优质课(基尔霍夫电流定律)

1、 1.1.什么叫电阻的混联？什么叫电阻的混联？2.2.电路中最基本的定律：电路中最基本的定律：3.3.判别混联电路串、并联关系应掌握哪三判别混联电路串、并联关系应掌握哪三种方法？种方法？复习回顾复习回顾 既有电阻的串联，又有电阻的并联的连接方式既有电阻的串联，又有电阻的并联的连接方式。欧姆定律欧姆定律:IU/R (部分电路）部分电路）I=E/(R+r)(全电路全电路)（1）看电路结构特点。首尾相接是串联；首首尾尾相）看电路结构特点。首尾相接是串联；首首尾尾相 接是并联。接是并联。（2）看电压电流的关系。若流经的是同一个电流是串）看电压电流的关系。若流经的是同一个电流是串 联；若承受的是同一电压

2、为并联。联；若承受的是同一电压为并联。（3）对电路做变形等效。）对电路做变形等效。 欧姆定律欧姆定律分分析析工工具具分分析析工工具具创设情境，引出任务创设情境，引出任务R1 ER2R3R1E1E2R2R3可以用电阻的串并联进行化简可以用电阻的串并联进行化简（简单电路）（简单电路）不能用电阻的串并联进行化简不能用电阻的串并联进行化简（复杂电路）复杂电路） 这一难题，早在这一难题，早在18471847年年，就被，就被2121岁的基尔霍夫岁的基尔霍夫( (德国德国科学家科学家) )成功地解决了。成功地解决了。 当时他刚从大学毕业，第当时他刚从大学毕业，第一篇论文就提出后来被称为基一篇论文就提出后来被

3、称为基尔霍夫电流定律和电压定律的尔霍夫电流定律和电压定律的两个定律，运用这两个定律能两个定律，运用这两个定律能正确而迅速地求解任何复杂的正确而迅速地求解任何复杂的电路，立即被各国科学家接受电路，立即被各国科学家接受和采用，直到现在，它仍是解和采用，直到现在，它仍是解决复杂电路问题的重要工具。决复杂电路问题的重要工具。基尔霍夫被称为基尔霍夫被称为“ “电路求解大电路求解大师师” ”。R1E1E2R2R3AB1.1.支路：支路：有一个或几个元件有一个或几个元件首尾相接构成无分支电路首尾相接构成无分支电路。右图中有右图中有 条支路：条支路：E E1 1和和R R1 1串联构成一条支路串联构成一条支路

4、E E2 2和和R R2 2串联构成一条支路串联构成一条支路R R3 3单独构成另一条支路单独构成另一条支路2.2.节点：三条或三条以上支路的连接点叫节点。节点：三条或三条以上支路的连接点叫节点。右图中右图中A A和和B B为节点为节点3任务一任务一: :复杂电路的四个概念复杂电路的四个概念 3.回路：电路中任一闭合路回路：电路中任一闭合路径称为回路。径称为回路。R1E1E2R2R3A AB BC CD DM MN N考虑：考虑：图中共有图中共有 个回路个回路，分别是：分别是： 3A B D M AA B D M AA N C B AA N C B AM N C D MM N C D M4.网

5、孔：内部不含有支路的回路叫网孔网孔：内部不含有支路的回路叫网孔。思考思考上述的回路中哪些是网孔？上述的回路中哪些是网孔？网孔和回路有什么关系？网孔和回路有什么关系？任务一任务一: :复杂电路的四个概念复杂电路的四个概念请问：下列电路有几条支路、几个节点、几个请问：下列电路有几条支路、几个节点、几个回路、几个网孔。回路、几个网孔。5条支路条支路3个节点个节点6个回路个回路R2R1R3E1abcdE2R4R53个网孔个网孔思考思考任务一任务一: :复杂电路的四个概念复杂电路的四个概念I1I2I3任务二任务二: :探究基尔霍夫电流定律探究基尔霍夫电流定律1 1、演示实验、演示实验任务二任务二: :探

