叠加定理 导学案 2025-2026学年高等教育出版社 高一年级电工技术基础与技能

( 课题：叠加定理 主备人：聂春燕 课型：新授课 时间 ： 五原职中物理教研组： 《电工技术基础与技能》导学案 教师精细诱导 学生自主学习 知识落实训练 ) 〖教学目标〗 1、知识目标：（1）理解叠加定理的内容和适用范围。 （2）学会应用叠加定理解决两网孔复杂直流电路的支路电流。 2、能力目标：（1）培养学生对实际问题的解决能力。 （2）培养学生应用叠加和分解的思想，把复杂变简单，把多元变单元解决复杂问题的能力。 （3）养成规范书写计算步骤、严谨核对数据的职业习惯。 3、思政目标：（1）逐步培养学生善于发现、勤于动脑的良好素质，培养学生认真观察分析的科学态度。 （2）结合电工岗位实际，渗透安全用电、责任担当的思政教育，引导学生树立“安全第一、严谨操作”的职业理念，明确电工工作与生产安全、人民生命财产安全的紧密联系。 （3）通过叠加定理“化繁为简、分步求解”的核心思想，引导学生树立“循序渐进、脚踏实地”的人生态度，培养解决复杂问题的信心与能力。 〖教学重难点〗 重点：1、学生通过自主学习找到叠加定理的内容 2、运用叠加定理计算线性电路支路电流、电压的具体步骤。 难点：叠加过程中，代数和的正负确定。 解决办法是利用分图中电流的参考方向，同向直接加，异方向大减小，方向同大的思路突破。 〖教学过程〗 （一）导入新课：5分钟 情境提问：1、“同学们，我们之前学习了简单的单电源电路计算，但实际生产生活中，很多电路都有多个电源共同作用，比如工厂的供电电路、家庭电路中的多个用电器同时工作，这时我们该如何计算某一支路的电流呢？” 2、思政渗透：“大家想一想，电工在检修这类多电源电路时，如果计算错误，会导致什么后果？（引导学生回答：电路故障、设备损坏，甚至引发触电、火灾等安全事故）没错，电工工作容不得半点马虎，每一个计算步骤、每一次操作都要严谨，这既是对自己负责，也是对他人、对生产安全负责。今天我们就来学习一种解决多电源线性电路的重要方法——叠加定理。” 3、目标呈现：明确本节课的知识、能力、思政目标，让学生清楚学习重点和方向。 4、新课引入：我们上几节课学习了支路电流法，采用解方程的形式求解支路电流，比较麻烦。可不可以把复杂电路化解成简单电路来求解元件电流呢？本节课解决这个问题。 （）二）知识回顾：5分钟 请同学们回忆以前学过的知识思考并回答两个问题。 问题1：简单直流电路中电阻并联时的分流公式？ 问题2：计算两电阻并联时的总电阻和支路电流？ 通过以上问题小组合作并填写。 1、写出两电阻并联分流的公式：（1）______________ （2）______________ 2、计算下图中的总电阻和每个电阻上的电流。 学法指导：学练案上第1题设电阻为R1、R2，总电流为I，流过R1的电流为I1，流过R2的电流为I2根据已知条件写出表达式。让一位学生板演，其他同学写在学练案上，不会的同学可以翻书互相讨论或看板演的同学，教师个别指导。 教师指导答案：1、 学法指导：学练案上第2题根据电路图判断两电阻的连接方式并联还是串联，如果是并联能否利用分流公式求解支路电流，设总电流为I=6A，流过R1的电流为I1，流过R2的电流为I2。让一位学生板演，其他同学写在学练案上，不会的同学可以翻书互相讨论或看板演的同学，教师个别指导。 教师指导答案： 2、R=3Ω∥6Ω==2Ω 方法一：分流公式得出I1=4A I2=2A 方法二：并联电路的总电压U=I×R=2Ω×6A= 12V I1=12V/3Ω=4A I2=12V/6Ω=2A 过渡：在上几节课，我们学习了基尔霍夫定律和支路电流法，这些方法都可以求解复杂的直流电路。但是我们看到，每种方法都有它的适用范围。如果题目中电源数量不多，但是支路数和回路数较多的话，我们还有没有其他较为简便的方法来求解呢？ 如下图所示，思考方法。 （三）新课学习： 引导设计（3分钟）：学生通过阅读课本50页找叠加定理的内容，完成学练案上的新课学习的1 学法指导：让一位学生板演叠加定理的内容，其他同学填写学练案，教师个别指导。板书结论：1、叠加定理的内容：在线性电路中，如果有多个线性独立电源同时作 用时，任何一个元件中的电流（或电压）等于各电源单独作用时，在此元件中产生的电流（或电压）的代数和。 思政融入（1分钟）： “叠加定理的核心是‘化繁为简、分步求解’，这和我们做人做事的道理是一样的。面对复杂的任务、困难的问题，我们不能急于求成，要学会拆分步骤、逐步突破，就像电工检修电路，要一步一步排查故障、逐一解决问题，不能敷衍了事。同时，每一步的计算都要严谨，哪怕是一个符号的错误，都可能导致整个结果出错，这就是我们电工岗位需要的‘严谨求实’的职业素养。” 教师引导设计（2分钟）：仔细阅读叠加定理的内容思考它的适用范围，可以叠加什么量？同桌互相讨论，完成学练案上的2题 学法指导： 在什么电路中，求解元件的什么的代数和？教师个别提问并指导。 板书结论：（1）适用范围：（A ） A、线性电路 B、非线性电路 （2）叠加的电量是（A B ） A、电流 B、电压 C、电功率 教师引导设计（10分钟）：根据叠加定理的内容，思考电源单独作用是什么意思？