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1、教 案 首 页 课题序号 6 授课时间 年月日 授课课时 4 授课班级 班 单元名称 复杂直流电路 任务名称 基尔霍夫定律及支路电流法 教材名称、出版单位及主编 电工技术基础与技能 高等教育出版社 周绍敏主编 教学目标 知识目标：1.理解常用电路名词的含义。2.掌握基尔霍夫定律。能力目标：1.能使用万用表测量电路中各支路电流值及各段电路的电压值。2.能运用基尔霍夫定律列（支路电流法）分析计算复杂直流电路。情感目标：1.激发学生学习复杂直流电路的兴趣。2.在实训操作过程中体验动手的乐趣，成功的喜悦。教学重点 基尔霍夫定律 支路电流法 教学难点 基尔霍夫定律 内容安排 第一节 基尔霍夫定律 3 课
2、时 第二节 支路电流法 1 课时 教学策略 理实一体，任务驱动，小组讨论 教学资源 万用表、面包板、电池、电阻若干、导线若干、电脑、投影仪、课外教材 布置作业（一）P56-58 是非题：14；选择题：16；填空题：16；问答与计算题：12。（二）补充题：2 题 教学反思 优点：课堂内容安排紧凑，学生参与度高，电路搭接、元器件的识读、万用表的使用的能力得到了提高。不足：有部分学生人云亦云，依赖组内其他同学，动手不积极。针对不足再设计：任务细化，具体明确每位同学的工作任务。授课主要内容或板书设计 第三章 复杂直流电路 第一节 基尔霍夫定律 一、常用电路名词 1.支路：由一个或几个元件首尾相接构成的
3、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联接汇聚的点。3.回路：电路中任一闭合的路径。4.网孔：不含有分支的闭合回路。5.网络：在电路分析范围内网络是指包含较多元件的电路。二、基尔霍夫节点电流定律 1.节点电流定律(KCL)内容（1）电流定律的第一种表述：在任何时刻，电路中流入任一节点中的电流之和，恒等于从该节点流出的电流之和，即流出流入II。（2）电流定律的第二种表述：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，即0I。2.KCL 的应用举例 三、基夫尔霍电压定律(回路电压定律)1.电压定律(KVL)内容（1）电压定律的第一种表述：在任何时
4、刻，沿着电路中的任一回路绕行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零，即0U。（2）电压定律的第二种表述：对于电阻电路来说，任何时刻，在任一闭合回路中，各段电阻上的电压降代数和等于各电源电动势的代数和，即ERI 2.利用RI=E 列回路电压方程的原则 标出各支路电流的参考方向并选择回路绕行方向(既可沿着顺时针方向绕行，也可沿着逆时针方向绕行)；电阻元件的端电压为RI，当电流I的参考方向与回路绕行方向一致时，选取“+”号；反之，选取“”号；电源电动势为 E，当电源电动势的标定方向与回路绕行方向一致时，选取“+”号，反之应选取“”号。第二节 支路电流法 一、支路电流法：以各支路电流为未知量，应用基尔霍
5、夫定律列出节点电流方程和回路电压方程，解出各支路电流，从而可确定各支路(或各元件)的电压及功率，这种解决电路问题的方法叫做支路电流法。二、支路电流法的解题步骤：1.假定各支路电流的方向和回路方向。2.用基尔霍夫节点电流定律列出节点电流方程式。3.用基尔霍夫电压定律列出回路电压方程式。4.代入已知数据，解方程，求出各支路的电流。5.确定各支路电流的实际方向。课 堂 教 学 安 排 教学过程 主 要 教 学 内 容 学生活动 教师活动 导入新课 讲授新课 观察以下两张电路,比较其本质的区别。结论：a 图通过电阻等效后可以直接用欧姆定律来求解，是简单直流电路；而 b 图不能直接用欧姆定律来求解，是复
6、杂直流电路。第一节 基尔霍夫定律 一、常用电路名词 以图 3-1 所示电路为例说明常用电路名词。图 3-1 常用电路名词的说明 1.支路：由一个或几个元件首尾相接构成的无分支电路。在同一支路内，流过所有元件的电流相等。如图 3-1 电路中的 ED、AB、FC 均为支路，该电路的支路数目为b=3。2.节点：三条或三条以上支路的联接汇聚的点。如图 3-1 电路的节点为 A、B 两点，该电路的节点数目为n=2。3.回路：电路中任一闭合的路径。如图 3-1 电路中的 CDEFC、AFCBA、EABDE路径均为回路，该电路的回路数目为l=3。4.网孔：不含有分支的闭合回路。如图 3-1 电路中的 AFC
