基尔霍夫电流定律教学设计说明.doc

附件：教学设计方案模板

教学设计方案

课题名称基尔霍夫电流定律

姓名工作单位

《电工电子技术与技

能》杜德昌主编高年级学科十一年级电工基础教材版本

等教育出版社

2010 年 7 月第一版一、教学内容分析

本节的主要内容是学习基尔霍夫定律及应用。基尔霍夫定律是电路的基本

定律，它阐明了电路中各部分电流和各部分电压之间的相互关系，是计算复杂

电路的基础。

学习内容：

（1 ）支路、节点、回路和网孔的概念；

（2 ）基尔霍夫电流定律（ KCL ）；

（3 ）基尔霍夫定律的应用。

二、教学目标

1.知识目标：

掌握支路、节点、回路、网孔等基本概念；

理解基尔霍夫定律；

应用基尔霍夫电流定律列节点电流方程。

2.能力目标：

掌握应用基尔霍夫定律列节点电流方程；

领会电工学中归纳、假设的研究方法。

3.情感目标：

在解题过程中培养学士谨慎、仔细、不怕难的乐观情绪，增强学士对本专业课的热爱，提高他们的求知欲。

教学重点：

（1）基尔霍夫定律的内容及表达式；

（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=I1I3=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 = I2I5 = 913 = 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 I

2 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=1KW ，Rc2=0.6KW ， RL=24KW 。

学生自评（不足、优势）、互评（互相评价）、总评（总体评价）