基尔霍夫电流定律教学设计
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基尔霍夫电流定律教案一、教学目标1. 让学生理解基尔霍夫电流定律的概念。
2. 让学生掌握基尔霍夫电流定律的表达式。
3. 让学生学会运用基尔霍夫电流定律分析电路。
二、教学内容1. 基尔霍夫电流定律的定义。
2. 基尔霍夫电流定律的表达式。
3. 基尔霍夫电流定律的应用。
三、教学重点与难点1. 重点:基尔霍夫电流定律的概念和表达式。
2. 难点:运用基尔霍夫电流定律分析电路。
四、教学方法1. 采用讲授法讲解基尔霍夫电流定律的概念和表达式。
2. 采用案例分析法讲解基尔霍夫电流定律的应用。
3. 学生通过电路仿真软件进行实践操作,巩固知识点。
五、教学安排1. 第一课时:讲解基尔霍夫电流定律的概念和表达式。
2. 第二课时:讲解基尔霍夫电流定律的应用,并进行电路仿真实践。
教案内容:一、基尔霍夫电流定律的定义基尔霍夫电流定律(KCL)是指在任何一个电路节点,进入节点的电流之和等于离开节点的电流之和。
二、基尔霍夫电流定律的表达式用数学表达式表示为:ΣI_in = ΣI_out其中,ΣI_in 表示进入节点的所有电流之和,ΣI_out 表示离开节点的所有电流之和。
三、基尔霍夫电流定律的应用1. 分析电路中的电流分布。
2. 确定电路中的未知电流。
3. 验证电路的连通性。
四、电路仿真实践1. 学生通过电路仿真软件搭建电路。
2. 应用基尔霍夫电流定律分析电路,验证电路的正确性。
3. 调整电路参数,观察电流变化,进一步理解基尔霍夫电流定律。
五、课后作业1. 复习基尔霍夫电流定律的概念和表达式。
2. 完成课后练习题,巩固知识点。
六、教学评估1. 通过课堂提问,检查学生对基尔霍夫电流定律概念的理解程度。
2. 通过电路仿真实践,评估学生运用基尔霍夫电流定律分析电路的能力。
3. 课后练习题的完成情况,以检验学生对知识的掌握和应用能力。
七、教学拓展1. 介绍基尔霍夫电流定律在实际工程中的应用案例,如数字电路、模拟电路分析等。
2. 探讨基尔霍夫电流定律与其他电路定律(如欧姆定律、基尔霍夫电压定律)的关系和区别。
基尔霍夫电流定律教案:基尔霍夫电流定律的介绍与应用一、教学目标:1.知识目标:了解基尔霍夫电流定律的基本概念和原理,并能运用该定律解决电路问题。
2.技能目标:培养学生运用基尔霍夫电流定律解决电路问题的能力。
3.情感目标:激发学生对电路原理的学习兴趣,培养学生的动手实践能力和团队合作精神。
二、教学重点与难点:1.重点:基尔霍夫电流定律的基本概念和原理。
2.难点:基尔霍夫电流定律的应用,解决复杂电路问题。
三、教学过程:1.导入(5分钟):通过展示一个简单电路图,引发学生对电路问题的思考,并提出问题:“如何计算电路中的电流分布?”2.理论讲解(15分钟):a.基尔霍夫电流定律的基本概念:简要介绍基尔霍夫电流定律的含义,即在一个电路中,每一个交汇节点的总电流等于流入节点的电流之和。
b.基尔霍夫电流定律的原理:详细解释基尔霍夫电流定律的原理,即电流守恒定律。
c.基尔霍夫电流定律的数学表达:示范如何根据电流守恒定律建立方程,并解释方程中的未知数和方程个数的关系。
3.实例演示(20分钟):通过几个实际电路问题的演示,引导学生掌握如何应用基尔霍夫电流定律解决电路问题。
每个实例演示前,教师将先给出电路图,并明确要求。
4.合作探究(25分钟):学生分为小组,每组给出一个电路问题,要求组员合作解答。
每组选派一名代表上台演示解题过程,并解释解题思路。
老师鼓励组员互相合作,提供帮助。
5.拓展延伸(10分钟):以一个更复杂的电路问题作为拓展,引导学生挑战解决更难的电路问题。
