复杂直流电路教学教案

复杂直流电路教学教案 复杂直流电路 第一节 基尔霍夫定律 【教学目的及其目标】 【知识目标】 1、理解支路、节点、回路、网孔等基本概念 2、掌握基尔霍夫电流定律所阐述的内容 3、应用基尔霍夫电流定律进行计算 【情感目标】培养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的能力 【技能目标】 1、培养实际操作能力及独立思考、钻研、探究新知识的能力 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，触类旁通 【教学重点】 基尔霍夫定律的内容及表达式 运用基尔霍夫定律的解题步骤及例题讲解 【教学难点】 电流参考正方向的理解及电阻电压、电源电动势正负的确定 【教学方法】 观察演示法、讲授法、启发讨论法、媒体应用法 【教学过程】 1、组织教学 2、复习提问 3、新课引入 4、新课讲授 5、提问 6、归纳总结 7、布置作业 【教材分析】 本章内容属于直流电路较复杂部分，概念多，定律多，比较抽象，故采用实验演示教学法，导出基尔霍夫定律的具体内容及数学表达式，并详细讲解在列节点电流方程和回路电压方程的方程式中，电流、电压、电动势字母前正负号的确定，通过例题讲解，使学生能较好的掌握课程的重点，引导学生释疑解难、突破难点，学好课程内容，为学习其他内容奠定基础。 【教学内容】 【组织教学】 (1分钟) 1、师生相互问候; 2、清点人数，填写教学日志。 【复习提问】(2分钟) 1、电阻串联、并联电路的特点, 2、电压降与电动势正方向的规定, 3、欧姆定律的内容及表达式, 对课前预习内容的提问，帮助学生复习电阻串、并联电路的特点及电压降与电动势正方 向的规定。为本课题教学做好铺垫。 1 【新课导入】(5分钟) 前面我们学习了运用欧姆定律及电阻串、并联能进行化简、计算的直流电路。这种电路称为简单电路; 但有些电路是不能单纯用欧姆定律和电阻的串、并联关系求解的，这些电路称为复杂电路。 下面以给出两个电路图为例，请同学们分析两电路的不同之处，从而导入新课: 结论: 图(1)有且仅有一条有源支路，可以用电阻的串并联关系进行化简，是简单电路 解答简单电路的方法是欧姆定律。 图(2)有两条有源支路，不能用电阻的串并联关系进行化简，是复杂电路 解答复杂电路的方法是基尔霍夫定律。 【新课讲授】(35分钟) 1、几个基本概念。 R4AB54 10Ω V3 V1V236 V 50 V 45 V R56 1210ΩCFG R1R2R3 2Ω2Ω30Ω 得出: 支路:由一个或几个元件首尾相接组成的无分支电路。 (问:请同学们仔细观察，流过同一支路的电流有何特点,) 图中共有5条支路。 GND GNDD 2 E ? 节点:三条或三条以上支路会聚的点。 图中共有A、B、D三个节点。 ? 回路:电路中任何一个闭合路径 图中共有6个回路。 ? 网孔:不含支路的回路。网孔是最简单的回路，或是不可再分的回路。(请问上图电 路中共有几个网孔呢 图中最简单的回路AGEFA,ABDEGA,BCDB三个是网孔。 【动动脑筋】请问下面电路有几条支路、几个节点、几个回路、几个网孔, b I 1 I 2I 6 R 1R 2 R 6 a R 4c R 5 + I 4 I 5 - E 4I 3 d R _ 3E3 XMM2+ XMM12、基尔霍夫第一定律 请同学们观察实验现象，从实验中得出电流规律: 3A45老师按照右图接通电源，请同学们 仔细观察各电流表的读数，，1,1A， V2V1，2,2A，，3,,A测量结果表明: 17 V 17 V ，1，，2,，3，对节点a而言，，1和，2为流入 XMM3R3125Ω节点的电流，，3为流出节点的电流，由此可得: ? 内容:在任一瞬间，对电路中的任一节点，流进某 R1R271Ω一节点的电流之和恒等于流出该节点的电流之和。 2ΩB? :?I入= ?I出 GND GND ? 定律讨论的对象:节点电流(故基尔霍夫第一定律又称为节点电流定律) 〖例1〗请指出右图电路中有几条支路，并用基尔霍夫第一定律列出下节点电流方程。 (老师在肯定学生回答后，将式子 移项，并板书为: I1 +I3 ,I2 ,I4 ,I5 =0 上式表明:若规定流入节点的电流为 “，，”，流出节点的电流为“,，”，则节点 3 电流定律又可叙述为: 即:?I=0 3、基尔霍夫第一定律的应用: 【例2】如上图所示电路，已知I1 = 1A，I2 = 2A，I3 = 5A，I4= 3A试求I5。 解:根据图中各电流方向，列出节点 电流方程为: ，1+，3,，2+，4+，5 则:，5,，1+，3,，4,，2 ,1+5+3,2=7A 结果得出I5的值是正的，表示I5的实际方向 与标定的参考方向相同，是由节点A流出的。 参考方向: 任意假定的方向。若计算结果为正值，表明该矢量的实际方向与参考方向相同;计算结果为负值，表明该矢量的实际方向与参考方向相反。 4、基尔霍夫第一定律的推广: 节点电流定律不仅适用于节点，还可推广于任意假设的封闭面。。下图电路中闭合面所包围的是一个三角形电路，有三个节点。应用基尔霍夫第一定律可以列出: IA= IAB , ICA IB= IBC, IAB IC= ICA , IBC 上面三式相加可得: IA +IB +IC=0 或 ?I=0 即:流入此闭合面的电流恒等 于流出该闭合面的电流。 【归纳总结】 1、理解支路、节点、回路和网孔的定义 2、掌握基尔霍夫定律的内容及数学表达式 3、理解基尔霍夫定律的推广应用 4、通过本节课的学习，我们必须掌握基尔霍夫电流定律的内容及应用，同时要特别注 意在列电流方程时，必须先确定参考方向，否则讨论电流正负是毫无意义的。 布置作业 1. 2. 3. 4 5