课堂案例基尔霍夫定律教学设计课题

1、标准文档标准文档实用文案实用文案基尔霍夫定律教学设计学 校商南县高级职业中学设计与执教教师汤海莲授课班级电子电器1班授课类型新授课授课时间2课时(90分钟)一、教材及教学内容分析.使用教材：电工电子技术与技能曾祥富主编 高等教育出版社2005年6月 A版.教学内容：(1)支路、节点、回路和网孔的概念；(2)基尔霍夫电流定律(KCL);(3)基尔霍夫电压定律(KVL );(4)基尔霍夫定律的应用。.教学内容分析及处理：本章节的主要内容是学习基尔霍夫定律及应用。基尔霍夫定律是电路的基本定律，它阐明了电路中各部分电流和各部分电压之间的相互关系，是计算复杂电路的基础，.地位与作用：基尔霍夫电流定律(K

2、CL )和基尔霍夫电压定律(KVL )是分析复杂电路最基本的定律，二、教学对象分析.知识技能：学生已学习电工基础相关知识技能，具有一定的模仿能力和动手能力。但将课本知识转 化为实际技能还有一定难度，在实训中有一定的盲目性。需加强培养学生理论联系实际分 析和解决实际问题的综合应用能力。.学习能力：学生理论学习能力、抽象思维能力不强，素质参差不齐。要努力营造教学情景，通过任 务驱动，让学生能边动手，边学习理论知识，将理论知识融于实践，实现理实一体化项目 教学。从而引导学生掌握归纳总结分析问题的基本方法。.学习态度： 大部分学生对专业课的学习积极性较高，学习气氛较活跃。但还有少数学生不太喜欢理 论知

3、识的学习，不懂得理论与实践的关系。三、教学情况分析1、学习目标：完成本学习任务后，学生应当能(1)理解支路、节点、回路、网孔等基本概念；(2)掌握基尔霍夫定律的内容、表达式；(3)应用基尔霍夫定律列节点电流方程和回路电压方程；(4)运用基尔霍夫定律和支路电流法分析及计算复杂直流电路。.教学重点：(1)基尔霍夫定律的内容及表达式；(2)支路电流法分析及计算复杂直流电路。.教学难点：(1)基尔霍夫电压定律列回路电压方程；(2)支路电流法分析及计算复杂直流电路。四、教法、学法1、教法：启发式教学法、问题探索法、任务引领法。图片展示法2、学法：自主探究法、师生合作学习法。自主探究法、讨论学习法3、教学

4、用具：多媒体教学设备、教学课件等。五、行为导向教学实施过程教学实 施阶段教学内容教师 活动学生 活动教学意图复习 旧知复习提问：1、全电路欧姆定律的内容及表达式是什么？2、电阻串联、并联电路有何特点？?提问，引 导学生复 习旧知识。?思考?回答问题?温故知新， 承上启卜。任务导 入，明确 学习目 标提出问题： 是否所有的电 并联电路的关电流11、12、(显然，我们 分析计算问题 复杂电路的方基尔霍夫路都可以 系来分析 I3的大/、 rd r l lJ H刖曲字过 ,那么我 法，这就 定律。)用我们所 和计算呢 、吗？1I N的知识无 们就要寻 是这次课学的欧姆定律、串 ?你能求出电路中I法解决

5、复杂电路的 找可以分析和解决 我们要探究的内容?设问?点出本 次学习任 务课题?思考?明确目标?激发兴趣， 引出课题。任务实施课)(70分钟)一、描述电路结构的术语复杂电路：不能简单地用电阻串并联的计算方法化 简的电路。支路：电路中的各个分支称为支路。(即由一个或 几个元件首尾相接构成的无分支电路)(如图1.1.28中，Us1和R1、US2和R2、R3分别组成三条支路)?传授新 知?提问?学生发 现新知 识，探究。?思考并 回答问题?循序渐进， 展开教学内 容，调动学习 积极性，培养 自主探究、自 主学习的能思考：同一支路中的电流有什么关系？节点：三条或三条以上支路的连接点称为节点。（如图1.