6.总结点拨(5分钟):总结基尔霍夫电流定律的应用方法和解决电路问题的一般策略,强化学生对该定律的理解和掌握。
7.课堂作业(5分钟):布置课后作业,要求学生自主选取一道电路问题,利用基尔霍夫电流定律解决,并写出解题步骤和结果。
四、教学手段与学时分配:1.教学手段:多媒体演示、电路实验器材、小组合作讨论。
2.学时分配:导入(5分钟)、理论讲解(15分钟)、实例演示(20分钟)、合作探究(25分钟)、拓展延伸(10分钟)、总结点拨(5分钟)、课堂作业(5分钟)。
基尔霍夫定律教学设计教学目标:1.理解基尔霍夫第一定律和第二定律的基本概念;2.掌握如何应用基尔霍夫定律解决简单的串并联电路问题;3.能够分析复杂的电路问题,运用基尔霍夫定律进行电流和电压的计算。
教学步骤:引入知识(10分钟)1.向学生介绍基尔霍夫定律的历史和背景,解释其在电路分析中的重要性和应用领域;2.提问:你们有没有遇到过电路分析的问题?有没有用过基尔霍夫定律解决问题的经历?概念讲解(20分钟)1.介绍基尔霍夫第一定律(节点定律):电路中每个节点处的电流代数和为零;2.通过图示示例演示如何应用节点定律进行电流计算;3.强调节点定义和电流的正负方向的选择;4.介绍基尔霍夫第二定律(环路定律):电路中各个回路的电压代数和为零;5.通过图示示例演示如何应用环路定律进行电压计算;6.提醒学生注意电压的正负方向的选择。
例题练习(30分钟)1.给学生分发或投影一些简单的电路图,让他们应用基尔霍夫定律进行解答;2.演示解答过程,引导学生思考和讨论;3.培养学生对电路图的理解和运用基尔霍夫定律解决问题的能力。
拓展应用(20分钟)1.给予学生一些复杂的电路图,让他们分组合作解决问题;2.引导学生思考更复杂的电路问题,并鼓励他们尝试分析和解决;3.分享一些实际应用中基尔霍夫定律的案例,激发学生对电路分析的兴趣。
总结与评价(10分钟)1.总结基尔霍夫定律的核心思想和应用方法;2.鼓励学生对自己的学习进行评价,提出问题和建议;3.引导学生思考如何将所学的知识应用到实际生活中。
教学资源:1. PowerPoint演示文稿/电子白板等;2.基尔霍夫定律的相关教学材料和例题。
评价方式:1.平时表现评价:观察学生对基尔霍夫定律的理解和应用情况,以及参与课堂活动的积极程度;2.课后作业评价:为学生出示一些电路问题,要求他们用基尔霍夫定律解答,并给予评分和详细解答反馈;3.小组合作评价:观察学生在小组合作中解决复杂电路问题的能力,评价他们的合作和沟通能力。
基尔霍夫定律优秀教案一、教学目标1. 让学生理解并掌握基尔霍夫定律的内容及应用。
2. 培养学生运用基尔霍夫定律分析电路的能力。
3. 提高学生对电路分析方法的认知,为后续课程打下基础。
二、教学内容1. 基尔霍夫定律的定义及原理。
2. 基尔霍夫定律在电路分析中的应用。
3. 基尔霍夫定律的实践操作。
三、教学重点与难点1. 重点:基尔霍夫定律的定义、原理及应用。
2. 难点:基尔霍夫定律在复杂电路分析中的应用。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解基尔霍夫定律的原理及应用。
2. 利用示例电路,演示基尔霍夫定律的分析过程。
3. 引导学生动手实践,巩固基尔霍夫定律的应用。
五、教学准备1. 教案、PPT及教学素材。
2. 电路图及实验器材。
3. 学生分组,每组配备实验器材。
六、教学过程1. 引入新课,讲解基尔霍夫定律的背景及重要性。
2. 讲解基尔霍夫定律的定义、原理。
3. 通过示例电路,演示基尔霍夫定律的应用。
4. 引导学生进行实践操作,分析实际电路。
5. 总结基尔霍夫定律的应用,布置课后作业。
七、课后作业1. 绘制一个简单的电路图,运用基尔霍夫定律进行分析。
八、课程评价1. 课堂表现:学生参与度、提问回答等情况。
