基尔霍夫电流定律.doc

基尔霍夫电流定律教案教学课题：基尔霍夫电流定律教学目的：1、掌握支路、节点和回路的概念。2、掌握基尔霍夫电流定律的概念和表达式。3、能熟练运用基尔霍夫电流定律解题。教学重点：基尔霍夫电流定律的定义及表达形式。教学难点：基尔霍夫电流定律的定义及表达形式。教学方法：讲授法、讨论法、图形分析法教学过程：引入：一个最简单的电路是由电源、用电器、导线和开关等组成的闭合回路。电子电路中，常会遇到有两个以上的有电源的支路组成的回路电路，不能运用电阻串、并联的计算方法将它简化成一个单回路电路，这种电路称为复杂电路。为了进行这类电路的运算，人们总结出了一些有效的方法，如等效发电机原理、叠加原理、三角形与星形变换原理等。本节课我们就来学习解决复杂电路的一种基本规律—基尔霍夫电流定律（KCL）。新授：复杂电路都是由分列的元件通过理想导体联接成，我们就把由一个或几个元件首尾相接构成的无分支电路称之为支路。这样，流经元件的电流和元件的端电压就分别称之为支路电流和支路电压。它们都是复杂电路分析和研究的对象。支路的连接点称为节点。节点是三条或三条以上支路会聚的点。ABCDEFGH如上图所示：4条支路，两个节点。（学生分组讨论）注：把B、C、看成是两个节点是不对的，因为B点和C点是用理想导体联接的，从电位的角度来看，他们是相同的端点，成一点。电路图可以改画，只要保证各元件间的联接关系不变即可。为了方便起见，我们也可以把支路看成是一个具有两个端钮而由多个元件串联而成的组合。电路中的任一闭合路径称为回路，上图中有六个回路。所谓电路的基本规律，包含两方面的内容：一是电路作为一个整体来看，应服从什么规律；另一个是电路的各个组成部分各有什么表现。这两方面都是不可少的。本节课我们先来说明的是电路的整体规律—基尔霍夫电流定律。基尔霍夫有两个基本定律，是根据电荷守恒和能量守恒这两个自然界的基本法则得到的。电荷守恒的意思是：电荷既不能创造也不能消灭，由此可以得到基尔霍夫电流定律：电路中任意一个节点上，在任一时刻，流入节点的电流之和，等于流出节点的电流之和，即基尔霍夫电流定律的第二种表述：在任一电路的任一节点上，电流的代数和永远等于零，即KCL除了可以运用到节点上，也可以把它推广运用到电路中的任一假设的闭合面。流入封闭面的电流等于从封闭面流出的电流：基尔霍夫电流定律表达了电路中支路电流间的约束关系。应该指出，在分析与计算复杂电路时，往往事先不知道每一支路中电流的实际方向，这时可以任意假定各个电路中电流的方向，称为参考方向，并且标在电路图上。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。例题分析：如图3-5所示电桥电路，已知=25mA，=16mA，=12mA，试求其余电阻中的电流、、。解：在节点a上：I1=I2+I3，则I2=I1-I3=(25-16)mA=9mA在节点d上：I1=I4+I5，则I5=I1-I4=(25-12)mA=13mA在节点b上：I2=I6+I5，则I6=I2-I5=(9-13)mA=4mA说明：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：如图表示某复杂电路中的一个节点a，已知：试求通过元件的电流I4Aa解：假设电流方向为流出节点，则I1-I2-I3=5A-2A-（-3A）=6AI4为正数，代表电流方向与实际方向相同。课堂小结：本节课主要介绍了我们之前所不曾接触过的复杂电路，明确了复杂电路的几个基本概念，在此基础上我们介绍了解决复杂电路的基本规律—基尔霍夫电流定律。同学们要熟练掌握定律内容并能运用解决实际问题。课后作业：复习基尔霍夫电流定律的内容，并预习下一小节：基尔霍夫电压定律。板书设计：基尔霍夫电流定律几个基本概念支路：由一个或几个元件首尾相接构成的无分支电路称之为支路。支路电流、支路电压一个具有两个端钮而由多个元件串联而成的组合。节点：支路的连接点。三条或三条以上支路会聚的点。回路：电路中的任一闭合路径称为回路基尔霍夫电流定律：第一种表述：第二种表述：流入封闭面的电流等于从封闭面流出的电流：三、参考方向：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。