基尔霍夫定律优秀教案设计Word格式.docx

基尔霍夫定律优秀教案设计Word格式.docx

《基尔霍夫定律优秀教案设计Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基尔霍夫定律优秀教案设计Word格式.docx（24页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第1课时

①回顾简单电路

②引出复杂电路的概念，提出解决复杂电路的依据---基尔霍夫定律

师：

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。

图

（1）图

（2）

教师总结:

①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。

②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。

回忆

分析总结两个电路的不同之处

放幻灯片1

新授

一、基本概念

R1

1、支路：

由一个或几个元件首尾相接组成的无分支电路。

在同一支路内，流过所有元件的电流相等。

2、节点：

三条或三条以上支路的连接点。

3、回路：

电路中任何一个闭合路径。

练习1：

在下图所示电路中

（1）有几条支路？

分别是哪几条？

（2）有几个节点？

分别是哪几个？

（3）有几条回路？

二、基尔霍夫电流定律

1、形式一：

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。

I入=I出

〖例1〗请指出下图电路中有几条支路，并用基尔霍夫第一定律列出节点电流方程。

2、形式二：

在任一电路的任一节点上，电流的代数和永远等于零。

I=0

规定：

若流入节点的电流为正，则流出节点的电流为负。

练习2：

电路如图，求I1、I2的大小。

〖例2〗对A、B、C三个节点应用基尔霍夫电流定律列方程。

3、推广：

基尔霍夫电流定律也可应用于任意假定的封闭面。

流入封闭面的电流之和等于流出封闭面的电流之和。

第2课时

〖例3〗如图电桥电路

I1=25mA,I3=16mA,I4=12mA,

求其余各电阻中电流。

〖讨论〗根据上面例题，总结用基尔霍夫电流定律解题步骤

三、基尔霍夫电压定律

1、作用：

基尔霍夫电压定律用来确定回路中各段电压之间的关系

2、形式一：

从一点出发绕回路一周回到该点时，各端电压的代数和等于零。

U=0

注意点：

（1）在绕行过程中从元器件的正极到负极，电压取正，反之为负。

（2）绕行方向可选择，但已经选定后不能中途改变。

〖例4〗用基尔霍夫电压定律，列出图中回路电压回路方程。

3、形式二：

在任一时刻，一个闭合回路中，各段电阻上电压降低代数和等于各电源电动势的代数和。

å

IR=å

E

电压的正负规定仍和前面相同，而电动势的正负号则恰好相反，也就是当绕行方向与电动势方向（由负极指向正极）一致时，该电动势为正，反之为负。

练习3：

如图所示只有一个回路的电路,请用基尔霍夫电压定律列出回路电压方程

〖例5〗如图不闭合回路，求A、B两点间电压U.

基尔霍夫电压定律也适用于任意假想的闭合回路

练习4：

如图不闭合回路，求A、B两点间电压UAB.

进入多媒体课件，以下图为例讲解

1、讲解支路概念。

（板书）

举例：

如图中由R1和E1构成一条支路。

（动画）

边讲边练1：

说出该电路还有哪几条支路？

图中共有3条支路，除了刚才已经知道的那条，还有2条，它们分别如图。

（播放动画，总结学生回答，明确答案。

）

2、讲解节点概念。

边讲边练2：

指出图中节点。

我们看图中3条不同颜色支路汇聚的点，就应该是节点，分别如图A和B。

3、讲解回路概念。

边讲边练3：

找出图中共有几个回路。

如图共有6个回路。

教师用课件出示练习1

教师巡视学生练习情况并加以指导。

点评学生答案

总结：

（1）5条支路（播放动画，明确答案）

gf到底是不是支路？

明确：

不是，因为gf上没有元件，不符合支路的概念。

（2）3个，分别是b、c和g（f）。

（3）6个，分别是abgha、bcfgb、cdefc、acfha、bdegb和adeha。

（播放动画，明确答案）

演示：

教师演示基尔霍夫电流定律实验

请学生分组观察各电流表示数并记录

1请学生读出各电流表示数

I1=1AI2=2A，I3=3A

②各电流表示数之间有什么关系

I1+I2=I3

③请学生分析，对于节点a，各个电流是流入还是流出的。

I1和I2为流入节点的电流，I3为流出节点的电流

④请同学们总结一下实验得出的规律

总结（播放课件）：

流入节点电流之和等于流出节点电流之和

教师总结得出基尔霍夫电流定律（板书）

说明:

