基爾霍夫定律_教案

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載學(xué)科電工學(xué)課題15基爾霍夫定律班級(jí)機(jī)電 57 班人數(shù)47 課時(shí)2 學(xué)時(shí)課型教授課周次第九周授課時(shí)間20xx年 4 月 23 日星期三第 5、6 節(jié)教學(xué)目的及其目標(biāo)知識(shí)目標(biāo) ： 1 、理解支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔等基本概念2、掌握基爾霍夫兩定律所闡述的內(nèi)容3、應(yīng)用基爾霍夫兩定律進(jìn)行計(jì)算情感目標(biāo) ：培養(yǎng)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸納事物本質(zhì)、將感性認(rèn)識(shí)提升為理論知識(shí)的能力技能目標(biāo) ：1、培養(yǎng)實(shí)際操作能力及獨(dú)立思考、鉆研、探究新知識(shí)的能力 2、培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)， 提高分析問題與解決問題的能力，舉一反三，觸類旁通教學(xué)重點(diǎn)基爾霍夫定律的內(nèi)容及表達(dá)式運(yùn)用基爾霍夫定律的解題步驟及例題講解教學(xué)難點(diǎn)電流參考正方

2、向的理解及電阻電壓、電源電動(dòng)勢(shì)正負(fù)的確定教學(xué)方法觀察演示法、講授法、啟發(fā)討論法、媒體應(yīng)用法教具及參考書1、完整的基爾霍夫定律實(shí)驗(yàn)板一塊2、萬用表三支3、多媒體課件4、電化教學(xué)設(shè)備5、連接導(dǎo)線若干6、電阻若干參考書： 電工與電子基礎(chǔ)（機(jī)工 4 版）教學(xué)過程1、組織教學(xué)2、復(fù)習(xí)提問3、新課引入4、新課講授5、提問6、歸納總結(jié) 7 、布置作業(yè)教材分析本節(jié)課采用實(shí)驗(yàn)演示教學(xué)法，導(dǎo)出基爾霍夫定律的具體內(nèi)容及數(shù)學(xué)表達(dá)式，并詳細(xì)講解在列節(jié)點(diǎn)電流方程和回路電壓方程的方程式中，電流、電壓、電動(dòng)勢(shì)字母前正負(fù)號(hào)的確定，通過例題講解，使學(xué)生能較好的掌握課程的重點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生釋疑解難、突破難點(diǎn)，學(xué)好課程內(nèi)容。學(xué)習(xí)必備歡迎

3、下載教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法與教學(xué)手段【組織教學(xué)】(1 分鐘 ) 1、師生相互問候； 2 、清點(diǎn)人數(shù)，填寫教學(xué)日志?！緩?fù)習(xí)提問】(2 分鐘 )1、電阻串聯(lián)、并聯(lián)電路的特點(diǎn)？2、電壓降與電動(dòng)勢(shì)正方向的規(guī)定？3、歐姆定律的內(nèi)容及表達(dá)式？對(duì)課前預(yù)習(xí)內(nèi)容的提問，幫助學(xué)生復(fù)習(xí)電阻串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)及電壓降與電動(dòng)勢(shì)正方向的規(guī)定。為本課題教學(xué)做好鋪墊?！拘抡n導(dǎo)入】(5 分鐘 )前面我們學(xué)習(xí)了運(yùn)用歐姆定律及電阻串、并聯(lián)能進(jìn)行化簡、計(jì)算的直流電路。這種電路稱為簡單電路 ；但有些電路是不能單純用歐姆定律和電阻的串、并聯(lián)關(guān)系求解的，這些電路稱為 復(fù)雜電路 。下面以給出兩個(gè)電路圖為例，請(qǐng)學(xué)生分析兩電路的不同之處，從而

