優(yōu)質(zhì)課(基爾霍夫電流定律)

1、 1.1.什么叫電阻的混聯(lián)？什么叫電阻的混聯(lián)？2.2.電路中最基本的定律：電路中最基本的定律：3.3.判別混聯(lián)電路串、并聯(lián)關(guān)系應(yīng)掌握哪三判別混聯(lián)電路串、并聯(lián)關(guān)系應(yīng)掌握哪三種方法？種方法？復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)回顧 既有電阻的串聯(lián)，又有電阻的并聯(lián)的連接方式既有電阻的串聯(lián)，又有電阻的并聯(lián)的連接方式。歐姆定律歐姆定律:IU/R (部分電路）部分電路）I=E/(R+r)(全電路全電路)（1）看電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。首尾相接是串聯(lián)；首首尾尾相）看電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。首尾相接是串聯(lián)；首首尾尾相 接是并聯(lián)。接是并聯(lián)。（2）看電壓電流的關(guān)系。若流經(jīng)的是同一個(gè)電流是串）看電壓電流的關(guān)系。若流經(jīng)的是同一個(gè)電流是串 聯(lián)；若承受的是同一電壓

2、為并聯(lián)。聯(lián)；若承受的是同一電壓為并聯(lián)。（3）對(duì)電路做變形等效。）對(duì)電路做變形等效。 歐姆定律歐姆定律分分析析工工具具分分析析工工具具創(chuàng)設(shè)情境，引出任務(wù)創(chuàng)設(shè)情境，引出任務(wù)R1 ER2R3R1E1E2R2R3可以用電阻的串并聯(lián)進(jìn)行化簡可以用電阻的串并聯(lián)進(jìn)行化簡（簡單電路）（簡單電路）不能用電阻的串并聯(lián)進(jìn)行化簡不能用電阻的串并聯(lián)進(jìn)行化簡（復(fù)雜電路）復(fù)雜電路） 這一難題，早在這一難題，早在18471847年年，就被，就被2121歲的基爾霍夫歲的基爾霍夫( (德國德國科學(xué)家科學(xué)家) )成功地解決了。成功地解決了。 當(dāng)時(shí)他剛從大學(xué)畢業(yè)，第當(dāng)時(shí)他剛從大學(xué)畢業(yè)，第一篇論文就提出后來被稱為基一篇論文就提出后來被

3、稱為基爾霍夫電流定律和電壓定律的爾霍夫電流定律和電壓定律的兩個(gè)定律，運(yùn)用這兩個(gè)定律能兩個(gè)定律，運(yùn)用這兩個(gè)定律能正確而迅速地求解任何復(fù)雜的正確而迅速地求解任何復(fù)雜的電路，立即被各國科學(xué)家接受電路，立即被各國科學(xué)家接受和采用，直到現(xiàn)在，它仍是解和采用，直到現(xiàn)在，它仍是解決復(fù)雜電路問題的重要工具。決復(fù)雜電路問題的重要工具。基爾霍夫被稱為基爾霍夫被稱為“電路求解大電路求解大師師”。R1E1E2R2R3AB1.1.支路：支路：有一個(gè)或幾個(gè)元件有一個(gè)或幾個(gè)元件首尾相接構(gòu)成無分支電路首尾相接構(gòu)成無分支電路。右圖中有右圖中有 條支路：條支路：E E1 1和和R R1 1串聯(lián)構(gòu)成一條支路串聯(lián)構(gòu)成一條支路E E2

4、 2和和R R2 2串聯(lián)構(gòu)成一條支路串聯(lián)構(gòu)成一條支路R R3 3單獨(dú)構(gòu)成另一條支路單獨(dú)構(gòu)成另一條支路2.2.節(jié)點(diǎn)：三條或三條以上支路的連接點(diǎn)叫節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)：三條或三條以上支路的連接點(diǎn)叫節(jié)點(diǎn)。右圖中右圖中A A和和B B為節(jié)點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)3任務(wù)一任務(wù)一: :復(fù)雜電路的四個(gè)概念復(fù)雜電路的四個(gè)概念 3.回路：電路中任一閉合路回路：電路中任一閉合路徑稱為回路。徑稱為回路。R1E1E2R2R3A AB BC CD DM MN N考慮：考慮：圖中共有圖中共有 個(gè)回路個(gè)回路，分別是：分別是： 3A B D M AA B D M AA N C B AA N C B AM N C D MM N C D M4.網(wǎng)孔：內(nèi)部

