基尔霍夫定律课程教案
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学科 《电工学》 课题 §1－5《基尔霍夫定律》 班级 机电 57 班
人数 47
课时 2 学时 课型 教授课 周 次 第九周 授课时间 2008 年 4 月 23 日星期三第 5、 6 节
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 、掌握基尔霍夫两定律所阐述的内容
3、应用基尔霍夫两定律进行计算
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
教具 及参考书 1、完整的基尔霍夫定律实验板一块 2、万用表三支 3、多媒体课件 4、电化教学设备
5、连接导线若干
6、电阻若干
参考书：《电工与电子基础》 （机工 4 版）
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 本节课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。 教学方法与 教学手段 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。 【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，请学生分析两电路的不同 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】 （75 分钟 ）
1、进入多媒体课件，以下图为例讲解几个基本概念，并 通过
动画效果加以理解：
教学 过程 Ⅰ
通过相关知 识的复习，将问 题引入到本 教 学课题中。
注：在复习 已有知识的基础 上，引出简单电 路和复杂电路的 概念，提出解决 复杂电路的依 据，从而激发学 生学习基尔霍夫 定律的欲望。
板书课题： 基尔霍夫定律
图（1） 图（ 2） 教学方法与 教学手段 教学内容
教学
过程
路、几个网孔？ 得出： ⑴ 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？ （生答略）
师： 图中共有 5 条支路，支路电流分别标于图中。 ⑵ 节点：三条或三条以上 支路的连接点。（生答略） 中共有
a、 b、 c 三个节点。
⑶ 回路 ：电路中任何一个 闭合 路径。（生答略）师： 有 6 个
回路。 ⑷ 网孔：中间 无任何支路穿过 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？）
（生答略）师：对，图中最简单的回路 aR1R2a,aR2R4ba,bR 4R5b 三个是网孔。
师： 图 图中共
动动脑筋 〗请问下列电路有几条支路、几个节点、几个回 生答略） 师 答 ： 6 条支路
4 个节点
7 个回路
3 个网孔
出 示 EWB 仿真模型演 示，了解电路 组成，以此集 中学生注意 力。
得出结论：同 一支路中电 流处处相等。
注：名词解 释采用问答形 式，以增强学生 学习的主动性， 促使教学效果在 教师与学生互动 中得到较好的体 现。 教学 程序 教学方法与 教学手段 教学内容
2、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： 老师按照左图接通电源， 请同学们 仔细观察各电流表的读数，Ｉ 1＝1A ， Ｉ2＝2A，Ｉ3＝３A 测量结果表明： Ｉ 1＋Ｉ 2 ＝Ｉ 3 ，对节点 a 而言，Ｉ1 和Ｉ 2为流入节点的电 流，Ｉ 3为流出节点的电流，由此可得： ⑴ 内容 ：在任一瞬间，对电路中的任一节点，流进 某一节点的电流之和恒等于流出该节点的电流之和。 ⑵ 公式： I 进
⑶ 定律讨论的对象： 律又称为 节．点．电．流．定．律． ） 〖例 1 〗请指出左图电路中有几条 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 +I 3 I2 I4 I5 =0 上式表明：若规定流入节点的电流以为“＋Ｉ”，流 出节点的电流为“－Ｉ”，则节点电流定律又可叙述为： 在任一瞬间通过电路中任一节点，流入（或流出）该节点 电流的代数和恒等于零。 即可得 节点电流定律的第二种表述 ：
即： I 0 3、基尔霍夫第一定律的应用：
例 2】如图所示电路，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： Ｉ1+Ｉ3＝Ｉ2+ Ｉ4+ Ｉ5
则：Ｉ 5＝Ｉ 1+Ｉ 3 Ｉ4 Ｉ 2 ＝ 1+5+3 2=7A
I出
节点电流（ 故基尔霍夫第一定
实验中强调 电流 表连接 的 正确 性和对 各 支路 电流的 观 察
实．验．分．析．（．讨．论．）．
注：由实验导 出基尔霍 夫第 一 定律的内容，说服 力强 板书内容及公式
学生答：电路 中有五条支路， 节 点电流方程为： I1 I3 I 2 I 4 I
5
板书公式 教学 程序 教学内容
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：
节点电流不仅适用于节点，还可推广于任意假设的封 闭面来说 ,它仍然成立。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= I AB ICA
IB= I BC IAB
IC= I CA IBC 上面三式相加可得： IA +I B +I C=0 或 I 0 即：流入此闭合曲面的电流恒等于流出该曲面的电流。 5、基尔霍夫第二定律（回路电压定律） 进入实验环节， 探讨基尔霍夫第 二定律 的有关知识： ⑴内容： 在任一瞬间，对任一闭 合回路，沿回路绕行方向上各段电压 代数和恒等于零 。 ⑵公式： U 0 ⑶定律讨论的对象： 回路上的电压（ 故基尔霍夫第二 定律又称为 回．路．电．压．定．律． ） 教学方法与 教学手段 通过实验揭 示了 任意回 路
中各 路电压 的 相互关系
板书公式
电流定律的推广应用 教学 程序 教学方法与 教学手段 教学内容
⑷通过对下列问题的讲解，归纳出利用 U = 0 列回 路电压方程的方法 【讨论】 请用基尔霍夫第二定律列出下图回路电压方程。
列回路电压方程的方法：
亦即： E IR 上式表明： 在．任．一．回．路．循．环．方．向．中．，．回．路．中．各．电．动．势． 的．代．数．和．恒．等．于．各．电．阻．上．电．压．降．的．代．数．和．。． 6、基尔霍夫第二定律的推广应用：
基尔霍夫第二定律也可以推广应用于不完全由实际元 件构
通过对问 题的讨论，活跃 课堂气氛，调动 主观能动性，扩 展思维，得出答 案
（ a）任意选定未知电流的参考方向 （如上图所示）； （b ）任意选定回路的绕行方向； （ c）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） ； （d ）确定电源电动势正负 （若绕行方向与电动势方向相反，
电动势取正值；反之取负值） 综上所述， 参考方向可得： 按标注方向循环一周，根据电压与电流的
Uca+U ad+U db +U bc=0 GB1 I1R1+I 2R2 GB 2 =0
假定沿 cadbc 绕 行
即： 或: 由此，得出基尔霍夫第二定律的另一种表达形式： GB IR
GB1 GB 2=I 1R1 I2R2
注：各电阻 上电压和各电动 势前正负号确定 是教学的重点和 难点，这里专门 进行强调。以帮 助学生理解
