基爾霍夫定律及支路電流法

1、文檔來源為：從網絡收集整理.word版本可編輯歡迎下載支持 授課教師 XXX 授課名稱 電工電子技術 授課班級 化工設備0821、0822 授課地點7415 授課時數 2課時 課型 新授課 授課時間 2009年9月5日第3周 早節(jié)名稱 1.5基爾霍夫定律2.1 支路電流法 教學目的 能力目標：讓學生掌握用基爾霍夫定律分析電路和支路電流法求解電路的的 專業(yè)基本技能。 素質目標：培養(yǎng)學生嚴謹、認真、細致的 工作作風，受到抽象思維、邏輯思 維的思維訓練，團隊合作、自主學習的方法。 教學重點 應用基爾霍夫定律列方程 教學難點 應用基爾霍夫電壓定律列KVL方程式 教材分析 采用的教材是中國高等職業(yè)技術教

2、育研究會推薦的高職系列教材電工技 術，該教材的第一章第五節(jié)是基爾霍夫定律， 第二章第一節(jié)是支路電流法。以往 的教學實踐證明，若 按此順序組織教學，當講第一章第五節(jié)，同學們學基爾霍夫 定律時，由于不知道基爾霍夫定律有啥用處，感覺內容比較枯燥，學的沒意思， 沒有學習興趣，從而學習的主動性、積極性不高，學不進去，學習效果一知半解。 當講到第二章第一節(jié)支路電流法，用到基爾霍夫定律時，由于前面基爾霍夫定律 沒有學好，還要反過來復習基爾霍夫定律，這樣基爾霍夫定律 就處于“半生不熟” 狀態(tài)，給支路電流法的學習帶來了困難。 學生分析 我校為示范性職業(yè)技術學院，本內容的教學對象是參加普通高考錄取的專一 批次機電

3、專業(yè)高等職業(yè)技術教育學生，由于在中學學物理時學過一些電工知識， 會應用歐姆定律做一些簡單的電路計算題，對求解電路參數計算題比較感興趣， 學習積極性較高。 教學思路 根據以上對教材和學生的分析，決定實施以“任務”為線索，以“學生”為 主體，以“教師”為主導 的任務驅動法： 1、 提出任務。首先在黑板上畫出1個比較復雜的電路，求各支路電流，作 為本節(jié)課的任務。 2、鏈接知識。為了求解該電路，需要請教基爾霍夫，引出基爾霍夫定律， 將基爾霍夫定律相關內容貫穿其中。 3、運用知識完成任務。列出相應的KCL、KVL方程式，求出各支路電流。 4、總結、歸納、提煉要點?？偨Y支路電流法求解要點。 5、課堂練習、

4、討論與答疑。 營造一個師生互動、生生互動合作學習的教學 情境，將知識和技能內化。 學習方法 認真聽課和閱讀教材，嘗試解題練習，在解題過程中發(fā)現問題，通過與同學 討論、教師指導，解決問題，逐步掌握本節(jié)課內容要點。 一、復習提問（2分鐘） 教師提問 學生回答 教學內容、方法、過程 1、什么叫關聯(lián)參考方向和非關聯(lián)參考方向。（請一學生回答） 2、寫出關聯(lián)參考方向和非關聯(lián)參考方向下歐姆定律表達式 （請一學生 回答） 注：新課要用到的相關知識，為新課的學習打下基礎。 任務： 與學生互動問答 與學生互動問答 請問哪一位同學會解這道題？（停頓片刻，讓同學們充分思考） 1、D、怯。 基爾霍夫電壓定律 講授（出示

5、標題） 與學生互動問答 三、運用知識完成任務 （5分鐘） 知識延伸 四、分析歸納支路電流 法解題步驟（5分鐘） 五、課堂練習、討論與 答疑（8分鐘） 六、小結、布置作業(yè)（5 分鐘） 二、提出任務： （5分鐘） 勾起同學們求知欲 望（新課引入） 二、鏈接知識： （60分鐘） 基爾霍夫電流定律 講授（出示標題） 知識延伸 這道題目不光同學們不會解，歐姆也不會解。這道題目用我們中學學 到的知識一一歐姆定律和電阻的串、并聯(lián)關系是無法求解的。 如何解這道題就是我們今天這兩節(jié)課的任務。也就是說今天的課程學 完后，同學們會解這道題就完成了今天這兩節(jié)課的教學任務。 既然這道題目歐姆不會解，我們就需要請教另外一

