电路教案

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电路教案范文第1篇

教学目标

1.理解串联电路和并联电路的连接特点.

2.会连接简单的串联电路和并联电路．

3.会画简单的串、并联电路图．

4.通过实验与观察培养学生的分析和概括能力．

教学建议

教材分析

本节的教学内容有：串联电路和并联电路的连接特点、连接简单的串联电路和并联电路、画简单的串、并联电路图．教材首先提出了"如何将两个灯泡连在电路中，要求一只灯泡亮时另一只也亮，一只熄灭时另一只也熄灭"以及"两个灯泡，要求各自开关、互不影响"两个问题，作为讨论两种最基本的电路：串联电路和并联电路的出发点．初中阶段只学习简单电路，这是学生学习电路知识的开始．能辨认出实际的电路是串联还是并联，会画出合乎要求的电路图以及根据电路图来连接电路，这对刚学电路知识的学生来说都是比较困难的．教学中应充分利用教材中的插图、习题，并通过教师的示范及学生亲自动手等，使学生逐步掌握这些技能．要注意教给学生连接电路的方法，提高演示实验的可见度．演示实验最好利用示教板进行，将平铺在讲台上的器材悬挂在示教板上，边讲解，边操作．教师的演示将对学生起示范作用，因此要注意操作的规范性．

教法建议

教学中不要引入混联电路知识．对于串联电路及并联电路的定义，不必追求严谨，只要指出电路元件的连接特点，即把电路元件逐个顺次连接起来的电路叫做串联电路，在串联电路中通过一个电路元件的电流，同时也通过另一个；把元件并列地连接起来的电路叫做并联电路，在并联电路中干路里的电流再分支而分为两部分（两路并联的情况），一部分流过第一条支路中的元件，另一部分流过第二条支路的元件．对于串联电路要强调"逐个顺次"，对于并联电路要强调"并联在两分支处"．不要简单地把串联电路说成是连在一串，把并联电路说成是并排连接．教材中介绍的电流的流向特点，是判断串联或是并联的重要依据，要多举实例介绍．

电路连接是一个很实际的问题，作为实例，教材列举了节日装饰用的小彩灯、家用电器及电冰箱内的压缩机和照明灯泡．如果这些实例在当地不常见，教师应联系当地的常见实例来讲解，不要硬讲一些学生不熟悉的实例．

对于初学电路的学生来说，正确画出电路图和根据电路图连接电路都是不容易的．因此建议把教师的讲述和学生自己的动手紧密结合起来，如介绍串联电路后，就让学生做串联电路的实验，画串联电路的实物连接图和电路图；介绍完并联后，就让学生做并联电路的实验，画并联电路的实物连接图和电路图，使学生有较多的在教师指导下自己动手练习的机会

教学设计方案

1.复习提问：

(1)用磁性黑板上如图4-6的电路，复习上一节电路的知识．

(2)利用投影仪、投影胶片，复习电路元件的符号．

(3)请同学画图4-6的电路图．

(4)找出几个错误的电路图，指出不合要求的地方．

2.引入新课

(1)提出问题：在图4-6的电路里，我们只用了一个用电器，可是在一个实际电路里，用电器往往不只一个有时有两个、三个，甚至更多个，那么怎样将它们连入电路呢?

(2)让学生连接电路并画出电路图：用一个电池阻，两个灯泡L1和L2，一个开关和几根导线组成一个电路．要求闭合开关时，两灯都亮，开关断开时，两灯都熄灭，想想看，有几种连接方法，画出电路图(可画在玻璃纸上，以便于在投影仪上进行分析和订正)．

(3)分析几位学生所画的电路图，引出"串联电路和并联电路"课题

3.进行新课

(1)串联电路和并联电路：

串联电路：把电路元件逐个顺次连接起来．

并联电路：把电路元件并列连接起来．

练习1：如图4-19(事先复印在投影胶片上)．请同学们用笔迹代替导线，将L1和L2组成串联电路，画出它们的连接图，并画出它的电路图．

(2)讨论串联电路的特点

实验：请一位同学在磁性黑板上把图4-19中的元件连成串联电路．

①合上、打开开关S，观察现象．

②提问：看到什么现象了?--两灯同时亮，同时熄灭．

③调换开关S的位置对串联电路有无影响?可能有学生说："开关必须接在电源正极和灯之间才起作用，若将开关放在灯和负极之间，即使开关打开，灯也能亮，因为电流已经流到灯泡那了．"这种说法对吗?为什么?让学生实验操作证明一下?．

小结：串联电路的特点：电流只有一条路径，通过一个元件的电流同时也通过另一个；电路中只需要一个开关，且开关的位置对电路没有影响．

想一想，你日常生活中见到哪些电路属于串联电路?教室里的灯能用串联的方法吗?

(3)讨论并联电路：

练习2：将图4-19中的笔迹用湿布擦掉，再用新的笔迹代替导线，将L1和L2组成并联电路，开关S同时控制两盏灯，画出它的实际连接图．（可将几位同学所画的连接图，在投影仪上进行评析．）

练习3：找出几个存在短路、部分短路、导线交叉等错误的电路连接图，指出电路连接图中的错误和不足．

实验：找一位同学到磁性黑板上连接课本上图4-20的并联电路．

①闭合、断开开关，观察开关S控制几盏灯?

