教师培训教学设计教案资料课件.ppt

1、 进一步熟悉课程标准、指导意见及模块学习要求、进一步熟悉课程标准、指导意见及模块学习要求、教材，理解新课程的目标、结构及内容特点。教材，理解新课程的目标、结构及内容特点。 合作编写单元（节）教学设计，选择优秀上传教师合作编写单元（节）教学设计，选择优秀上传教师研修网研修网 重点：重点：课时的控制课时的控制、内容深广度的把握内容深广度的把握、开放性与、开放性与实效性的有机结合。实效性的有机结合。 为教师继续撰写课时教学设计提供参考。为教师继续撰写课时教学设计提供参考。一、教学设计与教案的区别一、教学设计与教案的区别（一）（一）范畴不同范畴不同教案教案的基本组成是教学过程，侧重教什么、如何教。的基

2、本组成是教学过程，侧重教什么、如何教。教学设计教学设计的基本组成既包括教学过程，也包括指导思想的基本组成既包括教学过程，也包括指导思想与理论依据、教学背景分析、对学生需要的分析、学习内容与理论依据、教学背景分析、对学生需要的分析、学习内容分析、教学方法与策略的选定、教学资源的设计与使用以及分析、教学方法与策略的选定、教学资源的设计与使用以及学习效果评价等。侧重运用现代教学理论进行学习效果评价等。侧重运用现代教学理论进行分析分析，既不仅，既不仅说明教什么、如何教，而且说明说明教什么、如何教，而且说明为什么这样教为什么这样教。可以说，教案是教学设计的结果，教学设计是教案的过可以说，教案是教学设计的

3、结果，教学设计是教案的过程和基础。程和基础。 主要教学过程设计(一 ) 化学反应的限度化学反应的限度1. 明确知识对深化、发展学生的认识的作用；明确知识对深化、发展学生的认识的作用；2. 关注知识的形成、发展关注知识的形成、发展过程；过程；3. 注重知识形成与发展的层次性。注重知识形成与发展的层次性。 要认真思考通过哪些素材形成学生的核心知识，设要认真思考通过哪些素材形成学生的核心知识，设计哪些活动使学生认识和理解有关知识计哪些活动使学生认识和理解有关知识 问题线索问题线索知识脉络知识脉络认知脉络认知脉络解决问题的证据解决问题的证据教学设计原则教学设计原则如何进行教学设计如何进行教学设计进行教

4、学设计的几个环节进行教学设计的几个环节教学设计思路：教学设计思路：新课引入新课引入认识化学反应的新视角认识化学反应的新视角可逆反应可逆反应宏观、微观两个视角宏观、微观两个视角化学平衡状态化学平衡状态化学平衡状态的移动化学平衡状态的移动本节教学的重点和难点，包括形成本节教学的重点和难点，包括形成概念和深化理解概念两个环节概念和深化理解概念两个环节通过实验获得感性认识通过实验获得感性认识1.1.分析教材分析教材分析本部分内容在教材中的地位和作用；分析本部分内容在教材中的地位和作用； 分析本部分内容的知识脉络；分析本部分内容的知识脉络； 确定可用的教学素材确定可用的教学素材 2.2.分析学生分析学生

5、分析学生的认识脉络；分析学生的认识脉络； 确定问题线索；确定问题线索； 确定学生解决问题需要的证据；确定学生解决问题需要的证据； 进行教学设计的几个环节进行教学设计的几个环节问题线索问题线索知识脉络知识脉络认知脉络认知脉络解决问题的证据解决问题的证据 化学平衡化学平衡（概念、特点）（概念、特点）化学平衡的移动化学平衡的移动可逆反应可逆反应化学平衡状态的特点化学平衡状态的特点可逆反应的特点（能同时可逆反应的特点（能同时向正、逆两个方向进行）向正、逆两个方向进行）可逆反应可逆反应“结束结束”时即达化学平衡状态时即达化学平衡状态有些化学反应不能将反应物完全转化成产物有些化学反应不能将反应物完全转化成

6、产物化学平衡状态的移动化学平衡状态的移动一、教学设计与教案的区别一、教学设计与教案的区别（一）（一）范畴不同范畴不同教案教案的基本组成是教学过程，侧重教什么、如何教。的基本组成是教学过程，侧重教什么、如何教。教学设计教学设计的基本组成既包括教学过程，也包括指导思想的基本组成既包括教学过程，也包括指导思想与理论依据、教学背景分析、对学生需要的分析、学习内容与理论依据、教学背景分析、对学生需要的分析、学习内容分析、教学方法与策略的选定、教学资源的设计与使用以及分析、教学方法与策略的选定、教学资源的设计与使用以及学习效果评价等。侧重运用现代教学理论进行学习效果评价等。侧重运用现代教学理论进行分析分析

