基尔霍夫定律-----教学设计

第1页共10页教学设计理念根据课程改革的具体要求：体现“以学生为中心”和“做中教，做中学”等先进理念展开设计。教材及教学内容分析一、教材版本：《电子元器件与电路基础》，高等教育出版社。二、教学内容具体分析1、教学内容的地位本课程选自该书的项目八中的任务4。对于复杂直流电路分析方法的依据是基尔霍夫定律、欧姆定律、叠加定理、戴维宁定理以及等效变换的概念。基尔霍夫定律又是分析复杂电路的最基本定律，因此学生必须很好的掌握它。2、教学内容的处理本节内容教材中的知识点比较多，呈现了节点、支路、网孔、回路以及基尔霍定律的定义及应用，如果仅仅这个知识点，学生明确什么是节点、支路、网孔、回路，但却不清楚如何利用基尔霍夫定律进行电路分析。所以在教学过程中侧重如何运用基尔霍夫定律，引导学生如何去应用基尔霍夫定律分析电路。学情分析一、知识分析：学生已经对简单直流电路有了基本的了解和能简单运用欧姆定理简答基本题目。但对于复杂直流电路的概念及其计算，还是一无所知，所以帮助学生建立复杂直流电路的概念是第一步，第二步就是运用各种方法进行计算简答。二、能力分析：学生应掌握理论知识和操作能力，这就要求老师对学生“两手抓”，因此本教案在理论基础讲授中采用了信息化实验仿真手段，以达到学生的理性和感性认识，提高对理论基础的掌握。三、基本情况分析：中职学生的基础知识，学习能力和学习习惯都不是太好。虽然他们已经学习了串、并联电路和欧姆定律等简单电路的基本知识，但他们的分析能力和思维能力还相对较低，而他们又具有活泼好动，思维活跃的特点。第2页共10页教学目标一、知识目标教学目标内容要求知识目标1.理解复杂直流电路中的基本术语的概念。达到：记忆→理解→简单应用→综合应用的递进效果。2.掌握基尔霍夫电流定律，会利用它正确计算某一未知电流。能力目标1.培养实际操作能力及独立思考、钻研、探究新知识的能力。达到：记忆→模仿→理解→应用→拓展的递进效果。2.培养创新意识，提高分析问题与解决问题的能力，举一反三。情感目标1.通过实验论证使学生积极参与分析、探索，全身心投入课堂教学的互动环节。达到：注意→遵守→热爱→品格形成的递进效果。2.通过评价体系，让学生能更好的认识自我，并不断提高自我。3.培养学生爱动脑筋、勤于思考的良好习惯，激发他们对此课程的喜爱。教学重点与难点一、教学重点：理解并掌握节点、支路以及基尔霍夫第一定律的内容及表达式。二、教学难点：学会运用基尔霍夫第一定律的解决复杂直流电路中的电流问题。教学创意：本次课程主要采用先信息化手段来论证基尔霍夫第一定律的具体内容及数学表达式，使纯粹的理论知识在仿真实验中得到论证，有利于学生理解和掌握。中职学生的基础知识，学习能力和学习习惯都不是太好。虽然他们已经学习了串、并联电路和欧姆定律等简单电路的基本知识，但他们的分析能力和思维能力还相对较低，而他们又具有活泼好动，思维活跃的特点，因此，在教学设计中应充利用学生这一特点，采用实验教学法，教师在“做”中教，学生在“做”中学，在“做”中思考，充分调动学生积极动手，积极动脑，活跃课堂气氛，提高学生的学习第3页共10页兴趣。这样才能在教学中充分发挥学生的主观能动作用，使其积极主动地分析问题、解决问题。因此教师在教学过程中要注意以下几点：1、注重知识的整体性、联系性，使学生在理解的基础上学习。2、要符合学生的认知规律：由浅入深，逐层递进。3、充分体现教师主导、学生主体的课堂教学原则。4、讲练结合。通过对知识点的讲解，使学生在理解、消化、吸收的基础上灵活运用。教学准备一、教具准备：多媒体课件、《电子元器件与电路基础》、ＩＳＩＳ仿真软件。二、人员安排：每组5—7人，分6-8组，按平时小组活动惯例。教学过程教学过程教学内容教学方法，师生互动一、复习（2分钟）回忆旧知识：我们在第一个项目中学习了简单的串、并联电路，串、并联电路中电流的分别具有什么特点呢？提问，学生回答；教师强调电流的关系二、温故知新（5分钟）前面已经学过了简单的串、并联电路，了解了串、并联电路的特点，出示图，请同学们分析：（1）R1、R2、R3、R4四个电阻的连接关系？（2）如果该电路两端加电压，则在电路中形成电流，写出四个电流的关系？利用电流关系式引导学生对图分析：（1）从方向上看I1、I2对于A点有什么相同？（2）从方向上看I3、I4对于A点有什么相同？得出结论：流进A点的电流之和等于流出A点的电流之和。（1）学生答：R1、R2并联，R3、R4并联，然后两部分串联（2）学生答：I1+I2=I3+I4学生：I1、I2是流进A点学生：I3、I4是流出A点边分析边板书第4页共10页三、实验论证（8分钟）该结论在其它电路中是否成立呢？我们通过实验来验证一下：工具准备：Proteus7仿真软件，Excel，多媒体具体操作：按上图连接电路，假设电流方向，同时测出通过三个电阻的电流大小，完成表格1。