②熄灭一盏灯，观察另一盏灯的发光情况．

③分析电流有几条路径．

④利用投影片，在并联电路图上标出电流方向，找到分、合点．在并联电路中，电流没有分支的地方叫干路，分开以后的路径叫支路．观察实验2中的开关S是在干路上还是在支路上?若想方便地控制使用每一盏灯，应该怎么办?(做课本上在干路和支路上都有开关的演示)

小结：并联电路的特点：

①电流有两条(或多条)路径；

②各元件可以独立工作；

③干路的开关控制整个干路，支路的开关只控制本支路．

试分析教室里的灯是怎样连接的?

指导学生看①课本中家用电器的连接图的和电冰箱内的电路图．

电路教案范文第2篇

(一)知识目标

1、知道电动势的定义.

2、理解闭合电路欧姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意义，并能熟练地用来解决有关的电路问题.

3、知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和.

4、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题.

5、理解闭合电路的功率表达式.

6、理解闭合电路中能量转化的情况.

(二)能力目标

1、培养学生分析解决问题能力，会用闭合电路欧姆定律分析外电压随外电阻变化的规律

2、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题.

3、通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律，培养学生用多种方式分析问题能力.

(三)情感目标

1、通过外电阻改变引起电流、电压的变化，树立学生普遍联系观点

2、通过分析外电压变化原因，了解内因与外因关系

3、通过对闭合电路的分析计算，培养学生能量守恒思想

4、知道用能量的观点说明电动势的意义

教学建议

1、电源电动势的概念在高中是个难点，是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础，在处理电动势的概念时，可以根据教材，采用不同的讲法.从理论上分析电源中非静电力做功从电源的负极将正电荷运送到正极，克服电场力做功，非静电力搬运电荷在两极之间产生电势差的大小，反映了电源做功的本领，由此引出电动势的概念;也可以按本书采取讨论闭合电路中电势升降的方法，给出电动势等于内、外电路上电势降落之和的结论.教学中不要求论证这个结论.教材中给出一个比喻(儿童滑梯)，帮助学生接受这个结论.

需要强调的是电源的电动势反映的电源做功的能力，它与外电路无关，是由电源本生的特性决定的.

电动势是标量，没有方向，这要给学生说明，如果学生程度较好，可以向学生说明，做为电源，由正负极之分，在电源内部，电流从负极流向正极，为了说明问题方便，也给电动势一个方向，人们规定电源电动势的方向为内电路的电流方向，即从负极指向正极.

2、路端电压与电流(或外电阻)的关系，是一个难点.希望作好演示实验，使学生有明确的感性认识，然后用公式加以解释.路端电压与电流的关系图线，可以直观地表示出路端电压与电流的关系，务必使学生熟悉这个图线.

学生应该知道，断路时的路端电压等于电源的电动势.因此，用电压表测出断路时的路端电压就可以得到电源的电动势.在考虑电压表的内阻时，希望通过第五节的“思考与讨论”，让学生自己解决这个问题.

3、最后讲述闭合电路中的功率，得出公式，.要从能量转化的观点说明，公式左方的表示单位时间内电源提供的电能.理解了这一点，就容易理解上式的意义：电源提供的电能，一部分消耗在内阻上，其余部分输出到外电路中.

教学设计方案

闭合电路的欧姆定律

一、教学目标

1、在物理知识方面的要求：

(1)巩固产生恒定电流的条件;

(2)知道电动势是表征电源特性的物理量，它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压.

(3)明确在闭合回路中电动势等于电路上内、外电压之和.

(4)掌握闭合电路的欧姆定律，理解各物理量及公式的物理意义

(5)掌握路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律.

2、在物理方法上的要求：

(1)通过电动势等于电路上内、外电压之和的教学，使学生学会运用实验探索物理规律的方法.

(2)从能量和能量转化的角度理解电动势的物理意义.

(3)通过对路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律的讨论培养学生的推理能力.

(4)通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律，培养学生用多种方式分析

二、重点、难点分析

1、重点：

(1)电动势是表示电源特性的物理量

(2)闭合电路欧姆定律的内容;

(3)应用定律讨论路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律.

2、难点：

(1)闭合回路中电源电动势等于电路上内、外电压之和.

(2)短路、断路特征

(3)应用闭合电路欧姆定律讨论电路中的路端电压、电流强度随外电阻变化的关系

三、教学过程设计

引入新课：

教师：同学们都知道，电荷的定向移动形成电流.那么，导体中形成电流的条件是什么呢?(学生答：导体两端有电势差.)

演示：将小灯泡接在充满电的电容器两端，会看到什么现象?(小灯泡闪亮一下就熄灭.)为什么会出现这种现象呢?

