人教版高中物理选修31第二章第2节《电动势》教学设计.docx

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人教版高中物理选修31第二章第2节《电动势》教学设计

3-1《恒定电流》

《电动势》教学设计

n加油浙江省三门中学叶美莲

【设n加油计思想】

建构主义看来，教师不再是传统教学意义上的知识的呈现者和传递n加油者，而应始终充当学生学习的促进者、指导者和帮助者n加油的角色，因而在“电动势”教学中不能急于求成n加油，要让学生经历概念的形成过程，对概念的结构不断发展和完善n加油。

物理概念是物理定律、原理、公式等基本规律的基础。

“电动势”n加油这个概念是贯穿恒定电流、电磁感应和交流电的桥梁，其把握到位与直接n加油影响着整个电学的学习，所以单独成为一节是有一定意义的。

通过电容器和干电池为挂钟供n加油电时间的区别，承上启下，回忆电源是把电子从正极不断地搬到为负极的装n加油置，提出本节课从能量角度继续来研究电源的功能。

本节课从电源外部与内部的四个n加油角度的区别，提出本节课的重点内容——在电源内部必须要有力充当动力，来克服静电n加油力做功，把正电荷从电源的负极搬到正极，满足形成持续电流的需要,从而得到电源n加油是把其它形式的能转化为电势能的装置。

由于非静电力是新n加油学习的力，较为抽象，所以让学生体验生活中的“非重力”，进行相应的类比，来认n加油识和理解“非静电力”。

列举不同电源的“非静电力n加油”，了解不同的电源的能量转化，可以是化学能、机械能和太阳能转化n加油为电能。

非静电力的做功本领的描述是本节课的重点，也是难点，通过陌n加油生问题熟悉化的策略，通过类比得到用

来表示电源把其它形式的能转n加油化为电势能的本领，用电动势来表征，使学生轻松自n加油如地掌握这个难点。

让学生认识不同的电源，并且会测量不同电源电动n加油势，并学会制作水果电池，从实验中得到电动势与体积无关，与电源的内部结构有关，与一n加油个干电池1.5V能点燃小灯泡相比较，三个约为0n加油.8V的水果电池却不能点燃小灯泡，学生分析其中的原因是电源n加油有内阻，且很大，提出水果电池价值不高的原因。

完n加油成教学任务主要是通过观察演示实验、学生自己实验，交n加油流讨论等手段产生认知冲突，解决冲突，形成概念，掌握概念以及应用概念。

【教材分析n加油】

《选修3-1》把“电动势”编排在第二节，中间穿插欧姆定律、串联n加油并联电路、焦耳定律和电阻定律，闭合电路欧姆定律编排在第七节，把电动势作为n加油一个重要概念单独列出，这种编排一方面强调了n加油电动势概念的重要性，另一方面是体现了新课标的依据学生的认知结构和认识规n加油律编排教材的指导思想。

“电动势”是n加油电学中的一个重要概念，是高中物理教学中很突出的难点。

“电动势”既具有概念n加油的一般特征，又有其特殊性，它几乎贯穿“恒定电流n加油”、“电磁感应”、“交流电”三章的主要内容。

能否掌握电动势概念将影响整个电学n加油知识的掌握。

在本章的第一节已经提出了电源是把电n加油子从正极搬到负极的装置。

本节课的重点是从能量转化角度n加油来理解电源的功能以及电动势概念。

难点是定义电源把其它形式的能转化成n加油电能本领的物理量。

所以可以采用类比的方法进行突破。

【学情分析】

从n加油教学内容本身来看，电动势形成机制比较复杂，电动势概念比较抽象，涉及知识面广，学生n加油存在的前概念，因此学生在学习过程中难以形成深刻的理解，客n加油观上有一定的难度。

