基尔霍夫定律教案学习资料.doc

此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除连云港市职业学校电子电工类专业教案模板（专业基础课程，专业技能课程）学校 东海中等专业学校 授课教师 马方方 专业名称 电子技术 课程名称 基尔霍夫定律 授课班级 10电子 授课课时 2课时 教材名称 电工基础 出版单位 高等教育出版社 版次 第2版 主编 周绍敏 授课章节（单元）3.1 基尔霍夫定律教学目标知识目标： 1、理解支路、节点、回路基本概念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、培养独立思考和钻研、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，触类旁通教学重点1、基尔霍夫定律的内容及表达式2、运用基尔霍夫定律的解题步骤及例题讲解教学难点电流参考正方向的理解及电阻电压、电源电动势正负的确定更新、补充、删节的教学内容补充：1、基尔霍夫电压定律的推广 2、基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律解题步骤教学结构安排教学环节教学活动教学内容教师活动学生活动辅助教学手段及现代信息技术应用导入第1课时回顾简单电路引出复杂电路的概念，提出解决复杂电路的依据-基尔霍夫定律师：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。 图(1) 图(2)教师总结: 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。 回忆分析总结两个电路的不同之处放幻灯片1新授一、基本概念R11、支路：由一个或几个元件首尾相接组成的无分支电路。在同一支路内，流过所有元件的电流相等。2、节点：三条或三条以上支路的连接点。3、回路：电路中任何一个闭合路径。练习1：在下图所示电路中efghdcbaR2E2E1R4R3R5R1（1）有几条支路？分别是哪几条？ （2）有几个节点？分别是哪几个？ （3）有几条回路？分别是哪几个？二、基尔霍夫电流定律1、形式一：电路中任意一个节点上，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。I入= I出例1请指出下图电路中有几条支路，并用基尔霍夫第一定律列出节点电流方程。I1I2I3I4I52、形式二：在任一电路的任一节点上，电流的代数和永远等于零。 I = 0规定：若流入节点的电流为正，则流出节点的电流为负。练习2：电路如图，求I1、I2的大小。3A10A5AI12A10A I2 例2对 A、B、C 三个节点应用 基尔霍夫电流定律列方程。ABCIBICIAIABIBCICA3、推广：基尔霍夫电流定律也可应用于任意假定的封闭面。流入封闭面的电流之和等于流出封闭面的电流之和。 第2课时例3如图电桥电路I1=25mA,I3=16mA,I4=12mA,求其余各电阻中电流。R2R3R5R4R6R1EI1I3I4abdc讨论根据上面例题，总结用基尔霍夫电流定律解题步骤三、基尔霍夫电压定律1、作用：基尔霍夫电压定律用来确定回路中各段电压之间的关系2、形式一：从一点出发绕回路一周回到该点时，各端电压的代数和等于零。U = 0注意点：（1）在绕行过程中从元器件的正极到负极，电压取正，反之为负。（2）绕行方向可选择，但已经选定后不能中途改变。例4用基尔霍夫电压定律，列出图中回路电压回路方程。R1R2R3E1E2acebd3、形式二：在任一时刻，一个闭合回路中，各段电阻上电压降低代数和等于各电源电动势的代数和。IR = E注意点：电压的正负规定仍和前面相同，而电动势的正负号则恰好相反，也就是当绕行方向与电动势方向（由负极指向正极）一致时，该电动势为正，反之为负 。练习3：如图所示只有一个回路的电路,请用基尔霍夫电压定律列出回路电压方程E1E2+_+_R1acdbR2例5如图不闭合回路，求A、B两点间电压U.EIUR+_+_AB3、推广：基尔霍夫电压定律也适用于任意假想的闭合回路练习4：如图不闭合回路，求A、B两点间电压UAB.ACBUA+UB进入多媒体课件，以下图为例讲解+R2R3+-E2E11、 讲解支路概念。（板书）举例：如图中由 R1和E1构成一条支路。（动画）边讲边练1：说出该电路还有哪几条支路？师：图中共有3条支路，除了刚才已经知道的那条，还有2条，它们分别如图。（播放动画，总结学生回答，明确答案。）2、 讲解节点概念。（板书）边讲边练2：指出图中节点。