分析：当电容器充完电后，其上下两极板分别带上正负电荷，如图1所示，两板间形成电势差.当用导线把小灯泡和电容器两极板连通后，电子就在电场力的作用下通过导线产生定向移动而形成电流，但这是一瞬间的电流.因为两极板上正负电荷逐渐中和而减少，两极板间电势差也逐渐减少为零，所以电流减小为零，因此只有电场力的作用是不能形成持续电流的.

教师：为了形成持续的电源，必须有一种本质上完全不同于静电性的力，能够不断地分离正负电荷来补充两极板上减少的电荷.这才能使两极板保持恒定的电势差，从而在导线中维持恒定的电流，能够提供这种非静电力的装置叫电源.电源在维持恒定电流时，电源中的非静电力将不断做功，从而把已经流到低电势处的正电荷不断地送回到高电势处.使它的电势能增加.

板书：1、电源：电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置.它并不创造能量，也不创造电荷.例如：干电池是把化学能转化为电能，发电机是把机械能、核能等转化为电能的装置.

教师：电源能够不断地把其他形式的能量转变为电能，并且能够提供恒定的电压，那么不同的电源，两极间的电压相同吗?展示各种干电池(1号、2号、5号、7号)，请几个同学观察电池上面写的规格，发现尽管电池的型号不同，但是都标有“1.5V”字样.我们把示教电压表直接接在干电池的两端进行测量，发现结果确实是1.5V.讲台上还摆放有手摇发电机、蓄电池、纽扣电池，它们两端的电压是否也是1.5V呢?(学生回答：不是)那么如何知道它们两端的电压呢?(学生：用电压表直接测量)·

结论：电源两极间的电压完全由电源本身的性质(如材料、工作方式等)决定，同种电池用电压表测量其两极间的电压是相同的，不同种类的电池用电压表测量其两极间的电压是不同的.为了表示电源本身的这种特性，物理学中引入了电动势的概念.

板书：2、电源电动势

教师：从上面的演示和分析可知，电源的电动势在数值上等于电源未接入电路时两极间的电压.

板书：电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路时其两极间的电压.

例如，各种型号的干电池的电动势都是1.5V.那么把一节1号电池接入电路中，它两极间的电压是否还是1.5V呢?用示教板演示

，电路如图所示，结论：开关闭合前，电压表示数是1.5V，开关闭合后，电压表示数变为1.4V.实验表明，电路中有了电流后，电源两极间的电压减少了.

教师：上面的实验中，开关闭合后，电源两极间的电压降为1.4V，那么减少的电压哪去了呢?用投影仪展示实验电路，介绍闭合电路可分为内、外电路两部分，电源内部的叫内电路，电源外部的叫外电路.接在电源外电路两端的电压表测得的电压叫外电压.在电源内部电极附近的探针A、B上连接的电压表测得的电压叫内电压.我们现在就通过实验来研究闭合电路中电动势和内、外电压之间的关系.

板书：3、内电压和外电压

教师：向学生介绍实验装置及电路连接方法，重点说明内电压的测量.实验中接通电键，移动滑动变阻器的滑动头使其阻值减小，由两个电压表读出若干组内、外电压和的值.再断开电键，由电压表测出电动势.分析实验结果可以发现什么规律呢?

学生：在误差许可的范围内，内、外电压之和等于电源电动势.

板书：在闭合电路中，电源的电动势等于内、外电压之和，即.

下面我们来分析在整个电路中电压、电流、电阻之间的关系.

教师：我们来做一个实验，电路图如图所示

观察电键S先后接通1和2时小灯泡的亮度.

结论：把开关拨到2后，发现小灯泡的亮度比刚才接3V的电源时还稍暗些.怎么解释这个实验现象呢?这就要用到我们将要学习的内容——闭合电路的欧姆定律.

板书：闭合电路的欧姆定律

教师：在图1所示电路图中，设电流为，根据欧姆定律，，，那么，电流强度，这就是闭合电路的欧姆定律.

板书：4、闭合电路的欧姆定律的内容：闭合电路中的电流强度和电源电动势成正比，和电路的内外电阻之和成反比.表达式为.

同学们从这个表达式可以看出，在电源恒定时，电路中的电流强度随电路的外电阻变化而变化;当外电路中的电阻是定值电阻时，电路中的电流强度和电源有关.

教师：同学们能否用闭合电路的欧姆定律来解释上一个实验现象呢?

学生：9V的电源如果内电阻很大，由闭合电路的欧姆定律可知，用它做电源，电路中的电流I可能较小;而电动势3V的电源内阻如果很小，电路中的电流可能比大，用这两个电源分别给相同的小灯泡供电，灯泡的亮度取决于，那么就出现了刚才的实验现象了.

教师：很好.一般电源的电动势和内电阻在短时间内可以认为是不变的.那么外电阻的变化，就会引起电路中电流的变化，继而引起路端电压、输出功率、电源效率等的变化.

几个重要推论

(1)路端电压随外电阻变化的规律

板书：5几个重要推论

(l)路端电压随外电阻变化的规律演示实验,图3所示电路，

4节1号电池和1个10Ω的定值电阻串联组成电源(因为通常电源内阻很小，的变化也很小，现象不明显)移动滑动变阻器的滑动片，观察电流表和电压表的示数是如何随变化?

