节点电流定律剖析.docx
《节点电流定律剖析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《节点电流定律剖析.docx（11页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
节点电流定律剖析
XX学校
节点电流定律
教案编写人：
XX
配套教材：
《电工学（第五版）》
对应章节：
XX
授课班级：
XX班
教学课题
节点电流定律
授课类型
新课
授课时数
1
教学目标
知识目标
掌握支路、节点、回路及网孔的定义
能力目标
运用节点电流定律列电流方程式
培养学生的语言表达能力，识图能力、实际操作能力及获取知识的能力
德育目标
在电路的逐步求解中体会运用知识的乐趣
在讲授理论知识过程中，帮助学生获得实际操作中所需要的品德，提高同学们的团队意识
教学重点
电路的基本术语
教学难点
节点电流定律
教学方法
传统教学与多媒体教学相结合、引导式互动和情景教学法
教学用具
板书、PPT课件、塑料坐凳、塑料绳、鼔等
教学内容
授课说明
【导言】（1分钟）
随着科技的发展，电子产品也在不断提高。
电工学的发展水平是衡量社会现代化程度的重要标志，是推动社会生产和科学技术发展，促进社会文明的有力杠杆。
电工学的学习要讲求理论与实践的结合，在做实验时一定要认真思考实验现象，记录实验数据并且能对实验中出现的问题提出解决方案，从而锻炼自己的科学素养。
【检查复习】（1分钟）
1、我们学过了哪几种分析直流电路的方法？
2、各种方法的应用场合有何区别？
●感性回忆
1、电阻的串、并联特点
关键词：
电流、电压、电阻
2、电阻串联的应用
关键词：
获得大电阻、调节电流、构成分压器、扩大电压表量程。
3、电阻并联的应用
关键词：
额定电压相同采用并联、获得小电阻、扩大电流表量程。
【导入新课】（2分钟）
游戏“找茬”（观察两图有何不同？
）
图
（1）图
（2）
教师总结：
图
（1）中电路有3个电阻，1个电源，是一个混联电路。
图
（2）中电路有3个电阻，2个电源，似乎很简单，可是用电阻串、并联以及欧姆定律已经无法解决。
图
（2）这种不能用电阻串、并联化简求解的电路称为复杂电路。
在电子电路中，常会遇到有两个以上的有源电源的支路组成的多回路电路，不能运用电阻串并联的计算方法将它简化成单回路电路，这种电路称为复杂电路。
问题：
如何研究复杂电路?
复杂电路的问题可以用节点电流定律来解决。
【新课讲授】学习新知（30分钟）
节点电流定律
一、电路的基本术语
●课堂互动环节，步骤如下：
1、老师取出若干塑料坐凳和塑料绳放在讲台上。
2、老师请一组同学一起合作完成连接模拟电路过程。
3、师生共同总结，分析电路的工作原理。
按图
（2）所示，进行模拟连接。
（课件展示）
模拟电路实物图
以图
（2）所示电路为例说明常用电路名词（课件展示）
1、支路电路中的每一个分支称为支路。
它由一个或几个相互串联的电路元件构成。
其中含有电源的支路称有源支路，不含电源的支路称为无源支路。
联想通俗记忆：
支路很像“羊肉串”，每条导线就像一根“扦子”，而上面的元件就像“肉”，支路既然是“羊肉串”，那它就必须有“扦子”有“肉”，如果一条导线上光有“扦子”（导线）而没有“肉”（元件）则不能称之为支路。
2、节点三条或三条以上支路所汇成的交点称为节点。
联想通俗记忆：
节点就像三条及以上的线形成的“疙瘩”或系成的“扣”。
3、回路和网孔电路中任一闭合路径都称回路。
一个回路可能只含一条支路，也可能包含几条支路。
其中，最简单的回路又称独立回路或网孔。
联想通俗记忆：
回路是闭合路径，就像一个“圈”。
圈可大可小，而网孔是最简单的回路，就像一个“窟窿”。
思考：
图
（2）中有几个支路、节点、回路和网孔？
总结：
如图
（2）所示，电路中有3条支路（羊肉串）。
即E1R1支路，R3支路，E2R2支路。
有源支路：
E1R1、E2R2，无源支路：
R3。
A、B两个节点（疙瘩）。
3个回路（圈），2个网孔（窟窿）。
二、节点电流定律
课件展示
1、节点电流定律内容：
它指出：
在任一瞬间，流进某一节点的电流之和恒等于流出该节点的电流之和，即
∑I进=∑I出
图（3）节点电流定律
师生互动:
让学生将上图用恰当的形势表示出来
提示：
可以让学生用几根塑料绳连接在一起，交点打个扣便是节点。
方法：
将五根塑料绳系在一个人的身上，形成五个方向的电流，可以清晰体现出来，中间那个人就是节点。
同学归纳：
流进这一节点的电流之和恒等于流出该节点的电流之和，即对任一节点来说：
流入（或流出）该节点的代数和恒等于零。
∑I=0
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。
