高中物理第二章恒定电流第2节电动势教案.docx

2电动势本节分析学习物理的首要问题是弄清物理学中的基本概念，使学生全面理解概念的内涵与外延物理概念教学的效果如何，直接关系到学生对于物理知识的认知程度，进而影响到学生整体知识网络的构建与拓展，可以说学好物理概念是学好物理的关键电动势是电学中一个很重要的物理概念，是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础，电动势的概念比较抽象，是教学中的一个难点但学生对各种电源比较熟悉，所以本节教学设计从介绍各种电源开始，明确要研究电源的共同特性通过对电路中产生持续稳定电流原因的探讨，使学生知道电源工作过程中电源内部存在非静电力的作用在讨论非静电力做功将其他形式的能转化为电能的过程中引入电动势概念同时为了降低难度，教材直接给出了电动势的定义式，但只是说“电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功”，没有用比值的方法严格定义电源的内阻在后面的闭合电路欧姆定律学习中很重要，本节作了一些铺垫我们常说要让学生经历科学过程，其形式是多种多样的学生可以通过讨论或实验认识新的规律，通过阅读来了解前人的工作过程，跟着教师的思路循序渐进地接受新的概念等，这都是经历科学过程的不同形式学情分析学生通过电场的学习已经知道了静电力及其做功的特点，在对电源和电流一节的学习中了解电源的作用及形成持续电流的条件本节通过复习静电力概念，明确静电力的作用效果，通过类比，分层次提出相应问题，通过师生互动式的分析讨论，逐步明确电路中形成持续电流的原因利用多媒体形象地将形成电流和水流条件进行类比，通过非重力对水的作用和非静电力对电荷的作用进行类比得出非静电力的概念通过讨论不同电源把其他形式的能转化为电能的本领不同，逐步建立电动势的概念，并通过对电动势和电压概念本质区别的讨论，加强对电动势概念的理解教学目标知识与技能理解电动势的概念，掌握电动势的定义式过程与方法(1)通过对形成电流和水流条件的讨论，认识类比的方法(2)通过对电源内部原理的分析，进一步感受建模的方法情感、态度与价值观了解生活中的电池，感受现代科技的不断进步教学重难点1电动势的概念2对电源内部非静电力做功的理解教学方法教师启发引导教学与探究法相结合，并辅以讨论、练习等教学准备各种型号的小型电池，手摇发电机，多媒体辅助教学设备教学过程设计主要教学过程教学设计教师活动学生活动一、引入新课引导学生回顾上节学习的“电源”的概念，并思考电源的作用是什么？学生思考、交流、回答.二、新课教学（一）电源、电动势【提出问题】问题1：图甲中是什么力把水从低水位处搬运到高水位处？问题2：图乙中电源内部是什么力把正电荷从负极搬运到正极呢？参考解释：当水由A池流入B池时，由于重力做功，水的重力势能减少，转化为其他形式的能.又由于A、B之间存在高度差，故欲使水能流回到A池，应克服重力做功，即需要提供一个外力来实现该过程.抽水机就是提供该外力的装置，使水克服重力做功，将其他形式的能转化为水的重力势能.重力做功、克服重力做功以及重力势能与其他形式的能之间的相互转化.两者类比，重力相当于电场力，重力做功相当于电场力做功，重力势能相当于电势能，抽水机相当于电源.电源内部是靠一种与静电力不同的力把正电荷从负极搬运到正极，我们姑且把它叫非静电力.（设计意图：通过类比使学生知道电源的作用.）【思考讨论】电源P在把正电荷从负极搬运到正极的过程中，正电荷的电势能如何变化？从另一个角度看，电源又发挥了怎样的作用？参考解释：正电荷的电势能增加，从另一个角度看，电源起到了把其他形式的能转化为电能的作用.【共同探究】展示各种电源，探究非静电力的来源及其能量转化过程.【归纳总结】1.电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置.2.非静电力在电源中所起的作用：把正电荷由负极搬运到正极，同时在该过程中将其他形式的能转化为电势能.【巩固练习1】下列关于电源的说法中正确的是（）A.在外电路和电源内部，正电荷都受到静电力的作用，所以能不断地定向移动形成电流B.静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少C.在电源内部，正电荷能从负极移动到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力D.静电力移动电荷做功电势能减少，非静电力移动电荷做功电势能增加（设计意图：通过练习使学生加强对非静电力作用的认识.）【思考讨论】教师展示资料1.某种干电池非静电力把1 C正电荷在电源内从负极移送到正极时做1.5 J的功，把1.5 J化学能转化成1.5 J的电势能.2.某种锌汞电池非静电力做功把1 C正电荷在电源内从负极移送到正极时做3.0 J的功，把3.0 J化学能转化成3.0 J的电势能.3.某蓄电池非静电力把1 C正电荷在电源内从负极移送到正极时做6.0 J的功，把6.0 J化学能转化成6.0 J的电势能.问题1：在不同的电源中非静电力做功的本领是否相同？问题2：怎样衡量电源非静电力做功的本领？参考解释：不同的电源，非静电力做功的本领不同，使电荷的电势能增加量不同.静电力对电荷做功的多少与电荷的数量有关，不能用做功多少来反映做功的本领.