《基尔霍夫定律》教学设计.doc

《基尔霍夫定律》教学设计 电子组 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阐述的内容应用基尔霍夫两定律 教学过程： 教学过程 教 学 内 容 教学方法 与教学手段 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ 【组织教学】 1分钟 1、师生相互问候； 2、清点人数，填写教学日志。 【复习提问】 2分钟 1、电阻串联、并联电路的特点？ 2、电压降与电动势正方向的规定？ 3、欧姆定律的内容及表达式？ 对课前预习内容的提问，帮助学生复习电阻串、并联电路的特点及电压降与电动势正方向的规定。为本课题教学做好铺垫。 【新课导入】 5分钟 前面我们学习了运用欧姆定律及电阻串、并联能进行化简、计算的直流电路。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。 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aR1R2a,aR2R4ba,bR4R5b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： 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：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： 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I的值是的，表示I的实际方向与标定的参考方向相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： IA IAB ICA IB IBC IAB IC ICA IBC 上面三式相加可得： IA +IB +IC 0 或 即：流入此闭