4、導(dǎo)入新課：圖（1）圖（2）結(jié)論：圖（1）有且僅有一條有源支路，可以用電阻的串并聯(lián)關(guān)系進(jìn)行化簡，是簡單電路； 解答簡單電路的方法是 歐姆定律。圖（2）有兩條有源支路，不能用電阻的串并聯(lián)關(guān)系進(jìn)行化簡，是 復(fù)雜電路；解答復(fù)雜電路的方法是基爾霍夫定律?！拘抡n講授】(75 分鐘 )1、進(jìn)入多媒體課件，以下圖為例講解幾個(gè)基本概念，并通過動(dòng)畫效果加以理解：通過相關(guān)知識(shí)的復(fù)習(xí)，將問題引 入 到本 教學(xué)課題中。注：在復(fù)習(xí)已有知識(shí)的基礎(chǔ)上，引出簡單電路和復(fù)雜電路的概念，提出解決復(fù) 雜 電 路 的 依據(jù)，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)基爾霍夫定律的欲望。板書課題：基爾霍夫定律學(xué)習(xí)必備歡迎下載教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法與教學(xué)手段得出

5、： 支路：由一個(gè)或幾個(gè)元件首尾相接 組成的 無分支 電路。( 問：請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察，流過同一支路的電流有何特點(diǎn)？) （生答略）師：圖中共有 5 條支路，支路電流分別標(biāo)于圖中。 節(jié)點(diǎn)：三條或三條以上 支路的連接點(diǎn)。（生答略）師：圖中共有 a、b、c 三個(gè)節(jié)點(diǎn)。 回路：電路中任何一個(gè) 閉合路徑。（生答略）師：圖中共有 6 個(gè)回路。 網(wǎng)孔：中間無任何支路穿過 的回路。網(wǎng)孔是最簡單的回路，或是不可再分的回路。 （請(qǐng)問上圖電路中共有幾個(gè)網(wǎng)孔呢？）（生答略）師：對(duì)，圖中最簡單的回路ar1r2a,ar2r4ba,br4r5b三個(gè)是網(wǎng)孔。動(dòng)動(dòng)腦筋 請(qǐng)問下列電路有幾條支路、幾個(gè)節(jié)點(diǎn)、幾個(gè)回路、幾個(gè)網(wǎng)孔？（生答略

6、）師答：6 條支路4 個(gè)節(jié)點(diǎn)7 個(gè)回路 3個(gè)網(wǎng)孔出示 ewb 仿真模型演示，了 解 電 路 組成， 以此集中學(xué)生注意力。得出結(jié)論：同一 支 路 中 電流處處相等。注：名詞解釋 采 用 問 答 形式，以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，促 使 教 學(xué) 效 果在 教 師 與 學(xué) 生互 動(dòng) 中 得 到 較好的體現(xiàn)。學(xué)習(xí)必備歡迎下載教學(xué)程序教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法與教學(xué)手段2、請(qǐng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從實(shí)驗(yàn)中得出基爾霍夫第一定律 的系列知識(shí)：老師按照左圖接通電源， 請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察各電流表的讀數(shù)，11a，22a，3a測(cè)量結(jié)果表明：123，對(duì)節(jié)點(diǎn) a 而言，1和2為流入節(jié)點(diǎn)的電流，3為流出節(jié)點(diǎn)的電流，由此可得： 內(nèi)容：在任一瞬

7、間，對(duì)電路中的任一節(jié)點(diǎn)，流進(jìn)某一節(jié)點(diǎn)的電流之和恒等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和。 公式：出進(jìn)ii 定律討論的對(duì)象： 節(jié)點(diǎn)電流（ 故基爾霍夫第一定律又稱為節(jié)點(diǎn)電流定律）例 1 請(qǐng)指出左圖電路中有幾條支路，并用基爾霍夫第一定律列出下節(jié)點(diǎn)電流方程。（老師在肯定學(xué)生回答后，將式子移項(xiàng)，并板書為：i1 +i3 i2 i4 i5 =0上式表明： 若規(guī)定流入節(jié)點(diǎn)的電流以為“”，流出節(jié)點(diǎn)的電流為“”，則節(jié)點(diǎn)電流定律又可敘述為：在任一瞬間通過電路中任一節(jié)點(diǎn)，流入（或流出）該節(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和恒等于零。即可得 節(jié)點(diǎn)電流定律的第二種表述：即：0i3、基爾霍夫第一定律的應(yīng)用：【例 2】如圖所示電路，已知i1 = 1a，i2

