基尔霍夫定律(教学设计)

基尔霍夫定律

基尔霍夫定律

浙江师范大学 陈晓萍

班级：中职电子电工类

课题：电阻的串联电路

课时：一课时

课的类型：新授课

教具：黑板、多媒体课件、粉笔

一、教学目标

根据大纲对本节的具体要求，同时针对学生的认知水平，结合教材，本章在教知识的同时也要培养能力的原则，确定本节的教学目标如下：

1、知识目标：

（1）掌握复杂电路的几个概念。

（2）理解基尔霍夫定律。

（3）应用基尔霍夫电流定律列节点电流方程。

（4）应用基尔霍夫电压定律列回路电压方程。

2、能力目标：

（1）掌握应用基尔霍夫定律列节点电流方程和回路电压方程的方法

（2）领会电工学中归纳、假设的研究方法。

3、情感目标：

在解题过程中培养学生谨慎、仔细、不怕难的乐观情绪，增强学生对本专业课的热爱，提高他们的求知欲。

二、教学内容分析

1、教学重点分析：

本节的重点是理解并掌握基尔霍夫电流定律和电压定律。要突出重点，教师在教学过程中不能简单地重复教材内容，必须引导学生从不同角度、向更深层次探讨，即弄清定律实质，帮助学生更全面地理解和运用这一定律。

2、教学难点分析：

本节的难点是利用基尔霍夫电压定律列回路电压方程。要突破这一难点，一要说明回路绕行方向一经选定就不能中途改变；二要通过课堂针对性的巩固练习加以深化。

3、教学设计思路分析

本节课的教学目标设计以学生发展为本，教学过程设计从以教为本到学生主体参与。本节课主要讲解基尔霍夫第二定律的描述以及定律的证明。 针对本课程基本概念多、涉及面广等特点，课程组本着定位要准、内容要实、理论要精的原则，主要采用师生互动的教学模式

思路是首先通过复习复杂电路的四个术语，其次讲解基尔霍夫定律的内容。讲解内容时候，先通过证明回路代数和为零来得出基尔霍夫第二定律的内容，在总结列回路方程的方法以及注意事项，最后进行课堂小结并布置作业。

4、教材分析

教材的地位和作用，本节主要讲授解决复杂直流电路的方法中的节点电流定律和回路电压定律以及常用术语，学生对本节内容的掌握程度，直接影响以后的学习，为以后的学习打下良好的基础。

基尔霍夫定律

三、学情分析

学生具备了获得新知产生旧知的分析，能够自主探究具有一定的分析推理能力。他们的思维特点是形象思维向抽象思维转变，但抽象思维并不成熟，思维广度和深度不够。教师要关注学生的现有的思维能力和形式，激起学生的兴趣，让学生在生活情境中自主探究，合作交流，体验解决问题策略多样性。

四、学法指导

本节课的内容包括四个术语和基尔霍夫定律两部分。学生一般性地知道四个术语的概念和基尔霍夫电流定律和电压定律的内容是比较容易的，但要透彻地理解四个术语，全面深入地掌握基尔霍夫定律，在学法上，一是学生要多提问、多设疑，从而有了探究问题和学习的动力，而问题的解决恰好是建立新的知识结构的过程，从而培养了学生发现问题、分析问题、解决问题的能力；二是学生要多练习，通过知识的应用，能使学生把新学的知识和他们已经掌握的知识联系起来，从多个角度更深入理解术语和定律，成为自己的东西。

五、教学过程

一、给出复杂电路

图1

1）先理解掌握支路、节点、回路和网孔的概念

1．支路：由一个或几个元件首尾相接构成的无分支电路（abc ac adc）

2．节点：三条或三条以上支路汇聚的点称为节点（a c）

3．回路：任意的闭合电路叫回路。（abcda adca abca）

4..网孔：内部不包含其它电路的回路（abca adca）

2)采用师生互动，通过叫学生来找出电路中的各个支路、节点、回路和网孔

二、基尔霍夫电流定律（节点电流定律）

1、内容：

1) 电流定律的第一种表述：在任一时刻，对电路中的任一节点，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和∑I入=∑I出。如图1节点a I1=I2+I3

2）电流定律的第二种表述：在任一瞬间通过电路中任一节点的电流代数和恒等于零。设：流入结点为正，流出结点为负。

基尔霍夫定律

即：∑I =0

注意：若计算结果中，某一支路中电流为正值，表明假定的参考方向与实际方向一致；若某一支路的电流为负值，表明假定的参考方向与实际方向相反。

3）KCL定律的推广应用。

霍夫电流定律可以推广应用于任意假定的封闭面。即流进封闭面的电流等于流出封闭面的电流。

例1 图2所示的闭合面包围的是一个三角形电路，它有三个节点。求流入闭合面的电流IA、IB、IC之和是多少？

应用基尔霍夫电流定律可列出

IA=IAB-ICA

IB=IBC-IAB

IC=ICA-IBC

上列三式相加可得

IA+IB+IC=0

或 I=0

可见，在任一瞬时，通过任一闭合面的电流的代数和也恒等于零。结论：基尔

2、注意事项

对已知电流，一般按实际方向标示；

对未知电流，可任意设定方向，由计算结果确定 未知电流的方向，即正值时，实际方向与假定方向一致，负值时，则相反。

三、基尔霍夫电压定律（回路电压定律）

1、内容：在一个闭合回路中，从一点出发绕回路一周回到该点时，各段电压(电压降)的代数和等于零。

2、公式：∑Ｕ=0

3、列回路电压方程的方法：

a）任意选定未知电流的参考方向

b）任意选定回路的绕行方向

c）确定电阻电压正负

d）确定电源电动势正负

基尔霍夫定律

如图1 -I1R1-I1R3+VS3+VS4-I1R4=0 图1

以图5所示的回路adbca为例，图中电源电动势、电流和各段电压的正方向均已标出。按照虚线所示方向循行一周，根据电压的正方向可列出：

U1+U4=U2+U3 图5

或将上式改写为：

U1-U2-U3+U4=0

即 U=0

在任一瞬时，沿任一回路循行方向（顺时针方向或逆时针方向），回路中各段电压的代数和恒等于零。如果规定电位升取正号，则电位降就取负号。

4、应用基尔霍夫定律第二定律注意：

（1） 回路绕行方向可任意选择，但一经选定不能中途更改；

（2） 元件上电压正、负号的规定

四、例题讲解

如图1.，列出回路方程和节点方程。

I1=I3+I4

-I1R1-I1R3+VS3+VS4-I1R4=0

I3R2+I3R5+VS4-I2R4=0

五、课堂小结

1、基本概念：即支路、节点、回路、网孔四个术语的概念。

2、基尔霍夫定律：包括基尔霍夫电流定律，表达式为：

∑I入=∑I出，基尔霍夫电压定律，表达式为∑Ｕ＝０。

六、布置作业

1、熟记三个术语的概念和基尔霍夫定律的内容。

2、课后练习。

七、作业及课后分析

口头作业在第二天课堂上表演，接受全体同学的评价。 笔头作业有教师批

基尔霍夫定律

阅，以评语的方式出现。优秀作业予以展出或交流。积极地肯定和鼓励学生是我们评价的重要目的之一。

上课的过程中，学生一直有较强的兴趣，能积极参与课堂的各个环节，轻松地完成了课堂教学任务，通过这节课，我体会到在教学的过程中，激发学生的兴趣十分重要，在以后的教学中，应运用各种方法激起学生的学习兴趣，提高学习效率。同时要更重视各个环节的落实。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/m43m.html