表1：记录电流数据：I1I2I31A2A3A（1）分析电流的关系流进a点的电流为：I1+I2=1+2=3A流出a点的电流为：I3=3A因此有：I1+I2=I3（2）归纳总结从而得出结论：流进A点的电流之和等于流出A点的电流之和请学生分析这三个电流的关系。由学生归纳总结得出结论。四、讲授概念（10分钟）基本术语：将a点进行推广，先给出节点的定义节点：电路中三条或三条以上支路的联接点。支路：电路中具有两个端钮且通过同一电流的无分支电路。支路概念巩固练习：前面两电路中，哪些是支路？节点概念巩固练习：实验图中b点是不是节点？对于b点基尔霍夫第一定律是否同样适用，验证一下。根据节点的定义，比较前面两图中的a点，得出a点是节点我们从理论与实验的角度得出这样一个结论：对于电路中的任意一个节点，在任何时刻，流进节点的电流之和等于流出节点的电流之和,这就是基尔霍夫第一定律。用前面练习和实验中的图巩固支路和节点的概念。由学生回答由于b点跟a点一样是三条支路的联接点，I1+I2=I3关系仍然成立，所以学生很容易得出结论:对于b点基尔霍夫第一定律同样适用R12R21R35Amps+1.00Amps+3.00E117VE217VAmps+2.00I1I3I2a第5页共10页五、课堂练习（13分钟）例1：写出下图的电流方程图1图2【例2】求下图中的电流I（已知电流的方向求电流的大小）解：根据基尔霍夫电流定律可得：I+5=10+2I=7A以上是已知电流方向的情况，但实际上往往事先并不知道电流方向例3：求I（求电流的方向和电流的大小）学生答：图1：I1+I3=I2+I4+I5图2：I1=I2+I3老师板书跟上题比较这题要求的I不知道方向，那么我们可以先假设它的方向第6页共10页解：设I的方向为流出A点，如图：根据基尔霍夫电流定律可得：5=I+10+2I=-7A结论：“-”并不表示大小，仅表示实际方向与假设的方向—参考方向相反。归纳总结：在使用电流定律时，必须注意，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。（老师提问：“-”号表示什么意思呢？）（让学生比较例2、例3找答案）根据例2例3对比分析总结六、推广延伸（3分钟）(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。图3-3图3-4七、布置作业（1分钟）1.书后的练习第6题2.预习基尔霍夫电路电压定律第7页共10页教学反思1、本节课采用理论与实验仿真相结合的教学方法，体现了学生主体教学特点和“做中学、做中教”的职业教育特点。2、在教学过程中，通过激励性的评价，及时对学生行为和学习结果给予充分肯定，使学生轻松学习、乐于学习。3、通过实验仿真，既让学生学习了新知识，又增强了多方面的能力，如动手能力，归纳总结能力等，还为学生积极探索科学知识提供了一般的科学方法。4、把实验引入理论课中，虽然丰富了理论课的内容，使理论知识更直观形象，但在一定程度上减慢了教学进度。因此教学中老师要注意把握课堂节奏，合理安排好时间。板书设计第8页共10页基尔霍夫第一定律课堂导学案一．温故知新（1）R1、R2、R3、R4四个电阻的连接关系_______（2）如果该电路两端加电压，则在电路中形成电流，写出四个电流的关系_______（3）从方向上看，I1、I2对于A点有什么相同？流_______(进、出)A点（2）从方向上看I3、I4对于A点有什么相同？流_______(进、出)A点得出结论：______二．基本概念（1）节点：______（2）支路：______（3）基尔霍夫第一定律的内容：____________（4）基尔霍夫第一定律的表达式：______三.课堂练习（基尔霍夫第一定律的应用）例1：写出下图的电流方程图1图2学生答：图1：图2：第9页共10页例2：求图3中的电流I（已知电流的方向求电流的大小）图3图4解：根据基尔霍夫第一定律可得：列出关系式：求出I=(以上是已知电流方向的情况，但实际上往往事先并不知道电流方向)例3：求图4中的电流I（求电流的方向和电流的大小）（跟上题比较这题要求的I不知道方向，那么我们可以先假设它的方向）解：设I的方向为流出A点，如图：根据基尔霍夫第一定律可得：列出关系式：求出I=第10页共10页学生验证报告实验时间：年月日成绩：专业班别姓名学号实验名称基尔霍夫第一定律的验证实验器材ISIS仿真软件实验目的1.验证基尔霍夫第一定律。2.加深对基尔霍夫第一定律的理解。一、画出实验电路：二、1、在ISIS仿真软件中建立该电路，检查无误之后进行仿真。2、注意：1.建立电路图时电流表正负要判断，“+”是电流流进的方向，“-”是电流流出的方向。3、通过改变电阻的大小，读出三个电流表的数值，并记入实验表中。R1R2R3I1I2I3215123实验结论：R12R21R35Amps+1.00Amps+3.00E117VE217VAmps+2.00I1I3I2a