浅谈“基尔霍夫第一定律”的教法

闫旭琴

[摘 要] 基尔霍夫第一定律又叫节点电流定律，简称KCL定律，它是基尔霍夫定律之一。“基尔霍夫定律”是电路中电压和电流所遵循的基本规律，是分析计算较复杂电路的基础。它可用于交直流电路的分析，也可用于含有电子元件的非线性电路分析。基尔霍夫定律包括基尔霍夫第一定律（KCL）和基尔霍夫第二定律（KVL），前者应用于电路中的节点，而后者应用于电路中的回路。处于青春期的孩子们好奇心强，对直观事物比较感兴趣。因此，在KCL定律的教学中，可以充分考虑学生特点，从生活现象出发，采用翻转课堂法、问题探究法等多种教学方法，引导学生主动参与课堂教学，积极探索知识，提高学习效率。

[关 键 词] 基尔霍夫第一定律；翻转课堂；分组讨论；任务驱动；启发教学

[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）29-0125-01

电工基础作为一门专业基础课主干学科，课程地位尤为重要。作为电工基础中解复杂电路的重要定律——基尔霍夫第一定律，更是一个纯理论推导的定律，学生学习起来既无兴趣又倍感吃力。那么，如何讲好这一课，就成为我们必须思考和探索的问题。下面我结合个人多年教学经验，浅谈该课题的教学方法。

一、利用翻转课堂法提高学生的自主学习能力

上课前几天，教师可以先将新课基础部分的微课上传网络，并通过班级QQ群或微信群发布相关问题，要求学生通过微课学习以及网络查阅来解决问题。例如：“什么是复杂直流电路？复杂直流电路和简单直流电路有何不同？复杂直流电路可用电阻串并联的方法解答吗？什么是支路、回路和节点？”学生可利用电脑或手机看微课视频、百度搜索查阅、图书馆找资料，或在班级群平台请教老师、和同学们共同探讨等方法，来解决上述问题，并将完成结果于课前上交老师。教师可根据学生的完成情况适当奖励学分。这样，我们将陈旧的课堂教学模式转变为课前由学生自主学习的模式，既提高了学生的学习兴趣，又帮助学生快速地获取新知识，增强了学生的自信心和继续探索知识的好奇心，还为课堂教学打好扎实的理论基础，节省了更多时间来解决重难点，起到了很好的效果。

二、利用问题探究法激发学生的学习兴趣

学生有了课前充分的准备，在课堂上教师可以利用事先准备好的生活中常见的三通（四通）水管，并引导学生联系日常生活经验观察三通（四通）。师生共同探究，得出结论：如果水从三通（四通）其中一口（两口）流入，在有水压的情况下则会从另外两口（一口）分别流出，且流出三通（四通）的水一定等于流入三通（四通）之水。因为水流进三通（四通）之后不会凭空减少或者增加（管漏除外）。那么我们是不是可以由看得见的水流联想到看不见的电流？如果我们把任意电路中的任一节点比作三通或者四通，而把汇聚成节点的各支路比作三通或四通各进出口。那么，在复杂电路中，对于任一节点，流进节点的电流之和是否也等于流出节点的电流之和呢？

三、利用分组讨论法培养学生在学习中的争先争优心理

提出上述问题之后，学生可分组进行讨论。经过几分钟的激烈辩论，最后，可由每组组长汇报讨论结果。教师在收回讨论结果之后，一一出示于黑板上，并和学生共同点评各小组结论，提出正确观点：在电路中任意一个节点上，在任一时刻，流入节点的电流之和，恒等于流出節点的电流之和。由此，我们引出了节点电流定律的第一种形式。

四、利用任务驱动法调动课堂学习气氛，培养学生团队合作的精神

得出节点电流定律第一种形式之后，教师可利用多媒体屏幕出示几个关于节点电流图例，要求学生分组、分环节抢答。

第一环节，各组分别列出图例中各节点的电流方程式，以计时抢答形式来激励学生的学习兴趣，调动课堂气氛。以最短时间列出图例方程式且都正确的组为优胜，以学分奖励小组成员。

第二环节，教师提出：请同学们将刚才的方程式移项，将所有电流都移动到等式一边，观察等式，从等式中找出规律，以组汇报。而后教师点评各组结论，师生共同总结节点电流定律第二种形式。即如果规定，流入节点的电流为正，流出节点的电流为负，则有：在任一电路的任一节点上，电流的代数和永远等于零。

第三环节，教师出示事先准备好的练习，让学生通过练习掌握节点电流定律的应用，巩固所学知识。练习过程中，师生共同解决当支路电流方向未知时设置参考方向的问题。

五、利用启发教学法引导学生将所学知识推广应用

在学习了KCL定律之后，教师可启发学生思考探索KCL定律的推广应用。通过多媒体教学师生共同总结出以下结论：

KCL定律同样适用于晶体三极管，即于任一电路任一三极管，在任何时刻，流进管子电流之和恒等于流出管子电流之和。

KCL定律也可应用到电路的任意封闭面。即流进一个封闭面的电流应等于流出这个封闭面的电流。

如果两个网络之间只有两条导线相连，那么，这两条导线（或支路）中的电流必相等；如果其中一根导线断开，则另一根导线的电流一定为零。若一个电路中只有一处用导线接地，则该接地线中没有电流。所以，在接地良好的电力系统中工作时，只要穿好绝缘鞋或者站在绝缘木梯上，并且不同时触及不同电位两根导线，就能保证安全，不会有电流流过人体。

总之，如何上好“基尔霍夫第一定律”这堂课，还需我们在实践中不断探索总结。今后的路还很长，还有多样的教学方法等着我们去发掘。要想达到最佳的教学效果，就应该不断更新思路，应用多种现代化教学手段，提高学生的学习兴趣和自主学习能力。

参考文献：

[1]李桃.基尔霍夫定律的应用及验证[J].现代工业经济和信息化，2017（17）：70-72.

[2]曹红.“电工基础”教学中的有效课堂教学探讨[J].科教文汇（上旬刊），2012（3）：57-58.

[3]秦圣.从基尔霍夫定律看高中物理相关知识[J].中学课程辅导（教师通讯），2018（8）.