6、究基尔霍夫电流定律探究基尔霍夫电流定律2 2、实验实验验证验证任务二任务二: :探究基尔霍夫电流定律探究基尔霍夫电流定律1、内容：在任一时刻，对电路中的任一节点，流、内容：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。入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。I入入= I出出如图如图I1I5I2I3I4A对于节点对于节点A可列节点电流方程：可列节点电流方程：I1+I3= I2+I4 +I5移项移项I1 I2 +I3 -I4 -I5 =0 如果规定流入节点的电流为正，流出如果规定流入节点的电流为正，流出节点的电流为负，则可得出下面的结论：节点的电流为负，则可得出下面的结

7、论：即在任一电路的任一节点上，电流的代数和永远等于即在任一电路的任一节点上，电流的代数和永远等于零零电流定律第二种描述：电流定律第二种描述：任务二任务二: :探究基尔霍夫电流定律探究基尔霍夫电流定律如图如图I1I5I2I3I4A动动脑筋图中：KCL方程如何列写呢？对于节点A:I1+I2=I3流入节点A的有：I1和I2流出节点A的有：I3列KCL方程为:I1I2I3R1E1E2R2R3AB或:I1+I2- I3 =0（流入（流入正，流出正，流出负）负）【例例1】：求电路中的电流：求电路中的电流I I1和和I I23A10A5A10A2AAB分析：分析：电路中有两个节点，为电路中有两个节点，为A

8、A、B BI I1 1I I2 2假设假设I1的参考方向如图所示的参考方向如图所示解：解：对节点对节点AI I1 1=3A+10A+5A=18A =3A+10A+5A=18A 对节点对节点B5A5A=I=I2 2+2A+10A+2A+10A整理：整理：I I2 2= =5A-2A-10A=-7A5A-2A-10A=-7A可知：可知：I I1 1的实际方向与参考方向相的实际方向与参考方向相 同，同，I I2 2的实际方向是向下的的实际方向是向下的注意：应用基尔霍夫电流定注意：应用基尔霍夫电流定律时必须首先假设电流的参律时必须首先假设电流的参考方向，若求出电流为负值，考方向，若求出电流为负值，则说

9、明该电流实际方向与假则说明该电流实际方向与假设的参考方向相反。设的参考方向相反。任务三任务三: :基尔霍夫电流定律的应用基尔霍夫电流定律的应用 （列方程时，说明对哪一个节点应用定律）（列方程时，说明对哪一个节点应用定律）应用定律的步骤应用定律的步骤确定节点确定节点假设电流的参考方向假设电流的参考方向列节点电流方程列节点电流方程（若电流出现负值，必须用文字加以说明负号的（若电流出现负值，必须用文字加以说明负号的含义。）含义。）解方程，求出未知电流的大小与方向解方程，求出未知电流的大小与方向 判断电路中电流之间的关系判断电路中电流之间的关系E1E2R1R2R5R4R3I I1 1I I2 2I I

10、3 3AI3=I1+I2基尔霍夫电流定律可以推广基尔霍夫电流定律可以推广应用于应用于任意假定的封闭面任意假定的封闭面 1.电路中电路中I1I1和和I2I2的关系：的关系： I1=I22.若一条导线断开若一条导线断开I1=0生活常识：电工维修时，要与地面绝缘，且尽量单手操作生活常识：电工维修时，要与地面绝缘，且尽量单手操作A电电 路路B电电 路路I I1 1I I2 2任务四任务四: :基尔霍夫电流定律的推广基尔霍夫电流定律的推广练习1：如图所示，已知I1=5A，I3=2A，E1=12V，E2=5V，求：I2=?abcdI1+I2-I3=0注：流入注：流入正，正， 流出流出负负或：据 I= 0得

11、：则：I2=I3-I1 =-3A解：根据基尔霍夫电流定律则：I2=I3-I1 =2A-5A =-3AI1+I2=I3 I入入= I出出得：练习练习2：下：下图电路中，I1= 2A，I2= -3A，I3 = -2A，试求I4解法：根据基尔霍夫电流定律 I入入= I出出得：I1+I3=I2+I4则：I4=I1+I3-I2 =2+（-2）-（ -3）=3A解法：根据基尔霍夫电流定律 I= 得：I1 - I2+I3 -I4 =则：I4=I1-I2+I3 =2A-（ -3）A +（-2）A=3A流入流入正正流出流出负负a第一节第一节 基尔霍夫定律基尔霍夫定律一、复杂电路四个概念一、复杂电路四个概念 1、支路、支路 2、节点、节点 3、回路、回路 4、网