω。其等效电路如图4所示, 用回路法可得

3 延伸方法的验证图4

一个含有控制量在外电路受控源的线性有源单口网络, 经过电路的等效变换总可以化简成图3所示的形式, 即一个电压源A+Bq与一个电阻R串联的形式。其中A是由独立源引起的电压分量, Bq是由受控源引起的电压分量。

下面通过另外一个例题来验证延伸方法的正确性。

例:电路如图5, 求I。

(1) 用延伸方法求解:从1、2两点断开电路, 形成左右两个单口网络, 受控源和控制量分别在两个单口网络内, 对左面用延伸方法求得端口开路电压为u12o=12-12U1, 受控源和独立源置零时的输入电阻R12O=6kΩ。原电路可等效为图6所示电路, 可解得I=-144/37=-3.89mA。

(2) 用戴维南定理求解:从a、b两点断开, 如图5所示, 则开路电压

所以uoc=-156V。等效电阻可由图7求得, 图中U为外加电压源。

原电路的等效电路如图8所示, 所以

由此可知, 在用戴维南定理时, 求等效电阻要用外加电源的办法来求, 相比之下, 用延伸法更简单一些。

4 延伸方法与戴维南定理的比较

延伸方法是对戴维南定理的引申, 它解决了应用戴维南定理时, 受控源和控制量必须在同一个单口网络内的局限, 在处理这类问题时更有效, 相比之下有以下几个特点: (1) 延伸方法要求受控源与其控制量不在同一单口网络内, 而戴维南定理要求二者必须在同一单口网络内; (2) 延伸方法中的端口开路电压为控制量的函数, 而戴维南定理中的开路电压是一个常数; (3) 延伸方法求输入电阻时, 受控源和独立源一样开路或短路, 求输入电阻比较方便, 而戴维南定理中求等效电阻时, 只有独立源置零, 而受控源必须保留, 求解等效电阻比较麻烦。

参考文献

【1】邱关源.电路 (第三版) .高等教育出版社.

篇4：戴维南定理教学反思

关键词：戴维南定理 教学设计 教学方法 教学效果

【中图分类号】TM13-4；G642

引言

《电路分析基础》作为电路理论的重要组成部分，是电力、电子、信息、通信、计算机等专业的重要专业理论基础课，也是后续课程《信号与系统》、《现代电子线路》、《数字技术基础》等的先导课程。课程的主要教学任务是引导学生掌握线性电路的基本概念、基本理论和基本分析方法[1]。

该课程主要包含三部分内容：电阻电路分析、动态电路分析和正弦稳态电路的分析。这里以“戴维南定理”为教学实践对象，通过对该定理进行教学设计与教学方法研究，使学生掌握如何通过分析计算和实验测量的方法建立戴维南等效电路，以及戴维南等效电路的应用，力求达到加强理论，实验并重，指导实践的教学效果。

一、教学重难点和学情分析

在对“戴维南定理”进行教学设计和教学方法研究之前，首先要把握学习的重难点，以教学任务和目标为立足点，同时结合具体学情进行分析。

《电路分析基础》课程的核心思想如流程图1所示，首先建立电路模型，然后建立电路模型所对应的数学模型，最終求解电路并分析电路的物理原理。从流程图可以看出，建立电路模型是电路分析的第一步，那么如何建立电路模型呢？电路分析给出了两种建立电路模型的基本方法：一种是基于电路结构建模型；另一种是基于电路端口特性建模型。如何基于定理建立等效电路模型是本节内容的重点，由于电路结构的多样化，求解等效电路的方法也有所不同，需要分情况分析和讨论，因此重点同时也是难点；戴维南定理的建模思想学员首次接触，其应用相对灵活，是本节的第二个难点。在学习该定理之前，学生已经学习了电路的基本分析方法和叠加定理，可以用于定理的求解、证明和应用分析。

了解了重难点和基本学情，接下来将具体研究如何构思教学设计，综合利用多种教学方法，使学生熟练掌握戴维南等效电路的建立及应用。

二、教学设计与教学方法研究

近年来，在大学不断推进教学深化改革的背景下，通过教学交流和总结，吸取经验教训，不断在教学中反思、总结和实践，力求将“以教师为主导，学生为主体”的新型教学理念和教学方法融入电类专业理论基础课程的教学中，解决传统教学中理论和实验、实践分离和脱节的问题[2]。

