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电路教案范文1
1．理解、掌握家庭电路的组成．
2．懂得火线、零线的概念.
3．理解保险丝的作用.
4.了解插座及家用电器的接地.
5.了解测电笔的构造及使用方法.
能力目标
会解决有关家庭电路的简单问题．
情感目标
树立理论联系实际的思想．
教学建议
教材分析
本节课主要阐述家庭电路的组成，各个组成部分是什么，起什么作用，它们是怎样连接在一起的．
教材介绍了家庭电路的组成及各部分的作用.教材首先运用学生已有的串、并联电路的知识，根据家庭电路的特点.指出在家庭电路中，所有的用电器都是并联接入电路的.然后给出家庭电路图和各组成部分的实物图，介绍了什么是零线和火线，使学生认识家庭电路.再分别介绍电能表、保险丝、插座的作用、连接方法和使用注意事项.关于电能表，说明了其作用和规格.保险丝与生活用电联系很密切，对其原理教材作了说明.教材详细说明了三孔插座和三脚插头的作用，以及家用电器的金属外壳为什么要接地的道理，使得教材与生活的联系更为密切.教材最后介绍了用测电笔辨别火线与零线的方法，符合生活实际需要，也为第三节安全用电知识做了必要的知识准备.
本节的另一个难点是虽然学生对家庭电路有一定的了解，但家庭电路与生活实际联系十分紧密，应把培养学生应用物理理论知识解决实际问题的能力作为重点教授给学生．
同时也由于现在施工日益注重美观，所以家庭电路中的许多线路都埋在墙内，讲解起来可观察性差，应努力让学生将理论与实际相结合起来．
教学建议
本节课教学内容可以主要采取问答形式教授，通过提问引起学生对身边熟悉的事情的思考，激发学习兴趣，讲解时避免理论化，要求达到理论联系实际的目的，让学生体会到物理知识确实可以解决实际问题．
1．家庭电路的组成，教学时应先演示示教板，让学生观察任何一个家用电器的通断都不影响其他用电器.或者可以依次通断教室内的各盏电灯，看它对其他电灯有无影响.然后可提问学生：家庭电路中各用电器是并联的还是串联的？这样连接有什么好处？
2．在讲述电能表时，应让学生观察表盘上的铭牌，从而计算出电能表允许安装的家用电器的最大功率.并举出数字实例让学生分析许多大功率用电器同时使用，电能表是否能安全工作？这样可以使学生获得较深刻的印象.
3．保险丝的作用和原理在本节课里是重点内容.可以从以下几个方面讲解.
（1）保险丝的作用，在电路中的电流增大而超过线路设计的允许值前，能立即自动切断电路，串联在电路中的保险丝就可以起到这种自动切断电路的作用.以保证电路的安全，避免发生事故.
（2）保险丝为什么能在电路中的电流过大时，自动切断电路呢？这是因为选做保险丝的材料必须具备两个条件：①电阻率大.这样电流通过保险丝时发热多，温度能迅速上升；②熔点低.电流过大，温度上升到熔点时能及时熔断，使电路切断.
（3）保险丝的实际应用，这里可以简要说明，保险丝越粗，熔断的电流就越大；实际中应根据电路设计的安全电流，选择合适的保险丝.
（4）保险丝熔断实验，为了使学生对保险丝的作用获得具体的感性认识，可利用示教板演示保险丝的作用.
4．插座的作用是本节的又一要点时，演示家用电器是怎样插到插座上的.三孔插座和三脚插头的作用及家电的金属外壳接地的问题，应该用实物、挂图或幻灯投影片予以具体说明，使学生认识电冰箱、洗衣机等具有金属外壳的电器，为什么其电源插头必须使用三脚插头.