6、位高人。這位高人 在他還是21歲大學生時，提出了以他的名字命名的兩大定律一一電流和電 壓定律。（停頓片刻）他就是基爾霍夫（G.R. Kirchhoff ）。那么，當時21 歲的德國小伙基爾霍夫，他提出的電流定律是什么？ “小基”說，對一個節(jié)點來說，節(jié)點無電荷聚集。在任一時刻，流入 電路中某一節(jié)點的電流等于流出這個節(jié)點的電流。數學表達式為：刀1入 =刀1出。這就是基爾霍夫電流定律（Kirchhoff s Current Law ）簡 稱 KCL。 那么，什么叫節(jié)點（Nod ?三條以上支路的連接點。 教學內容、方法、過程 什么叫支路（Branch）？流過同一電流的每個分支。有幾個電流就有 幾個支路

7、。請問同學們：圖1中有幾條支路？有幾個節(jié)點？（學生答：有3 條支路，2個節(jié)點） 下面運用KCL列出KCL方程式： 大家看，上面這兩個方程式有什么不同？是否是一回事呀？ （學生答： 一樣的），對于兩個節(jié)點只有1個獨立的 KCL方程式，對于3個節(jié)點只有 2個獨立的KCL方程式，由此我們可以說，對于 n個節(jié)點可以列幾個 獨立的KCL方程式呀？（學生答：n-1個） KCL推廣：由節(jié)點推廣到任意圭寸閉的面。 對于圖1所示電路，求1丨2、丨3共3個未知數，需要列3個方程式， 而我們運用KCL只列了 1個方程式,另外兩個方程式需要基爾霍夫電壓定律 來解決。 基爾霍夫電流定律是對節(jié)點來說，那么，基爾霍夫電壓定

8、律，則是對 回路來講的。 “小基”說，對任意回路，任意時刻，沿一定方向繞行一周，各元件 上電壓降的代數和為零。 即刀u = o這就是基爾霍夫電壓定律（Kirchhoff s Voltage Law ）簡稱 KVL。那么，什么叫回路（Loop ） ） ？由支路構成的 閉合路徑。通俗地說，就是能夠回去的路請問同學們：圖1中有幾條回路呢？ （學生答：有3條回路）“沿一定方向繞行”，既可以順時針，也可以逆 時針繞行。 各元件上電壓降的代數和為零?！按鷶岛汀北硎居姓胸摚@行方 向與經過電阻的電流方向相同，電阻電壓降取正號；繞行方向與經過電阻 的電流方向相反，是電壓升，電阻電壓降取負號。 教學內容、方法

9、、過程 繞行方向經過理想電壓源時，從一到+,是電壓升，取負號；從+ 到一，是電壓降，取正號。 下面運用KVL列出KVL方程式： 回路#1 : I 1 R + I 3 R3- U1 =0 回路#2 :- I 2 R2 +U2-I 3 R3 =0 回路 #3 : 11 Ri - 2 R2+U2 -Ui =0 由上面3個方程式可知： 回路#1方程式+回路#2方程式二回路#3方程式。 上面3個方程式只有任意2個方程式是獨立的。以后為了列方程的方 便，我們只列回路#1、回路#2的方程式。象回路#1、回路#2這樣的回路內 部不含支路的回路，或者說是單孔回路，它形如魚網孔，故稱為網孔回路。 以后我們只列網孔

10、回路的方程式。 至此，我們可以完成上課前布置的任務了，應用KCL KVL列方程： 回路 #1 : I1 R1 + I3 R3-U1 =0 回路#2 :- I 2 R2 +U2-I 3 R3 =0 3個方程式3個未知數，聯(lián)列方程求解即可。這種方法叫支路電流法。 KVL推廣：KVL通常用于閉合回路，但也可推廣應用到任一不閉合的電路上。 支路電流法的解題步驟： 1. 在圖中標出各支路電流的參考方向，對選定的回路標出 回路繞行方向。 U ab U s3 13R312 R2 U s2 11R1 U s1 0 2. 應用KCL對節(jié)點列出（n 1 ）個獨立的KCL方程式。 3. 應用KVL對網孔回路列出KVL方程式. 4. 聯(lián)立求解方程，求出各支路電流。課堂練習第29頁習題 2-7，前后左右可以討論，教師走下講臺巡回答疑，個別點撥。 教學內容、方法、過程 對于普遍問題集中答疑。布置課后作業(yè)第29頁習題2-11. 教后小結 文檔來源為 :從網絡收集整理 .word 版本可編輯 .歡迎下載支持 講課時，同學們鴉雀無聲、全神貫注、興致勃勃，一個個頭似麥斗，眼似鋼鈴，二眸子 爍爍放光，認真聽講；啟發(fā)教學，師生互動時，一唱一和，同學們積極響應，聲音洪亮，課 堂氣氛熱烈而活躍。課后作業(yè)批改顯示，全體學生都正確地完成了課后作業(yè)。本次課達到了 預期的教學目的，取得了圓滿成功， 本次課的成功在于，以求解一道具體