5、不含有支路的回路叫網(wǎng)孔網(wǎng)孔：內(nèi)部不含有支路的回路叫網(wǎng)孔。思考思考上述的回路中哪些是網(wǎng)孔？上述的回路中哪些是網(wǎng)孔？網(wǎng)孔和回路有什么關(guān)系？網(wǎng)孔和回路有什么關(guān)系？任務(wù)一任務(wù)一: :復(fù)雜電路的四個(gè)概念復(fù)雜電路的四個(gè)概念請(qǐng)問：下列電路有幾條支路、幾個(gè)節(jié)點(diǎn)、幾個(gè)請(qǐng)問：下列電路有幾條支路、幾個(gè)節(jié)點(diǎn)、幾個(gè)回路、幾個(gè)網(wǎng)孔。回路、幾個(gè)網(wǎng)孔。5條支路條支路3個(gè)節(jié)點(diǎn)個(gè)節(jié)點(diǎn)6個(gè)回路個(gè)回路R2R1R3E1abcdE2R4R53個(gè)網(wǎng)孔個(gè)網(wǎng)孔思考思考任務(wù)一任務(wù)一: :復(fù)雜電路的四個(gè)概念復(fù)雜電路的四個(gè)概念I(lǐng)1I2I3任務(wù)二任務(wù)二: :探究基爾霍夫電流定律探究基爾霍夫電流定律1 1、演示實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)任務(wù)二任務(wù)二: :探究基爾霍

6、夫電流定律探究基爾霍夫電流定律2 2、實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證驗(yàn)證任務(wù)二任務(wù)二: :探究基爾霍夫電流定律探究基爾霍夫電流定律1、內(nèi)容：在任一時(shí)刻，對(duì)電路中的任一節(jié)點(diǎn)，流、內(nèi)容：在任一時(shí)刻，對(duì)電路中的任一節(jié)點(diǎn)，流入節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出節(jié)點(diǎn)的電流之和。入節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出節(jié)點(diǎn)的電流之和。I入入= I出出如圖如圖I1I5I2I3I4A對(duì)于節(jié)點(diǎn)對(duì)于節(jié)點(diǎn)A可列節(jié)點(diǎn)電流方程：可列節(jié)點(diǎn)電流方程：I1+I3= I2+I4 +I5移項(xiàng)移項(xiàng)I1 I2 +I3 -I4 -I5 =0 如果規(guī)定流入節(jié)點(diǎn)的電流為正，流出如果規(guī)定流入節(jié)點(diǎn)的電流為正，流出節(jié)點(diǎn)的電流為負(fù)，則可得出下面的結(jié)論：節(jié)點(diǎn)的電流為負(fù)，則可得出下面的結(jié)論：即在

7、任一電路的任一節(jié)點(diǎn)上，電流的代數(shù)和永遠(yuǎn)等于即在任一電路的任一節(jié)點(diǎn)上，電流的代數(shù)和永遠(yuǎn)等于零零電流定律第二種描述：電流定律第二種描述：任務(wù)二任務(wù)二: :探究基爾霍夫電流定律探究基爾霍夫電流定律如圖如圖I1I5I2I3I4A動(dòng)動(dòng)腦筋圖中：KCL方程如何列寫呢？對(duì)于節(jié)點(diǎn)A:I1+I2=I3流入節(jié)點(diǎn)A的有：I1和I2流出節(jié)點(diǎn)A的有：I3列KCL方程為:I1I2I3R1E1E2R2R3AB或:I1+I2- I3 =0（流入（流入正，流出正，流出負(fù)）負(fù)）【例例1】：求電路中的電流：求電路中的電流I I1和和I I23A10A5A10A2AAB分析：分析：電路中有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，為電路中有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，為A A、B

