课堂案例基尔霍夫定律教学设计课题

1、标准文档基尔霍夫定律教学设计学校商南县高级职业中学设计与执教教师汤海莲授课班级电子电器1班授课类型新授课授课时间2课时(90分钟)一、教材及教学内容分析1使用教材：电工电子技术与技能曾祥富主编 高等教育出版社2005年6月第一版2教学内容：(1) 支路、节点、回路和网孔的概念；(2) 基尔霍夫电流定律(KCL );(3) 基尔霍夫电压定律(KVL );(4 )基尔霍夫定律的应用。3 教学内容分析及处理：本章节的主要内容是学习基尔霍夫定律及应用。基尔霍夫定律是电路的基本定律，它阐明了电路中 各部分电流和各部分电压之间的相互关系，是计算复杂电路的基础，4.地位与作用：基尔霍夫电流定律(KCL )和

2、基尔霍夫电压定律(KVL )是分析复杂电路最基本的定律，二、教学对象分析1 知识技能：学生已学习电工基础相关知识技能，具有一定的模仿能力和动手能力。但将课本知识转化为实际技能还有一定难度，在实训中有一定的盲目性。需加强培养学生理论联系实际分 析和解决实际问题的综合应用能力。2 学习能力：学生理论学习能力、抽象思维能力不强，素质参差不齐。要努力营造教学情景，通过任务驱动，让学生能边动手，边学习理论知识，将理论知识融于实践，实现理实一体化项目 教学。从而引导学生掌握归纳总结分析问题的基本方法。3 学习态度： 大部分学生对专业课的学习积极性较高，学习气氛较活跃。但还有少数学生不太喜欢理论知识的学习，

3、不懂得理论与实践的关系。三、教学情况分析1、学习目标：完成本学习任务后，学生应当能(1) 理解支路、节点、回路、网孔等基本概念；(2) 掌握基尔霍夫定律的内容、表达式；(3) 应用基尔霍夫定律列节点电流方程和回路电压方程；(4) 运用基尔霍夫定律和支路电流法分析及计算复杂直流电路。2. 教学重点：(1) 基尔霍夫定律的内容及表达式；(2) 支路电流法分析及计算复杂直流电路。3. 教学难点：(1 )基尔霍夫电压定律列回路电压方程；(2)支路电流法分析及计算复杂直流电路。四、教法、学法1、教法：启发式教学法、问题探索法、任务引领法。图片展示法2、学法：自主探究法、师生合作学习法。自主探究法、讨论学

4、习法3、教学用具：多媒体教学设备、教学课件等。五、行为导向教学实施过程教学实 施阶段教学内容教师 活动学生活动教学意图复习复习提问：?提问，引?思考?温故知新，旧知1、全电路欧姆定律的内容及表达式是什么？导学生复?回答问承上启下。2、电阻串联、并联电路有何特点？习旧知识。题提出问题：?设问?思考?激发兴趣，是否所有的电路都可以用我们所学的欧姆定律、串?点出本?明确目引出课题。并联电路的关系来分析和计算呢？你能求出电路中次学习任标任务导电流11、12、I3的大小吗？务课题入，明确 j J学习目标(显然，我们前面学过的知识无法解决复杂电路的分析计算问题，那么我们就要寻找可以分析和解决复杂电路的方法

5、，这就是这次课我们要探究的内容基尔霍夫定律。)任务实一、描述电路结构的术语施复杂电路：不能简单地用电阻串并联的计算方法化?传授新?学生发?循序渐进，(授新简的电路。知现新知展开教学内课)支路：电路中的各个分支称为支路。(即由一个或?提问识，探究。容，调动学习(70分几个元件首尾相接构成的无分支电路)(如图1.1.28?思考并积极性，培养钟)回答问题自主探究、自中，Us1和R1、Us2和R2、R3分别组成三条支路)主学习的能实用文案思考：同一支路中的电流有什么关系?节点：三条或三条以上支路的连接点称为节点。（如图1.1.28电路中，a、c都是节点）实验一：（EWB仿真演示）R图 1.1.28回路

