PAGEPAGE22.8電壓源、電流源及其等效變換教案課程名稱電工技術基礎項目名稱直流電路的學習與應用教學對象中職電子技術應用專業班同步教材電工技術基礎課型新授￡復習教材主編歐小東課程性質理實一體化教學授課時間年月日授課教師計劃課時2課時教學平臺多媒體網絡教室、學習通課堂教學資源教科書、教學課件、視頻線上學習資源教學視頻、學習討論、課堂練習題、在線開放課程教學目標知識目標：（1）理解電壓源、電流源及其等效變換在電工技術應用中的地位；（2）掌握電壓源、電流源等效變換的適用場合。能力目標：（1）會利用電壓源、電流源等效變換分析電路；（2）能利用電壓源、電流源等效變換計算電電路中的電壓、電流。素質目標：提高學生透過現象看本質的意識；培養感性認識提升為理性思考的習慣。教學重點（1）電壓源、電流源的含義；（2）電壓源、電流源的等效變換。教學難點（1）理想源與實際源的區別；（2）電源的等效對外不對內。教學方法自主學習法、任務驅動法、合作探究法、演示法課前準備教師：發布任務、推送資源，在線答疑解惑。學生：接收學習任務，查找相關資料自主學習；提出疑問。線下教學過程批注新授：1．電壓源任何一個實際電源，都可以用恒定電動勢E和內阻r相串聯的電路模型來表示，稱為電壓源。電壓源以輸出電壓的形式向負載供電，其輸出電壓的大小為電壓源分為理想電壓源和實際電壓源兩種。所謂理想電壓源，是指電壓源的內阻r=0，輸出電壓，與輸出電流無關。理想電壓源的外特性如圖（a）所示。所謂實際電壓源，是指電壓源的內阻r≠0，輸出電壓，與輸出電流有關。實際電壓源的外特性如圖（b）所示。2．電流源任何一個實際電源，都可以用恒定輸出電流和內阻r相并聯的電路模型來表示，稱為電流源。電流源以輸出電流的形式向負載供電，其輸出電流的大小為同電壓源相對應，電流源也分為理想電流源和實際電流源兩種。所謂理想電流源，是指電流源的內阻r=∞，輸出電流，與端電壓無關，即不因與其相連的外電路的不同而變化。理想電流源的端電壓不是固定的，其大小由與之相連的外電路決定。理想電流源的外特性如圖（a）所示。所謂實際電流源，是指電流源的內阻r≠∞，輸出電流與端電壓和外電路有關，實際電流源的外特性如圖（b）所示，其輸出電流為 式中，IS—電流源的定值電流；—內阻上的電流；I—電流源的輸出電流。當然，理想電流源也是不存在的。但是，一些實際電流源在一定條件下，可近似用理想電流源代替。當實際電流源短路時，端電壓U=0，輸出電流I最大，等于理想電流源的電流，即I=IS；當實際電流源開路時，輸出電流I=0，IS全部通過內阻，在這種情況下，內部損耗較大，故實際電流源不能工作在開路狀態。在對電壓源、電流源進行分析和應用時，必須清楚以下幾點。①無論是理想電壓源還是實際電壓源，都不允許短路。②無論是理想電流源還是實際電流源，都不允許開路。③理想電壓源與理想電流源都是理想電源模型，在現實生活中并不存在。3．理想電源的串聯與并聯（1）理想電壓源的串聯。多個理想電壓源串聯，可用一個等效電壓源替代，等效電壓源的端電壓等于相串聯理想電壓源端電壓的代數和，合并后電動勢的方向與合并前電動勢大的方向相同。在圖（a）中，U1與U2方向相同，稱U1、U2順串，等效電壓源的電壓為合并后的電動勢方向與U1、U2方向相同。在圖（b）中，U1與U2方向相反且U1>U2，稱U1、U2反串，等效電壓源的電壓為合并后的電動勢方向與U1方向相同。只有電壓大小相等，方向相同的理想電壓源才允許并聯，并聯后的等效電壓源的電壓等于原來一個電壓源的電壓。電壓不同的理想電壓源不能并聯，否則電壓源會因電流過大而燒毀。（3）理想電流源的并聯（負載端未畫出）。在圖（a）中，IS1與IS2方向相同，稱IS1、IS2順并，等效電流源的電流為合并后的電流方向與IS1、IS2方向相同。在圖（b）中，IS1與IS2方向相反且IS1>IS2，稱IS1、IS2反并，等效電流源的電流為合并后的電流方向與IS1方向相同。只有電流大小相等，方向相同的理想電流源才允許串聯，串聯后的等效電流源的電流等于原來一個電流源的電流。電流不同的理想電流源不能串聯。（5）任意電路元件（包括理想電流源）與理想電壓源并聯。由于理想電壓源輸出的電壓是定值，所以與理想電壓源并聯的電路電壓將受電壓源的約束。因而，整個并聯電路組合對外等效仍為一個理想電壓源。這樣，在分析電路時可以把與理想電壓源并聯的任意元件或電路用開路線置換或取走，對外電路沒有影響，如圖所示。必須強調的是，圖（b）中電壓源流出的電流I不等于圖（a）中電壓源流出的電流I＇。所以，等效僅對外電路而言，對內電路并不等效。由于理想電流源輸出的電流是定值，所以與理想電流源串聯的電路輸出電流將受電流源的約束。因而，整個串聯電路組合對外等效仍為一個理想電流源。這樣，在分析電路時可以把與理想電流源串聯的任意元件或電路用短路線置換，對外電路沒有影響，如圖所示。必須強調的是，圖（b）中電流源的端電壓U不等于圖（a）中電流源的端電壓U＇。所以，等效仍對外電路而言，對內電路并不等效。4．電壓源與電流源的等效變換對于同一個電源，既可以用電壓源表示，又可以用電流源表示，而且二者之間可以等效變換。電壓源與電流源的等效只對外電路（待求負載）等效，即把它們分別接入相同的負載電阻電路時，兩個電源的輸出電壓和輸出電流均相等，如圖所示。應用兩種電源的等效變換，可以簡化某些電路的計算。電壓源等效變換為電流源：，r不變，由串聯改為并聯；電流源等效變換為電壓源：，r不變，由并聯改為串聯。電壓源與電流源等效變換時必須注意以下幾點。例題解析略。（見教材§