电工基础公开课教案设计

电工基础公开课教案设计电工基础公开课教案设计 班 级 电工电子 1 班 时 间 课时数 2 课时 课 题 基尔霍夫第一定律 知识 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及推广形式 3 验证基尔霍夫定律的正确性 加深对基尔霍夫定律的理解 教学目标 能力 目标 培养学生学会用电流插头 插座测量各支路电流 教学重点 基尔霍夫第一定律的验证 教学难点 应用基尔霍夫第一定律 列节点方程 教学方法 讲授法 实验法 教 具 DG05 挂箱的 基尔霍夫定律 叠加原理 线路 教学过程 学生分组 5 6 人一组 教学策 略 一 复习回 顾 电流的定义及其表达式 提问学 生 二 新课引 入 前面我们学习了 可以用串并联 电路 的特点分析解决的 简单的直流电路 是 否所有的电路都可以用 串并联方式分析 和解决 呢 现在我们 来看下面这个图 结论 我们就称这种不能用串并联方式分 析和求解的电路为复 杂电路 显然我们前面学过的知识无法解决复杂电路问题 那么我们 就要寻找可以分析和解决复杂电路的方法 这就是这节课我们要 学习的内容 基尔霍夫第一定律 提问 此电路的 电阻之间 的连接方 式是否是 串联 并 联或者 混 联呢 三 新课讲 授 在学习基尔霍夫第一定律之前 先了解几个基本概念 一 基本概念 1 支路 电路中的每一分支叫做一条支路 一般是由一个或 几个电路元件相互串联而成 2 节点 三条或三条以上支路的汇交点 3 回路 电路中任何一个闭合路径叫做回路 在每次所选用的回路 中 至少包含一个没有选用过的新支路时 称这些回路为独 立回路 4 网孔 内部不包含其他支路的回路 电路中网孔数等于独立回路 板书课 题 提问 判 断图一有 几条支路 有几个节 点 有几 R 1 R 2 R3 5 I 5 1 I 2 I 3 I 4 I I 图二 数 网孔一定是回路 但回路不一定是网孔 二 基尔霍夫第一定律 KCL 节点电流定律 基尔霍夫第一定理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 2 如图二所示 A 点为某电路中的一个节点 以 A 点为研究对象 我们来分析这个图 与该节点相连的支路电流分别为 参考方向如图所示 由于 12345 I IIII 节点实质上是导线的汇交点 它不可能 积累电荷 电荷又是守恒的 那么有多少 电荷流入节点就有多少电荷流出节点 即有多少电流流入节点就有多少电流流 出节即 1 12435 IIIII 或 2 12435 0IIIII 节点电流之间的这种关系就是基尔霍夫第 一定律所描述的内容 定律内容 对电路中任一节点 流进节点的电流之和等于对电路中任一节点 流进节点的电流之和等于 流出节点的电流之和 流出节点的电流之和 如果假设流入节点的电流为正 流出节点的电流为负 可得基尔 霍夫第一定律的另一种表述 对电路中任一节点 流进该节点电流的代数和等于对电路中任一节点 流进该节点电流的代数和等于 0 0 其一般形 式为 0I 三 实验验证基尔霍夫第一定律 一 一 实验目的 实验目的 1 验证基尔霍夫第一定律的正确性 加深对基尔霍夫定律的理 解 2 学会用电流插头 插座测量各支路电流例题 如图四所示电 序号名 称型号与规格 备 注 1直流稳压电源0 30V 可调DG04 2直流数字电压表0 200VD31 3直流数字毫安表0 200mVD31 4迭加原理实验电路板DG05 个回路 有几个网 孔 强调注 意 二 二 实验 实验步骤步骤 实验线路如图 1 1 用 DG05 挂箱的 基尔霍夫定律 叠加原理 线路 1 实验前先任意设定三条支路和三个闭合回路的电流正方向 图 1 1 中的 I1 I2 I3的方向已设定 2 分别将电路直流稳压电源接入电路 令 U1 6V U2 12V 令 U1 电源单独作用 数据记入表 1 1 3 熟悉电流插头的结构 将电流插头的两端接至数字毫安表的 两端 4 将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中 读出并记录 电流值 表 1 1 三 三 实验注意事项 实验注意事项 1 用到电流插座 2 所有需要测量的电压值 均以电压表测量的读数为准 U1 U2也需测量 不应取电源本身的显示值 3 防止稳压电源两个输出端碰线短路 测量 项目 实验内容 I1 mA I2 mA I3 mA U1单独作 用 U2单独作 用 U1 U2共 同作用 2U2单独 作 用 教师巡视 指导 4 用指针式电压表或电流表测量电压或电流时 如果仪表指针 反偏 则必须调换仪表极性 重新测量 此时指针正偏 可读得电 压或电流值 若用数显电压表或电流表测量 则可直接读出电压或 电流值 但应注意 所读的电流值的正确正 负号应根据设定的电 流参考方向来判断 四 四 实验报告 实验报告 1 根据实验数据 选定节点 A 验证 KCL 的正确性 2 将支路和闭合回路的电流方向重新设定 重复上项验证 3 误差原因分析 4 心得体会及其他 学生分析 实验数据 四 课堂练 习 电路如图所示 求 12 I I 让学生自 己完成练 习 五 课堂小 结 1 基本概念 支路 节点 回路 网孔 2 定律内容 对电路中任一节点 流进节点的电流之和等于流出节点的电流之 和 对电路中任一节点 流进该节点电流的代数和等于 0 3 验证基尔霍夫第一定律 师生共同 小结 六 布置作 业 P36 1 4 板书设计 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 依据原理 电荷 守恒定律 定律内容 对电 路路中任一节点 流进入节点的电流 之和等于出节点的 电流之和或对电路 中任一节点 流进 即 0I 三 实验验证基尔霍夫第一 定律 一 实验目的 二 实验步骤 1 实验前先任意设定三条支 路和三个闭合回路的电流正 方向 图 1 1 中的 I1 I2 I3的方向已设定 2 分别将电路直流稳压