§1-4基尔霍夫定律(1-基尔霍夫电流定律)

1备课日期：上课日期：教案序号：课题§1-4基尔霍夫定律（1-基尔霍夫电流定律）课型新授课时1课时教学目标1、理解支路、节点、回路、网孔等基本概念；2、理解基尔霍夫第一定律的内容；3、掌握利用基尔霍夫第一定律列节点方程的解题思路。教学重点基尔霍夫第一定律的内容及应用。教学难点应用基尔霍夫第一定律，列节点方程。教学方法提问法、讨论法、讲述法相结合教具准备完整的基尔霍夫实验板一块。万用表。多媒体课件。板书设计第一章直流电路§1-4基尔霍夫定律一．基本概念：1．支路：2．节点：3．回路：4．网孔：二．节点电流定律(KCL)1．依据原理：电荷守恒定律2．分析过程：3.定律内容：对电路中中任一节点，流进节点的电流之和等于流出节点的电流之和，或或对电路中任一节点点，流进该节点所有电电流的代数和等于0即:4．推广形式：2教学内容教法与学法【复习提问】1、电流的定义及其表达式？2、电阻串联、并联电路的特点？3、电压降与电动势正方向的规定？4、欧姆定律的内容及表达式？【引入新课】前面学习了欧姆定律和电阻的串并联电路，能用欧姆定律和电阻串并联的知识求解电流、电压之间关系的电路，称为简单电路。但是还有一类电路，用上述方法不能求解，这类电路称为复杂电路。如图所示，基尔霍夫定律就是解决复杂电路计算的基本定律。【讲授新课】§1-4基尔霍夫定律在学习基尔霍夫第一定律之前，为讨论问题方便先学习几基本概念。一．基本概念：1．支路：电路中通过同一电流并含有一个以上元件的分支。如图，电路中的ED、AB、FC均为支路，该电路的支路数目为b=3。2．节点：三条或三条以上支路的连接点。如图，电路的节点为A、B两点，该电路的节点数目为n=2。3．回路：电路中任一闭合路径。如图，电路中的CDEFC、AFCBA、EABDE路径均为回路，该电路的回路数目为l=3。4．网孔：内部不包含支路的回路。如图，电路中的AFCBA、EABDE回路均为网孔，该电路的网孔数目为m=2。基尔霍夫定律有两条：基尔霍夫第一定律（电流定律KCL）和基尔霍夫第二定律（电压定律KVL）。二、基尔霍夫第一定律（电流定律KCL）基尔霍夫第一定律的内容是德国物理学家基尔霍夫根据电荷守恒以节点为研究对象得到的。1、定律对于电路中任一结点来说，任一瞬间流入某一结点的电流之和等于从该结点流出的电流之和。即∑I入=∑I出●复习提问。●通过复习引入新课。●在复习中引出简单电路和复杂电路的概念。●比较法。●投影课题。●概念讲解。●举例说明支路、节点、回路和两个网孔的概念。。●重点讲解。●基尔霍夫定律。●分组讨论。●启发推导。3教学内容教学方法与手段[例]列写出下图中结点A的基尔霍夫第一定律表达式。[解]对于结点上的电流，假设流入结点电流为正，流出结点电流为负。那么I1I2(I3)0或I1I2I3可见，基尔霍夫第一定律也可描述为流入结点电流的代数和等于流出结点电流的代数和。电流定律的第二种表述：在任何时刻，电路中任一节点上的各支路电流代数和恒等于零，即0I一般可在流入节点的电流前面取“+”号，在流出节点的电流前面取“”号，反之亦可。例如图中，在节点A上：I1I2+I3I4I5=0。在使用电流定律时，必须注意：(1)对于含有n个节点的电路，只能列出(n1)个独立的电流方程。(2)列节点电流方程时，只需考虑电流的参考方向，然后再带入电流的数值。为分析电路的方便，通常需要在所研究的一段电路中事先选定(即假定)电流流动的方向，叫做电流的参考方向，通常用“→”号表示。电流的实际方向可根据数值的正、负来判断，当I0时，表明电流的实际方向与所标定的参考方向一致；当I0时，则表明电流的实际方向与所标定的参考方向相反。2．KCL的应用举例(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3-3中，对于封闭面S来说，有I1+I2=I3。(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3-4中，流入电路B中的电流必等于从该电路中流出的电流。(3)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。(4)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。●举例说明基尔霍夫电流定律突出重点、突破难点。●举例讲解。●分析题意。●分组讨论解法。●讨论本题中有哪些隐含条件？●应注意哪些问题？●举例讲解。●分组讨论。●启发思考并解答。●老师归纳完成。4教学内容教学方法与手段【课堂练习】解：在节点a上：I1=I2+I3，则I2=I1I3=2516=9mA在节点d上：I1=I4+I5，则I5=I1I4=2512=13mA在节点b上：I2=I6+I5，则I6=I2I5=913=4mA电流I2与I5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，I6为负数，表明它的实际方向与图中所标定的参考方向相反。【课堂小结】基尔霍夫电流定律（KCL）E0反映了汇合到电路中任一结点的各支路电流间的相互制约关系。基尔霍夫电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面。【课下思考】为什么说在接地良好的电力系统中工作时，只要穿好绝缘鞋或站在绝缘梯子上，并且不同时触及不同电位的两根导线，就能保证安全。●分组讨论。●归纳讲解。●分组讨论。●图3-5中答案6条去路4个节点7个回路3个网孔●课堂小结。●课下讨论。布置作业：《习与指导》P925教学后记：图3-3电流定律的应用举例(1)图3-4电流定律的应用举例(2)图3-5例题3-1【例3-1】如图3-5所示电桥电路，已知I1=25mA，I3=16mA，I4=12A，试求其余电阻中的电流I2、I5、I6。图3-6电压定律的举例说明