《基尔霍夫定律》教学设计教学教材

《基尔霍夫定律》教

学设计

《基尔霍夫定律》教学设计

电子组潘顺中 10计算机1 2课时

设计思想：根据课改要求：体现“以能力为本位”、“以学生为中心”、“理论实践一体化”、“以实践为主线”等先进理念展开设计。

教材分析：复杂直流电路分析方法的依据是基尔霍夫定律、欧姆定律、叠加定理、戴维宁定理以及等效变换的概念。分析方法一般有两条途径，一是利用电路图等效化简，是计算简化，这类方法有：叠加定理、电源的等效变换和戴维宁定理；二是选取未知量并列出方程求解，如支路电流法等。支路电流法的实质就是基尔霍夫定律。

学情分析：学生已经对简单直流电路有了基本的了解和能简单运用欧姆定理简答基本题目。但对于复杂直流电路的概念及其计算，还是一无所知，所以帮助学生建立复杂直流电路的概念是第一步，第二步就是运用各种方法进行计算简答。

四、教学目标：

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。

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重点难点：

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

教学策略与手段：本次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。观察演示法、讲授法、启发讨论法、媒体应用法

课前准备：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；7、参考书：《电工基础》（第2版）

教学过程：

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Ⅳ

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EWB仿真模型演示加以理解：

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？)

答：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。

答：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。

答：图中共有6个回路。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。

得出结论：同一支路中电流处处相等。

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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？）

答：对，图中最简单的回路aR 1R 2a,aR 2R 4ba,bR 4R 5b 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？

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．．．．．．） 〖例1〗请指出左图电路

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）．．．．

注：由实

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：I1 +I3 -I2 -I4 -I5 =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

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：

Ｉ

1+Ｉ

3

＝Ｉ

2

+Ｉ

4

+Ｉ

5

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。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

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