教学设计示例
家庭电路
（一）提问引入：
（1）大家可能有过这样的经历：冬天家里开着电暖器，微波炉也正在工作，突然冰箱启动制冷，结果家里所有电器一下子都停止了工作．有时当你打开台灯准备做功课时，灯泡闪了几下便灭了，但其它电器却仍能正常工作．为什么有时所有电器一起停止工作，而有时某个电器坏了却不影响其它电器的工作呢？
（2）如果你家中所有的电源插孔都被占满了，但又添置了新电器，怎样做才能使新电器也能工作起来？
若能准确回答上述问题，则需要知道我们家庭电路的组成．
（二）新课教学过程
演示家庭电路组成板．
（1）进户线．
进户线有两极，如图1中所示A和B．其中一根是火线，一根是零线，家庭电路中的零线一般是接地的，因此零线与大地（地线）之间不存在电压；但火线与零线之间存在220V电压，只是一会儿电流由火线经用电器流入零线，一会儿电流又由零线经用电器流入火线，如此按一定频率变化，即我们家庭电路使用的是交流电．
为了保证某个电器发生故障后不影响其它电器的工作，各个电器都应是一端接在火线上，另一端接在零线上，即这些电器之间是并联关系，一个支路发生故障其它支路仍能工作，所以台灯坏了，并不会影响电视机等其它电器的工作．
（2）保险丝（如图1中的D）．
提问：现在生活水平日益提高，越来越多的人有能力购买各种电器，但我们能否无限制地增加家用电器呢？
讲解：
由于各个电器是并联的，同时使用的电器越多，干路（即进户的火线和零线）上的电流就越大．但进户线是有一定规格的，只能允许某个值以下的电流通过，若通过的电流超过此值，就会使电线过热，有可能引发火灾，造成生命财产的危险．在火线和零线上分别串入两根保险丝，就可以在电流超过进户线的允许值时，保险丝自动熔断，切断干路电流，使所有电器停止工作，避免发生火灾，同时提醒用户：你目前同时使用的电器过多了，由此可见，我们在使用电器时一定要注意干路电流的允许值，不能无限制增加同时工作的电器数量．
提问：保险丝是怎样对电路起到保护作用的？
讲解：
保险丝是用电阻率比较大、熔点比较低的铅锑合金做成的．当干路电流过大时，保险丝发热很快，温度急速上升，到达其熔点时，保险丝熔断，干路就成为断路，支路上一切电器都停止工作．
因此在供电正常情况下，家中所有电器同时停止工作，往往意味着保险丝熔断了．
有些用户为了自家用电方便，私自将保险丝换成粗的（允许通过的电流大）或干脆换成铁丝或铜丝，这样使用大功率电器时，保险丝就不会断了．但这种做法引起的后果是极其危险的，曾经就有这样的事例；干路中电流大到已使火线和零线成为两条火龙，并且沿着各个支路蔓延开去，而保险丝却安然无恙，根本没有切断电源，起到保险的作用．
（3）插座（见图1中的E）
提问：既然各个电器都是并联在火线与零线之间，我们怎样才能将电器并联上去呢？
在我们房间的墙壁上往往有电源插孔（可看教室中的实物）这就是插座（如图2中的甲和乙）．插座的每个孔中都有金属片，若插孔是两个孔的，那么其中一个孔中的金属片连接火线，另一个孔中的金属片连零线．当电器的插头插入插座时，插头的金属片与插座的金属片相接触，电器就通上电了．
对于三孔插座（如图2中的乙），一般孔“2”接火线，孔“3”接零线，孔“1”接地，为什么要设计这样的插座呢？我们家中的洗衣机、饮水机等电器的外壳本来是与火线绝缘的，但如果天长日久绝缘被破坏，外壳就会与火线相连，人站在地上，人与外壳间会存在电压，此时一触外壳便会触电．若将电器外壳与地线相连，人与外壳间没电压，就安全了．由于上述原因，这种电器的插头是三脚的（如图2中的丙），最上方的一脚接电器外壳，此脚插入插座的孔“1”，外壳便与地线相连了．
如果多个电器都要用同一个插座，就必须用插座板了（出示实物插座板），这样可以解决多个用电器的用电问题．
观察打开的插座板，提问：
①插座板中哪些地方是导电的、哪些地方是绝缘的？
②怎样安装插座板？
③安装插座板时一定要注意什么问题？（两根导电的弹簧片间必须绝缘）
④插座板外壳上的数字有什么意义？
（4）照明线路（如图1中的F）
①让学生观察线路的接法，提问：为什么要这样连接？灯和开关的位置能否互换？
