基爾霍夫定律教案設(shè)計

1、實用文檔學(xué) 科電工學(xué)課題§ 1-5基爾霍夫定律班 級機(jī)電57班人 數(shù)47課 時2學(xué)時課型教授課周次第九周授課時間2008年4月23日星期三第5、6節(jié)教學(xué)目的 及其目標(biāo)知識目標(biāo)：1、理解支路、節(jié)點、回路、網(wǎng)孔等基本概念2、掌握基爾霍夫兩定律所闡述的內(nèi)容3、應(yīng)用基爾霍夫兩定律進(jìn)行計算情感目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生通過實驗現(xiàn)象歸納事物本質(zhì)、 將感性認(rèn)識提 升為理論知識的能力技能目標(biāo)：1、培養(yǎng)實際操作能力及獨(dú)立思考、鉆研、探究新知 識的能力2 、培養(yǎng)創(chuàng)新意識，提高分析問題與解決問題的能力， 舉一反三，觸類旁通教學(xué)重點基爾霍夫定律的內(nèi)容及表達(dá)式A運(yùn)用基爾霍夫定律的解題步驟及例題講解教學(xué)難點A電流參考正方向

2、的理解及電阻電壓、電源電動勢正負(fù)的確定教學(xué)方法觀察演示法、講授法、啟發(fā)討論法、媒體應(yīng)用法教 具及參考書1、完整的基爾霍夫定律實驗板一塊2、萬用表三支3、多媒體課件4、電化教學(xué)設(shè)備5、連接導(dǎo)線若干6、電阻若干參考書：電工與電子基礎(chǔ)（機(jī)工4版）教學(xué)過程1、組織教學(xué)2、復(fù)習(xí)提問3、新課引入4、新課講授5、提問6、歸納總結(jié)7、布置作業(yè)教材分析本節(jié)課米用實驗演示教學(xué)法，導(dǎo)出基爾霍夫定律的具體內(nèi)容及 數(shù)學(xué)表達(dá)式，并詳細(xì)講解在列節(jié)點電流方程和回路電壓方程的方程 式中，電流、電壓、電動勢字母前正負(fù)號的確定，通過例題講解， 使學(xué)生能較好的掌握課程的重點，引導(dǎo)學(xué)生釋疑解難、突破難點， 學(xué)好課程內(nèi)容。文案大全教學(xué)過

3、程教學(xué)方法與教學(xué)手段教學(xué) 內(nèi) 容2【組織教學(xué)】（1分鐘）1、師生相互問候；2、清點人數(shù)，填寫教學(xué)日志?！緩?fù)習(xí)提問】（2分鐘）1、電阻串聯(lián)、并聯(lián)電路的特點？通過相關(guān)知 識的復(fù)習(xí)，將問 題引入到本教 學(xué)課題中。2、電壓降與電動勢正方向的規(guī)定？3、歐姆定律的內(nèi)容及表達(dá)式？對課前預(yù)習(xí)內(nèi)容的提問，幫助學(xué)生復(fù)習(xí)電阻串、并聯(lián)電路的特點及電壓降與電動勢正方向的規(guī)定。 為本課題教學(xué)做 好鋪墊?！拘抡n導(dǎo)入】（5分鐘）注：在復(fù)習(xí) 已有知識的基礎(chǔ) 上，引出簡單電 路和復(fù)雜電路的 概念，提出解決 復(fù)雜電路的依 據(jù)，從而激發(fā)學(xué) 生學(xué)習(xí)基爾霍夫 定律的欲望。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、計算的直流