1.承上启下 巧妙导课

在上课初始，如何利用有限的时间巧妙导课，使知识点的引入合理自然，是引领学生思维，驾驭课堂的第一步。

为消除学员对电路建模新方法的陌生感，首先介绍电路建模背景，包括建模思想、建模类型和建模作用，帮助学生建立建模的概念。考虑到戴维南定理的本质，拟由对复杂电路的分析引入等效的概念，通过对前面所学过的等效二端网络知识的回顾，引入戴维南定理的具体内容。

2.推导论证 案例分析

在导课环节，学生了解了戴维南定理的具体内容——任意一个线性含独立源的二端网络N均可用一个电压源Uoc串联电阻R0来等效。为了使学生认识到戴维南等效电路成立的必然性，以及等效电路中两个重要参数：Uoc和R0的具体物理意义，首先借助所学过的等效二端网络的概念和叠加定理的知识对定理进行证明。接下来直接切入主题，介绍基于定理的等效电路的建立方法，即如何求解开路电压Uoc和除源等效电阻R0。需要注意的是，针对不同电路类型，R0的求解方法有所不同，因此要结合实例，引导学生分情况分析讨论，并进行归纳总结，明确各方法的区别和联系，同时考虑一题多解的情况。

采用推演式教学法，论证严密，充分体现了教学的严谨性和科学性。针对不同电路类型，采用案例式教学法，使学生熟练掌握戴维南等效电路的求解方法并深刻理解定理的普适性；通过分析对比，帮助学生深刻认识该建模方法的特点和优势；通过归纳总结，启发学生自我构建知体系[3]。

3.讨论对比指导实验

现代大学教育中普遍存在着理论教学和实验教学分离和脱节的现象，导致实验教学事倍功半，没有很好的发挥实验教学的优势。为了解决这一问题，在理论教学中有意识、有目的的分析、指导实验，将理论和实验有机的联系起来，既引起了学生对实验的充分重视，也是对所要开展的实验进行有效的预习，达到事半功倍的效果。

戴维南等效电路的测量是《电路分析基础》配套实验教学中一个非常重要的验证性实验，在举例分析已知电路结构情况下，如何通过计算建立戴维南等效电路之后，紧接着提出问题——对于未知电路结构的情况下，如何通过实验测量的方法建立戴维南等效电路呢？接下来引导学生一起探索并总结两种基本的测量方法：半值电压法和伏安关系曲线法，同时提醒学生关注实验过程中的一些注意事项：如直接测量短路电流可能会烧坏电表等。通过探讨和总结，使学生认识到理论和实验的联系和差别，了解了一些基本的实验常识[4]。

4.结合实例 融合应用

前面主要学习了如何通过分析计算和实验测量的方法建立戴维南等效电路，那么戴维南等效电路又有哪些方面的应用呢？接下来主要采用案例式教学法，借助所掌握的电路的基本理论和基本分析方法，分类讨论戴维南等效电路在简化复杂电路分析、功率匹配和求解含非线性元件的电路中的具体应用。

三、总结

《电路分析基础》是一门理论、实验和实践相融合的课程，实验可以用来巩固、验证理论知识，还可以用来指导实践，进一步培养学生的综合应用能力、科研能力和创新能力[5]。将实验引入电类课程的理论教学，解决了传统教学中理论和实验实践分离和脱节的问题，