7、，既不仅，既不仅说明教什么、如何教，而且说明说明教什么、如何教，而且说明为什么这样教为什么这样教。可以说，教案是教学设计的结果，教学设计是教案的过可以说，教案是教学设计的结果，教学设计是教案的过程和基础。程和基础。 主要教学过程设计(一 ) 化学反应的限度化学反应的限度1. 明确知识对深化、发展学生的认识的作用；明确知识对深化、发展学生的认识的作用；2. 关注知识的形成、发展关注知识的形成、发展过程；过程；3. 注重知识形成与发展的层次性。注重知识形成与发展的层次性。 要认真思考通过哪些素材形成学生的核心知识，设要认真思考通过哪些素材形成学生的核心知识，设计哪些活动使学生认识和理解有关知识计哪

8、些活动使学生认识和理解有关知识 问题线索问题线索知识脉络知识脉络认知脉络认知脉络解决问题的证据解决问题的证据教学设计原则教学设计原则如何进行教学设计如何进行教学设计进行教学设计的几个环节进行教学设计的几个环节教学设计思路：教学设计思路：新课引入新课引入认识化学反应的新视角认识化学反应的新视角可逆反应可逆反应宏观、微观两个视角宏观、微观两个视角化学平衡状态化学平衡状态化学平衡状态的移动化学平衡状态的移动本节教学的重点和难点，包括形成本节教学的重点和难点，包括形成概念和深化理解概念两个环节概念和深化理解概念两个环节通过实验获得感性认识通过实验获得感性认识1.1.分析教材分析教材分析本部分内容在教材

9、中的地位和作用；分析本部分内容在教材中的地位和作用； 分析本部分内容的知识脉络；分析本部分内容的知识脉络； 确定可用的教学素材确定可用的教学素材 2.2.分析学生分析学生分析学生的认识脉络；分析学生的认识脉络； 确定问题线索；确定问题线索； 确定学生解决问题需要的证据；确定学生解决问题需要的证据； 进行教学设计的几个环节进行教学设计的几个环节问题线索问题线索知识脉络知识脉络认知脉络认知脉络解决问题的证据解决问题的证据 化学平衡化学平衡（概念、特点）（概念、特点）化学平衡的移动化学平衡的移动可逆反应可逆反应化学平衡状态的特点化学平衡状态的特点可逆反应的特点（能同时可逆反应的特点（能同时向正、逆两

10、个方向进行）向正、逆两个方向进行）可逆反应可逆反应“结束结束”时即达化学平衡状态时即达化学平衡状态有些化学反应不能将反应物完全转化成产物有些化学反应不能将反应物完全转化成产物化学平衡状态的移动化学平衡状态的移动与不可逆反应比较，可逆反应有与不可逆反应比较，可逆反应有什么特点？（宏观）什么特点？（宏观）为什么可逆反应中，反应物不能被为什么可逆反应中，反应物不能被全部消耗？全部消耗？可逆反应真的停止了吗？如何解释？可逆反应真的停止了吗？如何解释？可逆反应是否会可逆反应是否会“停止停止”？如何判断？如何判断？化学平衡状态概念的建立及深化理解化学平衡状态概念的建立及深化理解条件改变时，化学平衡状态会改

11、变吗？条件改变时，化学平衡状态会改变吗？数据数据微观图示微观图示 数据数据教师讲述教师讲述 实验探究实验探究 具体的化学反应具体的化学反应1.1.分析教材分析教材分析本部分内容在教材中的地位和作用；分析本部分内容在教材中的地位和作用； 分析本部分内容的知识脉络；分析本部分内容的知识脉络； 确定可用的教学素材确定可用的教学素材 2.2.分析学生分析学生分析学生的认识脉络；分析学生的认识脉络； 确定问题线索；确定问题线索； 确定学生解决问题需要的证据；确定学生解决问题需要的证据； 进行概念教学的教学设计的几个环节进行概念教学的教学设计的几个环节 3. 3.完成教案完成教案 4. 4.进行课后反思进

12、行课后反思 案例展示：化学反应的限度案例展示：化学反应的限度 观察下列各组化学方程式，寻找每组内两个化学观察下列各组化学方程式，寻找每组内两个化学反应的异同，谈谈你对化学反应的认识。反应的异同，谈谈你对化学反应的认识。（1）2H2 + O2 = 2H2O （放热反应）（放热反应） 2H2O = 2H2 + O2 （吸热反应）（吸热反应）点燃点燃通电通电（2）Fe + 2HCl(浓浓) = FeCl2 + H2 Fe + 2HCl(稀稀) = FeCl2 + H2（3）2CO + O2 = 2CO2 2SO2+O2 2SO3点燃点燃催化剂催化剂可逆反应可逆反应提出问题提出问题1：可逆反应有什么特