师：我们看图中3条不同颜色支路汇聚的点，就应该是节点，分别如图A和B。（播放动画，总结学生回答，明确答案。）3、讲解回路概念。（板书）边讲边练3：找出图中共有几个回路。师：如图共有6个回路。（播放动画，总结学生回答，明确答案。）教师用课件出示练习1教师巡视学生练习情况并加以指导。点评学生答案总结：（1）5条支路（播放动画，明确答案）gf到底是不是支路？明确：不是，因为gf上没有元件，不符合支路的概念。（2）3个，分别是b、c和g（f）。（3）6个，分别是abgha、 bcfgb 、cdefc、 acfha 、bdegb 和 adeha。（播放动画，明确答案）演示：教师演示基尔霍夫电流定律实验师：请学生分组观察各电流表示数并记录 请学生读出各电流表示数总结：I1=1A I2=2A ，I3=3A各电流表示数之间有什么关系总结：I1+I2=I3请学生分析，对于节点a，各个电流是流入还是流出的。总结：I1和I2为流入节点的电流，I3为流出节点的电流请同学们总结一下实验得出的规律总结（播放课件）：流入节点电流之和等于流出节点电流之和教师总结得出基尔霍夫电流定律（板书）说明:基尔霍夫电流定律与电路元件性质无关。教师用课件出示例题1师：请同学们数一数有几条支路？总结：5条哪些支路上的电流是流入节点，哪些是流出节点的？总结：I1和I3是流入节点电流，I2、I4和I5是流出节点电流。请同学们根据基尔霍夫第一定律列出节点方程点评学生答案总结：I1+I3=I2+I4+I5（播放课件）教师将上述例题答案移项得出：I1+I3-I2-I4-I5=0将形式一移项得：I入 +（-I出）=0总结：上式表明若规定流入节点的电流以为“”，流出节点的电流为“”，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。即可得基尔霍夫电流定律的第二种形式（板书） 教师用课件出示练习2教师巡视学生练习情况并加以指导。点评学生答案总结（播放课件，明确答案）：图中共有两个节点，分别对这两个节点用基尔霍夫电流定律列方程：I1=3A+10A+5A=18AI2+5A=10A+2A I2=7A或I1-3A-5A-10A=0 I1=18A I2+5A-2A-10A=0 I2=7A教师用课件出示例题2师：请同学们分别用基尔霍夫定律对A、B、C三个节点列方程总结：（播放课件）IA = IAB ICAIB = IBC IABIC = ICA IBC请同学们把上面三式相加总结：（播放课件）IA + IB + IC = 0即 I = 0由此得出基尔霍夫电流定律的推广（板书）：基尔霍夫电流定律也可应用于任意假定的封闭面。流入封闭面的电流之和等于流出封闭面的电流之和。教师用课件出示例题3师：（1)设未知电流参考方向，如图（播放动画）（2）对节点a应用基尔霍夫电流定律，列方程（播放课件）：I1=I2+I3 I2=I1-I3=(25-16)mA=9mA同样，分别在节点b和c应用基尔霍夫电流定律，列方程：I4=I3+I6 I2=I5+I6 得I6=I4-I3=(12-16)mA=-4mAI5=I2-I6=9-(-4)mA=13mAI6值是负的，表示I6的实际方向与 标定的参考方向相反教师请学生讨论总结：（播放课件）用基尔霍夫电流定律解题步骤步骤一：设电流参考方向步骤二：根据节点数用基尔霍夫电流定律列独立的方程n个节点，只能列（n-1）个独立方程步骤三：联立方程求解师：请学生把用基尔霍夫电流定律解题步骤记在课堂笔记上讲解（播放课件）：基尔霍夫电压定律的作用教师以下图分析R1R2R3E1E2acebd师：如图所示， abcdea是复杂电路若干回路中的一个回路，若各支路都有电流，当沿a-b-c-d-e-a绕行一周回到a点时，a点电位不变。总结得出基尔霍夫电压定律（板书）强调（播放课件）：（1）在绕行过程中从元器件的正极到负极，电压取正，反之为负。（2）绕行方向可选择，但已经选定后不能中途改变。师：请同学们把注意点记在课堂笔记本上说明:基尔霍夫电压定律与电路元件性质无关。教师用课件出示例题4讲解（播放动画，帮助学生理解）：（a）任意选定未知电流的参考方向；（b）任意选定回路的绕行方向 ；（c）确定各元器件正负极（如图所示） ；（d）确定各元器件两端电压正负（在绕行过程中从元器件的正极到负极，电压取正，反之为负）。(f)用基尔霍夫电压定律列回路电压方程Uab+Ubc+Ucd+Ude+Uea=0I1R1+E1+(-I2R2)+(-E2)+I3R3=0将上式移项可得：I1R1+(-I2R2)+I3R3=(-E1)+E2总结：该回路各段电阻上电压降低代数和等于各电源电动势的代数和。