6、：电路中的任意一个闭合路径。（如图1.1.28二、基尔霍夫电流定律（KCL）：1I中，aR3cba、abcda、aR3cda 三条回路）网孔：内部不含支路的回路。（如图1.1.28中,aR3Cba、和abcda是网孔，而回路 aR3Cda不是网孔）想一想？回路和网孔有何区别？1、按图连接电路，在三个支路中各串入一个电流 表。2、读出3只电流表的读数，记入下表中。（注意US1US211I21311、12、13之间的关系电流的方向）Hjon AHLiJtn AI| 已T力。?用 EWB?观察?让学生通仿真演示实验现过实验现象实验象归纳事物本?讲评、归?思考并质，将感性认纳讨论识提升为理?聆听论知识

7、，为学习理解基尔霍夫电流定律作好铺垫。想一想？通过实验分析流经同一节点的电流之间有 何关系？?学生 带着问 题学习。?学生 学习新 知识。?通过问 题引导学 生自主思 考，提高学 生的学习 积极性。基尔霍夫电流定律（KCL）内容 电路中任意一个节点上，流入节点的电流之和 等于流出该节点的电流之和。即I流入I流出？精讲提问你能写出图中节点 A的电流方程吗？女口 ?提问 何确定电流的方向？讲授流入有：11、13流出有：12、14、15所以根据定律：11 + I3 I2 + I4 + I5注意：应用基尔霍夫电流定律时必须首先假设电 流的参考方向（即 假定电流流动的方向，叫做电流 的参考方向，通常用“

8、T”号表示），若求出电流为 负值，则说明该电流实际方向与假设的参考方向相 反。基尔霍夫电流定律（KCL ）的推广应用（1）对于电路中任意假设的封闭面来说，电流定 律仍然成立。如图1.1.30中，对于封闭面 S来说, 有 I 1 + 12 = 13。图 1.1.30（2）对于网络（电路）之间的电流关系，仍然可由 电流定律判定。如图1.1.31中，流入电路B中的电 流必等于从该电路中流出的电流。图 1.1.31若两个网络之间只有一根导线相连，那么这根 导线中一定没有电流通过。若一个网络只有一根导 线与地相连，那么这根导线中一定没有电流通过。生活常识：电工维修时，要与地面绝缘，且尽 量单手操作。【例

9、1】如图所示电桥电路，已知 Ii = 25 mA， I3 = 16 mA，I4 = 12 A，试求其余电阻中的电流 12、 |5、|6。叫解：在节点a上:=2516 = 9 mA在节点d上：25 12 = 13 mA在节点b上：I1 = |2 + |3，贝 V |2 = |1 |3I 1 = 14+ 丨5,贝V |5 = |114 =12 = |6 + | 5 ,贝|6 = |2|5 =9 13 = 4 mA电流12与|5均为正数，表明它们的实际方向与图中 所标定的参考方向相同，16为负数，表明它的实际 方向与图中所标定的参考方向相反。课堂练习：求封闭面的电流三、基尔霍夫电压定律（KVL ）实

10、验二：（EWB仿真演示）1、按图连接电路，在三个支路中各电阻上并联一 个电压表。2、 读出3只电压表的读数，记入下表中。（注意 电压的方向）?例题讲 解?布置练 习?巡察?用 EWB仿真演示 实验?讲评、归 纳?聆听?思考?完成 练习?观察 实验现 象?思考并 讨论?培养学 生分析问 题、解决问 题的能力。?通过练 习加深所 学知识。?让学生通 过实验现象 归纳事物本 质，将感性认 识提升为理T聆听论知识，为学 习理解基尔 霍夫电压定 律作好铺垫。US1US2UR1UR2UR3回路电压关系想一想？通过实验分析各回路电压之间有何关系?基尔霍夫电压定律（KVL ）的内容基尔霍夫电压定律，又称回路电