8、BI I1 1I I2 2假設(shè)假設(shè)I1的參考方向如圖所示的參考方向如圖所示解：解：對(duì)節(jié)點(diǎn)對(duì)節(jié)點(diǎn)AI I1 1=3A+10A+5A=18A =3A+10A+5A=18A 對(duì)節(jié)點(diǎn)對(duì)節(jié)點(diǎn)B5A5A=I=I2 2+2A+10A+2A+10A整理：整理：I I2 2= =5A-2A-10A=-7A5A-2A-10A=-7A可知：可知：I I1 1的實(shí)際方向與參考方向相的實(shí)際方向與參考方向相 同，同，I I2 2的實(shí)際方向是向下的的實(shí)際方向是向下的注意：應(yīng)用基爾霍夫電流定注意：應(yīng)用基爾霍夫電流定律時(shí)必須首先假設(shè)電流的參律時(shí)必須首先假設(shè)電流的參考方向，若求出電流為負(fù)值，考方向，若求出電流為負(fù)值，則說明該電流

9、實(shí)際方向與假則說明該電流實(shí)際方向與假設(shè)的參考方向相反。設(shè)的參考方向相反。任務(wù)三任務(wù)三: :基爾霍夫電流定律的應(yīng)用基爾霍夫電流定律的應(yīng)用 （列方程時(shí)，說明對(duì)哪一個(gè)節(jié)點(diǎn)應(yīng)用定律）（列方程時(shí)，說明對(duì)哪一個(gè)節(jié)點(diǎn)應(yīng)用定律）應(yīng)用定律的步驟應(yīng)用定律的步驟確定節(jié)點(diǎn)確定節(jié)點(diǎn)假設(shè)電流的參考方向假設(shè)電流的參考方向列節(jié)點(diǎn)電流方程列節(jié)點(diǎn)電流方程（若電流出現(xiàn)負(fù)值，必須用文字加以說明負(fù)號(hào)的（若電流出現(xiàn)負(fù)值，必須用文字加以說明負(fù)號(hào)的含義。）含義。）解方程，求出未知電流的大小與方向解方程，求出未知電流的大小與方向 判斷電路中電流之間的關(guān)系判斷電路中電流之間的關(guān)系E1E2R1R2R5R4R3I I1 1I I2 2I I3 3A

10、I3=I1+I2基爾霍夫電流定律可以推廣基爾霍夫電流定律可以推廣應(yīng)用于應(yīng)用于任意假定的封閉面任意假定的封閉面 1.電路中電路中I1I1和和I2I2的關(guān)系：的關(guān)系： I1=I22.若一條導(dǎo)線斷開若一條導(dǎo)線斷開I1=0生活常識(shí)：電工維修時(shí)，要與地面絕緣，且盡量單手操作生活常識(shí)：電工維修時(shí)，要與地面絕緣，且盡量單手操作A電電 路路B電電 路路I I1 1I I2 2任務(wù)四任務(wù)四: :基爾霍夫電流定律的推廣基爾霍夫電流定律的推廣練習(xí)1：如圖所示，已知I1=5A，I3=2A，E1=12V，E2=5V，求：I2=?abcdI1+I2-I3=0注：流入注：流入正，正， 流出流出負(fù)負(fù)或：據(jù) I= 0得：則：I

11、2=I3-I1 =-3A解：根據(jù)基爾霍夫電流定律則：I2=I3-I1 =2A-5A =-3AI1+I2=I3 I入入= I出出得：練習(xí)練習(xí)2：下：下圖電路中，I1= 2A，I2= -3A，I3 = -2A，試求I4解法：根據(jù)基爾霍夫電流定律 I入入= I出出得：I1+I3=I2+I4則：I4=I1+I3-I2 =2+（-2）-（ -3）=3A解法：根據(jù)基爾霍夫電流定律 I= 得：I1 - I2+I3 -I4 =則：I4=I1-I2+I3 =2A-（ -3）A +（-2）A=3A流入流入正正流出流出負(fù)負(fù)a第一節(jié)第一節(jié) 基爾霍夫定律基爾霍夫定律一、復(fù)雜電路四個(gè)概念一、復(fù)雜電路四個(gè)概念 1、支路、支路 2、節(jié)點(diǎn)、節(jié)點(diǎn) 3、回路、回路 4、網(wǎng)孔