2. 实践操作:学生动手实践的能力。
3. 课后作业:学生对基尔霍夫定律的应用掌握程度。
九、教学反思1. 反思教学方法,是否适合学生的学习需求。
2. 分析学生的学习反馈,调整教学内容和方法。
3. 不断提高自身教学水平,提升教学质量。
十、拓展阅读1. 《电路分析基础》:介绍电路分析的基本原理和方法。
2. 《基尔霍夫定律的应用》:深入讲解基尔霍夫定律在实际电路分析中的应用。
3. 《电路实验指导书》:提供电路实验的操作指导。
六、教学过程1. 引入新课,讲解基尔霍夫定律的背景及重要性。
2. 讲解基尔霍夫定律的定义、原理。
3. 通过示例电路,演示基尔霍夫定律的应用。
4. 引导学生进行实践操作,分析实际电路。
5. 总结基尔霍夫定律的应用,布置课后作业。
第一章:基尔霍夫定律简介1.1 基尔霍夫定律的发现及意义1.2 基尔霍夫定律的应用范围1.3 基尔霍夫定律与电路分析的关系第二章:基尔霍夫电流定律(KCL)2.1 基尔霍夫电流定律的表述2.2 基尔霍夫电流定律的证明2.3 基尔霍夫电流定律在电路分析中的应用实例第三章:基尔霍夫电压定律(KVL)3.1 基尔霍夫电压定律的表述3.2 基尔霍夫电压定律的证明3.3 基尔霍夫电压定律在电路分析中的应用实例第四章:基尔霍夫定律在复杂电路中的应用4.1 基尔霍夫定律在多个节点电路中的应用4.2 基尔霍夫定律在多个回路电路中的应用4.3 基尔霍夫定律在含有多个电源的电路中的应用第五章:基尔霍夫定律在实际工程中的应用案例分析5.1 基尔霍夫定律在电子电路中的应用案例5.2 基尔霍夫定律在电力电路中的应用案例5.3 基尔霍夫定律在其他领域中的应用案例第六章:基尔霍夫定律的数学表达及符号约定6.2 电流和电压的参考方向6.3 基尔霍夫定律的符号约定第七章:基尔霍夫定律的解析解法7.1 基尔霍夫定律的直接解法7.2 基尔霍夫定律的间接解法7.3 基尔霍夫定律解法的优势和局限性第八章:基尔霍夫定律的数值解法8.1 基尔霍夫定律的数值解法原理8.2 基尔霍夫定律的常见数值解法算法8.3 基尔霍夫定律数值解法的应用实例第九章:基尔霍夫定律与现代电路分析技术9.1 基尔霍夫定律与SPICE模拟器的结合9.2 基尔霍夫定律在电路仿真中的应用9.3 基尔霍夫定律在电路优化设计中的应用第十章:基尔霍夫定律在工程实践中的应用案例分析10.1 基尔霍夫定律在通信电路中的应用案例10.2 基尔霍夫定律在控制系统中的应用案例10.3 基尔霍夫定律在其他工程领域的应用案例第十一章:基尔霍夫定律的实验验证11.1 基尔霍夫定律的实验设置11.2 基尔霍夫定律的实验过程11.3 实验结果与理论分析的对比第十二章:基尔霍夫定律的局限性及拓展12.1 基尔霍夫定律的局限性12.2 基尔霍夫定律的拓展理论12.3 拓展理论在电路分析中的应用第十三章:基尔霍夫定律与其他电路分析方法的结合13.1 基尔霍夫定律与节点电压法的关系13.2 基尔霍夫定律与回路电流法的关系13.3 基尔霍夫定律与其他电路分析方法的比较第十四章:基尔霍夫定律在新技术中的应用14.1 基尔霍夫定律在可再生能源领域的应用14.2 基尔霍夫定律在物联网电路中的应用14.3 基尔霍夫定律在新型传感器电路中的应用第十五章:基尔霍夫定律的综合应用与挑战15.1 基尔霍夫定律在现代电路设计中的综合应用15.2 基尔霍夫定律在面临挑战时的应对策略15.3 基尔霍夫定律在未来电路技术发展中的展望重点和难点解析本文主要介绍了基尔霍夫定律的基本概念、数学表达、解法方法、实验验证以及在现代电路技术和工程实践中的应用。
基尔霍夫电流定律教案教案标题:基尔霍夫电流定律一、教学目标:1.理解基尔霍夫电流定律的概念和原理;2.掌握基尔霍夫电流定律的应用方法;3.能够分析和解决基尔霍夫电流定律相关的问题。
