电工教案 学习基尔霍夫定律.docVIP

教师姓名 授课形式 讲授 授课时数 2 授课日期 年 月 日 授课班级 授课项目及 任务名称 第1单元 直流电路 模块3 分析直流电路 任务二 学习基尔霍夫定律 教学目标 1. 理解电路结构术语。 2. 理解基尔霍夫第一定律及基尔霍夫第二定律的内容。 3. 熟悉基尔霍夫定律的应用。 教学重点 1. 理解电路结构术语。 2. 基尔霍夫第一定律及基尔霍夫第二定律 教学难点 根据基尔霍夫定律列写方程 教学方法 教学手段 借助于多媒体课件对本任务的相关知识点进行讲解。 学时安排 1. 电路结构术语约30分钟； 2. 基尔霍夫第一定律及基尔霍夫第二定律约60分钟。 教学条件 多媒体课件。 课外作业 查阅、收集有关电桥类型及使用方法的资料。 检查方法 随堂提问，按效果计平时成绩。 教学后记 授课主要内容 任务引入 如图 1-54 所示电路中的各项参数已标出，请计算 I1、I2、I3 的电流值分别为多少。 知识链接 基尔霍夫定律是电路的基本定律之一，是由德国科学家基尔霍夫在 1845 年提出的，它包含两个内容，它们分别为基尔霍夫第一定律（节点电流定律）和基尔霍夫第二定律（回路电压定律）。 一、电路结构术语 1.支路电路中具有两个端且通过同一电流的无分支电路。如图电路中的、、均为支路，该电路的支路数目为 b3。 2.节点：电路中三条或三条以上支路的接点。如图-55 电路的节点为、两点，该电路的节点数为 n=2。 3.回路：电路中任一闭合的路径。如图-55 电路中的、、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-55 电路中的、回路均为网孔，该电路的网孔数目为 m=2。 二、基尔霍夫定律（节点电流定律） 定律的：在任何时刻，流入任一节点的电流之和等于的电流之和，即 如图-56 中，在节点： 由此可得：在任何时刻，电路中任一节点电流代数和等于零，即 在任何时刻，电路中任一节点上各支路电流代数和等于零流入节点的电流，流出节点的电流。在使用定律时必须注意： 对于含有 n 个节点的电路，只能列出（n1）个独立的电流方程。 列节点电流方程时，需考虑电流的参考方向，然后电流的数值。 　　如图-58 所示电桥电路，已知 I1 = 25 mA，I3 =16 mA，I4 = 12 mA，试求 I2、I5、I6。 三、基夫尔霍定律（回路电压定律） 在任何时刻，沿电路中的任一回路绕行，回路中各段电压的代数和等于零，即 　　以图-59 电路沿着回路 abcdea 绕行，有 则 即 上式也可写成 由此可得 任何时刻，在任一闭合回路中，各段电阻上电压的代数和等于各电源电动势的代数和列回路电压方程的标出各支路电流的参考方向并选择回路绕行方向（电阻元件的端电压为 U=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，反之应选取。-60 所示，已知电源电动势 E1=5 V，E2=1 V，电源内阻不计，R1=1 Ω，R2=2 Ω，R3=3 Ω，请指出图中的节点、支路及回路的数目，并计算流过各电阻的电流值。 R1 R2 R3 E1 图 1-54 复杂电路 I2 I1 I3 100 Ω 300 Ω 200 Ω 15 V 12 V E2 I1 I2 I3 I4 I5 a 图 1-56 节点电流定律的举例说明 a c d e f R1 R2 R3 E1 E2 I1 I2 I3 图-55 常用电路名词说明 b E2 S I1 R1 R2 R4 R5 I2 I3 图 1-57 流入与流出广义节点的电流相等 R1 E1 b I1 图 1-59 KVL 定律举例说明 a c d e R2 R3 E2 I2 I3 R1 R2 R3 E1 图 1-60 E2