基尔霍夫电流定律与电路元件性质无关。

教师用课件出示例题1

①请同学们数一数有几条支路？

5条

②哪些支路上的电流是流入节点，哪些是流出节点的？

I1和I3是流入节点电流，I2、I4和I5是流出节点电流。

③请同学们根据基尔霍夫第一定律列出节点方程

I1+I3=I2+I4+I5

（播放课件）

教师将上述例题答案移项得出：

I1+I3-I2-I4-I5=0

将形式一移项得：

I入+（-å

I出）=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。

即可得基尔霍夫电流定律的第二种形式（板书）

教师用课件出示练习2

总结（播放课件，明确答案）：

图中共有两个节点，分别对这两个节点用基尔霍夫电流定律列方程：

①I1=3A+10A+5A=18A

②I2+5A=10A+2AI2=7A

或①I1-3A-5A-10A=0I1=18A

②I2+5A-2A-10A=0I2=7A

教师用课件出示例题2

①请同学们分别用基尔霍夫定律对A、B、C三个节点列方程

IA=IAB–ICA

IB=IBC–IAB

IC=ICA–IBC

②请同学们把上面三式相加

IA+IB+IC=0

即å

I=0

由此得出基尔霍夫电流定律的推广（板书）：

教师用课件出示例题3

（1）设未知电流参考方向，如图（播放动画）

（2）对节点a应用基尔霍夫电流定律，列方程（播放课件）：

I1=I2+I3①

I2=I1-I3=（25-16）mA=9mA

同样，分别在节点b和c应用基尔霍夫电流定律，列方程：

I4=I3+I6②

I2=I5+I6③

得I6=I4-I3=（12-16）mA=-4mA

I5=I2-I6=[9-（-4）]mA=13mA

I6值是负的，表示I6的实际方向与标定的参考方向相反

教师请学生讨论

用基尔霍夫电流定律解题步骤

步骤一：

设电流参考方向

步骤二：

根据节点数用基尔霍夫电流定律列独立的方程[n个节点，只能列（n-1）个独立方程]

步骤三：

联立方程求解

请学生把用基尔霍夫电流定律解题步骤记在课堂笔记上

讲解（播放课件）：

基尔霍夫电压定律的作用

教师以下图分析

如图所示，abcdea是复杂电路若干回路中的一个回路，若各支路都有电流，当沿a-b-c-d-e-a绕行一周回到a点时，a点电位不变。

总结得出基尔霍夫电压定律（板书）

强调（播放课件）：

请同学们把注意点记在课堂笔记本上

基尔霍夫电压定律与电路元件性质无关。

教师用课件出示例题4

讲解（播放动画，帮助学生理解）：

（a）任意选定未知电流的参考方向；

（b）任意选定回路的绕行方向；

（c）确定各元器件正负极（如图所示）；

（d）确定各元器件两端电压正负（在绕行过程中从元器件的正极到负极，电压取正，反之为负）。

（f）用基尔霍夫电压定律列回路电压方程

Uab+Ubc+Ucd+Ude+Uea=0

I1R1+E1+（-I2R2）+（-E2）+I3R3=0

将上式移项可得：

I1R1+（-I2R2）+I3R3=（-E1）+E2

该回路各段电阻上电压降低代数和等于各电源电动势的代数和。

即可得基尔霍夫电压定律的第二种形式（板书）

师:

请同学们把注意点记在课堂笔记本上。

教师用课件出示练习3

请同学们在练习的时候注意归纳总结解题步骤。

总结（播放动画，帮助学生理解）：

用基尔霍夫电压定律解题步骤：

任意选定未知电流的参考方向

任意选定回路的绕行方向

确定各元器件正负极

步骤四：

确定各元器件两端电压正负

步骤五：

用基尔霍夫电压定律列回路电压方程

由å

U=0得：

Uad+Udc+Ucd+Uba=0

根据电压与电流的参考方向可得：

E1-I1R1+I2R2-E2=0

或由å

E得：

-I1R1+I2R2=-E1+E2

请同学们把用基尔霍夫电压定律解题步骤记在课堂笔记本上

教师用课件出示例题5

讲解（播放动画,帮助理解）：

①我们假象A和B之间有电路将此回路构成闭合回路。

且AB两点间的电压为U。

②假如绕行方向为顺时针,请同学们利用基尔霍夫电压定律列方程。

总结:

IR-E+U=0

U=E-IR

由此例题可知，基尔霍夫电压定律也适用于任意假想的闭合回路（板书）

教师用课件出示练习4

①设A点电位高B点电位低

②设按顺时针绕行

③列方程

-UA+UAB+UB=0UAB=UA-UB

观看教师展示课件

观看动画

思考

1-2个学生回答问题

观看动画，明确答案

思考并练习

1-2个学生上黑板板演

观看动画明确答案

观察实验中电流表示数

分组讨论

①读出各电流表示数

每组给出答案

②分组讨论

③分析

④总结

①1-2个学生回答

②观察

1-2个学生回答

③1-2个学生上黑板板演

观看课件，明确答案

①列方程

②1个学生板演

观看课件

讨论解题步骤

把用基尔霍夫电流定律解题步骤记在课堂笔记本上

把注意点记在课堂笔记本上

练习

把用基尔霍夫电压定律解题步骤记在课堂笔记本上

1-2学生回答

观看动画,明确答案

放幻灯片2

放幻灯片3

演示实验

放幻灯片4

放幻灯片5

放幻灯片6

放幻灯片7

放幻灯片8

放幻灯片9

放幻灯片10

放幻灯片11

放幻灯片12

放幻灯片13

总结

1、理解支路、节点和回路的概念

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、掌握利用基尔霍夫定律列方程时，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

5、利用基尔霍夫定律解题的步骤

（1）支路、节点和回路的概念是什么？

（2）基尔霍夫定律两定律的内容是什么？

数学表达式如何？

（3）基尔霍夫定律的两个推广内容是什么？

（4）在用基尔霍夫定律列方程时，如何确定电流、电压和电动势的正负？

（5）请同学们说说用基尔霍夫定律的两个定律解题的步骤如何？

学生回答

放幻灯片14

作业

课本P51-532

（1）

（2）（3）（4）（5）3

（1）（3）（4）

板书设计

1、支路：

由一个或几个元件首尾相接组成的无分支路

一、基本概念2、节点：

三条或三条以上支路的连接点

3、回路：

电路中任何一个闭合路径

1、形式一：

I入=出

二、基尔霍夫电流定律2、形式二：

I=0（流入为正，流出为负）

（与电路元件性质无关）3、推广：

适用于任何假想封闭面

U=0（①绕行方向从元件的正极到负极，电压为正，反之为负②绕行方向确定，中途不得改变。

三、基尔霍夫电压定律2、形式二：

E（电压方向同上，当

（与电路元件性质无关）绕行方向与电动势方向（由负极指向正极）一致时，该电动势为正，反之为负。

3、推广：

适用于任何假想闭合回路

教后记

1、由于本教案在教学过程中，利用实验的方式导入新课，使本来抽象的知识变得直观、简单和形象，对这部分知识难点的突破起到了很好的帮助作用。

2、把实验引入理论课中，虽然丰富了理论课的内容，使理论知识更直观形象，但一定程度上使得教学进度减慢。

3、关于应用基尔霍夫两定律解题，对于学生来说步骤多，容易乱，所以给出解题步骤，让学生有章可循，不会出现不知从何下手的局面。

即使如此，在练习的时候，一定要鼓励学生独立参与，耐心细心的解决问题，帮助学生成功的独立完成一件看上去比较复杂的题目，一方面熟练解题方法，另一方面使学生有成功的体验。