要求学生通过讨论明确：灯与开关互换后，即使开关断开，灯也与火线相连，与站在地上的人之间存在电压，人若触摸电的产绝缘处便会发生危险．
②让学生课后观察螺口灯与卡口灯的灯泡及灯座，分析它们的工作电路，并说明哪种更安全些？
（5）电能表（如图1中的C）
提问：
①电能表能否安装在图1的“E”和“F”之间？
②某电能表上标有“220V，10A”字样，这是什么意思？
③电能表上的“1500r／kWh”字样表示什么意思？
要求学生明确：该字样说明用户用电能1度时，此电能表的转盘会转1500转．
例题某电器单独工作30分钟的过程中，该电能表的转盘转了500转，则该电器的功率应为多少？可否根据此题设计一个测未知功率电器额定功率的方案？需测哪些数据？
（6）测电笔．
讲解：在连接家庭电路时，首先应区分零线和火线．我们可以用测电笔来完成这项工作．
测电笔的构造如图3所示：由金属笔尖、大电阻、氖管和笔尾金属体依次相连而成．在使用测电笔时，用手捏住笔尾金属体，将笔尖接触进户线，若碰到的是火线，则氖管发光．这是因为火线与人所站的大地之间存在电压，而大电阻和氖管的电阻比人体电阻大很多，所以大部分电压加在了大电阻和氖管上，使氖管发光．若笔尖接触的是零线，氖管就不会发光．
测电笔分为高压测电笔和低压测电笔，一般一千伏以上的电压称为高压，我们家庭电路的电压属于低压．千万不要用低压测电笔去测高压火线，因为此时人体按比例分得的电压会超过人体所能承受的安全电压．
探究活动
【课题】
探究生活用电中的接地方法
【组织形式】
个人和学习小组
【活动方式】
1.制定子课题.
三相插座如何接地
地线的接地方法
电路教案范文2
教学目标
知识目标
1通过演示实验和电路分析，使学生理解家庭电路中总电流随家用电器功率的增大而增大．
2通过推导把实验结论从理论上加以验证．
3通过演示保险丝被烧断的实验，加深学生对保险丝作用的理解．
能力目标
通过本节教学，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力．
情感目标
建立安全用电的良好习惯.
教学建议
教材分析
本节“家庭电路中电流过大的原因”，具有承上启下的作用，使学生搞清电路中有时电流为什么会过大，既能对上一节中保险丝的作用有进一步的了解，同时，使学生懂得避免短路和超负荷用电的道理，也是保证家庭用电安全的一个重要常识.
家庭电路中电流过大的原因是本节乃至本章教学中的一个重点.教材从实验观察与理论分析两个方面进行了说明、讲解，同时着重引导学生在观察实验现象的基础上，综合运用学过的知识，分析电路中的电流变化情况，理解原因.使学生掌握运用知识分析实际问题的方法.
本节的重点是分析家庭电路电流过大的原因．难点是理论推导验证实验结论．
教法建议
本节教学应把理论和实际相联系放在首要位置，易采用实验、观察、分析、讨论等方法进行教学.
组织学生讨论在家庭电路中那些情况容易造成短路，并举出实例.然后讨论如何可以避免短路.
1．家庭电路中电流过大的第一个原因讲解：短路的演示实验
按课本装置进行，可选用较细的保险丝.如手头只有粗保险丝，可用小刀将保险丝削细些使用.为安全起见可以用低压电源来做.
在实验的基础上，画出电路进行分析.提醒学生并联电路的总电阻小于任何一个并联支路的电阻.绝大部分电流直接经过导线，可以认为电流没有经过用电器”.这一问题运用并联电路的电流分配与电阻成反比的原理分析，学生不难理解.
最后应让学生讨论家庭用电时，在哪些情形下可能发生短路现象？如由于灯座、插座的两个接线柱接线不好，而使得火线与零线相碰；将已损坏的家用电器插在插座上等等.建议用挂图或幻灯投影的方式，向学生介绍日常用电时，应怎样做才能避免发生短路，对学生进行安全用电的教育.
2．家庭电路引起电流过大的第二个原因，仍可以用讲述第一个原因时的装置做演示实验.建议用低压电源演示，这时可以使用直流电流表.此时如果在灯泡两端再并接一个大功率的电热器（如电炉、电吹风等），学生将看到保险丝立即熔断，说明电路中的电流由于用电器的功率过大而过大.
这一现象的理论分析，可按课本中的例题分析进行，使学生认识到为什么家庭电路中不应同时使用几个大功率用电器，从而对学生进行节电和安全用电的教育.