13、点？：可逆反应有什么特点？新课引入新课引入 观察下列数据，思考：观察下列数据，思考： 与不可逆反应比较，可逆反应有什么特点？通过表中与不可逆反应比较，可逆反应有什么特点？通过表中数据，你能发现什么？数据，你能发现什么？表表1：反应反应 中，中，0.040.1 0.140.21.2反应结束后反应结束后SO2物质的量物质的量10010510.5n(O2)/mol22222n(SO2)/mol2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂 表表2：反应反应 中，中，00 001反应结束后反应结束后CO物质的量物质的量10010510.5n(O2)/mol22222n(CO)/mol2CO + O2 = 2CO

14、2点燃点燃认识可逆反应认识可逆反应 观察上图，用你的语言描述上图所表示的反应的进行观察上图，用你的语言描述上图所表示的反应的进行情况，思考：情况，思考：为什么可逆反应中，为什么可逆反应中，SO2等反应物不可能等反应物不可能被全部消耗？被全部消耗？图中：图中： 表示表示SO2分子分子; 表示表示O2分子；分子； 表示表示SO3分子分子认识可逆反应认识可逆反应问题问题2 2 （小结、板书）（小结、板书） 1.什么是可逆反应？什么是可逆反应？ 2.可逆反应的特点可逆反应的特点 3.正反应、逆反应正反应、逆反应提出问题提出问题3：可逆反应会：可逆反应会“停止停止”吗？吗？ 观察下列数据表，思考：观察下

15、列数据表，思考：反应反应进行到什么时候进行到什么时候“停止停止”了？说明你的理由。了？说明你的理由。 2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂 时间时间 （min)物质的量物质的量浓度浓度(mol/L)010203040506070SO210753.52111O253.52.51.7510.50.50.5SO30356.58999建立化学平衡建立化学平衡提出问题提出问题4：反应真的停止了吗？（设问）：反应真的停止了吗？（设问）建立化学平衡建立化学平衡教师讲解教师讲解提出问题提出问题5：化学平衡状态有什么特征？：化学平衡状态有什么特征？ 时间时间 （min)物质的量物质的量浓度浓度(mol/L)01

16、0203040506070SO210753.52111O253.52.51.7510.50.50.5SO30356.58999逆反应逆反应正反应正反应建立化学平衡建立化学平衡 （小结、板书）（小结、板书） 化学平衡状态的特征化学平衡状态的特征 （阅读教材）（阅读教材）与不可逆反应比较，可逆反应有与不可逆反应比较，可逆反应有什么特点？（宏观）什么特点？（宏观）为什么可逆反应中，反应物不能被为什么可逆反应中，反应物不能被全部消耗？全部消耗？可逆反应真的停止了吗？如何解释？可逆反应真的停止了吗？如何解释？可逆反应是否会可逆反应是否会“停止停止”？如何判断？如何判断？化学平衡状态概念的建立及深化理解化

17、学平衡状态概念的建立及深化理解条件改变时，化学平衡状态会改变吗？条件改变时，化学平衡状态会改变吗？数据数据微观图示微观图示 数据数据教师讲述教师讲述 实验探究实验探究 具体的化学反应具体的化学反应1.1.分析教材分析教材分析本部分内容在教材中的地位和作用；分析本部分内容在教材中的地位和作用； 分析本部分内容的知识脉络；分析本部分内容的知识脉络； 确定可用的教学素材确定可用的教学素材 2.2.分析学生分析学生分析学生的认识脉络；分析学生的认识脉络； 确定问题线索；确定问题线索； 确定学生解决问题需要的证据；确定学生解决问题需要的证据； 进行概念教学的教学设计的几个环节进行概念教学的教学设计的几个

18、环节 3. 3.完成教案完成教案 4. 4.进行课后反思进行课后反思 案例展示：化学反应的限度案例展示：化学反应的限度 观察下列各组化学方程式，寻找每组内两个化学观察下列各组化学方程式，寻找每组内两个化学反应的异同，谈谈你对化学反应的认识。反应的异同，谈谈你对化学反应的认识。（1）2H2 + O2 = 2H2O （放热反应）（放热反应） 2H2O = 2H2 + O2 （吸热反应）（吸热反应）点燃点燃通电通电（2）Fe + 2HCl(浓浓) = FeCl2 + H2 Fe + 2HCl(稀稀) = FeCl2 + H2（3）2CO + O2 = 2CO2 2SO2+O2 2SO3点燃点燃催化剂

