基爾霍夫第一定律教案

電工根底“標準課〞教案教者：李敏班級：07秋〔1〕班R1R2RR1R2R3課題：基爾霍夫第一定律教學目標：知識目標理解支路、節(jié)點、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)點方程的解題思路。能力目標提高學生分析和解決電路問題的能力。教學重點：基爾霍夫第一定律的內(nèi)容及應用。教學難點：應用基爾霍夫第一定律，列節(jié)點方程。教學方法：講授法教具：PPT課件教學過程：教學內(nèi)容教學策略(一)復習回憶：電流的定義及其表達式？提問學生(二)新課引入：前面我們學習了串聯(lián)、并聯(lián)以及可以用串并聯(lián)化簡的混聯(lián)電路，這些都是簡單的直流電路。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)在我們來看下面這個圖：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雜電路。顯然我們前面學過的知識無法解決復雜電路問題，那么我們就要尋找可以分析和解決復雜電路的方法，這就是這節(jié)課我們要學習的內(nèi)容——基爾霍夫第一定律。提問：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：在學習基爾霍夫第一定律之前，為討論問題方便先學習幾根本概念。一．根本概念：支路：電路中的每一分支叫做一條支路，一般是由一個或幾個電路元件相互串聯(lián)而成。節(jié)點：三條或三條以上支路的匯交點。3．回路：電路中任何一個閉合路徑叫做回路。在每次所選用的回路中,至少包含一個沒有選用過的新支路時,稱這些回路為獨立回路.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)點電流定律基爾霍夫第一定理的內(nèi)容是德國物理學家基爾霍夫根據(jù)電荷守恒以節(jié)點為研究對象得到的。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.分析過程：如圖二所示，A點為某電路中的一個節(jié)點，以A5I圖二點為研究對象我們來分析這個圖，與該節(jié)點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，即有多少電流流入節(jié)點就有多少電流流出節(jié)點即：(1)或(2)節(jié)點電流之間的這種關(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：對電路中任一節(jié)點，流進節(jié)點的電流之和等于流出節(jié)點的電流之和。如果假設(shè)流入節(jié)點的電流為正，流出節(jié)點的電流為負，可得基爾霍夫第一定律的另一種表述：對電路中任一節(jié)點，流進該節(jié)點電流的代數(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節(jié)點，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“大節(jié)點〞，流入和流出這個“大節(jié)點〞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。對節(jié)點a由KCL列出節(jié)點電流方程：可得：同理對于節(jié)點d:可得：同理對于節(jié)點c：可得：解出的值是負值，表示的實際方向與假設(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節(jié)點的電流方程時的考前須知：①．只能對流過同一個節(jié)點的所有電流列節(jié)點方程。②．在列節(jié)點方程之前，先要對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)點的節(jié)點電流方程，然后代值計算。④.根據(jù)計算的結(jié)果確定電流的實際方向，計算結(jié)果為正說明電流的實際方向與所假設(shè)的參考方向相同，如果計算的結(jié)果為負，那么兩者方向相反。板書課題提問：判斷圖一有幾條支路？有幾個節(jié)點？有幾個回路？有幾個網(wǎng)孔？強調(diào)注意引導學生分析得出〔1〕式引導學生分析電路板書解題過程強調(diào)注意(四)課堂練習:電路如下圖，求讓學生自己完成練習(五)課堂小結(jié):1．根本概念支路，節(jié)點，回路，網(wǎng)孔2定律內(nèi)容：對電路中任一節(jié)點，流進節(jié)點的電流之和等于流出節(jié)點的電流之和。對電路中任一節(jié)點，流進該節(jié)點電流的代數(shù)和等于03．根據(jù)基爾霍夫第一定律解題或列某個節(jié)點的電流方程時的考前須知：①，②，③，④師生共同小結(jié)(六)布置作業(yè):P361，4板書設(shè)計一．根本概念：1．支路：2．節(jié)點：3．回路：4．網(wǎng)孔：二．節(jié)點電流定律(KCL)1．依據(jù)原理：電荷守恒定律2．分