成为传统教学的有益补充。

参考文献

[1]李瀚荪.电路分析基础[M].第四版.北京：高等教育出版社.2009

[2]常青美，孙亮.电类核心基础课程教学改革与实践[J].中国电力教育，2012， 18： 60-61

[3]李延明.建构主义教育理论及其对我国基础教育教学改革的启示[J].新乡学院学报，2009，23（4）： 158-162

[4]沈小丽，潘兰芳.问题情境教学在戴维南定理实验中的应用研究[J].中国科技教育，2012.3

[作者介绍] 舒君（1980-），女，河南洛阳，硕士，讲师，教员，解放军信息工程大学信息与系统工程学院电路与系统教研室，研究方向：电路与系统。

王妍（1983-），女，河南焦作，硕士，讲师，教员，解放军信息工程大学信息与系统工程学院电路信号与系统教研室，研究方向：电路与系统。

篇5：戴维南定理实验报告

一、实验目的

1、验证戴维南定理

2、测定线性有源一端口网络的外特性和戴维南等效电路的外特性。

二、实验原理

戴维南定理指出：任何一个线性有源一端口网络，对于外电路而言，总可以用一个理想电压源和电阻的串联形式来代替，理想电压源的电玉等于原一端口的开路电压Uoc，其电阻(又称等效内阻)等于网络中所有独立源置零时的入端等效电阻Req，见图4-1。

图4- 1 图4- 2

1、开路电压的测量方法

方法一：直接测量法。当有源二端网络的等效内阻Req与电压表的内阻Rv?相比可以忽略不计时，可以直接用电压表测量开路电压。

方法二：补偿法。其测量电路如图4-2所示，E为高精度的标准电压源，R为标准分压电阻箱，G为高灵敏度的检流计。调节电阻箱的分压比，c、d两端的电压随之改变，当Ucd=Uab时，流过检流计G的`电流为零，因此

Uab=Ucd =[R2/(R1+ R2)]E=KE

式中 K= R2/(R1+ R2) 为电阻箱的分压比。根据标准电压E 和分压比Κ就可求得开路电压Uab,因为电路平衡时IG= 0，不消耗电能，所以此法测量精度较高。

2、等效电阻Req的测量方法

对于已知的线性有源一端口网络，其入端等效电Req可以从原网络计算得出，也可以通过实验测出，下面介绍几种测量方法：

方法一：将有源二端网络中的独立源都去掉，在ab端外加一已知电压U，

测量一端口的总电流I总则等效电阻

Req= U/I总

实际的电压源和电流源具有一定的内阻，它并不能与电源本身分开，因此在去掉电源的同时，也把电源的内阻去掉了，无法将电源内阻保留下来，这将影响测量精度，因而这种方法只适用于电压源内阻较小和电流源内阻较大的情况。

方法二：测量ab端的开路电压Uoc及短路电流Isc则等效电阻

Req= Uoc/Isc

这种方法适用于ab端等效电阻Req较大，而短路电流不超过额定值的情形，否则有损坏电源的危险。

图4 – 3 图 4-4

方法三：两次电压测量法

测量电路如图4-3所示，第一次测量ab端的开路Uoc，第二次在ab端接一已知电阻RL(负载电阻)，测量此时a、b端的负载电压U，则a、b端的等效电阻Req为：

Req =[(Uoc/ U)-1]RL

第三种方法克服了第一和第二种方法的缺点和局限性，在实际测量中常被采用。

3、戴维南等效电路法

如果用电压等于开路电压Uoc 的理想电压源与等效电阻RL相串联的电路(称为戴维南等效电路，参见图4-4)来代替原有源二端网络，则它的外特性U=f(I)应与有源二端网络的外特性完全相同。实验原理电路见图4-5b。

图 4 - 5

三、预习内容

在图4-5(a)中设E1=10V，E2=6 V,R1=R2=1 KΩ，根据戴维南定理将AB以左的电路化简为戴维南等效电路。即计算图示虚线部分的开路电压Uoc,等效内阻Req及A、B直接短路时的短路电流Isc之值，填入自拟的表格中。

四、仪器设备

1、电路分析实验箱 一台

2、直流毫安表 一只

3、数字万用表 一台

五、实验内容与步骤

1、用戴维南定理求支路电流I3，

测定有源二端网络的开路电压Uoc等效电阻Req

按图4-5(a)接线，经检查无误后，采用直接测量法测定有源二端网络的开路电压Uoc。电压表内阻应远大于二端网络的等效电阻Req 。

用两种方法测定有源二端网络的等效电阻Req

A、采用原理中介绍的方法二测量：

首先利用上面测得的开路电压Uoc和预习中计算出的Req估算网络的短路电流Isc大小，在Isc之值不超过直流稳压电源电流的额定值和毫安表的最大量限的条件下，可直接测出短路电流，并将此短路电流Isc数据记入表格4- 1中。

