基尔霍夫教案.docx
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基尔霍夫教案
江苏省宜兴中等专业学校
教
案
授课者:
陆莲
授教学科:
电工技术基础与技能
授教课题:
基尔霍夫电流定律
授教班级:
电子122
授教时间:
授教地点:
实训楼B510
一、【学习任务】
1、能力目标:
(1)培养学生熟悉电工实验仪器的使用能力;
(2)培养学生电工技术电路的连接以及测试能力;
(3)培养实际操作能力及独立思考、钻研、探究新知的能力。
2、知识目标:
(1)理解支路、节点、回路及网孔等基本概念;
(2)掌握基尔霍夫定律的内容;
(3)应用基尔霍夫定律进行计算。
3、情感目标:
(1)培养学生善于观察、乐于尝试、独立思考的自学能力;
(2)培养学生互助协作的精神。
4、德育目标:
(1)培养学生养成良好的行为习惯;
(2)锻炼学生规范操作,加强安全意识。
二、【教学指导】
【指导思想】
本节课突出“以能力为本位,以学生为主体”的职业教育思想,以及根据课堂教学12字方针——“能力目标、任务训练、学生主体”来设计本节课的教学环节。
选材上,根据《电工技术基础与技能》课程教学大纲要求,基尔霍夫定律是电工基础学习的基本定律,是理解电路有关定理和分析电路的基础知识,是计算和分析复杂直流电路的基本定律,所以是学生必须掌握好的知识点之一。
本次课将理论结合实验采用“理实一体化”的教学模式,使用“任务驱动”教学法,激发学生的学习兴趣,同时在教学的过程中,注重学生主体性的发挥。
【学情分析】
学生在学习该知识之前,已经有了一定的基础,结合以往所学知识,可激发学生学习的积极性,通过任务式的教学情境,让学生参与到知识应用的过程中,从而加深对知识的理解。
在教学过程中,可以通过让学生合作交流与实验训练等方式,使教材的书面知识转换为学生的动手能力。
本节课操作性较强,在课堂中,教师要起主要引导作用,引导学生完成具体任务。
以小组合作的形式,让学生充分参与到对任务完成情况的检查、评价和问题总结中。
提高学生的学习积极性,并培养学生互帮互助、团结合作的精神。
【教学重点】
1、支路、节点、回路及网孔等基本概念;
2、掌握基尔霍夫电流定律的内容;
3、复杂电路中电流压的测量;
4、基尔霍夫电流定律的应用。
【教学难点】
1、充分理解支路、节点、回路及网孔等基本概念;
2、熟练掌握基尔霍夫电流定律的应用。
【教学模式与方法】
新课程背景下实现有效教学,从主体参与、合作学习、差异发展、体验成功各个方面综合考虑。
本课程任务的开设,可以使学生在实验操作过程中,引导学生全更深层的理解和掌握所学知识点,鼓励学生去发现、分析、探讨、解决问题的能力。
教学过程中,教师一方面充分肯定学生的工作,另一方面提出更高要求,激发学生学习动力。
同时,发挥学生对知识的综合运用能力,并且以学案导学教学法将新旧知识相结合、理论与操作相结合。
在任务完成过程中,通过小组合作、小组实验、小助手指导,最后完成任务的形式。
学生按评价标准进行自评、互评,结合教师点评,从而让学生分享成果的快乐。
力求在学习专业技能的同时,能够培养学生团结互助、良性竞争的良好的职业素养。
【课型与课时】
新授1课时
【课前师生准备】
教师准备:
任务设计,搜集素材,准备实验器材
学生准备:
预习相关内容,完成学案
三、【学习活动】
〖回顾旧知,任务导入〗
查一查:
检查学生通过自主复习,结合学案完成对上一章知识的掌握情况。
(学生自主完成复习,课前老师批阅学案,课堂教师检查学生复习情况并对学案进行讲解)
一.简单直流电路的相关知识回顾
1.讲述所给电路的串并联情况?
2.已知如图电路,计算所给电路中各支路中电流,求I1,I2,I3。
解:
R=0.51+(0.33+1)//1+0.51≈1.59Ω
I1=E/R=6/1.59≈3.77mA
I2=-1/(1+1.33)*3.7≈-1.62mA
I3=1.33/(1+1.33)*3.77≈2.15mA
3.求A,D点电位,VA,VD.
