《電工基礎(chǔ)》理實(shí)一體化教案

臨沂電力學(xué)校理實(shí)一體化教案 課老師程晟教研室主任 更新、補(bǔ)理實(shí)一體化課時(shí)4教具學(xué)具基爾霍夫定律①理解支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔的基本概念②掌握基爾霍夫定律的內(nèi)容③了解基爾霍夫定律的適用場(chǎng)合①能夠通過(guò)簡(jiǎn)單電路和復(fù)雜電路的對(duì)比，提高觀察和分析能力②能夠通過(guò)仿真數(shù)據(jù)分析，認(rèn)識(shí)到基爾霍夫定律，培養(yǎng)邏輯思維能力③能夠運(yùn)用基爾霍夫定律對(duì)電路進(jìn)行計(jì)算，提高分析和解決問(wèn)題的能力①能夠透過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸納事物本質(zhì)②培養(yǎng)學(xué)生對(duì)本專業(yè)的職業(yè)認(rèn)同感③培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索的興趣、嚴(yán)謹(jǐn)扎實(shí)的工作作風(fēng)和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神①基爾霍夫定律的內(nèi)容②基爾霍夫定律表達(dá)式①通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)出定律內(nèi)容②熟練列出基爾霍夫回路電壓方程、課件講解增加了簡(jiǎn)單電路和復(fù)雜電路的概念增加了一些具有針對(duì)性的小練習(xí)教教與學(xué)互動(dòng)設(shè)計(jì)教師活動(dòng)內(nèi)容【一】組織教學(xué)【二】復(fù)習(xí)導(dǎo)入(a)(b)簡(jiǎn)單電路和復(fù)雜電路提問(wèn)：利用什么方法可以求出(a)圖中流過(guò)電阻R3的電流？請(qǐng)大家討論學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)基礎(chǔ)可能給出的方法：利用歐姆定律和電阻串并聯(lián)特點(diǎn)教師給以肯定和鼓勵(lì)教師提問(wèn)：利用歐姆定律和電阻串并聯(lián)特點(diǎn)可以求出(b)圖中流過(guò)電阻R3學(xué)生無(wú)法求解，教師引出簡(jiǎn)單電路和復(fù)雜電路的概念：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(jiǎn)和計(jì)算的直流電路，這種電路成為簡(jiǎn)單電路；但有些電路是不能單純運(yùn)用歐姆定律及電阻串并聯(lián)進(jìn)行求解的，這種電路就稱為復(fù)雜電路?！救啃抡n講授基爾霍夫定律任務(wù)描述：本次課需要學(xué)生完成兩個(gè)任務(wù)路路介紹基爾霍夫定律的發(fā)現(xiàn)背景和重大意義：19世紀(jì)40年代，電氣技術(shù)發(fā)展十分迅速，電路變得愈來(lái)愈復(fù)雜。這種復(fù)雜電路不是串、并聯(lián)電路的公式所能解決的，剛從德國(guó)哥尼斯堡思考討論教教與學(xué)互動(dòng)設(shè)計(jì)教師活動(dòng)內(nèi)容大學(xué)畢業(yè)，年僅21歲的基爾霍夫在他的第1篇論文中提出了適用于這種復(fù)雜電路計(jì)算的兩個(gè)定律，即著名的基爾霍夫定律。該定律能夠迅速地求解任何復(fù)雜電路，從而成功地解決了這個(gè)阻礙電氣技術(shù)發(fā)展的難題。一、任務(wù)1：探究基爾霍夫電流定律并應(yīng)用定律分析電路1任務(wù)描述探究基爾霍夫電流定律，并利用定律求解支路電流2任務(wù)分析(1)利用“multisim”軟件構(gòu)建仿真電路，測(cè)量支路電流數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，導(dǎo)出結(jié)論，探究基爾霍夫電流定律；(2)利用基爾霍夫電流定律列表達(dá)式，求解支路電流。