4、電路。這種電路稱為 簡單電路；但有些電路 是不能單純用歐姆定律和電阻的串、并聯(lián)關(guān)系求解的，這些 電路稱為復(fù)雜電路。圖（2）下面以給出兩個電路圖為例，請學(xué)生分析兩電路的不同 之處，從而導(dǎo)入新課：一 E1T 1 1Rl R3 R2圖（1） 結(jié)論：圖（1）有且僅有一條有源支路，可以用電阻的串并聯(lián)關(guān)系進(jìn)行化簡，是簡單電路；解答簡單電路的方法是 歐姆定律 圖（2）有兩條有源支路，不能用電阻的串并聯(lián)關(guān)系進(jìn)行板書課題：基爾霍夫定律化簡，是復(fù)雜電路；解答復(fù)雜電路的方法是 基爾霍夫定律IV【新課講授】（75分鐘）1、進(jìn)入多媒體課件，以下圖為例講解幾個基本概念，并通過動畫效果加以理解:得出： 支路：由一個或幾個元

5、件 首尾相接 組成的無分支電 路。（問：請同學(xué)們仔細(xì)觀察，流過同一支路的電流有何特點？）（生答略）師：圖中共有5條支路，支路電流分別標(biāo)于圖中。 節(jié)點：三條或三條以上支路的連接點。（生答略）師：圖 中共有a、b、c三個節(jié)點。 回路：電路中任何一個 閉合路徑。（生答略）師：圖中共 有6個回路。 網(wǎng)孔：中間無任何支路穿過 的回路。網(wǎng)孔是最簡單 的回路，或是不可再分的回路。（請問上圖電路中共有幾個網(wǎng)孔 呢？）（生答略）師：對，圖中最簡單的回路 aRRa,aR2Rba,bR4Rb 三個是網(wǎng)孔。K動動腦筋R請問下列電路有幾條支路、幾個節(jié)點、幾個回 路、幾個網(wǎng)孔？出示EWB方 真模型演示， 了解電路組 成，

6、以此集中 學(xué)生注意力。得出結(jié)論：同 一支路中電 流處處相等。注：名詞解 釋采用問答形 式，以增強(qiáng)學(xué)生 學(xué)習(xí)的主動性， 促使教學(xué)效果 在教師與學(xué)生 互動中得到較 好的體現(xiàn)。AE拓I（生答略）師答:6條支路4個節(jié)點7個回路個網(wǎng)孔教學(xué)程序教學(xué)方法與教學(xué)手段教學(xué) 內(nèi) 容2、請學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象，從實驗魚 中得出基爾霍夫第一定律的系列知識： Ej?2Rq亍廣 亍巧老師按照左圖接通電源，請同學(xué)們T仔細(xì)觀察各電流表的讀數(shù)，I i = 1A,2£2inIf1f I 2= 2A, I 3= 3 A測量結(jié)果表明：I 1+ I 2= I 3,對節(jié)點a而言，I 1和I 2為流入節(jié)點的電 流，I 3為流出節(jié)點的

7、電流，由此可得： 內(nèi)容：在任一瞬間，對電路中的任一節(jié)點，流進(jìn) 某一節(jié)點的電流之和恒等于流出該節(jié)點的電流之和。公式：Z I進(jìn)=£ I出 定律討論的對象：節(jié)點電流（故基爾霍夫第一定 律又稱為節(jié)點電流定律）J勺K例1R請指出左圖電路中有幾條/ 乙支路，并用基爾霍夫第一定律列出下一節(jié)點電流方程。'（老師在肯定學(xué)生回答后，將式子移項，并板書為：I 1 +I3-I2 -I4-I5=0上式表明：若規(guī)定流入節(jié)點的電流以為“+I”，流 出節(jié)點的電流為“一I”，則節(jié)點電流定律又可敘述為： 在任一瞬間通過電路中任一節(jié)點，流入（或流出）該節(jié)點 電流的代數(shù)和恒等于零。教學(xué)方法與教學(xué)手段 實驗中強(qiáng)調(diào) 電

