3.4 基尔霍夫定律与支路电流法（教案）- 高一《电工基础与技能》同步教学（机工版·第2版）

章节课题 3.4 基尔霍夫定律与支路电流法 课时 4节 教 学 目 的 掌握：1.基尔霍夫定律及支路电流法 2.用叠加原理分析电路的方法 重点难点 重点：1.基尔霍夫定律的内容及其应用 2.用支路电流法如何求解电路 3.戴维宁定理的应用 4.如何用叠加定理分析电路 难点：基尔霍夫电压定律电压和电动势的方向如何确定 教学方法 课堂讲授与练习相结合，综合学生实际，适当处理教材，因材施教，讲解问题时力求清晰明了，注意引导学生对本课程的兴趣和调动学生的学习积极性，并通过练习加深对所学知识的理解与掌握，尽可能达到好的教学效果，以提高学生的理论水平。 教具及参考书 1.《电工基础》 李梅主编 机械工业出版社 2.《电工电子技术基础》 王兆义主编 高等教育出版社 3.《电工基础》 谭恩鼎主编 高等教育出版社 4.《电工基础》 薛涛主编 高等教育出版社 作业 P78 3-3-9 3-3-11 课 后 小 结 1.基尔霍夫定律提供了求解复杂电路的方法。 2.对复杂电路中节点、支路、回路、网孔等概念的理解。 3.基尔霍夫电流定律也称为节点电流定律，它确定了节点电流之间的关系。 4.基尔霍夫电压定律是说明回路中各电压之间相互关系的定律 5.支路电流法是以电路中的支路电流为未知量进行求解的一种方法。利用支路电流法求解电路，注意列出独立方程。 6.戴维宁定理的应用。 7.叠加原理的应用和应用时的注意事项。 教学内容 3.4 基尔霍夫定律与支路电流法 教学目的 掌握：1.基尔霍夫定律及支路电流法 2.用叠加原理分析电路的方法 技能要求 掌握：使用万用表验证基尔霍夫定律 教学内容电路分为简单电路和复杂电路。不能应用电阻的串并联等方法进行化简解出的电路称为复杂电路。如图3-31所示，此图是汽车运行时发电机给蓄电池充电同时又点亮车灯的连线图，将图中的发电机和蓄电池分别用电压源E1 、 E2来等效，车灯用电阻R3来等效，如图3-31b所示。此图中的各个支路电流不能应用以前学过的方法解出，故此电路是一个复杂电路，我们还要学习求解复杂电路的方法。 a) b) 图3-31 汽车电路接线图 支路：电路中通过同一电流的各个分支，称为支路。图3-31中，共有AF、BH、CD三条支路。 节点：三条或三条以上支路的汇合点称为节点。图3-31中的B、H点即为节点。 回路：电路中任一闭合路径称为回路。图3-31中的ABCDHFA、ABHFA、BCDHB都是回路。回路中不包含支路的称为自然回路，也称为自然网孔。ABHFA、BCDHB就是两个自然网孔。 教学内容 3.4.1 基尔霍夫电流定律 基尔霍夫电流定律也称为节点电流定律，它确定了节点电流之间的关系。基尔霍夫电流定律可叙述为：在任意时刻流入节点的电流等于流出节点的电流，即 （3-18） 基尔霍夫电流定律表达了电流的连续性原理，即在一条支路中，任意时刻流入该支路某一横截面的电荷量，等于该时刻流出该支路任意横截面的电荷量。否则，在支路中就会产生电荷的堆积，从而产生电位的变化，这是不可能的。所以，对于节点而言也是如此，在任意时刻流入节点的电荷量恒等于流出节点的电荷量。对于图3-31中节点B，可以列出电流方程式为 基尔霍夫电流定律可以推广为任何电路中的封闭面，即广义节点。图3-32所示为一只晶体三极管，可以把它视为一个广义节点，它的三个电极电流之间的关系为 图3-32 广义节点 3.4.2 基尔霍夫电压定律 基尔霍夫电压定律是说明回路中各电压之间相互关系的定律，基尔霍夫电压定律叙述如下：在任意时刻，沿回路绕行一周，回路中所有的电动势的代数和等于回路中所有电阻电压降的代数和，数学表达式为： 教学内容 在应用上式列方程时，首先要规定一个绕行方向，凡电路中电动势的参考方向与绕行方向一致的取正号，与绕行方向相反的取负号；电阻中电流的参考方向与绕行方向一致的，电压取正号，与绕行方向相反的，电压取负号。如图3-31所示电路，以ABCDHFA回路列方程，选定顺时针方向绕行，根据绕行方向，与绕行方向一致，取正值；与绕行方向相反，取负值；R01电