项目名称

第三章 复杂直流电路

任务名称

第一节 基尔霍夫定律

课    型

新授课

课   时

2

教

学

目

标

知识与能力目标

掌握支路、节点和回路的概念。

掌握基尔霍夫电流定律。

过程与方法目标

通过视频演示让学生了解各参数间的关系

情感态度价值观

目标

通过学习让学生更容易理解并慢慢提高兴趣

教学重点

熟练运用基尔霍夫电流定律进行计算

教学难点

熟练运用基尔霍夫电流定律进行计算

教学后记

教学设计创新：

1、 通过与生活中的事例来阐述概念。

2、 通过分析电流进出节点的特点来阐述节点电流定律。

3、 解题中与学生互动来加强效果。

课堂总结：

1、通过与生活联系，学生对于概念的理解比较容易。

2、对于如何选择合适的节点来解题部分学生还不太理解。

3、学生对于节点电流定律的扩展还要加强联系。

任务导入：什么是支路、节点、回路和网孔。

任务分析：基尔霍夫电流定律和电压定律的重要性。

任务实施（具体）

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。 

1. 支路：电路中具有两个端钮且通过同一电流的无分支电路。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：电路中三条或三条以上支路的联接点。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AFCBA、EABDE回路均为网孔，该电路的网孔数目为m = 2。

图3-1　常用电路名词的说明

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、基尔霍夫电流定律(节点电流定律)

1．电流定律(KCL)内容

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

  例如图3-2中，在节点A上：I₁ + I₃ = I₂ + I₄ + I₅ 

任务实施（详细具体）

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

　　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。例如图3-2中，在节点A上：I₁ - I₂ + I₃ - I₄ - I₅ = 0。

在使用电流定律时，必须注意：

(1) 对于含有n个节点的电路，只能列出(n - 1)个独立的电流方程。

(2) 列节点电流方程时，只需考虑电流的参考方向，然后再带入电流的数值。

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 < 0时，则表明电流的实际方向与所标定的参考方向相反。

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。

任务总结：节点----回路----网孔-----KCL定律-----计算应用

任务拓展

 (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3-3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3-4中，流入电路B中的电流必等于从该电路中流出的电流。

　　(3) 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。

(4) 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。

课外任务

作业：课后作业、预习