19、催化剂可逆反应可逆反应提出问题提出问题1：可逆反应有什么特点？：可逆反应有什么特点？新课引入新课引入 观察下列数据，思考：观察下列数据，思考： 与不可逆反应比较，可逆反应有什么特点？通过表中与不可逆反应比较，可逆反应有什么特点？通过表中数据，你能发现什么？数据，你能发现什么？表表1：反应反应 中，中，0.040.1 0.140.21.2反应结束后反应结束后SO2物质的量物质的量10010510.5n(O2)/mol22222n(SO2)/mol2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂 表表2：反应反应 中，中，00 001反应结束后反应结束后CO物质的量物质的量10010510.5n(O2)/mo

20、l22222n(CO)/mol2CO + O2 = 2CO2点燃点燃认识可逆反应认识可逆反应 观察上图，用你的语言描述上图所表示的反应的进行观察上图，用你的语言描述上图所表示的反应的进行情况，思考：情况，思考：为什么可逆反应中，为什么可逆反应中，SO2等反应物不可能等反应物不可能被全部消耗？被全部消耗？图中：图中： 表示表示SO2分子分子; 表示表示O2分子；分子； 表示表示SO3分子分子认识可逆反应认识可逆反应问题问题2 2 （小结、板书）（小结、板书） 1.什么是可逆反应？什么是可逆反应？ 2.可逆反应的特点可逆反应的特点 3.正反应、逆反应正反应、逆反应提出问题提出问题3：可逆反应会：可

21、逆反应会“停止停止”吗？吗？ 观察下列数据表，思考：观察下列数据表，思考：反应反应进行到什么时候进行到什么时候“停止停止”了？说明你的理由。了？说明你的理由。 2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂 时间时间 （min)物质的量物质的量浓度浓度(mol/L)010203040506070SO210753.52111O253.52.51.7510.50.50.5SO30356.58999建立化学平衡建立化学平衡提出问题提出问题4：反应真的停止了吗？（设问）：反应真的停止了吗？（设问）建立化学平衡建立化学平衡教师讲解教师讲解提出问题提出问题5：化学平衡状态有什么特征？：化学平衡状态有什么特征？68l

22、5）定义构件属性l在绘图之前，必须先定义构件属性。以墙构件为例，单击构件工具栏的“墙定义构件属性”按钮，进入“属性管理”窗口。l选择“新建砖石墙”，默认墙编号=nq-1，墙厚=240，内/外墙=内，如图8.23所示。l在“构件做法定义”窗口，双击“项目编号”，在弹出的“项目指引”窗口选择“定额”选项卡，选择砖墙定额子目354，确认后退出。所选定额返回到“构件做法定义”窗口中，同时，双击“换算”栏可以对该项子目进行换算。l重复步，定义“外墙”属性qi-3，墙厚=370，内/外墙=外。6970l单击“属性管理”窗口中的“确认”按钮，退出“属性管理”窗口，这样就完成了对墙构件的属性定义。l其他构件的

23、属性定义方法同上，一种构件有多个属性项目时，在“属性管理”窗口中一次性定义完成。比如柱构件，有不同截面尺寸的柱，则可定义多个柱属性：zu2，zu3，zu4，6）绘制构件属性定义好之后，就是画图了，利用软件提供的画图工具，将构件图元绘制到轴网上。对于不同类型的构件，软件提供了不同的画法及智能布置方法。如墙，可以通过画线的方式绘制，也可以选择按轴线自动生成，以下分别说明。71l（1）画墙l画外墙，单击墙构件工具栏右侧的属性下拉列表框， 选择“qi-3外墙”，再单击“墙画”，光标定位到轴线上的（A，1）点，单击左键，这时墙的第一个端点确定；移动光标到（A，3）坐标点，再次单击左键，墙第二点确定，同时

24、一堵墙也显示在绘图区中。其他墙依此继续画出。外墙画完转换到内墙时，从构件工具栏的属性列表中选择“内墙”，当前墙属性为内墙，按照刚才的方法，画出全部内墙。72l（2）智能布置墙l智能布置是为了提高画图效率而提供的一种快速画墙的方法，系统提供了可按轴线生成、按梁线生成、按墙线生成3种方式，由于当前只有轴线，所以我们选择按轴线生成（见图8.24），选择“内墙”，单击构件工具栏“墙布”按钮，鼠标框选需要布置墙的轴线，确认后轴线上自动生成墙。737475l1）新建工程l单击欢迎界面上的“新建工程”，进入新建工程界面，如图826所示。76l输入“工程名称”及工程的相关工程概况，如图827所示。77l单击图