二、教学内容:1.基尔霍夫电流定律的概念和原理;2.基尔霍夫电流定律的公式及应用方法;3.基尔霍夫电流定律的应用实例。
三、教学重点:1.基尔霍夫电流定律的概念和原理;2.基尔霍夫电流定律的应用方法。
四、教学步骤:1.导入新课:引入学生对电流定律的基本概念:如欧姆定律等,准备一段小视频来展示如何利用欧姆定律计算电流大小。
然后,问学生是否了解其他与电流有关的定律,引出基尔霍夫电流定律的概念。
2.概念讲解:讲解基尔霍夫电流定律的概念:即在一个节点处,进入该节点的电流之和等于离开该节点的电流之和。
3.原理说明:通过图示和实际电路的示意图,讲解基尔霍夫电流定律的原理:即电流在电路中的流动与水在管道中的流动类比,电流在节点处的分布和守恒原理。
4.公式推导:推导基尔霍夫电流定律的公式:根据节点处的电流守恒原理,利用代数和方程的方法,推导基尔霍夫电流定律的公式。
5.应用方法:讲解基尔霍夫电流定律的应用方法:根据实际电路图,按照基尔霍夫电流定律的原理和公式,逐步分析电路中的节点和分支,计算各个分支中的电流大小。
6.实例演练:提供一些具体的电路案例,引导学生运用基尔霍夫电流定律进行实例分析和计算。
可以通过小组讨论、问题解答等形式,让学生进行实例演练。
7.扩展应用:给予学生一些较为复杂的电路图,并要求学生应用基尔霍夫电流定律进行分析和计算。
此环节,可以通过分组合作、课堂讨论等形式,激发学生的思维和团队合作能力。
8.连接知识点:总结基尔霍夫电流定律与其他电流定律(如欧姆定律)的关系,为后续课程的学习打下基础。
五、教学评价与作业:1.对学生进行课堂提问,评价学生对基尔霍夫电流定律的理解和应用能力;2.布置基尔霍夫电流定律相关的作业,如计算电流大小、解答问题等。
基尔霍夫定律优秀课程教案一、教学目标1. 让学生理解并掌握基尔霍夫定律的内容及应用。
2. 培养学生运用基尔霍夫定律分析电路的能力。
3. 提高学生对电路分析方法的认知,为后续课程打下基础。
二、教学内容1. 基尔霍夫定律的定义及背景。
2. 电流定律(KCL):节点电流方程。
3. 电压定律(KVL):回路电压方程。
4. 基尔霍夫定律的应用实例。
5. 练习题及解答。
三、教学方法1. 讲授法:讲解基尔霍夫定律的基本概念、原理和应用。
2. 案例分析法:分析实际电路,让学生学会运用基尔霍夫定律解决问题。
3. 练习法:课后布置练习题,巩固所学知识。
4. 小组讨论法:分组讨论,培养学生的合作能力。
四、教学准备1. 教材或教学资源。
2. 投影仪或黑板。
3. 电路图和实物电路。
4. 练习题及答案。
五、教学过程1. 导入:简要介绍基尔霍夫定律的背景和重要性。
2. 讲解基尔霍夫定律的基本概念:电流定律(KCL)和电压定律(KVL)。
3. 分析实际电路,演示基尔霍夫定律的应用:a. 电流定律的应用:节点电流方程的推导。
b. 电压定律的应用:回路电压方程的推导。
4. 布置练习题,让学生动手解决实际电路问题。
6. 布置课后作业,巩固所学知识。
7. 课程反馈:收集学生对课程的意见和建议,不断优化教学方法。
8. 课后辅导:针对学生学习中遇到的问题,进行个别辅导。
9. 课程评价:评估学生对基尔霍夫定律的掌握程度,为后续课程做好准备。
10. 拓展知识:介绍基尔霍夫定律在实际工程中的应用,激发学生的学习兴趣。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问,了解学生对基尔霍夫定律的理解程度。
2. 练习题解答:检查学生课后练习题的完成情况,评估其应用基尔霍夫定律解决问题的能力。
3. 小组讨论:观察学生在小组讨论中的表现,了解其合作能力和交流技巧。
4. 课程反馈:收集学生对教学过程、教学方法、教材等方面的意见和建议,不断改进教学。
七、教学拓展1. 介绍基尔霍夫定律在复杂电路分析中的应用。