7、BA、EABDE 回路均为网孔，该电路的网孔数目为m=2。二、基尔霍夫节点电流定律 观察电路，分组讨论。对照电路，理解支路、节点、回路等名词的意义。按左图所示，连接电路，分别测量 3条 支 路 中 的 电 流值，并记录在表格中，求出 a 节点上电流的代数和。根据实验结果得出正确的结论。提出问题，导入复杂直流电路。通过电路，解释各名词的含义，尤其要强调“节点”，同电位点是同一节点（可以通过两个不同 电 路 来 比 较 说明）。巡回指导学生完成电路的连接和数据的测量，并引导学生得出基尔霍夫节点电流定律。a b 教学过程 主 要 教 学 内 容 学生活动 教师活动 I1 I2 I3 节点 a 上的电
8、流代数和 1.节点电流定律(KCL)内容（1）电流定律的第一种表述：在任何时刻，电路中流入任一节点中的电流之和，恒等于从该节点流出的电流之和，即 流出流入II（根据节点电流定律所列出的方程即为节点电流方程）例：图 3-2 中，在节点 A 上：I1 I3=I2 I4 I5 图 3-2 （2）电流定律的第二种表述：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，即 0I 一般可在流入节点的电流前面取“+”号，在流出节点的电流前面取“”号，反之亦可。图 3-2 中，在节点 A 上：I1 I2+I3 I4 I5=0。注意：在使用电流定律时的注意事项。对于含有n个节点的电路，只能列出(n 1)个
9、独立的电流方程。列节点电流方程时，只需考虑电流的参考方向，然后再代入电流的数值。为分析电路的方便，通常需要在所研究的一段电路中事先选定(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。电流的实际方向可根据数值的正、负来判断，当 I 0 时，表明电流的实际方向与所标定的参考方向一致；当 I n）的复杂直流电路，需列出 b 个方程式来联立求解。由于 n 个节点可列出(n 1)个节点电流方程，所以还需列出 b (n 1)个方程，可由基尔霍夫回路电压方程来补足。3.用基尔霍夫电压定律列出回路电压方程式。4.代入已知数据，解方程，求出各支路的电流。5.确定各支路电流的实际方向。例：如图所示
10、电路，已知E1=17 V，E2=17 V，R1=2，R2=1，R3=5，试应用支路电流法求各支路电流 I1、I2、I3。分析：该电路支路数 b=3、节点数 n=2，所以应列出 1 个节点电流方程和 2个回路电压方程。通过上述例题，分组讨论总结运用支路电流法分析计算复杂直流电路的解题步骤。独立完成该题。引导：3 条支路，3个未知量，需要 3个方程。巡回指导，引导学生得出正确结论，尤其强调要注意电压、电流的方向。巡回指导。教学过程 主 要 教 学 内 容 学生活动 教师活动 课堂小结 布置作业 教学反思 解：I1+I2=I3 R1I1 R2I2+E2 E1=0 R3I3+R2I2 E2=0 代入数
11、据求解：I1+I2=I3 2I1 I2+17 17=0 5I3+I2 17=0 解得：I1=1 A I2=2 A I3=3 A 1.基尔霍夫定律。2.支路电流法以及其解题步骤。3.对学生完成任务情况评价。（附：项目实训评价表）见教案首页 见教案首页 项目实训评价表 班级 姓名 得分 项目 考核内容 配分 评分标准 扣分 KCL和KVL 的实验验证 1.在面包板上正确搭接电路。2.电路工作正常。30 1.不能正确搭接电路，扣 515 分。2.不能正确调试，扣 15 分。1.正确使用万用表测量各支路电流。2.正确使用万用表测量各段电路电压。30 1.不能正确使用万用表测电流，扣 515 分。2.不能正确使用万用表测电压，扣 515 分。正确处理数据。20 不能正确处理数据扣 510 分。安全文明操作 1.工作台上工具摆放整齐。2.严格遵守安全文明操作规程。10 1.工作台表面不整洁，扣 15 分。2.违反安全操作规程，酌情扣 15 分。参与程度团队协作 1.积极参与实训项目。2.与组员团结协作。10 1.实训不积极，参与度不高，扣 15 分。2.不能与组员团结协作。合计 100 教师评语