基尔霍夫电流定律教案
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(每课时一个教案)
基尔霍夫电流定律
教学内容和步骤
(一)引入:(3’)
师:同学门,在上课之前我们先来看两个电路图。 图1
图2
师:我们一起来分析一下这两电路的不同之处。
师:好,看这个图我们可以发现图1有且仅有一条有源支路,可用电阻的串并联进行化简,是一种简单电路;而我们解答简单电路可用什么方法?
生:欧姆定律
师:没错,那我们再来看一下图2. 图(2)有两条及两条以上有源支路,不能用电阻的串并联进行化简,是复杂电路;解答复杂电路的方法是基尔霍夫定律。
师:那什么是基尔霍夫定律呢?这就是本节课我们要学习的内容。
师:在学习基尔霍夫定律之前,我们先来了解一下相关的几个术语,在课本23页。
(二)学习新课:(10’)
1. 支路、节点、路径、回路、网孔的概念
(2)节点:三条或三条以上支路汇聚的点称为节点 (3)回路:由支路组成的闭合路径。
(4)网孔:对平面电路,其内部不含任何支路的回路称网孔。
回路和网孔都是由支路构成的闭合回路,回路内部可以含有支路,网孔内部不能含有支路,这是回路和网孔的区别。
思考:在如图所示的电路中,有几个节点?有几条支路?有几个回路?有几个网孔?
节点:2个(B/E) 支路:3条(FAB/BE/BCDE) 回路:3个(ABEF/BCDE/ACDF) 网孔:2个(ABEF/BCDE)
2. 怎样指定电路中电压和电流的方向(5’)
师:在分析电路时,如果是只有一个电源的简单电路,如:
我们可以根据“在外电路,电流从电源的正极出发,经负载和其他原件流到电源的负极,在电源内部,电流从电源的负极流到正极”来确定电流的方向。电流方向确定之后,可以根据“电压与电流方向一致”的原则来确定电压方向。
可是。你能确定上图所示的电路中各支路电流的方向和电压的方向吗? 生:不能。
在分析电路时,我们可以任意指定电流和电压的方向。我们指定的电流和电压的方向称作参考方向。
根据参考方向分析电路中的电流和电压,它们的实际方向要么与参考方向相同,要么与参考方向相反。
当根据参考方向计算电路中的电压和电流时,若结果为正值,则电压和电流的实际方向与参考方向相同;若结果为负值,则电压和电流的实际方向与参考方向相反。
3.基尔霍夫定律:(5’)
电流定律(KCL) (1电压定律(KVL)
(2)基尔霍夫电流定律的内容:在任一时刻,流入任一节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。(也就是说,在任一时刻,连接在电路中任一节点上的各支路的电流的代数和等于“0”。)
∑I=0
(3)思考:对应节点A写出电流等式
I2+I5=I1+I3+I4 上式可改写成 I2+I5-I1-I3-I4=0 4.练习题:(17’)
(1)如图所示的电路中,R1支路中的电流I1=6A,R3支路中的电流I3=3A, R4支路中的电流I4=5A,电流I1、I3、I4的方向如图,求通过R2支路的电流I2.
解:指定R2支路的电流I2流入节点,根据KCL有
I1+I2+I3=I4
I2=I4-I1-I3=(5-6-3)A=-4A
结果为负数,说明R2支路的电流I2的实际方向与参考方向相反。
(2)课本25页例1.5.2 (3)课本25页例1.5.3 (三)课堂小结(4’30”)
(1)支路:由一个或几个元件首尾相接构成的无分支电路 (2)节点:三条或三条以上支路汇聚的点称为节点 (3)回路:由支路组成的闭合路径。
(4)网孔:对平面电路,其内部不含任何支路的回路称网孔。
(5)回路和网孔都是由支路构成的闭合回路,回路内部可以含有支路,网孔内部不能含有支路,这是回路和网孔的区别。
(6)当根据参考方向计算电路中的电压和电流时,若结果为正值,则电压和电流的实际方向与参考方向相同;若结果为负值,则电压和电流的实际方向与参考方向相反。
(7)基尔霍夫电流定律的内容:在任一时刻,流入任一节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。(也就是说,在任一时刻,连接在电路中任一节点上的各支路的电流的代数和等于“0”。)
∑I=0
(四)布置作业(30”)
电工练习册P19的相关练习题。
板书设计
1.概念
(1)支路:由一个或几个元件首尾相接构成的无分支电路 (2)节点:三条或三条以上支路汇聚的点称为节点 (3)回路:由支路组成的闭合路径。
(4)网孔:对平面电路,其内部不含任何支路的回路称网孔。 2.基尔霍夫定律
电流定律(KCL) 公式:∑I=0 (1电压定律(KVL)