解:
令C点为参考点,则VC=0V,
由上题可知I2=-1.62mA,
所以,VA=I2*R2=1*1.62=1.62V。
VD=0.33*(-1.62)=0.5346V
想一想:
在左图的基础上,右边多加一个12V的直流电源,同学们还能计算出各支路电流吗?
(引入什么是复杂直流电路)
得出结论:
图1可以用电阻的串、并联来化解,是简单直流电路;解答简单直流电路的方法是欧姆定律。
图2不能用电阻的串并联关系进行化解成一个单回路电路,是复杂直流电路;解答复杂直流电路的方法是?
基尔霍夫定律
〖任务实施,讲授新知〗
任务一:
基尔霍夫定律的铺垫:
认识复杂直流电路的几个概念。
查一查:
知识准备,检查学生结合学案通过自主预习,对新知识基本概念的掌握情况。
(学生自主完成预习,课前老师批阅学案,课堂教师检查学生预习情况并对学案进行讲解)
一.几个关于复杂直流电路的概念
1.学生陈述概念。
(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:
电路中三条或三条以上支路的联接点。
(3)回路:
电路中任一闭合的路径。
(4)网孔:
内部不含支路的回路。
2.教师展开讲解,着重突出疑点难点的讲解,并举例说明。
(1)支路:
无分支,电流相同。
电路中的AFED、AD、ABCD均为支路,该电路的支路数目为b=3。
(2)节点:
用导线直接相接的节点只能算一个。
电路的节点为A、D两点,该电路的节点数目为n=2。
(3)回路:
有几个口就算几个回路,可以重叠。
电路中的FADEF、ABCDA、FABCDEF路径均为回路,该电路的回路数目为l=3。
(4)网孔:
其中只能有一个口,不能重叠。
电路中的FADEF、ABCDA回路均为网孔,该电路的网孔数目为m=2。
二.学生小组讨论思考,指出下图中电路的支路、节点、回路及网孔?
(1)
(2)
任务二:
基尔霍夫电流定律的验证:
通过实验,测得给出复杂直流电路中各支路电流值,得出结论,归纳出基尔霍夫电流定律。
猜一猜:
复习题中,我们已经算出该图中各支路电流,
I1=3.77A,I2=-1.62A,I3=2.15A
我们能发现三者之间存在一个什么样的关系?
大胆猜想一下,是否能得出一个什么结论呢?
(由个小组代表回答)
(答:
发现I1=I2+I3,发现无论是A节点还是D节点,流进去的总电流等于流出来的总电流。
那针对这个电路是这样,那么其他电路是不是也有这样的情况呢?
接下来引入基尔霍夫电流实验,验证着个结论的正确性。
)
测一测
(一):
1.请小组讨论,然后派代表上来讲解,怎样接线,以及接线时的注意点。
教师补充完善。
2.各小组按以下步骤完成接线,举手示意老师,检查无误后通电,测试数据。
(1)接线员根据上图接好电路,选择开关应拨在正确位置,断开的地方应该接通,不用的电流测试点应该短接。
(2)分别将两路直流稳压源接入电路,调试直流稳压电源,令E1=6V,E2=12V。
(3)将直流数字毫安表分别接入I1、I2、I3,读出相应的电流值。
(4)记录员将所测数值填入表格。
注意:
1.接线时注意电流、电压表正负极。
2.不使用的电流测试点,注意要把它短接。
3.选择电流、电压表量程时,要从大到小,直到数据正常显示为止。
4.接电路或更换线路时,必须要断电,注意用电安全。
任务操作:
(1)因为之前也有一定的实验基础,课前为了更好地完成实验,教师对各小组组长先作了一定培训,所以可以先由个小组派代表,主动上来讲解,实验过程应该如何进行,有哪些注意点。
(2)各个小组成员分工完成,接线好了之后,举手示意老师,进行通电。
然后测试,填写数据。
(3)先完成的小组记录员上黑板填写数据,最后进行小结,根据数据能得出什么结论。
测一测
(二):
1.如果将图中右侧电源改成-12V又将如何去接?