教师：从实验出发，随着电阻的增大，电流逐渐减小，路端电压逐渐增大.大家能用闭合电路的欧姆定律来解释这个实验现象吗?

学生：因为变大，闭合电路的总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律，，电路中的总电流减小，又因为，则路端电压增大.

教师：正确.我们得出结论，路端电压随外电阻增大而增大，随外电阻减小而减小.一般认为电动势和内电阻在短时间内是不变的，初中我们认为电路两端电压是不变的，应该是有条件的，当无穷大时，0，外电路可视为断路，0，根据，则，即当外电路断开时，用电压表直接测量电源两极电压，数值等于电源的电动势;当减小为0时，电路可视为短路，为短路电流，路端电压.

板书5：路端电压随外电阻增大而增大，随外电阻减小而减小.断路时，∞，0，;短路时，，.

电路的路端电压与电流的关系可以用图像表示如下

(2)电源的输出功率随外电阻变化的规律.

教师：在纯电阻电路中，当用一个固定的电源(设、r是定值)向变化的外电阻供电时，输出的功率，

又因为，

所以，

当时，电源有最大的输出功率.我们可以画出输出功率随外电阻变化的图线，如图所示.

板书6：在纯电阻电路中，当用一个固定的电源(即、是定值)向变化的外电阻供电时，输出的功率有最大值.

教师：当输出功率最大时，电源的效率是否也最大呢?

板书7：电源的效率随外电阻变化的规律

教师：在电路中电源的总功率为，输出的功率为，内电路损耗的功率为，则电源的效率为，当变大，也变大.而当时，即输出功率最大时，电源的效率=50%.

板书8：电源的效率随外电阻的增大而增大.

四、讲解例题

五、总结

探究活动

1、调查各种不同电源的性能特点。

(包括电动势、内阻、能量转化情况、工作原理、可否充电)

2、考察目前对废旧电池的回收情况。

(1)化学电池的工作原理;

(2)废旧电池对环境的污染主要表现在哪些方面;

(3)当前社会对废旧电池的重视程度;

(4)废旧电池的回收由哪些主要的途径和利用方式;

电路教案范文第3篇

一、教材及学情分析

1、教材的地位和作用

针对电子专业和电接触的高频率，在学习基本电路之前让学生学习安全用电，形成一种自我保护能力。同时树立安全责任意识，树立安全文明生产意识。安全用电常识是电工类学生必须掌握的知识，学会安全用电是每个学生的基本任务。

2、学情分析

刚入校职校的中职学生普遍理论知识基础薄弱，理解能力不强，对纯理论的说教不感兴趣，大部分同学不善于在课堂上表达自己的见解，但他们熟悉生活实际，因此在教学过程中应结合生产、生活实际，从学生实际出发，让学生多分析，多表达，提高学生的分析理解能力和语言表达能力。

3、教学目标

【知识目标】

知道校园安全用电基本常识

2.知道排除用电安全隐患的方法

3.知道触电后的急救常识

【技能目标】

能排查常见校园危险用电隐患

能正确对触电事故做一般急救处理

【情感目标】

培养小组的团队合作精神

培养学生的观察、概括能力

让学生养成良好的用电习惯

4、教学重点、难点

【重点内容】

1、排除常见校园用电安全隐患

2、对一般触电事故能做出正确的处理方式

【难点内容】

1、对一般触电事故能做出正确的处理方式

二、 教学方法与手段

1、教法分析

根据本节的教学目标、教材特点和学生实际，我采用以下方法进行教学。

①、讲授法

对于安全用电常识部分适当扩展内容并采用理论联系实际进行讲授教学

②、情景教学法

以教室、实训室和宿舍为依托模拟危险用电的情景，让学生通过学习找出危险用电的行为并及时改正。

2、学法指导

让学生联系生活，亲自在情境中寻找问题和答案，通过分析、讨论和总结学习安全用电知识。

3、教学手段

多媒体、事实情景

三、教学程序

1、案例引入

上海静安区高层住宅大火案例引入课题

设计意图：通过学习本次大火案例，让学生明确用电安全的重要性，特别是作为一名电子专业的学生更为重要。

导入：列举实训操作中安全用电的操作要求？

设计意图：联系生活实际，营造适宜的课堂氛围，集中学生的注意力。

2、讲授新课

⑴、学生在校园内的用电安全情景演示

 教室用电安全

 实训室用电安全

 宿舍用电安全

设计意图：以“我们来找茬儿”的小游戏的模式，利用学生情景重现校园内常见的危险用电行为，让学生现场找到错误的地方并及时改正这些危险用电行为，使学生身临其境的感受用电安全的重要性