8、= 2a，i3 = 5a ，i4= 3a 試求 i5。解：根據(jù)圖中各電流方向，列出節(jié)點(diǎn)電流方程為：1+32+4+5 則：51+342 1+5+32=7a實(shí)驗(yàn)中強(qiáng)調(diào)電流表連接的正確性和對(duì)各支路電流的觀察實(shí)驗(yàn)分析（討論） 注：由實(shí)驗(yàn)導(dǎo)出基爾霍夫第一定律的內(nèi)容，說服力強(qiáng)板書內(nèi)容及公式學(xué)生答：電路中有五條支路， 節(jié)點(diǎn)電流方程為：54231iiiii板書公式學(xué)習(xí)必備歡迎下載教學(xué)程序教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法與教學(xué)手段結(jié)果得出i5的值是正的，表示i5的實(shí)際方向與標(biāo)定的參考方向相同， 是由節(jié)點(diǎn) a流出的。參考方向 ：任意假定的方向。若計(jì)算結(jié)果為正值，表明該矢量的實(shí)際方向與參考方向相同；計(jì)算結(jié)果為 負(fù)值，表明該矢量的實(shí)

9、際方向與參考方向相反。4、基爾霍夫第一定律的推廣：節(jié)點(diǎn)電流不僅適用于節(jié)點(diǎn)，還可推廣于任意假設(shè)的封閉面來說 , 它仍然成立。下圖電路中閉合面所包圍的是一個(gè)三角形電路，有三個(gè)節(jié)點(diǎn)。電流定律的推廣應(yīng)用應(yīng)用基爾霍夫第一定律可以列出： ia= iab icaib= ibc iabic= ica ibc上面三式相加可得：ia +ib +ic=0 或0i即：流入此閉合曲面的電流恒等于流出該曲面的電流。5、基爾霍夫第二定律（回路電壓定律）進(jìn)入實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)， 探討基爾霍夫第二定律 的有關(guān)知識(shí)：內(nèi)容： 在任一瞬間，對(duì)任一閉合回路，沿回路繞行方向上各段電壓代數(shù)和恒等于零 。公式：0u定律討論的對(duì)象： 回路上的電壓（ 故

10、基爾霍夫第二定律又稱為 回路電壓定律）通過實(shí)驗(yàn)揭示了任意回路中各路電壓的相互關(guān)系板書公式學(xué)習(xí)必備歡迎下載教學(xué)程序教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法與教學(xué)手段通過對(duì)下列問題的講解，歸納出利用u = 0 列回路電壓方程的方法【討論】 請(qǐng)用基爾霍夫第二定律列出下圖回路電壓方程。列回路電壓方程的方法：（a）任意選定未知電流的參考方向（如上圖所示）；（b）任意選定回路的繞行方向；（c）確定電阻電壓正負(fù)（若繞行方向與電流參考方向相同，電阻電壓取正值；反之取負(fù)值） ；（d） 確定電源電動(dòng)勢(shì)正負(fù)（若繞行方向與電動(dòng)勢(shì)方向相反，電動(dòng)勢(shì)取正值；反之取負(fù)值） 。綜上所述，按標(biāo)注方向循環(huán)一周，根據(jù)電壓與電流的參考方向可得：uca+uad

11、+udb+ubc=0 即： gb1i1r1+i2r2gb2 =0或: gb1gb2=i1r1i2r2 由此，得出基爾霍夫第二定律的另一種表達(dá)形式：irgb亦即：ire上式表明： 在任一回路循環(huán)方向中， 回路中各電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和恒等于各電阻上電壓降的代數(shù)和。6、基爾霍夫第二定律的推廣應(yīng)用：基爾霍夫第二定律也可以推廣應(yīng)用于不完全由實(shí)際元件構(gòu)成的假想回路。如下圖所示：通 過 對(duì) 問題的討論，活躍課堂氣氛，調(diào)動(dòng)主觀能動(dòng)性，擴(kuò)展思維，得出答案假定沿cadbc 繞行注：各電阻上電壓和各電動(dòng)勢(shì)前正負(fù)號(hào)確定是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，這里專門進(jìn)行強(qiáng)調(diào)。以幫助學(xué)生理解。學(xué)習(xí)必備歡迎下載教學(xué)程序教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法與教學(xué)手段由