11、压定律、基尔霍夫第二定律，简称 KVL o其内容为：在任意回路中，从一点出发绕回路 一周回到该点时，各段电压（电压降）的代数各等 于零。用公式表示为： u 0该定律说明了任意回路中各段电压间的相互关系。应用KVL列电压方程时应注意：（1）任意选定未知电流的参考方向；（2）任意选定回路的绕行方向；（3）确定电阻电压正负（若绕行方向与电流参考 方向相同，电阻电压取正值；反之取负值） ；（4） 确定电源电动势正负（若绕行方向与电动势 方向（由负极指向正极）相反，电动势取正值；反之取负值）。思考：列出图1.1.28所示电路abcda回路的电 压方程？沿着回路abcda按顺时针绕行方向和图中所规 定的各

12、段电压参考方向，KVL可表达为：Uab+U bc+Ucd+U da=0由于 Uab=-|2R2、Ubc=-Us2、Ucd=-Us1、Uda=I 1R1,分别代入上式可得?讲解?提问?讲评、归 纳?聆听?讨论探究思考?找出规 律?回答问题?让学生边 听、边思考， 从而启发学 生思维，培养 学生归纳和 转化能力。|1R1-|2R2+Us2-Us1=0基尔霍夫电压定律(KVL )的推广应用基尔霍夫电压定律还可以用于任一不闭合的电路，如图1.1.32所示电路。开路电压Uab等于从a点到b点所经路径上全部电压的代数和。根据基尔 霍夫电压定律可得：U ab + |3R3 + | 1R1 - US1- |

13、2R2 + U S2= 0即 Uab= I3R3 |1 R1+ US1-I2R2 US2三、基尔霍夫定律的应用支路电流法是分析复杂电路最基本的一种方法。以各条支路电流为未知量，根据基尔霍夫定律列出联立方程组求解各支路电流的分析方法。其分析步骤如下：(1) 标出各支路的电流方向和网孔电压的绕向。(2) 用基尔霍夫电流定律列出节点电流方程式(若 电路有m个节点，只需列出任意(m 1)个独立节点 的电流方程)。(3) 用基尔霍夫电压定律列出网孔的回路电压方程(条n支路列n- (m-1 )个方程)(4) 联立方程求解支路的电流(n条支路列n个方 程)。(5) 确定各支路电流的实际方向。当支路电流计算

14、结果为正值时，其实际方向与假设的参考方向相 同，反之则相反。【例2】如图1.1.33所示电路，已知 E1 = 42V , E2 = 21 V, R1 = 12 , R2 = 3 , R3 = 6 ，试求： 各支路电流11、|2、|3。?讲授与 引导?提问?讲评、归 纳?聆听?讨论探 究思考?回答问 题?促“思维”， 重点培养学 生综合运用 知识的能力。ff.hi尽丄1P解：该电路支路数n = 3、节点数m = 2,所以 应列出1个节点电流方程和 2个网孔的电压方程， 网孔均以顺时针方向绕行。并按照 RI = E列回路 电压方程的方法：（1）Il = I2 + |3（任一节点）（2）R1|1 +

15、 R2I2 = E1 + E2（网孔 1）（3）R3I3 R2I2 = E2（网孔 2）代入已知数据，解得：11 = 4 A， I2 = 5 A， I3 = 1 A。思考：根据上述计算结果，你能说出电流I1、 I2、I3的实际方向吗？（电流I1与|2均为正数，表明它们的实际方向 与图中所标定的参考方向相同，I3为负数，表明它们的实际方向与图中所标定的参考方向相反。）1、求图a电路中的电流I1和I2的大小和方向。任务检 测，目标 评价反 馈图a2、求图b电路中的各支路电流。已知E1 = 130V,E2 = 117V, Rc1=1K , Rc2=0.6K, RL=24K 。1、归纳小结本次任务学习内容；任务小 2、布置课外作业和知识拓展思考题。 结，巩固 拓展知识?巡察?提问?讲评?反馈矫 正?引导学 生总结?布置作 业。?学生练 习?答问?参与评 估?检测教学 效果，对尚存 问题及时进 行纠正，巩固 所学知识。?学生自 行总结本 次课的内 容。?完成作 业题?加深对本 次学习任务 知识点的理 解六板书设计基尔霍夫定律一、描述电路结构的术语支路：电路中的各个分支称为支路。节