基尔霍夫定律一、教学目标1、知识与技能目标掌握基尔霍夫电流定律的相关知识学会使用基尔霍夫电流定律求解电路问题2、过程与方法目标:深化对基尔霍夫电流定律的认识二、教学重点与难点基尔霍夫电流定律的相关知识三、教学方法讲授法讨论法练习法四、教学过程导入:上节课我们学习了四个复杂电路的基本术语:支路、节点、回路、网孔,大家还记得他们的区别吗?(通过下面这个图进行练习,找小组讨论,找组代表起来回答问题,图华仔黑板右侧非重要部位或者看PPT))好,这位同学回答的很好,请坐下,这节课我们要学习电路中非常重要的基尔霍夫定律。
基尔霍夫定律反映了电路中所有支路电压和电流所遵循的基本定理,它包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。
我们先来学习基尔霍夫电流定律,也称KCL定律。
(由于面试有时间限制,在选择讲解内容时要适当,保证能讲完)一、基尔霍夫电流定律1、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节点的电流之和。
(前面讲过,电荷的定向移动形成电流,在每一个节点上面电荷都是守恒的,那么你流入多少,流出就要多少。
所以,基尔霍夫电流定律实质上也是电流连续性的体现。
)2、实质上:大家看这个图节点A:I1、I2都流入A节点,I3 流出A节点由定义得A节点就有:I1 + I2= I3 (板书)对上式变形:I1 + I2- I3 =0(板书)这虽然是一个简单的数学式子的变化,但这在物理上就存在了新的含义。
通过这两个狮子我们总结出:基尔霍夫电流定律实际上存在两种表示方法。
3、表示方法第一种∑I入= ∑I出(就像I1 + I2= I3)(板书)第二种∑I = 0 (板书)(也就是说:在任一瞬间,一个节点上电流的代数和恒等于零。
)(但是!这个时候大家要注意电流流入、流出时候的符号,流入为正,流出为负)例题:通过这个简单的例子,注意运用KCL定律时,是根据电流的参考方向来列方程的,所以在列方程之前应标出电流的参考方向,流入流出政府说明。
课题:基尔霍夫电流定律(详案)项目目标:1.掌握基尔霍夫电流定律的内容2.能正确应用基尔霍夫电流定律3.培养学生的实验能力和观察能力4.培养学生应用知识解决问题的能力项目重点:基尔霍夫电流定律的内容及应用项目难点:基尔霍夫电流定律的应用教学媒体:计算机、大屏幕投影仪教学课时:1教学课型:新授课教学方法:启发诱导、实验观察、分析推理、练习巩固教学过程:一.引入回忆旧知识:我们在第一个项目中学习了简单的串、并联电路,串、并联电路中电流的分别具有什么特点呢?(提问,学生回答,老师强调两个要点)二•新授课任务一:通过旧知识得出新结论R1R3R2R4前面已经学过了简单的串、并联电路,了解了串、并联电路的特点,出示图,请同学们分析:(1)R]、R2、R3、R4四个电阻的连接关系学生答:R]、R2并联,R3、R4并联,然后两部分串联(2)如果该电路两端加电压,则在电路中形成电流,写出四个电流的关系学生答:I1+I2=I3+I4利用电流关系式引导学生对图分析:(1)从方向上看,I.12对于A点有什么相同?学生答:流进A点(2)从方向上看13、I4对于A点有什么相同?学生答:流出A点得出结论:(边分析边板书)流进A点的电流之和等于流出A点的电流之和。
该结论在其它电路中是否成立呢?我们通过实验来验证一下:任务二:学生实验,总结实验结果(请学生分析这三个电流的关系:)流进A点的电流为:I]+I2=12+18=30mA流出A点的电流为:I3=30mA因此有:I1+I2=I32:归纳总结(由学生完成从而得出结论:流进A点的电流之和等于流出A点的电流之和将A点进行推广,先给出节点的定义支路:电路中具有两个端钮且通过同一电流的无分支电路。
