第2课 直流电路（教案）-《电工电子技术基础与应用》同步教学（航空工业出版社）

课题 直流电路（二）——分析与测量直流电路 课时 2课时（90 min） 教学目标 知识技能目标： （1）掌握直流电路常用的分析方法 （2）掌握通过试验验证基尔霍夫定律和叠加定理的方法 素质目标： （1）树立勇于探索、追求真理的职业精神 （2）养成坚持不懈、刻苦钻研的工作作风 教学重难点 教学重点：直流电路常用的分析方法 教学难点：通过试验验证基尔霍夫定律和叠加定理 教学方法 案例分析法、问答法、讨论法、讲授法 教学用具 电脑、投影仪、多媒体课件、教材 教学过程 主要教学内容及步骤 课前任务 【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，组织学生下载“任务工单——验证基尔霍夫定律和叠加定理”，并根据任务工单进行组内分工，同时提醒同学了解基尔霍夫定律和叠加定理 【学生】完成课前任务 考勤 【学生】班干部报请假人员及原因 问题导入 （5 min） 【教师】提出以下问题： 你知道哪些电路的分析方法？它们的优缺点各是什么？ 【学生】思考、举手回答 传授新知 【教师】通过学生的回答引入要讲的知识，介绍基尔霍夫定律 1.2.1 基尔霍夫定律 基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律（kirchhoff current law，简称KCL）和基尔霍夫电压定律（kirchhoff voltage law，简称KVL），前者应用于电路中的节点，后者应用于电路中的回路。基尔霍夫定律是电路理论中最基本、最重要的定律之一。 1．基本概念 ✈【教师】通过多媒体展示“KCL电路举例”图片（详见教材），并介绍相关知识 （1）支路。电路中的每一分支称为支路，支路中通过的电流称为支路电流。该电路中有三条支路，分别为acb、adb和ab。其中，支路acb和adb中含有电源，称为有源支路；支路ab中不含电源，称为无源支路。 （2）节点。电路中三条及三条以上支路的连接点称为节点。如图1-16所示的电路中有两个节点，分别为a和b。 （3）回路。电路中的任一闭合路径称为回路。如图1-16所示的电路中有三个回路，分别为abca、abda和adbca。 （4）网孔。将电路画在平面上，内部不含有任何支路的回路称为网孔。如图1-16所示的电路中有两个网孔，分别为abca和abda。 2．KCL KCL的内容为：指向电路任一节点的各支路电流，它们的代数和为0，即 （1-18） KCL的另一种表述为：在任一时刻，流入某一节点的电流之和恒等于流出该节点的电流之和，即 （1-19） 式（1-18）、式（1-19）又称节点电流方程。对于如图1-16所示的电路，节点a处有 节点b处有 （与上式相同） 对于节点数为m的电路，其节点电流方程的个数为。 【经验传承】 应用KCL时，应注意以下几点。 （1）在列节点电流方程时，必须先设定电流的参考方向，然后依据电路图中标定的电流参考方向，正确列出相应的方程。 （2）KCL不但适用于线性电路，还适用于非线性电路。 （3）KCL不但适用于电路中的节点，还适用于电路中任一假设的闭合面，即在任一时刻，通过电路中任一假设闭合面的电流代数和等于0。 3．KVL ✈【教师】通过多媒体展示“KVL电路举例”图片（详见教材），并介绍相关知识 KVL的内容为：在沿电路的任一闭合路径中，无源电路元件的端电压和电源电压的代数和为0，即 （1-20） 式（1-20）又称回路电压方程。如图所示，三条回路的参考绕行方向均选择顺时针方向，并且约定：电路元件两端电压从“”到“”的参考方向与参考绕行方向一致时取正，相反时取负。由此可对三条回路分别列出回路电压方程。其中，回路Ⅰ的回路电压方程为 回路Ⅱ的回路电压方程为 回路Ⅲ的回路电压方程为 （此方程不独立，故省略） 因此，回路电压方程的个数与独立网孔的个数相同。 【经验传承】 应用KVL时，应注意以下几点。 （1）在列回路电压方程前，必须先标出各元件的端电压、各支路电流的参考方向及回路的参考绕行方向，然后依据电路图中标定的参考方向，正确列出相应的回路电压方程。 （2）与KCL相同，KVL不但适用于线性电路，还适用于非线性电路。 ✈【教师】讲解“砥节砺行”的内容（详见教材），引导学生善于学习、勇于钻研，只有学好基础理论和方法，才能更好地解决实际问题 1.2.2 支路电流法 1．支路电流法的内容 ✈【教师】组织学生观看“回路