25、8.27中的“下一步”按钮，进入“计算规则”设定，如图8.28所示。78l单击图8.28中的“下一步”按钮，进入“楼层设置”设定，如图8.29所示。791.电路中不含互感和受控源的情况(相量法) SS()kkkkkUZ IIU 111S1S1SSSS00000000000000000000kkkkkbbbbbZUIIUZUIIUZUIIU 按定义写开 kUSkUkIekIZkkIS二、支路方程的矩阵形式 2.电路中含有互感的情况 设第k条、j条支路有耦合关系，编号时把它们相邻的编在一起（设两个电流都为流入同名端）： eeSSSSeeSSSSj()j()jj()()kkkkjjkkkkkjjjk

26、jjkkjjjjkkkjjjjUZ IM IUZIIMIIUUM IZ IUMIIZ IIU ()()()11e1S111S1S122e2S222S2S2eSSSbbbbbbbbUZ IUZIIUUZ IUZIIUUZ IUZIIU 其余支路电压、电流的关系为： 111S1S1222S2S2SSS0000000000j000j00000kkjkkkkjjjjjbbbbZUIIUZUIIUZMUIIMZUIIZUII SSSkjbUUUSS()UZ IIU 故回路电流方程不变，只是阻抗阵Z不再为对角阵， 其非对角线元素的第k行、第j列和第j行、第k列的两个元 素是两条支路的互阻抗。互阻抗前的“”

27、 ，电流流入同名 端的对应取“ ”，反之取“”。 仍可统一写为 3.电路中含有受控源的情况 deS()kkjjkjjjUr IrIISdS()kkkkkkUZIIUU而 这时含有受控源的支路阻抗 Z 为非对角阵，非对角线上的元素是与受控电压源的控制系数有关的元素。因支路方程的右端加上受控电压源，故支路阻抗阵变为： kU ISkSkUkIekIZk+ dkU12kkjbZZZZrZk j 取回路电流（连支电流）为未知变量。 0 SkSkkkkkUBIBZIBZUBSkkSklkIBZUBIBBZT SkSkkkkUIIZU)(回路方程矩阵形式 支路电压与支路电流的关系 代入上面方程，整理后得 S

28、kU. Zk+-kU. kI. SkI. ekI. +-lSllUIZ 回路矩阵方程（回路电压源相量）Zl（回路阻抗阵）三、回路电流方程的矩阵形式 13.2列出图示电路矩阵形式回路电流方程的频域表达式。 124356+-U2Z3Z6 IS6+-Z2Z5Z1+- U2US1TS6S00000II111000001101000011fB652321000000000000000000000000000000ZZZZZZZ 画出有向图，给支路编号，选树(1,4,6)。TS1S00000UU 6523121121Tff000ZZZZZZZZZZZBBZlTS66S1S1SSSIZUUIBZUBUlS6

29、6S1S15326523121121000IZUUIIIZZZZZZZZZZSlU计算Zl 和 。矩阵形式回路电流方程的频域表达式为13-3列出图示电路矩阵形式回路电流方程的复频域表达式。R1C2L3L5uS4uS5*M12435 画出有向图，给支路编号，选树(1,4)。 TS5S4)()(000(s)sUsUU0)(sI110000110100011fB532100000000000000100000)(sLsMsMsLsCRsZ 计算Z(s)UlS(s)。5311121Tff001)()(sLsMsMsLRRRsCRBsZBsZlTS5S4S4fS)()()(0)()(sUsUsUsUBs

30、Ul)()()(0)()()(001S5S4S45325311121sUsUsUsIsIsIsLsMsMsLRRRsCR矩阵形式回路电流方程的复频域表达式为小结列写回路电流方程矩阵形式的步骤如下：(1)画有向图，给支路编号，选树。(2)写出支路阻抗矩阵Z(s)和回路矩阵Bf。按标准 复合支路的规定写出支路电压列向量)()()(sUsIsZlSll(4)写出矩阵形式回路电流方程的复频域表达式SlllUIZ或TlBZBZ (3)求出回路阻抗矩阵。 1.什么是复合支路？ 2.矩阵形式回路电流方程的列写中，若电路中含有无伴电流源，将会有何问题？ 13.4 节点电压方程的矩阵形式一、复合支路ekI 元件

31、电流 支路电流 kI 受控电流 dkI 支路的复导纳（阻抗） )(kkZY 支路电压 kUSkU 独立电压源 SkI 独立电流源 按复合支路的规定，电路中不允许有受控电压源，也不允许存在“纯电压源支路”。 复合支路规定了一条支路可以最多包含的元件数，可以缺少某些元件，但不能缺少阻抗。 dkISk .UZk (Yk)+-k .Uk .ISk .Iek .I+-矩阵形式)(100111ddddStuLiuLCRCtituLCLC RuLCuS(t)+-uCiLiCuR+-+-+-LiR(4)把状态方程整理成标准形式。对于简单的网络，用直观法比较容易，列写状态方程的步骤为：(1) 选择独立的电容电压

