基爾霍夫第一定律教案

電工根底“標(biāo)準(zhǔn)課〞教案教者：李敏班級(jí)：07秋〔1〕班R1R2RR1R2R3課題：基爾霍夫第一定律教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)理解支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔等根本概念理解基爾霍夫第一定律的內(nèi)容及推廣形式。掌握利用基爾霍夫第一定律列節(jié)點(diǎn)方程的解題思路。能力目標(biāo)提高學(xué)生分析和解決電路問(wèn)題的能力。教學(xué)重點(diǎn)：基爾霍夫第一定律的內(nèi)容及應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)：應(yīng)用基爾霍夫第一定律，列節(jié)點(diǎn)方程。教學(xué)方法：講授法教具：PPT課件教學(xué)過(guò)程：教學(xué)內(nèi)容教學(xué)策略(一)復(fù)習(xí)回憶：電流的定義及其表達(dá)式？提問(wèn)學(xué)生(二)新課引入：前面我們學(xué)習(xí)了串聯(lián)、并聯(lián)以及可以用串并聯(lián)化簡(jiǎn)的混聯(lián)電路，這些都是簡(jiǎn)單的直流電路。是否所有的電路都可以用串并聯(lián)方式分析和解決呢？現(xiàn)在我們來(lái)看下面這個(gè)圖：結(jié)論：我們就稱這種不能用串并聯(lián)方式分析和求解的電路為復(fù)雜電路。顯然我們前面學(xué)過(guò)的知識(shí)無(wú)法解決復(fù)雜電路問(wèn)題，那么我們就要尋找可以分析和解決復(fù)雜電路的方法，這就是這節(jié)課我們要學(xué)習(xí)的內(nèi)容——基爾霍夫第一定律。提問(wèn)：此電路的電阻之間的連接方式是否是串聯(lián)，并聯(lián)或者混聯(lián)呢？(三)新課講授：在學(xué)習(xí)基爾霍夫第一定律之前，為討論問(wèn)題方便先學(xué)習(xí)幾根本概念。一．根本概念：支路：電路中的每一分支叫做一條支路，一般是由一個(gè)或幾個(gè)電路元件相互串聯(lián)而成。節(jié)點(diǎn)：三條或三條以上支路的匯交點(diǎn)。3．回路：電路中任何一個(gè)閉合路徑叫做回路。在每次所選用的回路中,至少包含一個(gè)沒(méi)有選用過(guò)的新支路時(shí),稱這些回路為獨(dú)立回路.4．網(wǎng)孔：內(nèi)部不包含其他支路的回路。電路中網(wǎng)孔數(shù)等于獨(dú)立回路數(shù).〔網(wǎng)孔一定是回路，但回路不一定是網(wǎng)孔〕二．基爾霍夫第一定律〔KCL〕——節(jié)點(diǎn)電流定律基爾霍夫第一定理的內(nèi)容是德國(guó)物理學(xué)家基爾霍夫根據(jù)電荷守恒以節(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象得到的。1．依據(jù)原理：電荷守恒定律，即電荷既不能憑空創(chuàng)造，也不能憑空消失。2．2.分析過(guò)程：如圖二所示，A點(diǎn)為某電路中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，以A5I圖二點(diǎn)為研究對(duì)象我們來(lái)分析這個(gè)圖，與該節(jié)點(diǎn)相連的支路電流分別為參考方向5I圖二入節(jié)流出節(jié)點(diǎn)，即有多少電流流入節(jié)點(diǎn)就有多少電流流出節(jié)點(diǎn)即：(1)或(2)節(jié)點(diǎn)電流之間的這種關(guān)系就是基爾霍夫第一定律所描述的內(nèi)容。3．定律內(nèi)容：對(duì)電路中任一節(jié)點(diǎn)，流進(jìn)節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出節(jié)點(diǎn)的電流之和。如果假設(shè)流入節(jié)點(diǎn)的電流為正，流出節(jié)點(diǎn)的電流為負(fù)，可得基爾霍夫第一定律的另一種表述：對(duì)電路中任一節(jié)點(diǎn)，流進(jìn)該節(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和等于0，其一般形式為：4．基爾霍夫第一定律的推廣形式基爾霍夫第一定律不僅適用于單個(gè)節(jié)點(diǎn)，還適用于任意假定的閉合曲面，如圖三所示：R1R2R1R2R3圖三在曲面S包圍的這局部我們可以把它看作一個(gè)“大節(jié)點(diǎn)〞，流入和流出這個(gè)“大節(jié)點(diǎn)〞的電流也滿足基爾霍夫第一定律，即也就是流入閉合曲面電流之和等于流出該閉合曲面電流之和。例題：如圖四所示電路中，=20mA，=10mA=5mA，參考方向如下圖，試求其余支路電流。圖4解：先任意假設(shè)未知電流的參考方向如圖4所示。對(duì)節(jié)點(diǎn)a由KCL列出節(jié)點(diǎn)電流方程：可得：同理對(duì)于節(jié)點(diǎn)d:可得：同理對(duì)于節(jié)點(diǎn)c：可得：解出的值是負(fù)值，表示的實(shí)際方向與假設(shè)的參考方向相反。6．根據(jù)基爾霍夫第一定律解題或列某個(gè)節(jié)點(diǎn)的電流方程時(shí)的考前須知：①．只能對(duì)流過(guò)同一個(gè)節(jié)點(diǎn)的所有電流列節(jié)點(diǎn)方程。②．在列節(jié)點(diǎn)方程之前，先要對(duì)未知電流的支路假設(shè)電流的參考方向，參考方向可以任意假定。③．在假設(shè)的參考方向下根據(jù)基爾霍夫第一定律列與未知電流相關(guān)的節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電流方程，然后代值計(jì)算。④.根據(jù)計(jì)算的結(jié)果確定電流的實(shí)際方向，計(jì)算結(jié)果為正說(shuō)明電流的實(shí)際方向與所假設(shè)的參考方向相同，如果計(jì)算的結(jié)果為負(fù)，那么兩者方向相反。板書(shū)課題提問(wèn)：判斷圖一有幾條支路？有幾個(gè)節(jié)點(diǎn)？有幾個(gè)回路？有幾個(gè)網(wǎng)孔？強(qiáng)調(diào)注意引導(dǎo)學(xué)生分析得出〔1〕式引導(dǎo)學(xué)生分析電路板書(shū)解題過(guò)程強(qiáng)調(diào)注意(四)課堂練習(xí):電路如下圖，求讓學(xué)生自己完成練習(xí)(五)課堂小結(jié):1．根本概念支路，節(jié)點(diǎn)，回路，網(wǎng)孔2定律內(nèi)容：對(duì)電路中任一節(jié)點(diǎn)，流進(jìn)節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出節(jié)點(diǎn)的電流之和。對(duì)電路中任一節(jié)點(diǎn)，流進(jìn)該節(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和等于03．根據(jù)基爾霍夫第一定律解題或列某個(gè)節(jié)點(diǎn)的電流方程時(shí)的考前須知：①，②，③，④師生共同小結(jié)(六)布置作業(yè):P361，4板書(shū)設(shè)計(jì)一．根本概念：1．支路：2．節(jié)點(diǎn)：3．回路：4．網(wǎng)孔：二．節(jié)點(diǎn)電流定律(KCL)1．依據(jù)原理：電荷守恒定律2．分