静电力把相同数量的电荷从电源的一极搬运到另一极，做功越多，电荷获得的电势能就越多，可以用静电力做功与电荷量的比值来反映静电力做功的本领.（设计意图：通过具体的实例使学生初步体会电源的电动势.）【归纳总结】1.定义：在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷量q的比值.2.定义式：E.3.单位：伏特（V）.4.物理意义：表示电源把其他形式的能（非静电力做功）转化为电能的本领大小.电动势越大，电路中通过1 C电荷量时，电源将其他形式的能转化成电能的数值就越多.注意：电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟电源外部电路无关.【巩固练习2】1.下列关于电源的说法中，正确的是（）A.电源向外提供的电能越多，表示电动势越大B.电动势表示电源将单位正电荷从负极移送到正极时非静电力所做的功C.电源的电动势与外电路有关D.在电源内正电荷从负极到正极电势升高2.关于电源的电动势，下列说法正确的是（）A.电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量B.电动势在数值上等于电路中通过1 C的电荷量时电源提供的能量C.电源的电动势跟电源的体积有关，跟外电路也有关D.电动势有方向，因此电动势是矢量3.铅蓄电池的电动势为2 V，这表示（）A.电路中每通过1 C的电荷量，电源就把2 J的化学能转化为电能B.铅蓄电池两极间的电压为2 VC.铅蓄电池在1 s内将2 J的化学能转化为电能D.铅蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节普通干电池（电动势为1.5 V）的大学生自主探究，通过类比的方式讨论学习电源内部电荷移动的原因和能量的变化情况，并归纳总结.小组合作探究，学习体会电源的作用，学习非静电力的来源和做功引起的能量变化规律，并归纳总结.通过练习加深对电源作用及非静电力做功的理解.通过教师展示的材料，思考讨论交流问题1和问题2，写出自己的答案.听老师讲解电动势的概念、物理意义，思考，理解.练习、思考、讨论，加深对电动势概念的理解.（二）电源的几个重要参数【自主学习】电源还有哪些重要参量？【归纳总结】1.电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关.2.内阻（r）：电源内部的电阻.【思考讨论】问题：电压与电动势有什么区别和联系？总结：四、电动势与电压的区别与联系区别：电动势：表示移送单位正电荷消耗化学能（或其他形式能）.反映电源把其他形式能转化为电能的本领，表征电源的性质.电压：表示移送单位正电荷消耗的电势能.反映把电势能转化为其他形式能的本领，表征电场的性质.联系：电动势电压内阻电源电路电流.（设计意图：通过对比使学生深刻理解电动势与电压的概念.）【巩固练习3】将电动势为3.0 V的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4 V，当电路中有6 C的电荷流过时，求：（1）有多少其他形式的能转化为电能？（2）外电路中有多少电能转化为其他形式的能？（3）内电路中有多少电能转化为其他形式的能？自主学习.交流后与老师一起总结归纳.练习，思考.理解电动势与电压的区别.三、课堂小结让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架.交流后各个小组展示.四、课后作业1.教材问题与练习13.2.完成学案课堂检测.板书设计2. 电动势一、电源1电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置2非静电力在电源中所起的作用：是把正电荷由负极移送到正极，同时在该过程中将其他形式的能转化为电势能二、电动势1定义：在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势2定义式：E3单位：伏特(V)4物理意义：表示电源把其他形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小电动势越大，电路中每通过1 C电荷量时，电源将其他形式的能转化成电能的数值就越多注意：电动势的大小由电源中非静电力的特性(电源本身)决定，跟电源的体积、外电路无关三、电源的几个重要参数1电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关2内阻(r)：电源内部的电阻四、电动势与电压的区别与联系电动势：表示移送单位正电荷消耗化学能(或其他形式能)反映电源把其他形式能转化为电能的本领电压：表示移送单位正电荷消耗的电势能反映把电势能转化为其他形式能的本领电动势电压电源内阻电路电流教学反思“电动势”的概念是教学中的一个难点，它难在概念的本身比较抽象，而且在讲述中又引入一个“非静电力”，学生学习时感到十分空洞.所以从“化抽象为具体”的角度来突破难点，使学生认识电动势是表征电源特性的一个重要的物理量.在教学中采用两种方式讲解，一是通过类比的方法理解电动势，把电源移送电荷和抽水机抽水进行类比：电源移送电荷增加电荷的电势能，这就像抽水机抽水增加水的重力势能.不同的抽水机工作时，水能被举起不同的高度，即单位质量的水增加的重力势能不同，与此类似，不同的电源，非静电力对电荷做的功