基爾霍夫定律教學設計

1、基爾霍夫定律教學設計學 校xxx職業(yè)技術學校設計與執(zhí)教教師xxxxxx授課班級10電子技術應用1班授課類型新授課授課時間2課時（90分鐘）一、教材及教學內(nèi)容分析 1.使用教材：電工電子技術與技能 杜德昌主編 高等教育出版社 2010年7月第一版2教學內(nèi)容：（1）支路、節(jié)點、回路和網(wǎng)孔的概念；（2）基爾霍夫電流定律（kcl）；（3）基爾霍夫電壓定律（kvl）；（4）基爾霍夫定律的應用。3教學內(nèi)容分析及處理：本章節(jié)的主要內(nèi)容是學習基爾霍夫定律及應用?；鶢柣舴蚨墒请娐返幕径?，它闡明了電路中各部分電流和各部分電壓之間的相互關系，是計算復雜電路的基礎，4地位與作用：基爾霍夫電流定律（kcl）和基爾

2、霍夫電壓定律（kvl）是分析復雜電路最基本的定律，二、教學對象分析 1知識技能：學生已學習電工基礎相關知識技能，具有一定的模仿能力和動手能力。但將課本知識轉化為實際技能還有一定難度，在實訓中有一定的盲目性。需加強培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際分析和解決實際問題的綜合應用能力。2學習能力：學生理論學習能力、抽象思維能力不強，素質(zhì)參差不齊。要努力營造教學情景，通過任務驅動，讓學生能邊動手，邊學習理論知識，將理論知識融于實踐，實現(xiàn)理實一體化項目教學。從而引導學生掌握歸納總結分析問題的基本方法。3學習態(tài)度：大部分學生對專業(yè)課的學習積極性較高，學習氣氛較活躍。但還有少數(shù)學生不太喜歡理論知識的學習，不懂得理論與實踐

3、的關系。三、教學情況分析1、學習目標：完成本學習任務后，學生應當能（1）理解支路、節(jié)點、回路、網(wǎng)孔等基本概念；（2）掌握基爾霍夫定律的內(nèi)容、表達式；（3）應用基爾霍夫定律列節(jié)點電流方程和回路電壓方程；（4）運用基爾霍夫定律和支路電流法分析及計算復雜直流電路。2教學重點：（1）基爾霍夫定律的內(nèi)容及表達式；（2）支路電流法分析及計算復雜直流電路。3教學難點：(1）基爾霍夫電壓定律列回路電壓方程；(2）支路電流法分析及計算復雜直流電路。四、教法、學法1、教法：啟發(fā)式教學法、問題探索法、任務引領法。圖片展示法2、學法：自主探究法、師生合作學習法。自主探究法、討論學習法3、教學用具：多媒體教學設備、教學

4、課件等。五、行為導向教學實施過程教學實施階段教學內(nèi)容教師活動學生活動教學意圖復習舊知復習提問：1、全電路歐姆定律的內(nèi)容及表達式是什么？2、電阻串聯(lián)、并聯(lián)電路有何特點？ 提問，引導學生復習舊知識。思考回答問題溫故知新，承上啟下。任務導入，明確學習目標提出問題：是否所有的電路都可以用我們所學的歐姆定律、串并聯(lián)電路的關系來分析和計算呢？你能求出電路中電流i1、i2、i3的大小嗎？（顯然，我們前面學過的知識無法解決復雜電路的分析計算問題，那么我們就要尋找可以分析和解決復雜電路的方法，這就是這次課我們要探究的內(nèi)容基爾霍夫定律。）設問點出本次學習任務課題思考明確目標激發(fā)興趣，引出課題。任務實施（授新課）（

5、70分鐘）一、描述電路結構的術語復雜電路：不能簡單地用電阻串并聯(lián)的計算方法化簡的電路。 支路：電路中的各個分支稱為支路。（即由一個或幾個元件首尾相接構成的無分支電路）（如圖1.1.28中，us1和r1、us2和r2、r3分別組成三條支路）思考：同一支路中的電流有什么關系？節(jié)點：三條或三條以上支路的連接點稱為節(jié)點。（如圖1.1.28電路中，a、c都是節(jié)點）圖1.1.28回路：電路中的任意一個閉合路徑。（如圖1.1.28中，ar3cba、abcda、ar3cda三條回路）網(wǎng)孔：內(nèi)部不含支路的回路。（如圖1.1.28中，ar3cba、和abcda是網(wǎng)孔，而回路ar3cda不是網(wǎng)孔）想一想？回路和網(wǎng)孔