节点:电路中三条或三条以上支路的联接点。
(用前面练习和实验中的图巩固支路和节点的概念)支路概念巩固练习:前面两电路中,哪些是支路?(由学生回答节点概念巩固练习:实验图中B点是不是节点?对于B点基尔霍夫电流定律是否同样适用,验证一下。
《基尔霍夫电流定律》教案一、教材分析“基尔霍夫电流定律”(以下简称KCL)选自陈雅萍编写的教育部规划教材《电工技术基础与技能》第三章“复杂直流电路”中第六节的部分内容,是在学习了简单直流电路中简单的理论(欧姆定律、串并联电路等)的基础上,进一步揭示了电路的本质关系的一个重要的定律之一。
它是分析解决电路问题的金钥匙。
二、学情分析我们面对的是职业学校的学生,虽然学习了简单电路的有关知识,但对电路学习的概括能力还没形成,抽象思维能力较弱。
因此希望教师为他们创建一个形象归纳的学习环境,提供一个能发表自己见解和表现自己才能的平台。
三、教学理念通过学生做中体会,结合实际,激发学生的情感参与,增强学生的合作意识,培养学生的创新精神,着重体现以下思想:1 启发式教学的指导思想的前提下,多种教法并存。
2 以充分调动学生多种感官参与,合作、自主、探究性有效学习。
3 通过实物实验平台,调动学生学习的积极性。
四、教学目标根据本节课的教学内容及特点,以及教材大纲对学生的要求,结合学生现有的知识水平和理解能力,确定本节课的教学目标如下:1 知识目标(1 )理解支路、节点、回路、网孔的概念。
(2)理解KCL(两种描述)及其推广的内容。
2 能力目标(1)掌握应用KCL及其推广列节点电流方程。
(2)培养学生透过实验现象看到事物本质,把感性知识上升到理论知识的能力3 情感目标(1)培养团队协作学习的精神。
(3)培养学生爱动脑、勤思考的良好习惯,努力学好基础知识和技能,为将来攀登科学高峰打下扎实的基础。
五、教学重、难点1 重点:KCL内容的导出与理解。
2 难点:KCL推广的应用。
六、教具准备1 实验线路板,可调稳压电源,数字万用表,导线若干。
2 在电工实验室授课,有多媒体。
七、教学方法1.实验法。
可以培养学生实验操作能力,养成在试验中获得知识的好习惯。
2.小组讨论法。
通过教师主导让学生积极讨论,主动探究问题的本质,并提高学生的归纳能力。
青岛交通职业学校课时教案
年 月 日
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图(1) 图(2)
结论:
图(1)有且仅有一条有源支路,可用电阻的串并联进行化简,是简单电路;解答简单电路的方法是欧姆定律。
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。
【新课讲解】
、请学生观察实验现象,从实验中得出基尔霍夫第一定律的系列知识:(1) 内容:在任一时刻,对电路中的任一节点,流入节电的电流之
和等于流出节点的电流之和。
(2) 公式:
∑∑=出入
I I
(3) 定律讨论的对象:节点电流
(5)基尔霍夫第一定律的应用:
【例】如图所示电桥电路,已知
试求其余电阻中的电流
参考方向:任意假定的方向。
若计算结果为向与参考方向相同;计算结果为。
课堂小结】
、支路、节点、回路、网孔的理解
2、电路如图所示,求I1、I2的大小
3、思考:若电路有n个节点,可列几个独立的电流方程?。
基尔霍夫定律一、教材地位与作用二、教学目标与要求1、知识目标2、能力目标3、情感目标三、教学重点与难点重点:难点:四、学生情况分析五、教学模式与方法六、教学实施过程1、课程导入2、几个基本概念1)支路:通常情况下,电路中通过同一电流的分支。
2)节点:电路中三条或三条以上支路的连接点。
3)回路:电路中任一闭合路径。
4)网孔:独立回路,内部不含其它支路。