32、和电感电流作为状态变量；(2) 对只接有一个电容的节点列写KCL方程；对只包含一个电感 的回路列KVL方程；(3)列写其他必要的方程，消去方程中的非状态变量；直观编写法的缺点： 1)编写方程不系统，不利于计算机计算。 2)对复杂网络的非状态变量的消除很麻烦。 步骤： (1)选择一个树，也称为特有树，它包含电容和电压源， 而不包含电容和电流源。 (2)对包含电容的单树支割集列写KCL方程。 (3)对包含电感的单连支割集列写KVL方程。 (4)列写其他必要的方程，消去非状态变量。 (5)整理并写出矩阵形式。2.系统法：对于比较复杂的电路，仅靠观察法列写状态方程有时是很困难的，有必要寻求一种系统的编

33、写方法。简单的说，系统编写法就是寻求一个适当的树，使其包含全部电容而不包含电感。对含电容的单树支割集用KCL可列写一组含有的方程。对于含电感的用KVL可列写出一组含有的方程。这些方程中含有一个导数项，若再加上其他约束方程，便可求得标准状态方程。dtduCdtdiL单连支回路运13.7 列写如下图所示电路的状态方程。+_1F+_+_uSiSuiLiC110dd1SiiituLC01SLiiu0dd1SuuutiCL01SCuui对图示的两个树支，按基本割集列写KCL方程 对图示的两个连支，按基本回路列KVL方程SSSSddddiuiuLutiiuiuCituLCLLLCCCSS11111111d

34、dddiuiutituLCLC整理得矩阵形式状态方程为 1.状态方程系统列写法的步骤是什么？ 2.如何选取特有树？13.7 应用实例计算机辅助电路分析 电路的矩阵表示 用计算机程序分析电路时，应根据电路图写出这些电路数据，在程序运行时，从键盘将这些数据输入计算机，或者将这些数据先存入到某个数据文件(例如D.DAT)中，让计算机从这个文件中自动读入这些数据。l单击图8.33中的“下一步”按钮，进入“箍筋设置”设定，如图8.34所示。98l2）建立轴网l单击左侧的构件布置栏中，弹出如图835所示的直线轴网设置界面。99l选择图8.35中的分别输入轴距、跨数、起始轴号、终止轴号数据。l3）点构件绘制

35、点构件的分类如图8.36所示。l（1）绘制柱l单击左侧构件布置栏中的，然后在左侧的“属性定义栏”中，对构件的类型和名称进行选择，如图8.37所示。l按照图纸，在轴网上点击柱，即可绘制柱，如图8.38所示，三维图形如图8.39所示。100l墙洞布置：单击左侧构件布置栏中的，鼠标在该界面变成“十”形，将鼠标移动至墙体上，单击鼠标左键即可完成墙洞的布置，如图8.47所示，钢筋三维图形如图8.48所示。10110210312345678 (2) 支路排列顺序为先连支后树支。 约定: (1) 回路电流的参考方向取连支电流方向。 基本回路矩阵Bf选 2 、 4、5、8为树支，连支为1、3、6 、7。 01

36、101000111001001111001011010001fB17386254b1b3b6b7支路 回路 = 1 Bt ElBt1.用矩阵A描述的基尔霍夫定律的矩阵形式(1)KCL的矩阵形式以节点为参考节点Aib = 1 1 1 0 0 0 0 0 0 -1 1 1 0 0 0 0 0 0 -1 -1 1n-1个独立方程矩阵形式的KCL:Aib = 0二、用矩阵A、Q、B表示的基尔霍夫定律的矩阵形式1234567(2) KVL的矩阵形式矩阵形式 n3n2n1nT100100110010011001001uuuuAn3n3n3n2n2n2n1n2n1uuuuuuuuu矩阵形式的KCL：0765

37、5435421iiiiiiiiii矩阵形式的KCL：Qf ib =0 (1)KCL的矩阵形式取（2，3，6）为树， 1234567Q2Q1 Q37654321bf111000000111000011011iiiiiiiiQ2.用矩阵Qf 描述的基尔霍夫定律的矩阵形式 电路中的（n-1）个树支电压可用（n-1）阶列向量表示，即T1)t(t2t1t.nuuuutTfbuQu(2) KVL的矩阵形式， ， ， ， bt3t3t3t2t1t2t1t2t1t1t3t2t17654321tTf100100111011010001001uuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuQl个独立KVL方程矩阵形式