8、流表連接的 正確性和對各 支路電流的觀 察實驗分析（討論）注：由實驗導(dǎo)出基爾霍夫第 一 定律的內(nèi)容，說服 力強(qiáng)板書內(nèi)容及公式學(xué)生答：電路 中有五條支路，節(jié) 點電流方程為：I1 I3 = I2 I4 I5即可得節(jié)點電流定律的第二種表述： 即：Z I =°板書公式3、基爾霍夫第一定律的應(yīng)用:【例2】如圖所示電路，已知I 1 = 1A, 12 = 2A, I3 = 5A , I 4= 3A 試求 I5。 解：根據(jù)圖中各電流方向，列出節(jié) 點電流方程為：I 1+13= I 2+ I 4+ I 5則：I 5= I 1+ I 3 I 4 I 2= 1+5+3 - 2=7A結(jié)果得由I5的值是正的，表

9、示I5的實際方向與 標(biāo)定的參考方向相同，是由節(jié)點A流生的。參考方向：任意假定的方向。若計算結(jié)果為 正值，表 明該矢量的實際方向與參考方向 相同；計算結(jié)果為負(fù)值， 表明該矢量的實際方向與參考方向相反。4、基爾霍夫第一定律的推廣：節(jié)點電流不僅適用于節(jié)點，還可推廣于任意假設(shè)的封 閉面來說，它仍然成立。下圖電路中閉合面所包圍的是一 個三角形電路，有三個節(jié)點。5電流定律的推廣應(yīng)用 應(yīng)用基爾霍夫第一定律可以列出:IA= I AB I CAI B= I BC - I ABI C= I CA - I BC上面三式相加可得：I A +I B +I C=0或2 I =°即：流入此閉合曲面的電流恒等于流出

10、該曲面的電流。5、基爾霍夫第二定律（回路電壓定律）通過實驗揭 示了任意回路 中各路電壓的 相互關(guān)系板書公式進(jìn)入實驗環(huán)節(jié)，探討基爾霍夫第 二定律的有關(guān)知識：內(nèi)容：在任一瞬間，對任一閉 合回路，沿回路繞行方向上各段電壓 代數(shù)和恒等于零。公式：= U = 0定律討論的對象：回路上的電壓（故基爾霍夫第二 定律又稱為回路電壓定律）通過對下歹I問題的講解，歸納出禾I用工U = 0歹U回路電壓方程的方法通過對問 題的討論，活躍 課堂氣氛，調(diào)動 主觀能動性，擴(kuò) 展思維，得出答 案【討論】請用基爾霍夫第二定律列出下圖回路電壓方程。4 R- R2c7-i I 1i|dGBl GB2b列回路電壓方程的方法：(a)任

11、意選定未知電流的參考方向 (如上圖所示)；假定沿cadbc繞行(b)任意選定回路的繞行方向；(c)確定電阻電壓正負(fù)(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(fù)值)；注：各電阻 上電壓和各電動 勢前正負(fù)號確定 是教學(xué)的重點和 難點，這里專門 進(jìn)行強(qiáng)調(diào)。以幫 助學(xué)生理解。(d)確定電源電動勢正負(fù)(若繞行方向與電動勢方向相反， 電動勢取正值；反之取負(fù)值)。綜上所述，按標(biāo)注方向循環(huán)一周，根據(jù)電壓與電流的參考方向可得：UCa + Ud+Ub+Uc = 0即：GBl-11R+12R-GB2 =0或：GB-GB=IiR-I2R由此，得出基爾霍夫第二定律的另一種表達(dá)形式：G GB = £

12、; IR亦即：E E=£ IR上式表明：在任一回路循環(huán)方向中，回路中各電動勢的代數(shù)和恒等于各電阻上電壓降的代數(shù)和:6、基爾霍夫第二定律的推廣應(yīng)用：基爾霍夫第二定律也可以推廣應(yīng)用于不完全由實際元 件構(gòu)成的假想回路。如下圖所示：教學(xué)方法與教學(xué)手段由上圖可得： U = UA - Ub - Uab = 0或：Uab = Ua - Ub7、利用回路電壓定律解題的步驟：著重要求 學(xué)生掌握解題 步驟，為解答 習(xí)題作好準(zhǔn)備、先標(biāo)定各支路電流的參考方向和回路的繞行方向， 原則上可任意標(biāo)定：一般取電動勢或較大的電動勢的方向 作為支路電流的參考方向和回路的繞行方向 。、根據(jù)回路電壓定律列出回路電壓方程式。