6、1.28电路中,a、c都是节点）图 1.1.28回路：电路中的任意一个闭合路径 。（如图1.1.28中,aR3cba、abcda、aR3cda 三条回路）网孔：内部不含支路的回路。（如图1.1.28中，aR3Cba、和abcda是网孔，而回路 aR3Cda不是网孔） 想一想？回路和网孔有何区别？、基尔霍夫电流定律（KCL ）：实验一：（EWB仿真演示）1、按图连接电路，在三个支路中各串入一个电流2、读出3只电流表的读数，记入下表中。（注意US1US2I1I2I311、12、I3之间的关系电流的方向）:R1H 3 k dfTTi*A am飞口口百T| jjEfrFMlI q日山用 儿1-usi_

7、 IF ,r. k.力。?用 EWB仿真演示 实验?讲评、归 纳?观察 实验现 象?思考呼 讨论?聆听?让学生通 过实验现象 归纳事物本 质，将感性认 识提升为理 论知识，为学 习理解基尔 霍夫电流定 律作好铺垫。想一想？通过实验分析流经同一节点的电流之间有 何关系？基尔霍夫电流定律（KCL）内容电路中任意一个节点上，流入节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。 即2 I流入 2 I流出提问你能写出图中节点 A的电流方程吗？如 何确定电流的方向？?精讲?提问?学生 带着问 题学习。?学生 学习新 知识。?通过问 题引导学 生自主思 考，提高学 生的学习 积极性。讲授流入有：II、I3流出有：1

8、2、14、I5所以根据定律：I1 + I3 I2+I4+I5注意：应用基尔霍夫电流定律时必须首先假设电 流的参考方向（即 假定电流流动的方向，叫做电流 的参考方向，通常用“一”号表示），若求出电流为 负值，则说明该电流实际方向与假设的参考方向相 反。基尔霍夫电流定律（KCL ）的推广应用（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1.1.30中，对于封闭面 S来说, 有 I 1+ I2 = 13。图 1.1.30（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1.1.31中，流入电路B中的电 流必等于从该电路中流出的电流。ir.B图 1.1.31若两个网络之

9、间只有一根导线相连，那么这根 导线中一定没有电流通过。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。生活常识：电工维修时，要与地面绝缘，且尽 量单手操作。【例1】如图所示电桥电路，已知 Ii = 25 mA, I3 = 16 mA, I4 = 12 A,试求其余电阻中的电流 12、 15、 16。?例题讲 解?聆听?思考?培养学 生分析问 题、解决问 题的能力。解：在节点 a 上：I1 = I2+ I3,则 I2 = I1 I3=25 16 = 9 mA在节点 d 上：I 1 = I4 + I5,则 I5 = I1 I4 =25 12 = 13 mA在节点 b 上：I2=

10、I6+ I5,则 I6 = I2 I5 =9 13 = 4 mA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。?布置练 习?巡察?完练习?通过练 习加深所 学知识。课堂练习：求封闭面的电流三、基尔霍夫电压定律（KVL ）实验二：（EWB仿真演示）1、按图连接电路，在三个支路中各电阻上并联一 个电压表。2、读出3只电压表的读数，记入下表中。（注意电压的方向）?用 EWB仿真演示 实验?讲评、归 纳?观重 实验5 象?思考并 讨论?让学生通 过实验现象 归纳事物本 质，将感性认 识提升为理聆听 论知识，为学 习理解

11、基尔 霍夫电压定 律作好铺垫。US1US2UR1UR2UR3回路电压关系想一想？通过实验分析各回路电压之间有何关系?基尔霍夫电压定律（KVL ）的内容基尔霍夫电压定律，又称回路电压定律、基尔 霍夫第二定律，简称 KVL。其内容为：在任意回路中，从一点出发绕回路 一周回到该点时，各段电压（电压降）的代数各等于零。用公式表示为：U 0该定律说明了任意回路中各段电压间的相互关系。应用KVL列电压方程时应注意：（1）任意选定未知电流的参考方向；（2）任意选定回路的绕行方向；（3）确定电阻电压正负（若绕行方向与电流参考方向相同，电阻电压取正值；反之取负值）；（4）确定电源电动势正负（若绕行方向与电动势