3相關(guān)知識(shí)3.1支路、節(jié)點(diǎn)、回路和網(wǎng)孔(1)基本概念①支路：就是電路中流過(guò)同一電流的分支路。動(dòng)畫演示圖中的支路③回路：就是電路中任一閉合的路徑。動(dòng)畫演示圖中的回路④網(wǎng)孔：中間無(wú)任何分支穿過(guò)的回路動(dòng)畫演示圖中的網(wǎng)孔支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔的演示要求學(xué)生在任務(wù)書上寫下上圖中的支路、節(jié)點(diǎn)、回路和網(wǎng)孔。()學(xué)生練習(xí)教師多媒體顯示下圖，并設(shè)疑：支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔有哪些？獨(dú)立思考完成任務(wù)書上相應(yīng)問(wèn)題學(xué)生活動(dòng)內(nèi)容時(shí)間教與學(xué)互動(dòng)學(xué)生活動(dòng)內(nèi)容時(shí)間教師活動(dòng)內(nèi)容教師提請(qǐng)四位學(xué)生分別指出電路中的支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔(3)思考討論3.2判斷節(jié)點(diǎn)電流流入和流出的方法教師提問(wèn)：現(xiàn)在大家根據(jù)已掌握的電阻串并聯(lián)電路的特點(diǎn)討論分析電流學(xué)生回答：I+I=I+I1234A點(diǎn)的電流A點(diǎn)的電流學(xué)生總結(jié)結(jié)論：對(duì)于A點(diǎn)來(lái)講，流入電流之和等于流出電流之和學(xué)生回答：箭頭指進(jìn)為流入，箭頭背離為流出練習(xí)：分別指出下面兩個(gè)電路中三個(gè)節(jié)點(diǎn)電流是流入還是流出II2討論完成任務(wù)書上相應(yīng)問(wèn)題的回答論觀察電路獨(dú)立思考討論獨(dú)立思考獨(dú)立思考討論以I3AI5II+I+I+I=0abcd獨(dú)立思考完成任務(wù)書上相應(yīng)內(nèi)容的填寫教教與學(xué)互動(dòng)設(shè)計(jì)教師活動(dòng)內(nèi)容4、任務(wù)實(shí)施流出電流有：I4流出電流有：I1表IIII獨(dú)立思考完成任務(wù)書上相應(yīng)內(nèi)容的填寫完成任務(wù)書任務(wù)步驟基爾霍夫電流定律探究電路要求學(xué)生根據(jù)任務(wù)書的引導(dǎo)，分析流入電流數(shù)據(jù)和流出電流數(shù)據(jù)間的關(guān)系，很容易得到以下結(jié)論：流入電流數(shù)據(jù)之和等于流出電流數(shù)據(jù)之和。流定律的內(nèi)容及推廣應(yīng)用完成任務(wù)書任務(wù)步驟(1)基爾霍夫電流定律的內(nèi)容在任一瞬間流入任一節(jié)點(diǎn)的電流之和等于出該節(jié)點(diǎn)的電流之和。()基爾霍夫電流定律的推廣應(yīng)用：閉合面.ii2abCabC教與學(xué)互動(dòng)設(shè)計(jì)教師活動(dòng)內(nèi)容學(xué)生活動(dòng)內(nèi)容時(shí)間獨(dú)立思考應(yīng)用基爾霍夫電流定律的推廣應(yīng)用分析電路為零，即霍夫電流定律分析電路要求學(xué)生應(yīng)用定律求解支路電流大小(1)計(jì)算電路中I的大小aAI3A獨(dú)立思考應(yīng)用基爾霍夫電流定律的推廣應(yīng)用分析電路求解支路電流I2A+-3A+I，=-4A+I()如圖所示電橋電路，已知，，，針對(duì)、獨(dú)立思考應(yīng)用基爾霍夫電流定律的推廣應(yīng)用分析電路求解支路電流提問(wèn)：電流I與I均為正數(shù)，說(shuō)明什么？