B、采用原理中介绍的方法三测量：

接通负载电阻RL，调节电位器R4使RL = 1 KΩ，使毫安表短接，测出此时的负载端电压U并记入表格4 - 1中。

表 4 – 1

取A、B两次测量的平均值作为Req (I3的计算在实验报告中完成)

2、测定有源二端网络的外特性

调节电位器R4即改变负载电阻RL之值，在不同负载的情况下，测量相应的负载端电压和流过负载的电流，共取五个点将数据记入自拟的表格中。测量时注意，为了避免电表内阻的影响，测量电压U时,应将接在AC间的毫安表短路，测量电流I时，将电压表从A、B端拆除。若采用万用表进行测量，要特别注意换档。

3、测定戴维南等效电路的外特性。

将另一路直流稳压电源的输出电压调节到等于实测的开路电压Uoc值,以此作为理想电压源，调节电位器R6，使R5十R6=Req，并保持不变。以此作为等效内阻，将两者串联起来组成戴维南等效电路。按图4-5(b)接线,经检查无误后，重复上述步骤测出负载电压和负载电流，并将数据记入自拟的表格中。

六、实验报告要求

篇6：戴维南定理教学反思

戴维南定理可简单地表述为：一个有源二端网络可以用一个电源来代替，该电源的电动势E0等于二端网络的开路电压Uab，其内阻R0等于有源二端网络内所有电源都不作用而仅保留内阻时两端的输入电阻Rab。

对于一个复杂电路来说，当只需求某一条支路的电流时，将该支路划开，而将剩余部分作为一个有源二端网络，求出该有源二端网络的开路电压Uab和输入电阻Rab(即E0和R0)，最后根据等效电路即可求得待求支路的电流。如下图所示：

戴维南定理只适用于线性二端网络，但若外电路(待求支路)含有非线性元件，则该定理仍然适用，这是戴维南定理的适用范围。而往往在《电工基础》中我们很少遇到外电路(待求支路)是非线性元件的情形，时间长了许多同学就根本不知道戴维南定理还可以解电路中含有非线性元件的题目。而模拟电路中的二、三极管等都是非线性元件，那么相应的我们完全可以用戴维南定理来求解与之相关的题型。下面通过分析、比较、总结，就模拟电路中经常碰到的题型用戴维南定理的知识来求解之。

一、戴维南定理在二极管电路中的应用

在二极管电路中我们经常会遇到求电路中某一支路二极管的状态以及含有二极管支路的电流的题型，对这类题型当然我们可以用好多方法来求解，现在我们用戴维南定理的方法来求解之。

例：如下图，V1、V2为理想二极管，求V1、V2的状态，以及通过V1、V2支路的电流?

本题中二极管是非线性元件，但是如把它看着外电路的元件，我们完全可以利用戴维南定理求解之。根据开路电压的大小和极性先判断哪一个二极管导通哪一个二极管截止，然后将二极管支路作为外电路与戴维南等效电路相连接，最后根据闭合电路的欧姆定律即可求出所求电流。步骤如下：

a.将AB点左边作为有源二端网络，如图a;

b.求出有源二端网络的开路电压E0，如图b;

c.求出有源二端网络的输入电阻R0，如图c;

d.画出戴维南等效电路图求出电流，如图d。

由闭合回路欧姆定律得：

则开路电压E0=I·3-24=4·3-24=-12V

输入电阻

由Eo的大小和方向可知：V1截止，I1=0;V2导通，

二、戴维南定理在三极管电路中的应用

在三极管电路中我们经常遇到的题型就是判断三极管的工作状态，此类题型我们常用的方法就是假设法，然后根据假设进行相关计算，这样计算当然可以，但通常有误差，甚至有时会因误差而导致错误的结论。如果用戴维南定理来解此类题型，可以消除误差进而得到更为准确的结论。

例：如图所示，已知Vc=12V, Rc=1K, Rk=1.2K, RB=10K, RE=1K, VBB=-12V, VI=3V，β=50，问晶体管的工作状态?