教学设计示例
家庭电路电流过大的原因
（一）复习提问
1．三盏灯在图9甲、乙两电路中，连接方法是否相同？
2．乙图中的保险丝和闸刀开关如何在甲图的相应位置上表示出来？
（二）新课教学
演示实验一
1．展现示教板（与（甲）电路图相对应）．
2．在干路上串入大电流表．
3．先后闭合、、开关，分别读出电流表的示数．
提问：从这个实验可得出什么结论？（学生讨论回答）
教师小结：
1．家庭电路中电流过大的原因之一：家庭电路中用电器总功率过大．
提问：为什么电路中并联用电器越多，总功率越大电流就越大呢？
分析：在电路总功率过大情况下：
据并联电路：又据：，所以.
所以
因为一定，所以增大，则增大．
演示实验二
①（甲）电路干路上加保险丝．
②在灯两端并联一段导线．
③闭合干路开关，观察电流表指针示数很大，保险丝烧断，三灯熄灭．
提问：这个实验又说明什么问题？（学生讨论回答）
教师小结：
家庭电路中出现短路也引起电流过大．
提问：为什么出现短路，电路中电流就很大呢？
在短路情况下，据因为一定，很小；所以就很大．
探究活动
【课题】
调查家里的用电器
【组织形式】
个人、学习小组
【活动方式】
1.制定子课题.
自己家里有哪些家用电器？
它们的功率各是多大？
电能表的铭牌.
实际中电流过大的原因.
实际生中如何防止电流过大.
2.向家长询问或查找说明书.
电路教案范文3
科学知识：
1. 知道一个基本电路的组成元素。
2. 知道电器的工作需要一个闭合的回路。
3. 知道开关的作用并能用开关控制电流。
4.知道不能用插座电源做实验。
过程与方法：
1. 能够连接基本电路，并画出电路图。
2. 能够根据电路图连接简单电路。
3. 能用简单器材做简单的实验，并作实验记录。
情感、态度与价值观：
1. 激发对电探究的兴趣，愿意与同学一起去探讨有关电路的问题。
2. 体会制作的快乐，感受成功的喜悦。
【教学重点】：学习连接一个简单电路。
【教学难点】：画简单的电路图。
【教学准备】：
课件、每小组小灯座1个、电池盒1个、1号电池1节、导线4根、小灯泡1个、记录纸1张等。
【教学过程】：
课前游戏——“唱反调”。
（一）创设情境，激趣导入
师：同学们，今天这堂课老师给大家设计了五关智力闯关题，希望同学们积极动脑，踊跃闯关。马上开始我们的第一关——猜谜语。
（有秧无叶结白瓜，白天休息夜开花，只因它是亮光瓜，每天都要用到它。猜一日常用品）
学生：灯泡。（师板书）
师：真厉害！（张开手）看，要点亮它，还需要什么材料？为什么需要这些材料？它们各自起到了什么作用？
引导并板书：灯泡：用电器
电池：提供电
导线：传输电
开关：控制电
师：由这些材料组成的电路是最简单的，今天，咱们就一起来研究简单电路。（板书课题）
（二）探究新课
1、生小组讨论如何连接，设计方案，汇报。
师：如果给你们一节电池、一个灯泡和两根导线，你们打算怎么连接呢？现在让我们过第二关——设计方案。小组讨论：你们打算怎么连接，才能使小灯泡亮起来？你们能设计出几种不同的方案？边讨论边画出连接方案图，灯泡和电池直接用卡片代替贴在记录单上，用彩笔画线代替导线。现在就请小组长从抽屉里拿出材料袋1，取出灯泡和电池卡片及记录单来设计方案，等会儿老师会请先设计好的同学上台展示他们的方案。
2、学生上台展示不同的连接方法。（还有谁设计出了与他们都不同的连接方法？）
3、全班预测。
师：请大家看黑板，你们认为这些方法能使小灯泡亮起来呢？先看第一种。
4、小组按图连接实物，把实验结果填写在记录单上。
师：我们保留大家的意见，结果到底是怎么样的呢？就让我们过第三关——实验验证。请小组长拿出材料袋2用实验来检验，看哪几种连接方法能使小灯泡亮起来，并把实验结果填在记录单上，不能接亮的方法请改正过来。
5、小组汇报交流、小结。