⑵、介绍不同情景的安全用电常识，此过程注意和学生的实际校园生活相联系。

1.教室安全用电法则：

 不在教室内违规充电

 不在教室私自拉接插线板

2.实训室安全用电法则

 电烙铁冷却后才能放入工具包

 应定期检查实训用具的质量，发现问题及时更换

 电器使用完毕后应拔掉电源插头，插拔电源插头时不要用力拉拽电线，以防止电线，

以防止电线的绝缘层受损造成触电；

 电线的绝缘皮剥落，要及时更新新线或者用绝缘胶布包好。

3.寝室用电安全法则

 不要随意更改线路

 不使用大功率电器

 经常检查电器

 养成安全用电意识

设计意图：通过启发引导、对比分析、联系实际，突出重点，突破难点。

（3）.介绍触电急救措施，注意此时需要注明只是理论急救措施，具体操作方法下一次课程中再详细介绍。提醒急救的重要性和正确性，否者只会给伤者带来二次伤害。

3、课堂练习，教学反馈

投影展示安全用电练习题

设计意图：通过进一步的练习、总结，加强学生对本节内容的掌握。

4、小结：简洁、突出本节知识的重点

5、布置作业：学生自己收集资料增强学生的自学能力和扩大获取知识的途径。

四、板书设计

电路教案范文第4篇

【关键词】高速公路；公路设计；交通安全

前言

今年来，随着交通基础设施建设的全面展开，目前的交通环境得到了有利的改善，交通状况也有所好转，但是统计资料表明，交通安全水平并没有得到提高，由交通事故导致的经济损失和伤亡人数还在增加。虽然《公路工程技术标准》、（JTG B01- 2003）调整了各级公路的设计车速、路基压实度值、桥与隧道的分类、公路的交叉口设计、交通工程及沿线设施与安全指标，引入了运行速度和安全评价的概念，但在公路设计对交通安全的保证作用上，仍然不完全明确。故本文深入研究了公路设计对道路交通安全的影响因素与改善方法。

1.事故成因分析

2006年中国交通年鉴统计中公布的关于2005年全国交通事故原因的统计数据表明： 由于意外原因导致的事故占事故总数的3.68%，由机动车驾驶员原因导致的事故占94.54%，由非机动车原因导致的事故占0.72%，行人、乘车人原因占0.83%，而道路原因的比例仅在0.06%以内。

然而有关的研究表明，这种简单的将事故原因倾向于人的因素的统计方法与实际情况不符，缺乏科学依据。导致以上数据失真的原因主要是管理体制的问题。我国交通事故的数据采集、统计和管理由公安部门负责，除公安系统外，道路部门目前尚无专门用于交通安全研究的交通事故数据库系统。公安部门将事故定义为以上诸类，一方面是由于车辆、驾驶员均有保险，便于事故的后续处理； 另一方面是交通管理部门的一线事故处理人员在处理事故时，只看重事故最后的结果而忽略了导致事故发生的本质，如因道路连续下坡而导致的制动失效的事故，往往归结于驾驶员采取措施不当或机械故障，但主要原因其实是道路设计不当。我国50%以上的交通事故都发生在市郊的事故多发点，其次是交叉口，这就是证明。

2.公路设计对道路交通安全的影响因素与改善方法

一起交通事故的发生不仅仅是由交通系统中某一个环节的失调所致，而通常是两个或多个因素失调的综合体现。仅仅将事故的原因归结为人的因素是不客观的，公路路线设计因素在交通事故中也有非常重要的作用。

2.1 视距

道路提供给驾驶人员的视野和视距是最重要的安全因素。良好的视距不仅能够保证驾驶员正确判断道路的行车环境，决定正确的驾驶行为，而且决定了驾驶行为的有效操作时间。行车时注视的位置是在车道的前进中心线上，其目高是以车体低的小客车为标准。在设计中经常用到的有停车视距、超车视距和会车视距。

《公路工程技术标准》中规定了不同道路等级的视距标准，但是这个标准在引用时仍然有欠缺： 我国混合车流中，小汽车的比例及数量在逐渐增加、小客车的全高有所降低； 我国驾驶员的身高普遍比较矮，这些因素与视距和设计速度有密切关系； 再有，我国驾驶员对速度的守法意识比国外发达国家要差得多，所以规范中所确定的视距值比较保守。

双车道公路的行车特征是超车时经常要占用对向车道，为保证行车安全，规范规定： 双车道公路应间隔设置具有超车视距的路段。但对于具有超车视距的路段的比例，设置形式并没有严格界定。设计中应该注意沿线视野和视距要满足道路条件允许超速情况下行车视距和行车净空的要求； 双车道公路超车路段长度占路段总长度之比，应该满足通行能力、通行舒适性、通行速度基本连续以及驾驶习惯等要求；对于不能满足视距的地方必须设立交通标志或采取强制分道行驶或减速的措施。

2.2 平面线形

平面线形设置是否合理与驾驶员的心理、视觉和习惯有着密切的联系。选用曲线半径时，应注意前后线形的协调，不应突然采用小半径曲线。在设计过程中，应考虑将车辆速度设计成为车辆在该路段上的自由行驶车速，因为长直线或线形较好路段，驾驶员难以控制到设计车速，一般行驶车速要比设计车速高，所以在连接长直线的曲线段不能采用最小圆曲线半径。从地形条件好的区段进入地形条件较差区段时，曲线的技术指标应逐渐过渡，防止突变。设计中应该注意，当道路条件与交通环境较好时，驾驶员有可能以大于设计行车速度的速度行驶，平曲线半径要能与实际行驶车速相适应；回旋线参数A的选用要符合允许的最大离心加速度变化要求； 连续多个平曲线路段曲线半径的变化要建立在速度平稳运行的前提下； 当地形地物条件受到限制而采取了极限半径时，应同步设计相应的安全措施。