25學(xué)生回答：表明它們的實(shí)際方向與圖中所標(biāo)定的參考方向相同提問(wèn)：I為負(fù)數(shù)，說(shuō)明什么？6學(xué)生回答：表明它的實(shí)際方向與圖中所標(biāo)定的參考方向相反教教與學(xué)互動(dòng)設(shè)計(jì)教師活動(dòng)內(nèi)容二、任務(wù)2：探究基爾霍夫電壓定律并應(yīng)用定律分析電路1任務(wù)描述探究基爾霍夫電壓定律，并利用定律求解支路電壓或電流2任務(wù)分析(1)利用“multisim”軟件構(gòu)建仿真電路，測(cè)量支路電壓數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，導(dǎo)出結(jié)論，探究基爾霍夫電壓定律；(2)利用基爾霍夫電壓定律列表達(dá)式，求解支路電壓或電流，并利用仿軟件驗(yàn)證理論分析結(jié)果。3任務(wù)實(shí)施據(jù)表基爾霍夫電壓定律探究電路要求學(xué)生根據(jù)任務(wù)書引導(dǎo)分析數(shù)據(jù)，得到各回路的電壓方程學(xué)生總結(jié)各回路電壓方程，用自己的語(yǔ)言可以得到類似的結(jié)論：回路中各段支路電壓相加減總為零教師提問(wèn)：為什么各段支路電壓有加有減？讓學(xué)生猜測(cè)并討論。學(xué)生根據(jù)已經(jīng)掌握的知識(shí)，容易猜到應(yīng)該與“參考方向”有關(guān)系。路電壓方程中，各元件端電壓正負(fù)與繞行方向的關(guān)系。學(xué)生根據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn)：當(dāng)支路電壓與回路的繞行方向相同時(shí)就取正，相反時(shí)就取負(fù)。：講授基爾霍夫電壓定律的內(nèi)容在任一瞬間沿任一回路繞行一周，回路中所有支路電壓的代數(shù)和恒等于零教與學(xué)互動(dòng)設(shè)計(jì)教師活動(dòng)內(nèi)容完成任務(wù)二步驟完成任務(wù)二步驟完成任務(wù)二步驟完成任務(wù)二步驟完成任務(wù)二步驟學(xué)生活動(dòng)內(nèi)容時(shí)間步驟7：應(yīng)用基爾霍夫電壓定律求解支路電流并利用軟件驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果如圖所示電路，已知i=2A，針對(duì)支路電流i和i分別進(jìn)行理論計(jì)算和213仿真驗(yàn)證8Ω4Ωaiii1+3+1+3+2IIIIII(1)理論計(jì)算1回路I8i+4-8=0可得i=A123回路II4+4i+10=0可得i=-A332(2)仿真驗(yàn)證4Q--1.500A-DC1e009V20+DC1e009V18V2QQ0.500A-+2.000621A仿真驗(yàn)證電路步驟：總結(jié)基爾霍夫電壓定律解題步驟①選擇一個(gè)回路的繞行方向(順時(shí)針?lè)较蚧蚰鏁r(shí)針?lè)较蚓?作參考選取“”號(hào)；反之，選取“”號(hào)；電源電動(dòng)勢(shì)為，當(dāng)電源電動(dòng)勢(shì)的標(biāo)定教與學(xué)互動(dòng)設(shè)計(jì)教師活動(dòng)內(nèi)容完成任務(wù)二步驟完成任務(wù)二步驟完成任務(wù)二步驟學(xué)生活動(dòng)內(nèi)容時(shí)間方向與回路繞行方向一致時(shí)，選取“”號(hào)，反之應(yīng)選取“”號(hào)。三、任務(wù)展示多媒體進(jìn)行屏幕發(fā)布完成自評(píng)互評(píng)表討完成自評(píng)互評(píng)表討論并發(fā)言討論并發(fā)言討論并發(fā)言【四】課堂小結(jié)師：同學(xué)們，本次課中你學(xué)到了什么?