师：（请大家看黑板，哪些方法能使小灯泡亮起来呢？）（为什么这些方法能使小灯泡亮起来呢？奥秘到底在哪里？请先让我们看一幅灯泡的剖面图。）（知道了灯泡里的秘密，再来观察这些能使小灯泡发亮的方法，你们发现了什么？）【电池的正负极要和灯泡的两个连接点连接灯泡才会亮。】这样连接为什么就能亮呢？让我们再来看一下电流在电路中是怎么流动的。仔细观察电流从哪里出发，经过哪里，回到哪里。【电流都是从电池的正极流出，经过小灯泡的灯丝，再流回到电池的负极，形成了一个完整的通路，所以小灯泡就亮了。】（课件电流流动路径图）（板书：通路）
6、分析不亮的原因。（相机引导电路的短路、断路。）
7、学生再次实验。
师：请没接亮的小组再次尝试接亮小灯泡，已经接亮的小组再尝试其他种连接方式。
8、学会用开关控制简单电路。
师：同学们很棒，把小灯泡都接亮了，但是不能让它总是亮着吧，现在我们提倡低碳生活，不用灯的时候要及时关掉，怎么解决这个问题呢？请你说。
生：往电路中加入开关。
师：真会动脑筋！刚才我们用手按着才能点亮小灯泡，一松手小灯泡就不亮了！很不方便！所以在安装开关之前，我们先来认识两位好朋友—电池盒用来装电池、灯座用来放灯泡。介绍它们的使用方法及开关的闭合（开）与断开（关）。下面就请大家过第四关——开关控制。请各组长取出材料袋3，把开关加入你们的电路中。并思考：为什么开关能控制小灯泡的亮和灭呢？
师：接亮了吗？能用开关控制了吗？
生：亮了！能！
师：为什么开关能控制小灯泡的亮和灭呢？（指名回答）下面让我们一起来看一下增加开关以后的电流流动路径。【当开关闭合时，电流从电池的正极流出，经过开关和灯泡的灯丝，最后流回到电池的负极，电池和灯泡之间形成了电流的通路，灯泡就亮了。当开关断开时，电流流到开关处就断开了，不能流回到电池的负极，电池和灯泡之间没有形成电流的通路，灯泡就不亮了。】这就是开关工作的原理。
（三）课堂总结
师：好，很快，到了最后一关第五关——总结收获：谁来说说，这节课你有什么收获？
（四）课外拓展
电路教案范文4
【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5
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.
电路教案范文6
关键词:弹簧式 安全阀 在线校验
中图分类号:TQ153 文献标识码:A文章编号:1007-3973 (2010) 02-048-02
安全阀是一种自动阀门,能不借助任何外力而只利用介质本身的力来排出一额定数量的流体,以防止系统内压力超过预定的安全值。当压力恢复正常后,在自行关闭并阻止介质继续流出的一种阀。电厂锅炉安全阀是确保锅炉汽包、过热器、再热器等承压部件以及其他压力容器发生超压时能瞬间泄压防止设备损坏的重要组件。国家电力公司颁布的《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》规定: “各种压力容器安全阀应定期进行校验和排放试验”等规定都十分明确了对电站安全阀的定期校验工作。入口法兰连接安全阀可与系统解体送锅检中心进行校验台校验,而入口焊接连接的安全阀不可拆下,需现场校验,根据《电站锅炉安全阀应用导则》(DL/T 959-2005)规定:“电站安全阀的现场校验方法一般采用在线热态校验,可分为用专门仪器和升压实跳校验”,鉴于升压实跳校验会带来密封面损坏、噪声污染和校验时的安全性问题,一般选择采用专门仪器进行在线热态校验。
我公司锅炉弹簧式安全阀的在线校验使用ZYJ系列安全阀在线校验设备,远端操作、热态校验,相对安全阀厂家提供的就地校验设备更安全、可靠,经多台次安全阀校验并实际起座复核均与整定值一致或在误差允许范围内。
1校验原理
ZYJ系列安全阀在线测试装置由电子液压提升装置和电脑数据采集处理装置组成,液压提升装置与安全阀阀杆相连接通过液压装置可将阀杆连同阀芯提起,而电脑数据采集处理装置可将提升阀杆所需的力及位移通过力传感器和位移传感器传送到工业电脑上并绘制出力和位移曲线。