12、上圖可得：u= ua ub uab = 0 或： uab = ua ub 7、利用回路電壓定律解題的步驟：、先標(biāo)定各支路電流的參考方向和回路的繞行方向，原則上可任意標(biāo)定： 一般取電動(dòng)勢(shì)或較大的電動(dòng)勢(shì)的方向作為支路電流的參考方向和回路的繞行方向。、根據(jù)回路電壓定律列出回路電壓方程式。、求解方程，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定電壓和電流的實(shí)際方向【例 3】如圖所示是兩個(gè)電源并聯(lián)對(duì)負(fù)載供電的電路。i1 = 4a ，i3 = -1 a ，r1 = 12 ，r2 = 3 ，r3 = 6 。求各支路電流 i2和電源電動(dòng)勢(shì)e1、e2。解：據(jù)節(jié)點(diǎn)電流定律可得i3 = i1 + i2可求出i2= i3i1 = -5a 在回

13、路 e2- r3- r2- e2中，據(jù)回路電壓定律可得e2 = i2r2+ i3r3著 重 要 求學(xué)生掌握解題步驟，為解答習(xí)題作好準(zhǔn)備注：通過例題講解強(qiáng)調(diào)解題步驟，使學(xué)生掌握用基爾霍夫第二定律解題的步驟和方法。學(xué)習(xí)必備歡迎下載教學(xué)程序教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法與教學(xué)手段可求出e2 = i2r2+ i3r3 = 53 + (- 1) 6 = 9v 在回路 e1- r1- r3- e1中，據(jù)回路電壓定律可得e1= i1r1 + i2r2可求出e1= i1r1 + i2r2= 43+（-5）3 = - 3v 【提問】（2 分鐘）、敘述基爾霍夫第一定律的內(nèi)容，并寫出表達(dá)式？、敘述基爾霍夫第二定律的內(nèi)容，并寫出表

14、達(dá)式？【歸納總結(jié) 】（4 分鐘）（一）本課題學(xué)習(xí)，重點(diǎn)掌握以下內(nèi)容：1、理解支路、節(jié)點(diǎn)、回路和網(wǎng)孔的定義2、掌握基爾霍夫定律的內(nèi)容及數(shù)學(xué)表達(dá)式3、理解基爾霍夫定律的推廣應(yīng)用4、掌握利用基爾霍夫定律列方程時(shí)，電流參考正方向的理解及電阻電壓、電源電動(dòng)勢(shì)正負(fù)的確定（二）用基爾霍夫定律的解題步驟：、先標(biāo)定各支路電流的參考方向和回路的繞行方向，原則上可任意標(biāo)定：一般取電動(dòng)勢(shì)或較大的電動(dòng)勢(shì)的方向作為支路電流的參考方向和回路的繞行方向。、根據(jù)回路電壓定律列出回路電壓方程式。、求解方程，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定電壓和電流的實(shí)際方向先 讓 學(xué) 生 參 與總結(jié)，然后采用啟發(fā) 式 幫 助 學(xué) 生 參與總結(jié)課 堂 小 結(jié)

15、的 內(nèi)容 是 本 節(jié) 課 的 重點(diǎn)內(nèi)容，應(yīng)進(jìn)一步鞏固強(qiáng)化，使學(xué)生牢固掌握。學(xué)習(xí)必備歡迎下載教學(xué)程序教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法與教學(xué)手段（三）通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們必須掌握基爾霍夫電流定律的內(nèi)容及應(yīng)用，同時(shí)要特別注意在列電流、電壓方程時(shí)，必須先確定參考方向，否則討論電流正負(fù)是毫無意義的。 在下一節(jié)課我們將學(xué)習(xí)基爾霍夫定律的應(yīng)用支路電流法 ?！静贾米鳂I(yè) 】（1 分鐘）教材 p24 24、26教后記1、由于本教案在教學(xué)過程中，利用實(shí)驗(yàn)的方式導(dǎo)入新課，使本來抽象的知識(shí)變得直觀、簡單和形象，對(duì)這部分知識(shí)難點(diǎn)的突破起到了很好的幫助作用。2、授課過程中既可以進(jìn)行課堂演示實(shí)驗(yàn)，也可結(jié)合多媒體課件實(shí)現(xiàn)仿真虛擬實(shí)驗(yàn)，虛擬實(shí)