如图所示3、基尔霍夫定律⑴定义KCL 是指在任何时刻,连接电路中任一节点的所有支路电流的 代数和恒等于零。
即:,1=0若规定流入节点的电流为正值,流出节点的电流为负值,则图 1-37中,对节点B 有I 1 +12 -13 = 0也可表示为\ + I 2=I 3即:在任一时刻流进节点的电流等于流出该节点的电流。
(2)推广应用 基尔霍夫电流定律也可推广应用于包围几个节点的图中有: 3条支路: 2个节点: 3个回路: 2个网孔: BAD 、BD 、BCD B 、D BADB 、BCDB 、ABCDA BADB 、BCDB闭合面(广义节点),即在任一时刻,通过任何一个闭合面的电流代数和恒等于零。
也就是说,流入闭合面的电流等于流出闭合面的电流。
解:由KCL 定律得:14+1「1・・J D =3A4、基尔霍夫电压定律(1)定义KVL 是指在任一回路中,从任一点以顺时针或逆时针方向验回 路绕行一周,所有支路或元件的代数和恒等于零。
即:'U = 0由KCL 得:(3)练习图示电路中, 1A +I B +I C =0已知I A 」B 」C=1A ,求I D O I D注:为了应用KVL,必须指定回路的绕行方向,若电压的参考方向 与回路的绕行方向一致时取正号,反之取负号。
图 1-39如图所示,列出回路CADBC 的电压方程式(沿顺时针方向,从B 点开始)由KVLU S +U 1+U 2+U 3=0 (2)推广应用基尔霍夫电压定律不仅适用于闭合回路,也可以推广应用到回路 的部分电路(开路电压)。
教学设计微课程名称:基尔霍夫电流定律所属课程:电路分析所属学科:工学所属专业:电气工程及其自动化适用对象:电气、电子类本科学生课程属性:专业基础课教师姓名:王玉芳所在院校:山东英才学院本次课的教学是本着:体现“以能力为本位”、“以学生为中心”、“理论实践一体化”、“以实践为主线”等先进理念展开的教学设计。
一、教学背景“电路分析”课程是我院电气工程及其自动化、电子信息工程等专业的专业基础课,核心必修课,同时也是一门实践性和应用性很强的课程。
它既是电气与电子类专业课程体系中数学、物理学等基础课的后续课程,又是电气与电子类所有专业的后续专业基础课和专业课的基础。
在整个电气与电子类专业的人才培养方案和课程体系中起着承前启后的重要作用。
“电路分析”课程的任务主要是讨论线性、集中参数、非时变电路的基本理论一般分析方法,使学生掌握电路分析的基本概念、基本原理和基本方法,提高分析电路的思维能力与计算能力,以便为学习后续课程奠定必要的基础。
微课“基尔霍夫电流定律”,属于“电路分析”课程中“电路的基本概念和分析方法”章节内的重点、难点。
本微课程“基尔霍夫电流定律”,是在已经学习了有关电路和电路模型的基本概念、电路的基本物理量、欧姆定律的基础上进行的。
学生对基尔霍夫电流定律内容的掌握程度,直接影响到以后的学习,是后续章节的基础。
这部分内容的理论学习过程中,有些知识点比较抽象,学生难以理解。
因此对于课程理论教学的教学环节、教学形式、手段和方法等均提出了新的要求。
二、教学目标根据“电路分析”课程大纲对基尔霍夫电流定律这个知识点的具体要求,同时针对学生的认知水平,结合教材,在教知识的同时也要培养能力的原则,确定教学目标如下:1.知识目标C1)掌握复杂电路中支路和节点的概念;C2)理解基尔霍夫电流定律的内容,包括定律的两种叙述和一个推广。
2.能力目标CD能应用基尔霍夫定律列节点电流方程;(2)能应用基尔霍夫电流定律解决电路中的问题。
附件:教学设计方案模板
(2)支路电流法分析及计算复杂直流电路。
教学难点:
(1)基尔霍夫电流的推广;
(2)电流的方向判定。
三、学习者特征分析
1.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。