根据《电站锅炉安全阀应用导则》“校验调整可以在机组启动或带负荷运行的过程中(一般在60%～80%额定压力下)进行”。热态校验时,系统压力稳定,安全阀阀芯受液压装置提供的向上的提升力(F)、系统向上的管线压力(Pc)以及弹簧向下的压力(Ps,即启座压力、整定压力),当提升力逐渐曾加,达到F/A+ Pc= Ps时(A为平均阀座有效面积),安全阀开启,提升力F可由电脑数据采集装置通过力传感器确定,阀座有效面积通过公式A= *(ID+OD)2/16计算出来,其中ID为阀座内径、OD为阀座外径,这样,启座压力Ps就可以确定,将其与需整定的压力比较,然后调整安全阀紧度,最终整定好安全阀的启座压力。
2校验方法
2.1数据准备
ZYJ系列安全阀在线测试装置依据阀芯启座时拉力及平均阀座有效面积来确定安全阀启座压力,因此确定平均阀座有效面积是非常重要数据准备工作。阀门标牌数据中的管口直径或喉径不是做安全阀测试用的正确直径。应利用阀座的内径外径算出有效直径,从而得出有用的有效面积。有效面积按下式计算:
DM=(ID+OD)/2
其中(ID,OD示意见图)DM=阀座平均直径
ID=阀座内径 OD=阀座外径
平均有效面积 A= *DM2/4
若安全阀已安装固定,阀座内、外径不易测量得到,也可以通过测量备件阀芯的内、外径代替阀座内、外径尺寸来计算。
2.2工况准备
管线压力Pc是确定启座压力的另一个重要数据,因此应将锅炉压力稳定在60%～80%额定压力下。校验位置安装灵敏可靠的就地压力表,校验压力以就地压力表为准。
检修人员负责实验,运行人员负责锅炉工况的调整及稳定,并保持通讯畅通,及时沟通。
2.3校验
检修人员将在线测量装置同安全阀连接好,并将仪器校零,运行人员将系统压力稳定后即可开始校验。按压液压提升装置提升按钮提起安全阀阀芯,当听到剧烈的蒸汽排放声音3~5秒后释放提升按钮,确定安全门回座。
在数据采集电脑中对采集出的拉力曲线(如图例)进行分析,在提升力和管线压力的作用下,一个安全阀从关闭到开启,再由开启到关闭的全过程中,当提升力F从零逐步增加,与管线压力之和正好为弹簧预紧力时,阀门微启,增大了介质作用面积,使得用来克服弹簧预紧力的管线压力急剧增大,其结果在瞬间减小了提升力,从而出现上升段的第一个拐点。当提升力逐渐减小而达到关闭点时,由于介质作用面积忽然减小,为保持力的平衡关系,此时,提升力会出现瞬间回升现象,即下降段的拐点。上述两个拐点即为在线条件下检测安全阀开启压力点、回座压力点。分别选取这两个拐点并分别设置为开启点和关闭点,输入系统管线的压力,经过电脑计算便得出相应的安全阀开启压力和回座压力。
将计算出的开启压力与此安全阀的整定压力比较,若高于则应该适度松安全阀弹簧,降低开启压力;反之,适度紧安全阀弹簧,提高开启压力。再次进行校验,直到测定开启压力等于需整定压力或在误差允许范围内即可。
3注意事项
(1)多个安全阀校验,按整定压力由高到低进行校验。
(2)此安全阀在线校验方法实际上是通过外加力驱使安全阀动作,由于安全阀频繁动作会造成密封面受损、弹簧疲劳等影响安全阀正常工作的缺陷,因此,尽量减少的启座校验次数。
(3)安全阀在线校验装置的力传感器和位移传感器要定期校验。
4拉力曲线图的分析应用
根据校验过程中得出的提升力曲线图,亦可分析出校验安全阀可能存在的一些问题和缺陷。
(1) 若在拉力曲线的1位置附近出现了转折现象,可分析判断出阀芯在提升过程中有阻碰现象,说明阀杆或其它部件提升不正常。
(2)若拉力曲线在2位置处出现拐点不明显,曲线圆滑的现象,则可判断弹簧有失效的现象或趋势。
(3)若拉力曲线在3位置处出现线反复上下波动,则说明阀芯频跳,安全阀导向环没有调整好,启闭压差没有整定好。
5应用效果
经过对河北华电石家庄热电有限公司多台锅炉安全门(包括美国DRESSER、CROSBY等)在线校验,调整到整定压力后进行实跳复核,误差值均在规定的整定压力偏差以内。
