基尔霍夫电流定律教学设计

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 高教材版本 等教育出版社 2010年7月第一版 年级学科 十一年级 电工基础 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 = I1 I3 = 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 = I2  I5 = 9  13 = 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I2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=1K，Rc2=0.6K，RL=24K。 学生自评（不足、优势）、互评（互相评价）、总评（总体评价） 5.任务小结，巩固拓展知识 1）归纳小结本次任务学习内容； 2）布置课外作业和知识拓展思考题。 五、教学策略选择与信息技术融合的设计 教师活动 复习旧知 提问 引导学生复习旧知识 任务导入，明确学习目标 预设学生活动 思考 回答问题 思考 设计意图 温故知新 承上启下 激发兴趣 设问 点出本次学习任务课题 任务实施 （授新课） 传授新知 提问 精讲 提问 例题讲解 布置练习 巡察 明确目标 学生发现新知识，探究 思考并回答问题 学生带着问题学习。 学生学习新知识。 聆听 思考 完成练习 引出课题 循序渐进，展开教学内容,调动学习积极性,培养自主探究、自主学习的能力 通过问题引导学生自主思考，提高学生的学习积极性。 培养学生分析问题、解决问题的能力。 通过练习加深所学知识 任务检测, 目标评价反馈 巡察 提问 讲评 反馈矫正 任务小结，巩固拓展知识 引导学生总结 布置作业 六、教学评价设计 学生练习 答问 参与评估 检测教学效果，对尚存问题及时进行纠正，巩固所学知识。 加深对本次学学生自行总结本次课的内容 习任务知识点完成作业题 的理解 通过课堂表现，对学生的掌握情况进行评价 通过做练习，对学生的熟练程度进行评价 七、教学板书 1.描述电路结构的术语 支路：电路中的各个分支称为支路。 节点：三条或三条以上支路的连接点称为节点。 回路：电路中的任意一个闭合路径。 网孔：内部不含支路的回路。 2.基尔霍夫电流定律（KCL） 内容： 电路中任意一个节点上，流入节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。 表达式：ΣI流入 ΣI流出 八、教学反思 1.教学过程中的例题讲解、提问、课堂小结，又进一步巩固和强化了教学的重点、难点，有利于学士全面理解和掌握基尔霍夫电流定律。 2.学生积极回答问题，学习兴趣浓厚，效果明显 3.动画引入的直观、形象，学生更容易理解。