38、的KVL：Bf ub= 03. 用矩阵Bf表示的基尔霍夫定律的矩阵形式123456701100000011011000011100000011766532432217654321bfuuuuuuuuuuuuuuuuuuuB(1) KVL的矩阵形式(2)KCL的矩阵形式独立回路电流1234567b44332323211432176543211000110001000010011001110001iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiilllllllllllllllli矩阵形式的KCL：ib=Bf TilQ Qi 0 QTut u 小结： ul Btut A B Ai 0 BTil i KC

39、L KVL ATun u Bu 0 13-1电路的有向图如图所示，(1)节点为参考写出其关联矩阵A，(2)以实线为树枝，虚线为连支，写出其单连支回路矩阵Bf (3)写出单树支割集矩阵Qf。123456789(1)以节点为参考节点，其余4个节点为独立节点的关联矩阵A为(2)以实线(1,2,3,4)为树枝，虚线(5,6,7,8,9)为连支，其单连支回路矩阵Bf为123456789(3)以实线(1,2,3,4)为树枝，虚线(5,6,7,8,9)为连支，其单树支割集矩阵Qf为1234567891.对于一个含有n个节点b条支路的电路，关联矩阵反映了什么关联性质？ 2.对于一个含有n个节点b条支路的电路，

40、回路矩阵反映了什么关联性质？ 3.对于一个含有n个节点b条支路的电路，割集矩阵反映了什么关联性质？ 4.对于一个含有n个节点b条支路的电路，用矩阵A、Qf、Bf表示的基尔霍夫定律的矩阵形式分别是什么？116l（2）布置板筋布置板筋的前提条件是布置好板，板筋的分类如图8.64所示。117l布置受力钢筋：la.单击左侧的构件布置栏中，在属性定义栏中选择钢筋的类型，然后在活动布置栏中选择布置板筋的方向，鼠标移动到图形界面鼠标变成“口”形，如图8.65所示。118lb.鼠标选择板，单击鼠标左键即可完成受力钢筋的布置，如图8.66所示，三维图形如图8.67。119120l布置支座钢筋：a.单击左侧构件布

41、置栏中的，鼠标变成“十”形，如图8.68所示。121122l如图8.15所示，单击 按钮，退出系统。123l软件建筑工程工程量的计算是一个非常烦琐的工作，大致有以下几个过程：手工算量手工表格算量计算器表格算量计算机表格算量计算机图形算量。目前，普遍采用的是图形建模算量，而且大部分可以显示三维视图。l目前市场占有率比较高的建筑工程工程量计算软件有上海神机软件有限公司开发的“神机妙算四维算量软件”、北京广联达软件股份有限公司开发的“广联达图形算量软件”、上海鲁班软件有限公司开发的“鲁班算量软件”、深圳市斯维尔科技有限公司开发的“三维算量软件”等。124l各公司软件操作起来各有特点，但其基本原理均是

42、建立三维模型图，设定计算规则，软件自动计算工程量并形成报表。下面就以“神机妙算四维算量软件”为例讲述软件的操作方法，读者可以在该公司网站下载学习版对照练习。“神机妙算四维算量软件”操作流程如图816所示。l下面我们通过10个步骤绘制几个简单的构件，快速地熟悉图形算量软件的整个操作流程。l1）启动软件双击桌面快捷方式，启动图形算量软件。125l2）新建工程l单击主菜单“图形算量新建图形算量”，在弹出的“新建工程”对话框中输入工程文件名，单击“打开”按钮，如图8.17所示。126l进入工程主界面，定义工程信息，单击构件工具栏上的“系统工程信息”按钮，在弹出的对话框中输入工程名称、建设单位等工程信息

43、，如图8.18所示。127l个独立KVL方程矩阵形式的KVL：Bf ub= 03. 用矩阵Bf表示的基尔霍夫定律的矩阵形式123456701100000011011000011100000011766532432217654321bfuuuuuuuuuuuuuuuuuuuB(1) KVL的矩阵形式(2)KCL的矩阵形式独立回路电流1234567b44332323211432176543211000110001000010011001110001iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiilllllllllllllllli矩阵形式的KCL：ib=Bf TilQ Qi 0 QTut u 小结：

44、ul Btut A B Ai 0 BTil i KCL KVL ATun u Bu 0 13-1电路的有向图如图所示，(1)节点为参考写出其关联矩阵A，(2)以实线为树枝，虚线为连支，写出其单连支回路矩阵Bf (3)写出单树支割集矩阵Qf。123456789(1)以节点为参考节点，其余4个节点为独立节点的关联矩阵A为(2)以实线(1,2,3,4)为树枝，虚线(5,6,7,8,9)为连支，其单连支回路矩阵Bf为123456789(3)以实线(1,2,3,4)为树枝，虚线(5,6,7,8,9)为连支，其单树支割集矩阵Qf为1234567891.对于一个含有n个节点b条支路的电路，关联矩阵反映了什么