请同学回答。
2.各小组按以下步骤完成接线,举手示意老师,检查无误后通电,测试数据。
(1)接线员根据上图接好电路,选择开关应拨在正确位置,断开的地方应该接通,不用的电流测试点应该短接。
(2)分别将两路直流稳压源接入电路,调试直流稳压电源,令E1=6V,E2=-12V。
(3)将直流数字毫安表分别接入I1、I2、I3,读出相应的电流值。
(4)记录员将所测数值填入表格。
注意:
1.接线时注意电流、电压表正负极。
2.接电路或更换线路时,必须要断电,注意用电安全。
3.不使用的测电流点,在电路接通的过程中药注意把它短接。
4.选择电流、电压表量程时,要从大到小。
任务操作:
(1)各个小组成员分工完成,接线好了之后,举手示意老师,进行通电。
然后测试,填写数据。
(2)先完成的小组记录员上黑板填写数据,最后进行小结,根据数据能得出什么结论。
图号
数值类型
I1/mA
I2/mA
I3/mA
节点A上
电流代数和
节点D上
电流代数和
复习题
计算值
3.77A
-1.62A
2.15A
图一
测量值
图二
测量值
结论:
通过两组实验,我们发现电路中任一节点都满足,流入总电流等于流出总电流。
进而得出基尔霍夫电流定律。
基尔霍夫电流定律(KCL):
1.内容
表述一:
在任意时刻,电路中流入任一节点的电流之和,恒等于从该节点流出的电流之和。
公式:
∑I入=∑I出
表述二:
在任何时刻。
电路中任一节点上的各支路电流代数和恒等于零。
其中规定:
流出节点的电流取正号,流入节点的电流取负号。
公式:
∑I总=0
2.适用场合
该定律是一个普遍成立的定律:
不仅适用于直流电路,也适用于交流电路;不仅适用于线性电路,也适用于非线性电路;不仅适用于实在的节点,也适用于广义的节点(封闭面)。
任务评价:
根据评分表,按照各小组完成情况,进行自评,组评和师评。
四、【任务训练】
任务三、基尔霍夫电流定律的应用:
通过做题,检查学生对基尔霍夫定律的掌握情况,进一步使学生更熟练地运用基尔霍夫电压定律解题。
做一做:
1.如图所示,为一网络的一部分。
已知I1=3A,I2=-4A,I3=5A,
I5=-1A,问I4为多少?
解:
由基尔霍夫定律可知:
I4+I2+I5=I1+I3
所以:
I4=I1+I3-I2-I5=3+5-(-4)-(-1)=13A
做一做:
2.如图所示,为一网络的一部分。
则I1=18A,I2=7A。
解:
I1=10+5+3=18A
I2=10+2-5=7A
任务操作:
(1)由学生自主做题,主动讲解
任务评价:
根据评分表,按照各小组完成情况,进行自评,组评和师评。
〖任务延伸〗
做一做:
3如图所示电路图,E1=E2=10V,R1=R2=10Ω,I1=1A,I2=-3A,问I3为多少?
〖任务总结〗
你认为整个任务你的完成情况(引导学生完成各知识点的概括总结)
1.本任务所学知识有:
本节课的重点是通过实验的方式得出基尔霍夫定律,并熟练掌握此定律,在此基础上能熟练应用。
2.本任务所学知识和技能中最容易出错的是:
3.你想对老师说的话是:
五、【课后作业】
1.认真完成学案;
2.完成课后练习P584
(1)、
(2);
3.温顾基尔霍夫定律,预习基尔霍夫电压定律。
任务实施评价表
考评内容
基尔霍夫电流定律
班级
姓名
组号
组长
组员
评价指标
具体标准
分值
教师(40%)
小组(30%)
学生(30%)
专
业
知
识
技
能
掌
握
课前
预复习
认真完成学案
10
任务一
根据老师的提示,正确回答相关问题
8
任务二
根据相关提示,完成实验,并得出准确的结论
20
任务三
快速而准确的完成课堂练习题
12
课后
作业
认真完成课后作业以及下节课预复习
10
道
德
与
情
感
能
力
培
养
出勤
按时到上课,学习准备就绪
10
道德自律
自觉遵守纪律,有责任心和荣誉感
10
学习态度
积极主动,不怕困难,勇于探索
10
团队
分工合作
能融入集体,愿意接受任务并积极完成
10
考评辅助项目
填表说明
1.考评满分为100分,60分以下为不及格;60~74分为及格;75~84分为良好;85分及以上为优秀。
2.100分值中60分为基本分,为除去任务一、二、三以外的环节,任务一、二、三的环节为加分环节,上课时由老师评分。
没有加分则为零分。
学案
3.1基尔霍夫电流定律
【任务目标】
2、能力目标:
(1)培养学生熟悉电工实验仪器的使用能力;
(2)培养学生电工技术电路的连接以及测试能力;
(3)培养实际操作能力及独立思考、钻研、探究新知的能力。
2、知识目标:
(1)理解支路、节点、回路及网孔等基本概念;
(2)掌握基尔霍夫定律的内容;
(3)应用基尔霍夫定律进行计算。
3、情感目标:
(1)培养学生善于观察、乐于尝试、独立思考的自学能力;
(2)培养学生互助协作的精神。
4、德育目标:
(1)培养学生养成良好的行为习惯;
(2)锻炼学生规范操作,加强安全意识。
【回顾旧知,任务导入】
一.简单直流电路的相关知识回顾
(1)讲述所给电路的串并联情况?
