优秀教案《基尔霍夫定律 》
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新课
教学(25分钟)算的直流电路。这种电路称为简单电路;但有些电路是不能单纯用
欧姆定律和电阻的串、并联关系求解的,这些电路称为复杂电路。
下面以给出两个电路图为例,请学生分析两电路的不同之处,
从而导入新课:
图(1)图(2)
结论:
图(1)有且仅有一条有源支路,可以用电阻的串并联关系进行
化简,是简单电路
....;解答简单电路的方法是欧姆定律
....。
图(2)有两条有源支路,不能用电阻的串并联关系进行化简,
是复杂电路
....;解答复杂电路的方法是基尔霍夫定律
......。
【新课讲授】(75分钟)
1、进入多媒体课件,以下图为例讲解几个基本概念,并通过动
画效果加以理解:
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aR1R2a,aR2R4ba,bR4R5b三个是网孔。
注:在复习
已有知识的
基础上,引出
简单电路和
复杂电路的
概念,提出解
决复杂电路
的依据,从而
激发学生学
习基尔霍夫
定律的欲望。
板书课题:
基尔霍夫定
律
出示EWB仿
真模型演示,
了解电路组
成,以此集中
学生注意力。
〖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 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.....
) 1〖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。
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。
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)....
课堂讲练(35分钟)
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I1 = 1A,I2 = 2A,I3 = 5A,I4= 3A试
求I5。
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
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
......)
⑷通过对下列问题的讲解,归纳
出利用(U = 0 列回路电压方程的方法
【讨论】请用基尔霍夫第二定律列出
下图回路电压方程。
列回路电压方程的方法:
(a)任意选定未知电流的参考方
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
4
2
3
1
I
I
I
I
I+
+
=
+
通过实验揭
示了任意回
路中各路电
压的相互关
系。