13、、求解方程，并根據(jù)計算結(jié)果確定電壓和電流的實際 方向【例31如圖所示是兩個電源并聯(lián)對負(fù)載供電的電路。注：通過例 題講解強(qiáng)調(diào)解 題步驟，使學(xué) 生掌握用基爾 霍夫第二定律 解題的步驟和 方法。I i = 4A , 13 = -1 A , R = 12 C, R2 = 3 C, R3 = 6 C 求各支路電流I 2和電源電動勢 日、£解：據(jù)節(jié)點電流定律可得I 3 = I 1 + I 2可求出 I 2 = I 3 - I 1 = -5A在回路E2- R3- R2- E2中，據(jù)回路電壓定律可得E2 = 12R+ 13R6教學(xué)方法與教學(xué)手段教學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)程序可求出先讓學(xué)生參與 總結(jié)，然后采用啟

14、 發(fā)式幫助學(xué)生參 與總結(jié)課堂小結(jié)的內(nèi) 容是本節(jié)課的重 點內(nèi)容，應(yīng)進(jìn)一步 鞏固強(qiáng)化，使學(xué)生 牢固掌握。巳=I2R+ I3R=5X3+ (-1) X6=9V在回路Ei- R 1- R 3- E i中，據(jù)回路電壓定律可得Ei= IiR + I2R可求出 E = I iR + I2R=4X3+ (-5) X 3=-3V【提問】（2分鐘）1、敘述基爾霍夫第一定律的內(nèi)容，并寫出表達(dá)式？2、敘述基爾霍夫第二定律的內(nèi)容，并寫出表達(dá)式？VI【歸納總結(jié)】（4分鐘）（一）本課題學(xué)習(xí)，重點掌握以下內(nèi)容：1、理解支路、節(jié)點、回路和網(wǎng)孔的定義2、掌握基爾霍夫定律的內(nèi)容及數(shù)學(xué)表達(dá)式3、理解基爾霍夫定律的推廣應(yīng)用4、掌握利用

15、基爾霍夫定律列方程時，電流參考正方向 的理解及電阻電壓、電源電動勢正負(fù)的確定（二）用基爾霍夫定律的解題步驟：、先標(biāo)定各支路電流的參考方向和回路的繞行方向， 原則上可任意標(biāo)定：一般取電動勢或較大的電動勢的方向 作為支路電流的參考方向和回路的繞行方向。、根據(jù)回路電壓定律列出回路電壓方程式。、求解方程，并根據(jù)計算結(jié)果確定電壓和電流的實際 方向7教學(xué) 程序教學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法與 教學(xué)手段vn（二）通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們必須掌握基爾霍夫電 流定律的內(nèi)容及應(yīng)用，同時要特別注意在列電流、電壓方 程時，必須先確定參考方向，否則討論電流正負(fù)是毫無意 義的。在下一節(jié)課我們將學(xué)習(xí)基爾霍夫定律的應(yīng)用一一支路電流法?！静贾米鳂I(yè)】（1分鐘）教材 P2424、26教后記1、由于本教案在教學(xué)過程中， 利用實驗的方式導(dǎo)入新課， 使本來 抽象的知識變得直觀、簡單和形象，對這部分知識難點的突破起到了 很好的幫助作用。2、授課過程中既可以進(jìn)行課堂演示實驗，也可結(jié)合多媒體課件實現(xiàn)仿真虛擬實驗，虛擬實