在使用节点电流定律时，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，只需要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）电流的流动的方向，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。
游戏“丢手绢”
方法：
选几个同学围坐在一圈，进行游戏。
找一个同学在旁边根据同学跑的速度敲鼓点，增加紧张气氛和娱乐氛围。
其余同学观察游戏过程。
教师提示：
所有两个游戏的同学跑步方向是否始终一致。
同学回答：
有时两个同学沿着人圈顺时针方向跑，而有时两个同学沿着人圈逆时针方向跑。
游戏“丢手绢”跑步方向示意图
2、例题解析：
（1）、如电路图所示，I1=2A，I2=-3A，I3=-2A，试求I4。
解：
由节点电流定律可知
I1－I2+I3－I4=0
代入已知值2－（－3）+（－2）－I4=0可得I4=3A
（2）、如电路图所示，求I3。
解：
对节点AI1-I2-I3=0
因为I1=I2，所以I3=0
同理，对节点BI3+I4-I5=0
因为I4=I5，所以I3=0
由此可知：
没有构成闭合回路的单支路电流为零。
3、广义节点
应用节点电流定律可以列出：
IA=IAB-ICA
IB=IBC-IAB
IC=ICA-IBC
上面三式相加得：
IA+IB+IC=0或∑I=0
即流入此闭合面的电流恒等于流出该闭合面的电流。
【课堂巩固】综合运用（8分钟）
1、鼓励一组同学到前面来操作，连接图示电路，解释工作原理。
2、请组长根据连接图讲解电路结构，一边向台下的同学们提出问题，下面的学生众答。
3、师生共同创建模拟实验台，内容如下：
将事先准备好的塑料坐凳和塑料绳等连在一起，组成简易的模拟电路实物图。
★用意：
增强学生的团队意识，锻炼学生的动手能力，引出下节的学习内容。
【课堂小结】（2分钟）
各位同学们，今天我们在教具、板书及课件的帮助下完成了本次课的全部内容。
我们用塑料坐凳和塑料绳等连接出了模拟电路实物图，引导了电路工作原理，用模拟的形式和联想记忆解释了支路、节点、回路、网孔的含义，在团结协作的过程中重点讲述了节点电流定律，用游戏的形式精讲了流入该节点的电流恒等于流出该节点的电流。
我希望大家在学习理论知识的同时能够使自己的综合能力得到提升，比如语言表达能力、识图能力、分析电路的能力、实训能力，获取知识的能力，使课堂教学效果得到升华。
【课后作业】（1分钟）
1、完成本节课书上的习题及相关的内容。
2、完成习题册。
3、预习下次课内容。
板书设计：
节点电流定律
导言：
检查复习：
1、我们学过了哪几种分析直流电路的方法？
2、各种方法的应用场合有何区别？
●感性回忆
1、2、3、
新课讲授：
一、电路基本术语
课件演示
电路工作原理图
1、支路
2、节点
3、回路和网孔
二、节点电流定律
课件演示
1、∑I进=∑I出
2、∑I=0
3、广义节点
能力教育：
1、团结协作能力
2、动手操作能力
3、获取知识的能力
德育教育：
协作意识，友爱互助的团队精神。
课后总结：
1、授课反思
（1）、完成预设的教学效果。
（2）、多媒体课件直观逼真，图形清晰，有助教学内容的理解。
（3）、通过师生游戏，课堂气氛良好，学生注意力集中。
（4）、有的同学对于回路和网孔的概念混淆。
2、解决措施
（1）、在下一次对回路和网孔加以强调，直到学生理解。
（2）、在以后的备课中，我会更多地从学生的角度考虑问题，以便更好地发挥教学效果。
作用：
1、组织教学2、提高学生对所学专业的自信心
学生口答
学生口答
目的：
使学生们进入学习状态
温故知新
学生口答
目的：
让学生们注意到电路的不同，从而区别复杂电路。
向学生提出问题
模拟教学法：
将塑料坐凳和塑料绳连接在一起形成模拟电路实物图。
能力教育：
学生之间共同配合，完成模拟连接。
增强学生对电路图的认识。
让组长说出塑料坐凳和塑料绳与图
（2）中元件的对应关系。
联想通俗记忆较为简单而形象，学生感兴趣且易接受，印象深刻。
将抽象的概念转化成普通白话形式，学生更易理解。
学生口答
请学生回答电流间的关系。
让学生将电路图模拟演示出来。
此处采用启发式互动教学法。
目的是激发学生的求知欲与兴趣。
让学生通过玩游戏“丢手绢”来说明规定方向正负的方法和意义。
让学生扮演电流的角色，体会到电流不仅有大小还有方向。
通过游戏同学总结：
电流数值为正说明电流方向与规定方向一致，而电流数值为负说明电流方向与规定方向相反。
让学生观察电路图，分析是否适用于节点电流定律。
与同学一起列节点电流方程式求解。
该图为复杂电路图，应该用节点电流定律来解决问题。
与同学一起列节点电流方程式求解。
模拟教学法：
将塑料坐凳和塑料绳连接在一起形成模拟电路实物图。
通过连接模拟电路图，加深对电路的基本术语的理解。
能力培养：
培养学生的动手操作能力。
通过课堂总结可以帮助同学们整理思路。
通过认真完成课后作业，鼓励独立思考，学生对接下来的课程产生浓厚兴趣。
升级会员 