(2)已知如图电路,计算所给电路
中各支路中电流,求I1,I2,I3。
(3)求A,D点电位,VA,VD.
想一想:
在上图的基础上,右边多加一个12V的直流电源,同学们还能计算出各之路电流吗?
【任务实施,讲授新知】
任务一:
基尔霍夫定律的铺垫:
认识复杂直流电路的几个概念。
一.几个关于复杂直流电路的概念
1、支路:
2、节点:
3、回路:
4、网孔:
(二)指出图2电路的支路、节点、回路及网孔?
任务二:
基尔霍夫电流定律的验证:
通过实验,测得给出复杂直流电路中各支路电流值,得出结论,归纳出基尔霍夫电流定律。
猜一猜:
复习题中,我们已经算出该图中各支路电流,
I1=3.77A,I2=-1.62A,I3=2.15A
我们能发现三者之间存在一个什么样的关系?
大胆猜想一下,是否能得出一个什么结论呢?
测一测
(一):
1.请小组讨论,然后派代表上来讲解,怎样接线,以及接线时的注意点。
2.各小组按以下步骤完成接线,举手示意老师,检查无误后通电,测试数据。
(1)接线员根据上图接好电路,选择开关应拨在正确位置,断开的地方应该接通,不用的电流测试点应该短接。
(2)分别将两路直流稳压源接入电路,调试直流稳压电源,令E1=6V,E2=12V。
(3)将直流数字毫安表分别接入I1、I2、I3,读出相应的电流值。
(4)记录员将所测数值填入表格。
注意:
1.接线时注意电流、电压表。
2.不使用的电流测试点,注意要把它。
3.选择电流、电压表量程时,要,直到数据正常显示为止。
4.接电路或更换线路时,必须要,注意用电安全。
测一测
(二):
1.如果将图中右侧电源改成-12V又将如何去接?
请同学回答。
2.各小组按以下步骤完成接线,举手示意老师,检查无误后通电,测试数据。
(1)接线员根据上图接好电路,选择开关应拨在正确位置,断开的地方应该接通,不用的电流测试点应该短接。
(2)分别将两路直流稳压源接入电路,调试直流稳压电源,令E1=6V,E2=-12V。
(3)将直流数字毫安表分别接入I1、I2、I3,读出相应的电流值。
(4)记录员将所测数值填入表格。
注意:
(同上)
填写数据:
图号
数值类型
I1/mA
I2/mA
I3/mA
节点A上
电流代数和
节点D上
电流代数和
复习题
计算值
3.77A
-1.62A
2.15A
图一
测量值
图二
测量值
【任务训练】
任务三、基尔霍夫电流定律的应用:
通过做题,检查学生对基尔霍夫定律的掌握情况,进一步使学生更熟练地运用基尔霍夫电压定律解题。
做一做:
1.如图所示,为一网络的一部分。
已知I1=3A,I2=-4A,I3=5A,
I5=-1A,问I4为多少?
做一做:
2.如图所示,为一网络的一部分。
则I1=,I2=。
【任务延伸】
做一做:
如图所示电路图,E1=E2=10V,R1=R2=10Ω,I1=1A,I2=-3A,问I3为多少?
【任务总结】
你认为整个任务你的完成情况(引导学生完成各知识点的概括总结)
1.本任务所学知识有:
2.本任务所学知识和技能中最容易出错的是:
3.你想对老师说的话是:
【课后作业】
1.认真完成学案;
2.完成课后练习P584
(1)、
(2);
3.温顾基尔霍夫电流定律,预习基尔霍夫电压定律。
4.思考:
如果要验证基尔霍夫电压定律,该如何接线?
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