6、有何區(qū)別？傳授新知提問學生發(fā)現(xiàn)新知識，探究。思考并回答問題循序漸進，展開教學內(nèi)容,調(diào)動學習積極性,培養(yǎng)自主探究、自主學習的能力。 二、基爾霍夫電流定律（kcl）：實驗一：（ewb仿真演示）1、按圖連接電路，在三個支路中各串入一個電流表。2、讀出3只電流表的讀數(shù)，記入下表中。（注意電流的方向）us1us2i1i2i3i1、i2、i3之間的關系想一想？通過實驗分析流經(jīng)同一節(jié)點的電流之間有何關系？基爾霍夫電流定律(kcl)內(nèi)容 電路中任意一個節(jié)點上，流入節(jié)點的電流之和等于流出該節(jié)點的電流之和。 即 i流入= i流出提問 你能寫出圖中節(jié)點a的電流方程嗎？如何確定電流的方向？ 講授 流入有：i1、i3

7、流出有：i2、i4、i5 所以根據(jù)定律：i1i3 = i2i4i5 注意：應用基爾霍夫電流定律時必須首先假設電流的參考方向（即假定電流流動的方向，叫做電流的參考方向，通常用“”號表示），若求出電流為負值，則說明該電流實際方向與假設的參考方向相反。基爾霍夫電流定律（kcl）的推廣應用(1)對于電路中任意假設的封閉面來說，電流定律仍然成立。如圖1.1.30中，對于封閉面s來說，有i1 + i2 = i3。圖1.1.30(2)對于網(wǎng)絡 (電路)之間的電流關系，仍然可由電流定律判定。如圖1.1.31中，流入電路b中的電流必等于從該電路中流出的電流。圖1.1.31若兩個網(wǎng)絡之間只有一根導線相連，那么這根

8、導線中一定沒有電流通過。若一個網(wǎng)絡只有一根導線與地相連，那么這根導線中一定沒有電流通過。生活常識：電工維修時，要與地面絕緣，且盡量單手操作?！纠?】如圖所示電橋電路，已知i1 = 25 ma，i3 = 16 ma，i4 = 12 a，試求其余電阻中的電流i2、i5、i6。解：在節(jié)點a上： i1 = i2 + i3，則i2 = i1- i3 = 25 - 16 = 9 ma在節(jié)點d上： i1 = i4 + i5，則i5 = i1 - i4 = 25 - 12 = 13 ma在節(jié)點b上： i2 = i6 + i5，則i6 = i2 - i5 = 9 - 13 = -4 ma電流i2與i5均為正數(shù)，

9、表明它們的實際方向與圖中所標定的參考方向相同，i6為負數(shù)，表明它的實際方向與圖中所標定的參考方向相反。課堂練習：求封閉面的電流 用ewb仿真演示實驗講評、歸納精講提問例題講解布置練習巡察觀察實驗現(xiàn)象思考并討論聆聽學生帶著問題學習。學生學習新知識。聆聽思考完成練習讓學生通過實驗現(xiàn)象歸納事物本質(zhì)，將感性認識提升為理論知識，為學習理解基爾霍夫電流定律作好鋪墊。通過問題引導學生自主思考，提高學生的學習積極性。培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。通過練習加深所學知識。三、基爾霍夫電壓定律（kvl）實驗二：（ewb仿真演示）1、按圖連接電路，在三個支路中各電阻上并聯(lián)一個電壓表。2、讀出3只電壓表的讀數(shù)，記入

10、下表中。（注意電壓的方向）us1us2ur1ur2ur3回路電壓關系想一想？通過實驗分析各回路電壓之間有何關系？基爾霍夫電壓定律（kvl）的內(nèi)容基爾霍夫電壓定律，又稱回路電壓定律、基爾霍夫第二定律，簡稱kvl。其內(nèi)容為：在任意回路中，從一點出發(fā)繞回路一周回到該點時，各段電壓（電壓降）的代數(shù)各等于零。用公式表示為：該定律說明了任意回路中各段電壓間的相互關系。應用kvl列電壓方程時應注意：（1）任意選定未知電流的參考方向；（2）任意選定回路的繞行方向；（3）確定電阻電壓正負（若繞行方向與電流參考方向相同，電阻電壓取正值；反之取負值）；（4）確定電源電動勢正負（若繞行方向與電動勢方向（由負極指向正極