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。
2.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。
3.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识的学习,不懂得理论与实践的关系。
四、教学过程
1.复习旧课
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?
2.任务导入,明确学习目标
提出问题:
是否所有的电路都可以用我们所学的欧姆定律、串
并联电路的关系来分析和计算呢?你能求出电路中电
流I1、I2、I3的大小吗?
显然,我们前面学过的知识无法解决复杂电路的分
析计算问题,那么我们就要寻找可以分析和解决复杂电
路的方法,这就是这次课我们要探究的内容—基尔霍夫定律。
)
3.任务实施(授新课)
1)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,US1和R1、US2和R2、R3分别组成三条支路)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。
(如图电路中,a、c都是节点)
回路:电路中的任意一个闭合路径。
(如图,
aR3cba、abcda、aR3cda三条回路)
网孔:内部不含支路的回路。
(如图中,
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?
2)基尔霍夫电流定律(KCL):
内容:
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ΣI流入=ΣI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?
[讲授] 流入有:I1、I3
流出有:I2、I4、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“→”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。
如图中,对于封闭面S来
说,有I1 + I2 = I3。
(2)对于网络 (电路)之间的电流关系,仍
然可由电流定律判定。
如图中,流入电路B中
的电流必等于从该电路中流出的电流。
若两个网络之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I1 = 25 mA,I3 = 16 mA,I4 = 12 A,试求其余电阻中的电流I2、I5、I6。
解:在节点a上:
I1 = I2 + I3
则I2 = I1- I3 = 25 - 16 = 9 mA
在节点d上:
I1 = I4 + I5
则I5 = I1 - I4 = 25 - 12 = 13 mA
在节点
b上
I2 = 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。
课堂练习:求封闭面的电流
4.任务检测, 目标评价反馈
1)求图a电路中的电流I1和I2的大小和方向。
图a
2)求图b电路中的各支路电流。
已知E1=130V,E2=117V,Rc1=1KΩ,Rc2=0.6KΩ,RL=24KΩ。
学生自评(不足、优势)、互评(互相评价)、总评(总体评价)
5.任务小结,巩固拓展知识
1)归纳小结本次任务学习内容;
2)布置课外作业和知识拓展思考题。
五、教学策略选择与信息技术融合的设计
教师活动预设学生活动设计意图
复习旧知
提问
引导学生复习旧知识
思考
回答问题
温故知新
承上启下
任务导入,明确学习目标思考激发兴趣。