解题步骤如下：

a.将A点左边作为有源二端网络;

b.求出有源二端网络的开路电压E0，如图a;

c.求出有源二端网络的输入电阻R0, 如图b;

画出戴维南等效电路图求出电流, 如图c。

由闭合回路欧姆定律得：

则开路电压E0=IRB-VBB=1.34·10-12=1.4V

从而判断三极管处于放大状态。

三、戴维南定理在放大电路中的应用

在单级低频小信号放大电路中我们经常要分析放大电路的静态工作点Q，通常我们采用的是估算法，最典型的是分压式偏置电路，如下图，我们通常认为IBQ垲I而近似认为B点断开，从而估算出，再根据VBQ=VBEQ+(1+β)IBQRE，算出IBQ以及相应的ICQ, VCEQ。其实，这一类题目我们完全可以用戴维南定理来求解。

如图：

由直流通路，从AB两端向左看进去，可以看成是二端网络，其中：

开路电压 (等于VBQ) , 输入电阻

最后根据戴维南等效电路得：E0=IBQR0+VBEQ+(1+β)IBQRE

求得IBQ, 进而求得ICQ, VCEQ从而得到静态工作点Q的参数。

相应的, 2003年单招高考试卷最后第二题我们也同样可以用戴维南定理来求解之, 题目如下:

射极输出器如图所示，设三极管的β=50, rbe=660欧，Rb1=47K, Rb2=91K, Rb3=100K, RE=5K, RL=5K, VCC=24V，信号源内阻不计，求放大器的静态工作点Q。

四、戴维南定理在集成运放电路中的应用

在集成运放电路中，我们通常先判断集成运放电路的类型(例如加法电路、减法电路等)，然后根据虚短、虚断列出Vo和Vi的关系式，最后根据要求得到所需结论。下面我们通过举例来说明戴维南定理在集成运放电路中的应用。

例：如图所示为理想运放组成电路图，求V0。

本题解决问题的关键是能认清集成运放电路的类型，虚线的右边是反相比例运算电路，左边是信号源，本题的解法有很多种：

(1)利用“虚地”求解

(2)直接推导运用

(3)戴维南定理将信号源化简后求解

以上第(1)、(2)种解法很繁，下面我们用第(3)种方法戴维南定理来求解，将虚线AB左边运用戴维南定理等效后如b图，其中：

用戴维南定理等效电路代替原来题图中虚线的左部分，则可得c图，c图中将Ro和R串联，根据反相比例输入电路的性质，可以得到：

以上通过举例总结了戴维南定理在模拟电路解题中的应用，其实不管是在线性电路还是在非线性电路中，戴维南定理都有着相当广泛的应用。只要正确地理解戴维南定理并科学地加以运用，在实际中举一反三，反复思考，就一定会深化对知识的理解，真正达到“触类旁通”，这些对提高学生的分析问题和解决问题能力将大有裨益。

摘要：戴维南定理是化学工业出版社出版的《电路分析》 (第一版) 第二章“直流电阻电路的分析”的重点内容之一, 它是简化复杂电路的重要方法, 特别适用于求复杂电路中某一支路中电流或功率的情况, 而且是电路分析中的一个普遍实用的重要定理和方法。

关键词：戴维南定理,二、三极管电路,电路模拟,电路解题,应用

参考文献

[1]周绍敏主编.电工基础.高等教育出版社.

[2]周晖主编.电子线路.高等教育出版社.

篇7：戴维南定理的四大妙用

中学物理中有些问题直接用电路中的电源去求解很繁琐，如果运用戴维南定理，就可以简化某些电路的计算．

1． 运用戴维南定理求功率的极值

例1 如图1所示电路图中，当R2取值多大时，R2上消耗的功率最大?最大值为多少？

解析 实验是通过改变滑动变阻器的阻值，得到电压表和电流表的两组数据（U1、I1）和（U2、I2），然后根据闭合电路欧姆定律列出方程组

求解出E、r的.

图3电路中，电压表测量的电压是路端电压，是准确值，但是，由于电压表的电阻实际上并不是无限大，电压表有分流作用，导致电流表测量的电流不等于通过内阻r上的电流，计算时，没有考虑电压表的分流，这样做无形中就把电压表从外电路中分出来，放到电源一边去了，因此我们测出的实际上是电压表和电源组成的等效电源的电动势E′和内电阻r′，如图4所示.