12、方向（由负极指向正极）相反，电动势取正值；反 之取负值）。思考：列出图1.1.28所示电路abcda回路的电 压方程？沿着回路abcda按顺时针绕行方向和图中所规 定的各段电压参考方向，KVL可表达为：Uab+U bc+Ucd+U da=0由于 Uab=-I2R2、Ubc=-Us2、Ucd=-Us1、Uda=I1R1, 分别代入上式可得?讲解?提问?讲评、归纳?聆听?讨论探究思考?找出规 律?回答问题?让学生边 听、边思考， 从而启发学 生思维，培养 学生归纳和 转化能力。I1R1-I2R2+Us2-Us1=0基尔霍夫电压定律(KVL )的推广应用基尔霍夫电压定律还可以用于任一不闭合的电路，如

13、图1.1.32所示电路。开路电压Uab等于从a点到b点所经路径上全部电压的代数和。根据基尔 霍夫电压定律可得：Uab+ I3R3 + IlRl- US1- I2R2 + US2= 0即 Uab=- I3R3 -I1R1+ US1-I2R2 US2三、基尔霍夫定律的应用支路电流法是分析复杂电路最基本的一种方法。以各条支路电流为未知量， 根据基尔霍夫定律列出 联立方程组求解各支路电流的分析方法。?讲授与 引导?提问?讲评、归?聆听?讨论探究思考?回答问?促“思维”， 重点培养学 生综合运用 知识的能力。其分析步骤如下：(1)标出各支路的电流方向和网孔电压的绕向。(2)用基尔霍夫电流定律列出节点电流

14、方程式 (若 电路有m个节点，只需列出任意(m 1)个独立节点 的电流方程)。(3)用基尔霍夫电压定律列出网孔的回路电压方程(条n支路列n- (m-1)个方程)(4)联立方程求解支路的电流(n条支路列n个方程)。(5)确定各支路电流的实际方向。当支路电流计算结果为正值时，其实际方向与假设的参考方向相 同，反之则相反。【例2】如图1.1.33所示电路，已知 E1 = 42 V, E2 = 21 V, R1 = 12 , R2 =3 , R3 = 6 ,试求： 各支路电流11、12、I3。纳题任务检 测，目标 评价反 馈解：该电路支路数n = 3、节点数m = 2,所以 应列出1个节点电流方程和

15、2任务检 测，目标 评价反 馈解：该电路支路数n = 3、节点数m = 2,所以 应列出1个节点电流方程和 2个网孔的电压方程， 网孔均以顺时针方向绕行。并按照 RI = E列回路 电压方程的方法：Il = I2 + I3（任一节点）RiIi + R2I2 = E1+ E2（网孔 1）R3I3 R2I2 = E2（网孔 2）代入已知数据，解得：11 = 4 A, I2 =5 A, I3 = 1 A。思考：根据上述计算结果，你能说出电流I1、 I2、 I3的实际方向吗？（电流I1与I2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，I3为负数，表明它们的实际方向与图中所标定的参考方向相反。）2、求图b电路中的各支路电流。已知 E1=130V, E2=117V, Rc1=1K , Rc2=0.6K , RL=24K 。1、归纳小结本次任务学习内容；任务小 2、布置课外作业和知识拓展思考题。结，巩固拓展知识?巡察?提问?讲评?反馈矫正?引导学 生总结?布置作 业。?学生练 习?答问?参与评 估?检测教学 效果，对尚存 问题及时进 行纠正，巩固 所学知识。?学生自 行总结本 次课的内 容。?完成作 业题?加深对本 次学习任务 知识点的理 解六板书设计基尔霍夫定律一、描述电路结构的术语支路：电路中的各个分支称为支路。节点