如下图所示分析。有几个电源需要叠加几次？同桌互相讨论。教师个别指导。 板书结论：有两个电源需要叠加两次，让EI单独作用和让E2单独作用 教师引导设计：当EI单独作用时，E2怎么办？同理E2单独作用时E1怎么办？ 学法指导：同桌讨论，教师提问个别学生。 板书结论：电源不作用可以短路代替，仅保留内阻。 教师引导设计：根据上图画出E1和E2单独作用时的电路图，并标出参考方向。 学法指导：E1单独作用时，E2短路无内阻，同理E2单独作用，E1短路无内阻。将复杂电路化解成单电源的简单直流电路。电流的参考方向从电源正极流出，负极流回。 板书结论：见图（2）图(3) 教师引导设计：如果已知电源电动势E1 =42伏，E2=21伏，电阻R1=12欧，R2=3欧，R3=6欧，运用叠加定理求各电阻中的电流。 学法指导：根据电路图(1)(2)(3)和已知条件求出各电阻分图中的电流。3min后教师让一位同学板演，其他同学做学练案上的例题。教师个别指导。 解：①E1单独作用时：如图（2） I1′==3A I2′= I3′=I1′-I2′=1A ②E2单独作用时：如图（3） I2″==3A I1″=I2″=1A I3″=I2″-I1″=2A 教师难点突破：叠加时方向相同直接加，方向不相同时大电流减小电流方向同大电流。观察两分图电流参考方向得出结论。 ③叠加 I1=I1′+I1″=4A（方向同I1′, I1″） I2=I2′+I2″=5A(方向同I2′, I2″) I3=I3″-I3′=1A(方向同I3″) 教师引导设计：请同学们运用叠加定理解题的结果，并总结应用叠加定理解题的步骤。 根据学练案提示填写步骤，然后个别提问。 由例题总结解题步骤： （1）分别作出由一个______________作用的分图，其余电源只保留其___________。（对恒压源，该处用短路替代，对恒流源，该处用开路替代）。答案：电源单独 内阻 （2）按电阻______________的计算方法，分别计算出分图中每一支路_________的大小。 答案：串并联 电流 （3）求出各电动势在各个支路中产生的__________的代数和，这些电流就是各电源共同作用时，在各支路中产生的电流。 答案：电流 学生小结（2分钟）： 1、叠加定理的内容是：由线性电阻和多个电源组成的线性电路中，任何一个支路中的电流（或电压）等于各个电源单独作用时，在此支路中所产生的电流（或电压）的代数和。 2、叠加定理可以用在线性电路中的电压、电流。 思政升华（1分钟）：“今天我们学习了叠加定理，不仅掌握了一种电路分析方法，更要学会其中蕴含的思维方式和职业素养。作为未来的电工从业者，严谨求实是我们的立身之本，团队协作是我们的工作保障，安全责任是我们的使命担当。希望大家在今后的学习和工作中，脚踏实地、精益求精，既要练就过硬的专业技能，也要树立正确的职业价值观，做一名负责任、有担当的电工人才。” 巩固训练一（5分钟）： 电路如图，已知E1＝8V，E2＝6V，R1＝R2＝R3＝2 ，用叠加定理求I3。 参考答案：I3=A 巩固训练二（2分钟）：如下图（1）所示画出电源单独作用时分图并标出电流的参考方向。 参考答案：见图（2）图（3） 达标检测（3分钟）： 填空1、在电源电路中，电流总是从电源的_____极出发，经由外电路流向电源的______极。答案：正 负 判断 2、电压、电流的参考方向不一定是实际方向。（ ） 答案：√ 3、叠加定理只适用于线性电路的计算。（ ） 答案：√ 4、叠加定理可用于计算电路的电流、电压和功率。（ ）答案：× 5、用叠加原理计算复杂电路, 就是把一个复杂电路化为（ ）电路进行计算的。 A、 单电源 B、 较大 C、 较小 D、R、L 板书布置： 叠加定理 1、叠加定理的内容：在线性电路中，如果有多个线性独立电源同时作 用时，任何一个元件中的电流（或电压）等于各电源单独作用时，在此元件中产生的电流（或电压）的代数和。 2、适用范围：叠加定理可以叠加线性电路中的电压、电流。 3、解题步骤：（1）分别作出由一个电源单独作用的分图，其余电源只保留其内阻。（对恒压源，该处用短路替代，对恒流源，该处用开路替代）。 （2）按电阻串并联的计算方法，分别计算出分图中每一支路电流的大小。 （3）求出各电动势在各个支路中产生的电流的代数和，这些电流就是各电源共同作用时，在各支路中产生的电流。 作业（1分钟）： 1、课本58页4．问答与计算题（3） 2、如图所示，E1=15V，E2=30V，R1= R2=R3=10Ω，用叠加原理求通过各支路的电流。 教学反思： 1、需关注学生对“电源零值处理”“方向判断”这两个难点的掌握情况，后续可增加针对性的练习，强化理解。 2、思政元素的融入需更自然，结合电工岗位实际案例，让学生更易理解和认同，避免生硬说教。 3、巩固训练环节，需加强对学生安全操作的指导，关注学困生的参与度，确保每个学生都能参与其中、有所收获。 4、可增加优秀电工从业者的事迹分享，进一步激发学生的职业认同感和责任担当。 第 1 页 共 4 页 教师寄语：意志在于磨练 成功在于坚持 只要坚持肯干一定能行 学科网（北京）股份有限公司 $