即可得基尔霍夫电压定律的第二种形式（板书）强调（播放课件）：电压的正负规定仍和前面相同，而电动势的正负号则恰好相反，也就是当绕行方向与电动势方向（由负极指向正极）一致时，该电动势为正，反之为负 。师:请同学们把注意点记在课堂笔记本上。教师用课件出示练习3师：请同学们在练习的时候注意归纳总结解题步骤。点评学生答案总结（播放动画，帮助学生理解）：用基尔霍夫电压定律解题步骤：步骤一：任意选定未知电流的参考方向步骤二：任意选定回路的绕行方向步骤三：确定各元器件正负极步骤四：确定各元器件两端电压正负步骤五：用基尔霍夫电压定律列回路电压方程由 U = 0得： Uad+Udc+Ucd+Uba=0根据电压与电流的参考方向可得： E1-I1R1+I2R2-E2 =0或由IR = E得：-I1R1+I2R2=-E1+E2师：请同学们把用基尔霍夫电压定律解题步骤记在课堂笔记本上教师用课件出示例题5讲解(播放动画,帮助理解)：我们假象A和B之间有电路将此回路构成闭合回路。且AB两点间的电压为U。假如绕行方向为顺时针,请同学们利用基尔霍夫电压定律列方程。点评学生答案总结:IR-E+U=0U=E-IR由此例题可知，基尔霍夫电压定律也适用于任意假想的闭合回路（板书）教师用课件出示练习4点评学生答案总结（播放动画，帮助学生理解）：设A点电位高B点电位低设按顺时针绕行列方程-UA+UAB+UB=0 UAB=UA-UB观看教师展示课件观看动画思考1-2个学生回答问题观看动画，明确答案思考1-2个学生回答问题观看动画，明确答案思考1-2个学生回答问题观看动画，明确答案思考并练习 1-2个学生上黑板板演观看动画明确答案观看动画明确答案观察实验中电流表示数分组讨论读出各电流表示数每组给出答案分组讨论每组给出答案分析每组给出答案总结1-2个学生回答观察1-2个学生回答1-2个学生上黑板板演观看课件，明确答案思考并练习 1-2个学生上黑板板演观看课件，明确答案列方程1-2个学生上黑板板演1个学生板演观看课件，明确答案观看动画观看课件讨论解题步骤观看课件，明确答案把用基尔霍夫电流定律解题步骤记在课堂笔记本上观看课件把注意点记在课堂笔记本上观看课件把注意点记在课堂笔记本上练习1-2个学生上黑板板演观看动画，明确答案把用基尔霍夫电压定律解题步骤记在课堂笔记本上观看动画1-2学生回答练习1-2个学生上黑板板演观看动画,明确答案放幻灯片2放幻灯片3演示实验放幻灯片4放幻灯片4放幻灯片5放幻灯片5放幻灯片6放幻灯片7放幻灯片8放幻灯片9放幻灯片10放幻灯片11放幻灯片12放幻灯片13总结1、理解支路、节点和回路的概念2、掌握基尔霍夫定律的内容及数学表达式3、理解基尔霍夫定律的推广应用4、掌握利用基尔霍夫定律列方程时，电流参考正方向的理解及电阻电压、电源电动势正负的确定5、利用基尔霍夫定律解题的步骤师：（1）支路、节点和回路的概念是什么？ （2）基尔霍夫定律两定律的内容是什么？数学表达式如何？（3）基尔霍夫定律的两个推广内容是什么？（4）在用基尔霍夫定律列方程时，如何确定电流、电压和电动势的正负？（5）请同学们说说用基尔霍夫定律的两个定律解题的步骤如何？总结学生回答放幻灯片14作业课本P51-53 2(1)(2)(3)(4)(5) 3(1)(3)(4)板书设 计3.1 基尔霍夫定律 1、支路：由一个或几个元件首尾相接组成的无分支路一、基本概念 2、节点：三条或三条以上支路的连接点 3、回路：电路中任何一个闭合路径 1、形式一：I入= 出 二、基尔霍夫电流定律 2、形式二：I = 0（流入为正，流出为负） （与电路元件性质无关） 3、推广：适用于任何假想封闭面 1、形式一：U = 0（绕行方向从元件的正极到负极，电压为正，反之为负绕行方向确定，中途不得改变。）三、基尔霍夫电压定律 2、形式二：IR = E（电压方向同上，当（与电路元件性质无关） 绕行方向与电动势方向（由负极指向正极）一致时，该电动势为正，反之为负。） 3、推广：适用于任何假想闭合回路教后记1、由于本教案在教学过程中，利用实验的方式导入新课，使本来抽象的知识变得直观、简单和形象，对这部分知识难点的突破起到了很好的帮助作用。2、把实验引入理论课中，虽然丰富了理论课的内容，使理论知识更直观形象，但一定程度上使得教学进度减慢。3、关于应用基尔霍夫两定律解题，对于学生来说步骤多，容易乱，所以给出解题步骤，让学生有章可循，不会出现不知从何下手的局面。即使如此，在练习的时候，一定要鼓励学生独立参与，耐心细心的解决问题，帮助学生成功的独立完成一件看上去比较复杂的题目，一方面熟练解题方法，另一方面使学生有成功的体验。只供学习与交流