公路线形是在已有自然条件的基础上进行考虑的，设计首先应考虑与自然地形相协调，虽然沿自然地形的平滑线形要比以直线为主、填挖方多的公路线形更美观，且可以避免由于修建公路而破坏沿线的生态环境，从保护自然的角度或从工程费、施工、养护费以及节省劳力的角度看都是好的，但设计连续曲线的线形会使驾驶人员容易疲劳，不能沿着车道有秩序地行车，所以应尽量避免。在长大下坡道尽头应避免设置小半径曲线。如甘肃省针对交通事故多发段的调查研究发现，在连续下坡超过3km路段的尽头，由于设置较小半径的曲线诱发的交通事故占到相当高的比例。因而在设计中对长大纵坡及较长直线段的尽头，宜模拟车辆可能运行的速度来确定曲线半径，并尽量采用良好的视距。

2.3 纵断面线形

道路的纵断面线形不仅决定着视距，而且决定着汽车动力性能的发挥。多数长、大纵坡都是事故易发路段，对载重汽车、功率小的汽车、超载汽车的行驶均有影响，上坡会使车速减慢，妨碍后续到达的快速车辆，使超车需求增多，同时也会影响其他动力性能较好的车辆行驶。由于动力性能较好的车辆无法忍受低速，往往会在视距、道路、通行条件不允许的路段强行超车或会车，增加下行车的制动次数，使安全性降低； 而连续下坡会使刹车过热，制动效能减弱，更易发生交通事故。因此规范对连续上坡和连续下坡路段的平均纵坡进行了限制，同时建议连续上坡路段对载重车辆速度影响到一定程度时宜设置爬坡车道。但是规范对长、大纵坡路段的路肩宽度和紧急停车带并没有明确的规定。

调查表明： 有很多事故是由于车辆在超车视距不足的长、大纵坡上临时停放，在加水、凉闸、修理故障或等待救援时，与下坡车辆追尾所致。另外对下坡路段的事故原因分析表明，超过半数的肇事车辆是由于不能充分估计长、大纵坡的坡度与长度，连续制动导致制动失效而引起的。设计中应该注意纵坡坡度尽量不采取极限值，在不得已采取了极限值时，应该采取提前降低设计车速、设置警告标志和坡段长度、坡度预告标志，加宽路肩和紧急停车带，设置标志提示司机低档位行驶，控制好车速，防止制动器失灵。还可以在路侧设置摩擦系数很大的路面来缓解制动器，在路侧设置安全碰撞设施或者是靠崖停车区域，在长、大纵坡下游设置避险车道等，以防止失控的车辆造成更大的事故。

2.4 平纵组合

行车安全性的高低与不同线形之间的组合应该协调，不良的线形组合往往是导致交通事故的主要原因。如在长直线上设置陡坡，当汽车在长直线上行驶时，司机容易高速驾驶汽车，加之设置陡坡，汽车的行驶速度会远远高于计算行车速度，这样极易造成道路交通事故； 短直线介于两个同向弯曲的圆曲线之间形成所谓的“断背”曲线，这种道路线形容易使驾驶员产生错觉，把短直线看成是反向曲线，而发生操作错误，酿成事故。在直线路段的凹形纵断面路段上，驾驶员位于下坡段看对面的上坡段，容易产生错觉，把上坡的坡度看得比实际的坡度大，这时驾驶员就有可能采取加速以便冲上对面的上坡路段，从而引发交通事故； 在凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线底部插入急转弯的平曲线，前者会因视线小于停车视距而导致急打方向盘，后者在超出汽车设计车速的地方仍然要急打方向盘，这样做都容易引起交通事故的发生； 在平曲线内若纵断面反复凹凸，就形成只能看见脚下和前面，而看不见中间凹陷的线形，因而容易发生交通事故； 转弯半径较小的平曲线与陡坡组合在一起时，则会使事故剧增。故对平纵组合的设计应注意以下几点：设计合成坡度应该注意不设计急弯和陡坡相重叠的线形； 平竖曲线重叠时，平曲线应该稍长于竖曲线，做到平包纵； 凸形竖曲线顶部和凹形竖曲线底部不应设计小半径平曲线，若接近极限值应考虑在小半径平曲线上设置较大高度的导向设施以弥补视距不足； 凸形竖曲线顶部和凹形竖曲线底部应防止出现反向平曲线的拐点； 直线上的纵断面线形要防止出现驼峰、暗凹、跳跃等使驾驶员视线中断的线形。

电路教案范文第5篇

关键词：案例教学法；电子线路CAD；教学改革；教材建设

作者简介：陈晓平（1956-），女，福建福州人，江苏大学电气信息工程学院，教授；李长杰（1972-），男，山东淄博人，江苏大学电气信息工程学院，副教授。（江苏镇江212013）