例3 图5为电压表和电流表测定电源的电动势和内电阻的电路图，采用的是电流表外接法．若已知电压表和电流表的内电阻分别为RV和RA，试计算用这个电路测得的电动势及内电阻的相对误差．

解析 按实验原理的要求，电流表和电压表的读数应分别是总电流和路端电压．从图5电路看，电流表读数的确是总电流，但由于电流表有内阻，所以电压表的读数不是路端电压，这样就造成系统误差．

根据戴维南定理，把电源和电流表看成一个新的等效电源，如图6中虚线框所示，此时电压表确实接在这个新电源的两端，读数是新电源的路端电压，而此时电流表的读数仍表示总电流．因此根据电压表和电流表的读数测得的E和r是这个新电源的电动势和内电阻．

新电源实际上是由电池和电阻RA串联而成，设电池的电动势和内电阻分别是E0和r0，应有如下对应关系

由于电流表的内电阻与电源内阻接近，测出的内电阻相对误差较大，所以，我们实际实验中不采用这种电路.

3． 运用戴维南定理求非线性元件的工作点

解析 对于电动势为E、内阻为r的电源来说，当外电路电阻R外增加时，其路端电压也增加.对于图11所示电路，我们可以把虚线框内的电路看作一个“整体”，并设框内电路为一电源，即将电阻R1和R2看作电源内阻的一部分，则该等效内阻r′等于（r＋R1）和R2的并联值，而可变电阻R则为该等效电源的外电路，容易判断出R增大，则I减小，UAB增大.故正确选项应为A和D.

戴维南定理是等效思维方法的具体体现，在恒定电流中有广泛的应用,不断运用戴维南定理去求解问题，有利于激活思维，拓展思路，提高我们的解题能力.

篇8：对“勾股定理”的教学反思

关键词：教学反思；勾股定理

反思之一：教学观念的转变。

“教师教，学生听，教师问，学生答，教师出题，学生做”的传统教学摸模式，已严重阻碍了现代教育的发展。这种教育模式，不但无法培养学生的实践能力，而且会造成机械的学习知识，形成懒惰、空洞的学习态度，形成数学的呆子，就像有的大学毕业生都不知道1平方米到底有多大？因此，《新课标》要求老师一定要改变角色，变主角为配角，把主动权交给学生，让学生提出问题，动手操作，小组讨论，合作交流，把学生想到的，想说的想法和认识都让他们尽情地表达，然后教师再进行点评与引导，这样做会有许多意外的收获，而且能充分发挥挖掘每个学生的潜能，久而久之，学生的综合能力就会与日剧增。

上这节课前教师可以给学生布置任务：查阅有关勾股定理的资料（可上网查，也可查阅报刊、书籍），提前两三天由几位学生汇总(教师可适当指导)。这样可使学生在上这节课前就对勾股定理历史背景有全面的理解，从而使学生认识到勾股定理的重要性，学习勾股定理是非常必要的，激发学生的学习兴趣，对学生也是一次爱国主义教育，培养民族自豪感，激励他们奋发向上，同时培养学生的自学能力及归类总结能力。

反思之二：教学方式的转变。

学生学会了数学知识，却不会解决与之有关的实际问题，造成了知识学习和知识应用的脱节，感受不到数学与生活的联系，这是当今课堂教学存在的普遍问题，对于学生实践能力的培养非常不利的。现在的数学教学到处充斥着过量的、重复的题目训练。

笔者认为真正的教学方式的转变要体现在这两个方面：一是要关注学生学习的过程。首先要关注学生是否积极参加探索勾股定理的活动，关注学生能否在活动中积思考，能够探索出解决问题的方法，能否进行积极的联想（数形结合）以及学生能否有条理的表达活动过程和所获得的结论等；同时要关注学生的拼图过程，鼓励学生结合自己所拼得的正方形验证勾股定理。二是要关注学生学习的知识性及其实际应用。本节课的主要目的是掌握勾股定理，体会数形结合的思想。现在情况是学生知道了勾股定理而不知道在实际生活中如何运用勾股定理，我们在学生了解勾股定理以后可以出一个类似于《九章算术》中的应用题：在平静的湖面上，有一棵水草，它高出水面3分米，一阵风吹来，水草被吹到一边，草尖与水面平齐，已知水草移动的水平距离为6分米，问这里的水深是多少？