11、）相反，電動勢取正值；反之取負值）。思考：列出圖1.1.28所示電路abcda回路的電壓方程？沿著回路abcda按順時針繞行方向和圖中所規(guī)定的各段電壓參考方向，kvl可表達為：uab+ubc+ucd+uda=0由于uab=-i2r2、ubc=-us2、ucd=-us1、uda=i1r1，分別代入上式可得 i1r1-i2r2+us2-us1=0基爾霍夫電壓定律（kvl）的推廣應用基爾霍夫電壓定律還可以用于任一不閉合的電路，如圖1.1.32所示電路。開路電壓uab等于從a點到b點所經(jīng)路徑上全部電壓的代數(shù)和。根據(jù)基爾霍夫電壓定律可得：uab + i3r3 + i1r1- us1- i2r2 + us

12、2= 0即uab=i3r3 i1r1+ us1-i2r2 us2圖1.1.32用ewb仿真演示實驗講評、歸納講解提問講評、歸納觀察實驗現(xiàn)象思考并討論聆聽聆聽討論探究思考找出規(guī)律回答問題讓學生通過實驗現(xiàn)象歸納事物本質(zhì)，將感性認識提升為理論知識，為學習理解基爾霍夫電壓定律作好鋪墊。讓學生邊聽、邊思考，從而啟發(fā)學生思維，培養(yǎng)學生歸納和轉化能力。三、基爾霍夫定律的應用支路電流法是分析復雜電路最基本的一種方法。以各條支路電流為未知量，根據(jù)基爾霍夫定律列出聯(lián)立方程組求解各支路電流的分析方法。其分析步驟如下：（1）標出各支路的電流方向和網(wǎng)孔電壓的繞向。（2）用基爾霍夫電流定律列出節(jié)點電流方程式（若電路有m個

13、節(jié)點，只需列出任意(m - 1)個獨立節(jié)點的電流方程）。（3）用基爾霍夫電壓定律列出網(wǎng)孔的回路電壓方程（條n支路列n-（m-1）個方程）（4）聯(lián)立方程求解支路的電流（n條支路列n個方程）。（5）確定各支路電流的實際方向。當支路電流計算結果為正值時，其實際方向與假設的參考方向相同，反之則相反?！纠?】如圖1.1.33所示電路，已知e1 = 42 v，e2 = 21 v，r1 = 12 w，r2 = 3 w，r3 = 6 w，試求：各支路電流i1、i2、i3 。解：該電路支路數(shù)n = 3、節(jié)點數(shù)m = 2，所以應列出1 個節(jié)點電流方程和2個網(wǎng)孔的電壓方程，網(wǎng)孔均以順時針方向繞行。并按照 sri =

14、 se 列回路電壓方程的方法：(1) i1 = i2 + i3 (任一節(jié)點)(2) r1i1 + r2i2 = e1 + e2 (網(wǎng)孔1)(3) r3i3 -r2i2 = -e2 (網(wǎng)孔2)代入已知數(shù)據(jù)，解得：i1 = 4 a，i2 = 5 a，i3 = -1 a。思考：根據(jù)上述計算結果，你能說出電流i1 、i2 、 i3的實際方向嗎？（電流i1與i2均為正數(shù)，表明它們的實際方向與圖中所標定的參考方向相同，i3為負數(shù)，表明它們的實際方向與圖中所標定的參考方向相反。）講授與引導提問講評、歸納聆聽討論探究思考回答問題促“思維”，重點培養(yǎng)學生綜合運用知識的能力。任務檢測, 目標評價反饋1、求圖a電路

15、中的電流i1和i2的大小和方向。圖a2、求圖b電路中的各支路電流。已知e1130v，e2117v，rc1=1kw，rc2=0.6kw，rl=24kw。 圖b 巡察提問講評反饋矯正學生練習答問參與評估檢測教學效果，對尚存問題及時進行糾正，鞏固所學知識。任務小結，鞏固拓展知識1、 歸納小結本次任務學習內(nèi)容；2、 布置課外作業(yè)和知識拓展思考題。引導學生總結布置作業(yè)。學生自行總結本次課的內(nèi)容。完成作業(yè)題加深對本次學習任務知識點的理解六 板書設計基爾霍夫定律一、描述電路結構的術語支路：電路中的各個分支稱為支路。節(jié)點：三條或三條以上支路的連接點稱為節(jié)點?；芈罚弘娐分械娜我庖粋€閉合路徑。網(wǎng)孔：內(nèi)部不含支路的回路。二、基爾霍夫電流定律（kcl）內(nèi)容： 電路中任意一個節(jié)點上，流入節(jié)點的電流之和等于流出該節(jié)點的電流之和。 表達式：i流入= i流出三、基爾霍夫電壓定律（kvl）內(nèi)容：在任意回路中，從一點出發(fā)