基金项目：本文系2011年江苏大学教学教改项目“电类专业应用性课程案例教学法的实践研究”（项目编号：2011JGYB016）的研究成果。

中图分类号：G642.0     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）16-0038-02

案例教学法是19世纪70年代美国哈佛大学法学院院长兰德尔首创的，最早属于医学领域，后来广泛运用于法学、军事学、教育学、管理学等学科。案例教学法在西方发达国家非常盛行，是一种已经发展得相当成熟和充分的教学方法和教学手段，有一套行之有效且相当规范的操作理论、操作规范和操作模式。哈佛商学院对案例教学法的成功运用和实施，尤其是使用这种方法为社会培养的大量杰出的工商界骄子，使得案例教学法成为一种风靡全球的、被认为是代表未来教育方向的成功教育模式。

在我国，案例教学法已被越来越多的人所接受，并列入了各高校的教学改革计划，特别是在法学、医学、工商管理类和思想政治教育等专业教学中运用较多。随着新技术突飞猛进的发展以及新技术对教学方法和教学手段革新的迫切要求，案例教学法正在被越来越多的技术类专业教学所青睐，开始被应用到电气、计算机、机械、建筑等相关领域，尤其在电气化和信息化技术快速发展的当前，掌握计算机相关知识与技能已经成为趋势。以电类专业主要应用性课程之一——“电子线路CAD技术”作为载体，研究如何应用案例教学法来进行教学模式、教学内容、教材建设等多方面的改革与实践。

一、“电子线路CAD技术”课程的特点与现状

“电子线路CAD技术”是电类专业重要的应用性课程之一，其人才培养的基本要求是能够熟练使用某一种或多种电子线路CAD软件，能够按一定的规范进行电路图的绘制，能够完成单面、双面或多层PCB板的设计。该课程授课对象是电类专业二年级的学生，他们已经学习过电路原理、电子技术课程，具备一定的电学理论和电子元器件基础，并即将学习单片机原理等相关课程，因此他们进行电子线路CAD软件——PROTEL的学习时，不仅仅是照葫芦画瓢式绘制原理图和PCB版，更重要的是利用他们所学的知识去体会电子电路设计所带给他们的乐趣，引领他们有更多的兴趣进入本专业的学习，为后期参加电子设计实践或科研打下良好的基础。这就需要从课程教学模式入手，将案例教学法理念切实贯穿到教学内容、课程教材、教学实施、教学资源等诸多方面。

从教学内容和课程教材方面看，目前有关PROTEL软件的书籍有很多，但是绝大多数相关书籍往往按照软件菜单命令的顺序讲解，只注重讲授PROTEL软件的各个菜单的功能，其选择的设计实例往往是软件本身提供的Demo中的例子，与学生所学的电学理论实际脱离，少数书籍采用的案例与课程衔接不够紧密，存在或者较为复杂，或者较为简单的情况。使用这样的教材，学生学习起来很难形成一条主线，从枯燥的指令中看不清楚与实际应用的联系，缺少学习动力，不利于教学的有效开展，因此教学方式改革的第一步就要进行教材改进与完善。

二、引入案例教学法改进“电子线路CAD技术”教材

教材是课程运行的载体，要引入案例教学法进行有效的教学，首先要在教材中引入典型案例，[1]以实例为主导的教材进行引导性的教学，来实现以应用为目的的计算机软件的学习。电子线路CAD技术——PROTEL电路设计课程是一门理论与实践结合性很强、极富创造性、具有明显时展特点的课程，其主要目的是培养学生掌握原理图的绘制、PCB板的设计能力，能完成中等复杂程度的PCB板的布局与布线。为此目的就要在充分参阅国内外优秀教材的基础上，立足于“加强基础、结合实际、突出重点、利于教学”的指导思想进行教材内容的选择，[2]将科研成果中的典型案例融入到教材内容中去，及时吸取与本课程有关的新理论、新方法和新技术，提升实践性教材的实用性、通俗性和先进性。通过充分考虑学生的先修课程与后续课程，合理选择实例内容的深度和广度，按照由简单到复杂的次序，利用一个具体实例贯穿课程全过程。通过这个实例的操作来讲授介绍有关命令的使用方法，做到以具备工程背景的实例为主线，按照实际CAD设计的步骤，循序渐进地介绍PROTEL的各种编辑工具的使用方法及进行PCB设计的全过程，使学生在完成实例练习的基础上，由浅入深地逐步掌握应用PROTEL软件进行电子线路CAD设计的各个环节。

