基尔霍夫定律教案

学科《电工学》

课题§1－5《基尔霍夫定律》班级机电57班

人数47

课时2学时课型教授课周次第九周授课时间2008年4月23日星期三第5、6节

教学目的及其目标

知识目标： 1、理解支路、节点、回路、网孔等基本概念

2、掌握基尔霍夫两定律所阐述的内容

3、应用基尔霍夫两定律进行计算

情感目标：培养学生通过实验现象归纳事物本质、将感性认识提升为理论知识的能力

技能目标：1、培养实际操作能力及独立思考、钻研、探究新知识的能力

2、培养创新意识，提高分析问题与解决问题的能力，举一反三，触类旁通

教学重点基尔霍夫定律的内容及表达式

运用基尔霍夫定律的解题步骤及例题讲解

教学难点电流参考正方向的理解及电阻电压、电源电动势正负的确定教学方法观察演示法、讲授法、启发讨论法、媒体应用法

教具及参考书1、完整的基尔霍夫定律实验板一块

2、万用表三支

3、多媒体课件

4、电化教学设备

5、连接导线若干

6、电阻若干

参考书：《电工与电子基础》（机工4版）

教学过程1、组织教学

2、复习提问

3、新课引入

4、新课讲授

5、提问

6、归纳总结

7、布置作业

教材分析

本节课采用实验演示教学法，导出基尔霍夫定律的具体内容及数学表达式，并详细讲解在列节点电流方程和回路电压方程的方程式中，电流、电压、电动势字母前正负号的确定，通过例题讲解，使学生能较好的掌握课程的重点，引导学生释疑解难、突破难点，学好课程内容。

得出：

⑴支路：由一个或几个元件首尾相接组成的无分支电路。(问：请同学们仔细观察，流过同一支路的电流有何特点？) （生答略）师：图中共有5条支路，支路电流分别标于图中。

⑵节点：三条或三条以上支路的连接点。（生答略）师：图中共有a、b、c三个节点。

⑶回路：电路中任何一个闭合路径。（生答略）师：图中共有6个回路。

⑷网孔：中间无任何支路穿过的回路。网孔是最简单的回路，或是不可再分的回路。（请问上图电路中共有几个网孔

呢？）（生答略）师：对，图中最简单的回路aR

1R

2

a,aR

2

R

4

ba,bR

4

R

5

b

三个是网孔。

〖动动脑筋〗请问下列电路有几条支路、几个节点、几个回路、几个网孔？

（生答略）师答：

6条支路

4个节点

7个回路

3个网孔

出示EWB仿真模型演示，了解电路组成，以此集中学生注意力。得出结论：同一支路中电流处处相等。

注：名词解释采用问答形式，以增强学生学习的主动性，促使教学效果在教师与学生互动中得到较好的体现。

2、请学生观察实验现象，从实验

中得出基尔霍夫第一定律的系列知识：

老师按照左图接通电源，请同学们

仔细观察各电流表的读数，Ｉ1＝1A ，

Ｉ2＝2A ，Ｉ3＝３A 测量结果表明： Ｉ1＋Ｉ2＝Ｉ3，对节点a 而言，Ｉ1和Ｉ2为流入节点的电流，Ｉ3为流出节点的电流，由此可得：

⑴ 内容：在任一瞬间，对电路中的任一节点，流进某一节点的电流之和恒等于流出该节点的电流之和。

⑵ 公式：∑∑=出进I I

⑶ 定律讨论的对象：节点电流（故基尔霍夫第一定律又称为节点电流定律．．．．．．

） 〖例1〗请指出左图电路中有几条支路，并用基尔霍夫第一定律列出下节点电流方程。

（老师在肯定学生回答后，将式子

移项，并板书为：I 1 +I 3 ?I 2 ?I 4 ?I 5 =0

上式表明：若规定流入节点的电流以为“＋Ｉ”，流出节点的电流为“－Ｉ”，则节点电流定律又可叙述为：在任一瞬间通过电路中任一节点，流入（或流出）该节点电流的代数和恒等于零。 即可得节点电流定律的第二种表述：

即：

∑=0

I

3、基尔霍夫第一定律的应用：

【例2】如图所示电路，已知I 1 = 1A ，I 2 = 2A ，I 3 = 5A ，I 4= 3A 试求I 5。

解：根据图中各电流方向，列出节点电流方程为： Ｉ1+Ｉ3＝Ｉ2+Ｉ4+Ｉ5

则：Ｉ5＝Ｉ1+Ｉ3?Ｉ4?Ｉ2

＝1+5+3?2=7A

实验中强调电流表连接的正确性和对各

支路电流的观

察

实验分析（讨论）．．．．．．．．

注：由实验导出基尔霍夫第一定律的内容，说服力强

板书内容及公式 学生答：电路中有五条支路，节点电流方程为：

5

4231I I I I I ++=+

板书公式

结果得出I5的值是正的，表示I5的实际方向与标定的参考方向相同，是由节点A流出的。

参考方向：任意假定的方向。若计算结果为正值，表明该矢量的实际方向与参考方向相同；计算结果为负值，表明该矢量的实际方向与参考方向相反。

4、基尔霍夫第一定律的推广：

节点电流不仅适用于节点，还可推广于任意假设的封闭面来说,它仍然成立。下图电路中闭合面所包围的是一个三角形电路，有三个节点。

电流定律的推广应用

应用基尔霍夫第一定律可以列出：

I A= I AB ? I CA

I B= I BC? I AB

I C= I CA ? I BC

上面三式相加可得：I A +I B +I C=0 或∑=0

I

即：流入此闭合曲面的电流恒等于流出该曲面的电流。

5、基尔霍夫第二定律（回路电压定律）

进入实验环节，探讨基尔霍夫第

二定律的有关知识：

⑴内容：在任一瞬间，对任一闭

合回路，沿回路绕行方向上各段电压

代数和恒等于零。

⑵公式：∑=0

U

⑶定律讨论的对象：回路上的电压（故基尔霍夫第二

定律又称为回路电压定律

．．．．．．）

通过实验揭示了任意回路中各路电压的相互关系

板书公式