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基尔霍夫第一定律的分析与验证

基尔霍夫第一定律的分析与验证. E. E1. E2. R2. R3. R3. R1. R1. R2. 请说出下图 2 个电路的不同。. （ a ）. （ b ）. 简单电路 ：一个电源和多个电阻组成的电路，可以用电阻的串、并联简化计算。. 复杂电路 ：两个以上的有电源的支路组成的多回路电路不能运用电阻的串、并联计算方法简化成一个单回路电路。. 学习目标. 知识目标 理解复杂电路中的术语含义； 理解基尔霍夫第一定律的内容； 掌握基尔霍夫 第一 定律的 应用 ; 能力目标 能够进行电路的安装与测试。. 教学过程.

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基尔霍夫第一定律的分析与验证

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  1. 基尔霍夫第一定律的分析与验证

  2. E E1 E2 R2 R3 R3 R1 R1 R2 请说出下图2个电路的不同。 （a） （b） 简单电路：一个电源和多个电阻组成的电路，可以用电阻的串、并联简化计算。 复杂电路：两个以上的有电源的支路组成的多回路电路不能运用电阻的串、并联计算方法简化成一个单回路电路。

  3. 学习目标 • 知识目标 理解复杂电路中的术语含义； 理解基尔霍夫第一定律的内容； 掌握基尔霍夫第一定律的应用; • 能力目标 能够进行电路的安装与测试。

  4. 教学过程 • 环节一 认识电路的组成； • 环节二 认识基尔霍夫第一定律； • 环节三 掌握基尔霍夫第一定律的应用。

  5. 环节一 认识电路的组成 • 子任务1：通过自学课本内容，回答以下问题？ 1. 什么是支路？什么是节点？ 2. 什么是回路？什么是网孔？

  6. a A E2 I1 B E1 I4 I2 I3 R3 R2 R1 I4 1.支路：由一个或几个元件首尾相接构成的无分支电路。 环节一 认识电路的组成 3 右图中有条支路： E1和R1串联构成一条支路 E2和R2串联构成一条支路 R3单独构成另一条支路 思考 同一支路中的电流有什么关系？ 2.节点：三条或三条以上支路汇聚的点。 上图中A 和B为节点； 下图中a为节点。

  7. E2 E1 R3 R1 R2 环节一 认识电路的组成 A M N 3.回路：电路中从任一点出发，经过一定路径又回到该点形成的闭合路径。 3 考虑：图中共有个回路，分别是： C A B D M A D B A N C B A M N C D M 4.网孔：无分支的回路。 思考 网孔和回路有什么关系？ 上述的回路中哪些是网孔？

  8. 想一想？ b I1 I2 R2 R1 I6 a c R6 R4 R5 + I4 I5 - E4 I3 d _ + R3 E3 支路：ab、ad、… ... 几个？ 6 节点：a、 b、… ... 几个？ 4 回路：abda、 bcdb … ... 几个？ 7 网孔:abcda, bcdb….. 几个？ 3

  9. 基尔霍夫电流 定律 环节二 认识基尔霍夫第一定律 观察仿真电路,注意各支路电流。

  10. 即：  I =0 (一)基尔霍夫电流定律 对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电流等于由节点流出的电流。 或者说，在任一瞬间，一个节点上电流的代数和都为 0。 例

  11. 引入思想、素质教育 基尔霍夫(kirchhoff)简介 基尔霍夫（1824-1887）是德国著名物理学家，化学家，天文家。他在21岁上大学期间得出基尔霍夫定律。其后于一位化学家共同创立光谱分析学，贡献卓著。 书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。

  12. 环节三 掌握基尔霍夫电流定律的应用 如图所示电桥电路，已知I1 = 25 mA，I3 = 16 mA，I4 = 12 mA，试求其余电阻中的电流I2、I5、I6。 节点a：I1 = I2 + I3 I2 = 25  16 = 9mA 节点d：I1 = I4 + I5则 I5 = 25  12 = 13mA 节点b：I2 = I6 + I5则 I6 = 9  13 = -4mA 任何一个实际电路的节点都满足KCL定律，这个可以作为判断电路好坏的依据之一。

  13. A R1 I1 知识推广 A 电路 B 电路 E1 R5 R3 I2 E2 R2 R4 判断电路中电流之间的关系 I1 由节点A可知 从电路右端可得 I1+I2 =I3 I2 结论 I3 基尔霍夫电流定律可以推广应用于任意假定的封闭面 思考 1.电路中I1和I2的关系： I1=I2 I1=0 2.若一条导线断开 生活常识：电工维修时，要与地面绝缘，且尽量单手操作

  14. 思考： 各个电阻的电压如何？每一个回路中的电压降有何规律？

  15. 本堂小结 1.支路、节点、回路的定义； 2.基尔霍夫电流定律（KCL）的内容: 3.基尔霍夫电流定律的推广应用； ∑I=0 ； 4.参考方向的设定与实际电流方向的判断。 课后作业 P78 2.18

  16. I1 基尔霍夫电流定律的扩展 例 例 R R R + + + I2 R1 E1 E2 E3 _ _ _ I3 电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。 I=? I=0 I1+I2=I3

  17. I1 I2 I3 • 课堂小结 基尔霍夫电流定律；基尔霍夫电压定律； • 作业： P2.22 • 思考题： 基尔霍夫电流定律是否可以用在一个封闭面上？

  18. I I 1 1 a a E E c U U c R R b b (b) (a) 电压定律可以应用于一段电路 -U+E–IR = 0 -U+E+IR=0 即U=E+IR 即U=E–IR

  19. I1'' I1' I1 I2' I2 A A I2'' A R1 R1 I3'' I3' I3 R1 R3 R2 R3 R3 R2 + + R2 + + E2 E1 E1 E2 _ _ _ _ B B B E2单独作用 原电路 E1单独作用 2. 迭加定理—Superposition principle 在多个电源同时作用的线性电路(由线性元件组成的电路)中，任何支路的电流或任意两点间的电压，都是各个电源单独作用时所得结果的代数和。 概念: The voltage across (or current through) a element in a linear circuit is the algebraic sum of the voltage across (or current through )the element due to each independent source acting alone. +

  20. 10 10 10 10 10 10 10 10 10 - - 20V 20V I´ I " I 4A + + 4A 例 用迭加原理求： I= ? 解： + I'=2A I"= -1A I = I'+ I"= 1A

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