对于初学者来讲，首先要了解CAD软件中的指令的意义及使用方法。为了掌握基础指令含义，可在教材中选择只含有分立元件电路板的章节进行介绍，例如“模拟电子技术”课程中介绍的一些基本电路，这些电路都具有实际意义，并且主要由电阻、电感、电容、二极管、三极管等管脚比较少的分立元器件组成，这样使初学者在绘制较为简单的电路原理图及印制板图过程中，直观理解和掌握CAD软件中的指令的意义及使用方法。在经过初级电路绘制后，再选择一些包含有多管脚的数字集成电路进行加强训练。根据案例教学法的思路，在教材中引入具有实际工程背景的典型案例，即一个典型的具体电路作为贯穿全书的基础主线，在对典型实例的运用中理解电子线路CAD的基本知识和方法技能，达到使学生快速、有效地掌握电子电路PCB的设计与制作目的，有效发挥教材这一知识引导的作用。基于这种思考，在2008年编写并由中国科技大学出版社出版了《电子电路CAD实用技术》一书，教学实践表明，该教材较好地实现了“电子线路CAD技术”课程的引导作用，能够使学生在一周课程设计中快速了解和掌握PROTEL软件的使用方法。

三、利用多种渠道完善案例教学法的教学效果

案例教学法的有效实施不仅需要一本好的教材，同时还需要好的教学手段，要引导学生“教中学”、“学中做”、“做中学”。为了让学生有效掌握电子线路CAD技术，可先让他们通过教材上的教学案例掌握电子线路CAD技术的基本语言和基本设计方法，然后再通过一个个具体CAD任务的布置，让学生通过具体CAD案例的设计与实践总结掌握CAD设计技巧，使学生做到触类旁通。为了避免因知识点分散造成学生不能系统掌握知识的问题，在每一个教学单元结束后，教师应当引导学生对所学的内容进行归纳总结，建立起单元内及单元间的联系，以加深对知识的记忆和理解，完成真正意义上的知识建构。如在层次原理图设计学习后，对原理图编辑器工作环境的设置要进行有系统地总结学习，对布线工具栏、画图工具栏及元件的各种操作方法要进行复结。在教学实施过程中针对学生出现的问题，教师要面对面地引导解决，要增强学生的自信心、解决问题的能力和成就感。只有激发了学生的学习热情，才能产生理想的教学效果。

从当前课程教学方式来看，应用性课程教学通常采用的是在实验室由教师统一要求下进行的归一化培训的单一教学手段。这种方式不利于学生个性创造能力的培养，容易产生理论与实际相脱节的现象，要改变这种归一化培训的单一教学手段，就要开拓实验室教学之外的教学形式。其中一种方法就是与企业合作，鼓励学生走到企业参与技术实践，了解产业的最新发展，将企业项目引入到自身的课程设计中，形成既有鲜明个性特色又有实际工程应用价值的设计结果，让理论与实际真正结合起来；或者请与学校有合作关系的企业专家到学校进行具体的课程指导以及典型案例方案的确定，让包含有实际意义的、与生活息息相关的案例直接进入学生的课堂中，使学生明白学习这种技术的实用性与趣味性，使电子线路CAD技术与企业中最新技术应用状况接轨，在课程的教学中体现现代CAD技术的发展趋势。

再有一种方法就是建立基于案例教学法的教学资源库与支撑网站，让学生通过网络这种信息量广泛、方便使用的第二课堂进行学习，加强和提升电子线路CAD技术的掌握，从而熟练使用某一种或多种电子线路CAD软件，能够按规范完成电路图的绘制，实现单面、双面、或多层PCB板的设计，达到符合将来从事的专业工作的需求。

大学生电子设计竞赛能够有力促进培养在校学生的动手能力与创新能力，[3]这项活动在各个高校已逐渐被重视。参加电子设计竞赛的学生虽然只是一小部分，但他们在学生中的影响力却很大。电子设计竞赛离不开电子线路CAD技术，因此参加电子设计竞赛的学生都有自身的实践体会，由此可利用这些优秀学生在班级的影响力带动学生学习的积极性，让初学的学生看到自己同学做出的实物，产生学习的兴趣与热情。兴趣是学习的最大动力，有了学习兴趣就能理性地深入学习，对教学内容理解得更深刻，学习更扎实；反过来也会使他们的学习兴趣更浓，步入良性循环的学习过程。通过优秀学生的以少带多、以强带弱的促进作用，极大发挥了学生的主观能动性，挖掘其学习潜力，从而达到提高教学质量的目的。

四、结论

以我校“电子线路CAD技术”课程为研究对象，以案例教学法应用为主线，从教学内容、教材建设、教学实施、教学资源及支撑网站等多角度入手，研究如何建立一种基于案例教学法的高校电类专业应用性课程实施新模式。为了提高学生电子线路板设计能力，将典型产品案例、实际研发项目及学生创新项目引入到教学过程中，基于实际工作过程构建一种新的教学过程，采用案例教学法，恰当地在各教学环节中融入规范实际生产过程，将“电子线路CAD技术”课程建设成为集能力培养、职业素质培训和孕育学生创新成果的教学平台，使培养的学生具有较高的专业水平与实际应用能力。近几年来，我校培养的学生在全国大学生电子设计竞赛中多人多次获得国家级、省级一等奖等荣誉，这些成绩的取得与“电子线路CAD技术”课程所打下的良好基础是密不可分的。

参考文献：

[1]和卫星,李长杰,汪少华.电子电路CAD实用技术[M].合肥:中国科学技术大学出版社,2008.