教学方式的转变在关注知识的形成同时，更加关注知识的应用，特别是所学知识在生活中的应用，真正起到学有所用而不是枯燥的理论知识。这一点上在新课标中体现的尤为明显。

反思之三：多媒体的重要辅助作用。

课堂教学中要正确地、充分地引导学生探究知识的形成过程，应创造让学生主动参与学习过程的条件，培养学生的观察能力、合作能力、探究能力，从而达到提高学生数学素质的目的。多媒体教学的优化组合，在帮助学生形成知识的过程中扮演着重要的角色。

通过面积计算来猜想勾股定理或是通过面积割补来验证勾股定理并不是所有的学生都是很清楚，教者可通过多媒体来演示其过程不仅使知识的形成更加的直观化，而且可以提高学生的学习兴趣。

反思之四：转变教学的评价方式，提高学生的自信心。

评价对于学生来说有两种评价的方式。一种是以他人评价为基础的，另一种是以自我评价为基础的。每个人素质生成都经历着这两种评价方式的发展过程，经历着一个从学会评价他人到学会评价自己的发展过程。实施他人评价，完善素质发展的他人监控机制很有必要。每个人都要以他人为镜，从他人这面镜子中照见自我。但发展的成熟、素质的完善主要建立在自我评价的基础上，是以素质的自我评价、自我调节、自我教育为标志的。因此要改变单纯由教师评价的现状，提倡评价主体的多元化，把教师评价、同学评价、家长评价及学生的自评相结合。

在本节课的教学中，教者可以从多方面对学生进行合适的评价。如以学生的课前知识准备是一种态度的评价，上课的拼图能力是一种动手能力的评价，对所得结论的分析是对猜想能力的一种评价，对实际问题的分析是转化能力的一种评价等等。只有老师给予学生适时的适当的评价，才能使学生充分认识到自身的价值，从而达到提高学生学习自信心的目的，反过来自信心的提高又促使学生学习的积极性大幅度的提高，真正达到从他律转为自律的目的。也只有这样才能提高课堂的教学效果，提高学生的学习成绩。

篇9：高中物理动能定理的教学设计反思

1知识分析

在教学设计中我们关注学生原有的知识基础，根据我们的了解，学生在初中阶段的学习中知道了动能是物体由于运动而具有的能，知道动能的大小与物体的质量和速度有关.有了这样的认识，我们在高中阶段的教学中就不能满足于对这些基本知识的重复，而应该立足于这些知识同时又要有一定的提高，尤其是在教学引入、情境创设的过程中，要注意为后面动能定理的学习打下感知基础.

从学生的物理思维角度来看，由于前面重力势能知识的学习，学生已经知道了重力做功与质量、高度变化之间的关系，知道了WG=mgh1-mgh2的关系式.知道这样的关系及关系表达，可以为动能及动能定理的学习打下思维基础.不过，这需要根据学生对这一知识的理解情况，以确定是否需要在本知识学习之初进行一个复习.

本节的难点即是重点，其一是动能的表达式，学生知道动能与物体的质量与速度有关，但却不知道具体的定量关系.为什么动能的大小可以用mv2/2来表示，这是一个重要问题.一般情况下我们采取的策略是跟学生强调“物理上规定……”，这种强行灌输的方式固然可以完成课堂上的一个过渡，但如果能够寻找到更好的代替方法，我们还是尽量不要用这种方法的.其二是动能定理的表达形式，通常情况下我们是通过牛顿第二运动定律以及动力学的其它关系推理得出动能定理的表达式的，但在此过程中由于我们过于看重表达式本身，而对表达式得出过程中的许多细节予以了忽视，因此也丧失了不少有益的资源.因此笔者考虑，在教学实施的过程中，哪些内容可以交给学生自己去自主完成，哪些内容可以通过合作学习的方式完成.尤其是哪些内容可以进一步挖掘其中的物理意义，是笔者在教学设计中重点思考的一个内容.