45、关联性质？ 2.对于一个含有n个节点b条支路的电路，回路矩阵反映了什么关联性质？ 3.对于一个含有n个节点b条支路的电路，割集矩阵反映了什么关联性质？ 4.对于一个含有n个节点b条支路的电路，用矩阵A、Qf、Bf表示的基尔霍夫定律的矩阵形式分别是什么？13.3 回路电流方程的矩阵形式 kUSkUkIekIZkkIS一、复合支路 第k条支路 , kkUI 第k条支路的阻抗，只能是单一的电阻、电感 或电容，不允许是它们的组合。阻抗上电压、 电流的参考方向与支路方向相同。 kZSkU独立电压源，其参考方向和支路方向相反。 SkI独立电流源，其参考方向和支路方向相反。 , kkUI支路电压、支路电流，

46、取关联参考方向。 1.电路中不含互感和受控源的情况(相量法) SS()kkkkkUZ IIU 111S1S1SSSS00000000000000000000kkkkkbbbbbZUIIUZUIIUZUIIU 按定义写开 kUSkUkIekIZkkIS二、支路方程的矩阵形式 2.电路中含有互感的情况 设第k条、j条支路有耦合关系，编号时把它们相邻的编在一起（设两个电流都为流入同名端）： eeSSSSeeSSSSj()j()jj()()kkkkjjkkkkkjjjkjjkkjjjjkkkjjjjUZ IM IUZIIMIIUUM IZ IUMIIZ IIU ()()()11e1S111S1S122

47、e2S222S2S2eSSSbbbbbbbbUZ IUZIIUUZ IUZIIUUZ IUZIIU 其余支路电压、电流的关系为： 111S1S1222S2S2SSS0000000000j000j00000kkjkkkkjjjjjbbbbZUIIUZUIIUZMUIIMZUIIZUII SSSkjbUUUSS()UZ IIU 故回路电流方程不变，只是阻抗阵Z不再为对角阵， 其非对角线元素的第k行、第j列和第j行、第k列的两个元 素是两条支路的互阻抗。互阻抗前的“” ，电流流入同名 端的对应取“ ”，反之取“”。 仍可统一写为 3.电路中含有受控源的情况 deS()kkjjkjjjUr IrIIS

48、dS()kkkkkkUZIIUU而 这时含有受控源的支路阻抗 Z 为非对角阵，非对角线上的元素是与受控电压源的控制系数有关的元素。因支路方程的右端加上受控电压源，故支路阻抗阵变为： kU ISkSkUkIekIZk+ dkU12kkjbZZZZrZk j 140141142l2）绘制独立基础l单击，然后在左侧的“属性定义栏”中，对构件名称进行选择，如图8.40所示。143l按照图纸，在轴网上点击独立基础，即可绘制好独立基础，如图8.41所示，三维图形如图8.42所示。144145146l4）线性构件绘制l线性构件的分类如图8.43所示。l（1）绘制墙类构件l剪力墙绘制：la.单击左侧构件布置栏

49、中的，然后在左侧的“属性定义栏”中，对构件名称进行选择，如图8.44所示。 图8.43线性构件的分类图8.44剪力墙的属性定义界面lb.鼠标在绘图区域内变成“十”形，单击墙体的起止点完成一堵墙体的绘制，如图8.45所示，三维图形如图8.46所示。147148149l 计算机、网络技术的迅速发展，为造价信息的采集、计算和共享创造了条件，而且以网络为平台的工程招标投标和工程造价管理的工作模式，也都在发生着日新月异的变化。l在20世纪60年代，一些经济发达国家开始使用计算机完成部分造价工作。在我国，1973年华罗庚教授的应用数学小分队在沈阳进行了应用计算机编制工程预算的试点，随后，华罗庚教授向当时的

50、国家建设委员会建议在北京设立一台中心计算机负责全国的建筑概预算工作的构想，揭开了中国计算机辅助概预算的序幕。150l5）单位工程造价l单位工程报价汇总界面如图8.5所示。l报价汇总即单位工程造价取费表，支持右键打开调用预定义的取费计算模块。l本窗口的费用支持节点管理，下级节点数据自动汇总到上级。l每个单位工程的报价汇总窗口数据自动汇总到上级的单项工程节点，横向排列并合计。151l选择图8.35中的分别输入轴距、跨数、起始轴号、终止轴号数据。l3）点构件绘制点构件的分类如图8.36所示。l（1）绘制柱l单击左侧构件布置栏中的，然后在左侧的“属性定义栏”中，对构件的类型和名称进行选择，如图8.37