解決了哪些問(wèn)題?學(xué)生發(fā)言時(shí)，教師實(shí)時(shí)的進(jìn)行引導(dǎo)和總結(jié)學(xué)生發(fā)言時(shí)，教師提醒解決問(wèn)題的“關(guān)鍵”在哪兒學(xué)生發(fā)言時(shí)，教師鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)在相互協(xié)作中取長(zhǎng)補(bǔ)短學(xué)生發(fā)言時(shí)，教師及時(shí)記錄，以便改進(jìn)師：你有哪些收獲?有哪些進(jìn)步？學(xué)生發(fā)言時(shí)，教師結(jié)合學(xué)生專業(yè)給予學(xué)生贊賞【五】布置作業(yè)多媒體布置作業(yè)：基爾霍夫定律，列出下圖所示電路中的各結(jié)點(diǎn)和回路的電流方程式、QQ課需要完成的任務(wù)(2)節(jié)點(diǎn)電流的流入和流出(2)節(jié)點(diǎn)電流的流入和流出任務(wù)二：探究基爾霍夫電壓定律并應(yīng)用定律分析電路任務(wù)一：探究基爾霍夫電流定律并應(yīng)用定律分析電路1、相關(guān)知識(shí)(1)支路、節(jié)點(diǎn)、回路和網(wǎng)孔分別指出上圖所示兩個(gè)電路的支路、節(jié)點(diǎn)、回路和網(wǎng)孔拓展討論：回路和網(wǎng)孔是一回事嗎？它倆有著怎樣的關(guān)系？請(qǐng)討論并寫下你們的想法：⑥練習(xí)：下圖所示兩個(gè)電路，請(qǐng)指出對(duì)于節(jié)點(diǎn)A、節(jié)點(diǎn)a和節(jié)點(diǎn)b，流入電路和流出電流分別是哪幾個(gè)：II1IAI5II(1)流入：(2)流出：(1)流入：(2)流出：IEV1R=2Q1EV2I2R=1Q2I3R=5Q3構(gòu)建上圖所示電路的仿真模型，調(diào)用虛擬電流表測(cè)量三個(gè)電流的大小，填入數(shù)據(jù)表I1(A)I2(A)I3(A)U1(V)U2(V)U3(V)請(qǐng)同學(xué)們分別針對(duì)節(jié)點(diǎn)a和b，看看流入電流數(shù)據(jù)和流出電流數(shù)據(jù)間有沒(méi)有某種聯(lián)系？請(qǐng)討論并寫下你們霍夫電流定律分析電路(1)計(jì)算電路中I的大小I-4Aa3A ()如圖所示電橋電路，已知律進(jìn)行理論分析計(jì)算。請(qǐng)同學(xué)們觀察三個(gè)支路電流的計(jì)算結(jié)果是大于零還是小于零？這能夠說(shuō)明什么問(wèn)題呢？請(qǐng)討論并寫下你IIIII任務(wù)2：探究基爾霍夫電壓定律并應(yīng)用定律分析電路壓，將支路電壓數(shù)據(jù)U1，U2，U3填入數(shù)據(jù)表格請(qǐng)大家分別對(duì)三個(gè)回路中各個(gè)元件的端電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行加減運(yùn)算，使其結(jié)果為零，填入表格，即為各回路的同學(xué)們，請(qǐng)你們用自己的語(yǔ)言概括實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論： (1)為什么各段支路電壓有加有減？根據(jù)你們已經(jīng)掌握的知識(shí)，大膽的猜想一下，這會(huì)與什么因素有關(guān)(2)如果給回路設(shè)定一個(gè)繞行方向作為參考方向，請(qǐng)大家分析各元件端電壓與繞行方向的關(guān)系，請(qǐng)寫下 步驟7：應(yīng)用基爾霍夫電壓定律求解支路電流并利用軟件驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果如圖所示電路，已知i=2A，針對(duì)支路電流i和i分別進(jìn)行