2教学设计

重点一动能概念的强化

首先从知识上复习初中物理所学到的知识，但根据我们以往的经验，由于时间关系，学生忘记较多，因此这里与其说是重现，不如说是教师提醒下的加强印象.

其次，通过体验来加强学生的认识.正是因为考虑到学生已经遗忘较多的内容，因此我们设计了一个体验过程，让学生去体验运动的物体具有能量，去体验动能的大小与哪些因素有关.体验的过程并不复杂，体验的方式也是灵活多样（可以是实地体验，也可以结合多媒体，还可以通过语言描述加学生想像，让学生通过思维加工去完成体验过程）.比如说笔者给学生播放了一段冷兵器时代打仗攻城的一种情形：守城者用石块向下扔，以阻挡攻城者.然后提出问题：为什么城上的石头扔下来可以起到阻碍进攻者的作用？而对于影响动能大小的因素，我们可以这样设计：教师和一个学生之间玩抛物接物的游戏，首先教师向学生抛一个较轻的物体，如一个纸团，学生可以轻易接住，然后教师以几乎相同的速度向学生抛一个重的物体，如砖头，学生则可能会下意识地避让（当然也不一定真的扔，让学生有所感受即可）.当学生提出抛的物体质量太大时，我们还可以跟学生开玩笑：“好，我给个质量小的物体呢.”然后以手比划一把枪，“砰”地一声发射一颗子弹.这样可以引发学生的强烈兴趣，且让他们意识到动能的大小还与速度有关.

重点二动能的定量表示以及动能定理（具体的动能定理的引入略）的表达式得出

这两个内容在笔者的教学设计中基本上是一体的，因此这里也一起描述.在这个知识点的教学之初，我们要跟学生明确任务：寻找动能的定量表达式及动能定理的表达式.让学生知道：我们的任务就是去寻找一个可以表示动能的因式，去寻找动能变化与做功的关系.

推理的思路我们设计成这样：对于一个已知质量的物体，如果给它受到一个非平衡力，那它的运动状态就会改变，它的动能也会改变.在这个过程中要重点分析这两个改变：运动状态的改变意味着物体具有了加速度，意味着物体受到了一个不为零的合外力；而运动的改变正是我们研究的对象.明确了这两个改变（可以辅以副板书）之后，学生就会自然建立一种关系猜想：物体动能的改变是否与物体受到的合外力有关？在有了这种猜想之后，教学设计就进行师生共同协作，利用已有知识解决问题的阶段.这里用到的工具可由学生自主思考，也可由学生合作完成.总之最后的结果应当是牛顿第二运动定律F合=ma以及v2t-v20=2as的引入，当这两个工具开始合作时，动能定理的表达式（当然学生此时不知道这是动能定理）就先诞生了：Fs=mv2t/2-mv20/2.F是什么？是合外力！因此Fs就应当是合外力做的功；功是什么？功是能量转化的量度！这里是什么能量在转化呢？显然，是动能发生了变化！动能变化是多少呢？等号后面有两个因式的差，差不就意味着变化吗？！于是mv2/2可以用来表示动能就是顺理成章的事了.更因为此表达式中有m和v，v又是平方，这些都与学生的经验是一致的.因此到此为止，两个教学难点就化解了，教学内容也就完成了.

3教学反思

在实际的教学过程中，学生的思维也正如我们教学设计中所预设的一样，思维展开的顺序与知识生成的顺序也基本一致.这说明我们的教学设计是有效的.回过头来反思这一教学设计，应当说其中的主体部分仍然是继承了以前的教学思路，如果说有所创新的话，那笔者以为是更多地基于了学生的实际，先通过体验加强了学生的认识，再通过知识的梳理与结合，达到了一个新知识的生成.这个生成的表达式如何与动能定理结合起来，是我们重点描述的一个内容.

之所以要重点描述，是因为我们注意到很多物理规律的发现其实也遵循了这样的道路，都是通过逻辑推理得出一些新的表达式，然后赋予它们以物理意义.当这些新发现能够解释过去的事实，能够预测未来的事实时，其就会成为一种物理概念或规律.