从学生的认知水平和实际调查n加油情况看，学生在学习电动势概念前，电源无内阻，“电动势就是电压”深深n加油的刻在他们的脑海中。

学生普遍存在着一些思维障碍，n加油如：

有了电压，为什么还有建立电动势的概念呢？

电动势n加油不就是电压吗？

电动势是电源的本身特性，电池用久了，n加油为什么测量其两端的值会变小呢？

电源怎么会与内阻呢？

等等，这种n加油先入为主的思维定势，给电动势概念的讲解造成了不n加油可忽视的困难。

所以，在本节课中，为解决学生的一些n加油前概念，采取相应的方法进行解决。

【教学目n加油标】

一、知识与技能

1.知道电源是通过非静电力搬运电荷，n加油把其他形式的能转化为电能的装置。

2.理解电动势的的概念及定义式，知道n加油电动势是表征电源特性的物理量。

3.掌握电动势与电n加油压的区别和联系。

4.知道电动势和内阻是电源的两个重要参量。

5n加油.知道一些常规电池的电动势。

二、过程与方n加油法

1.通过类比来理解电源中的非静电力。

2.经历对同一个电源非静电力对不n加油同电荷做功的值与电荷量的比值定义电动势，体会比n加油值定义式的意义。

3.制作水果电池并粗略测量电动n加油势，加深对电源电动势与内部结构有关的理解。

三、情感、态度n加油与价值观

1.体验自主探究电源功能的过程，形成一定严谨的科学态度，n加油体会正确地获取知识的方法。

2.了解生活中电池，感受n加油现代科技的不断进步。

【教学重点】

⑴非静电力的概念和从能量转化角度来理解n加油电源的功能

⑵电动势概念的得出过程。

【教学n加油难点】

电动势概念的得出。

【教学器材】n加油

若干水果、锌板和若干铜板、电压表、电流表、太阳能电池板、干电池、蓄n加油电池、纽扣电池、挂钟、电容器等

【教学过程】

一、n加油复习旧知识引出新问题

1.学生观察、教师演示：

用充电n加油较短时间的电容器连接挂钟，观察挂钟的指针走动情况？

请学生分析其中的原因：

电容n加油器负极板B上的负电荷通过挂钟跑到了正极板A上，最后两极之间没n加油有电势差。

2.问题：

如果把电容器换成干电池n加油，情况如何？

学生：

指针会走动很长的时间。

请学n加油生分析其中的原因：

干电池是搬运工，能把电子又从正极搬回到负极，使两极始终n加油存在一定的电势差。

今天这节课，我们从能量转化角度来分析电源的功n加油能。

（为了研究方便，下面我们按正电荷移动的说法进行讨论。

二、新课教学

（n加油一）分组讨论，获取非静电力的概念

1.提出问题，自主探究

比较电源外部和内部，请n加油思考并回答以下几个问题：

问题①：

请画出电源外部和电源内部的电场方向？

问题②：

n加油请画出电源外部和内部正电荷定向运动方向？

问题③：

请画n加油出在电源外部和内部正电荷受到的静电力？

问题④：

请判断在电源n加油外部和内部，静电力是否是正电荷运动的动力？

2.解决问题n加油，讨论汇报

解决问题①：

电场方向总是从高电势指向n加油低电势，故在电源外部，从电池的正极指向负极；在内部也是从电池的正极指向负极n加油。

（如图所示）

解决问题②：

在外部正电荷从正极n加油向负极运动，而在内部正电荷又从负极向正极运动，从而形成了闭n加油合回路。

解决问题③：

正电荷受到的静电力与场强方向相同，即在电源外部，静电力n加油从正极指向负极，而在电源内部，静电力从负极指向正极。

解决n加油问题④：

在电源外部，是在静电力的作用下让电荷运动起来。

而在电源内部，正n加油电荷受到的静电力与运动方向相反，要阻碍电荷的运动，因此必须要有另一个力充当动力n加油，克服静电力做功，把正电荷从电源的负极搬到正n加油极，满足形成持续电流的需要，这个力是电源提供的，叫做非静电n加油力，与静电力的方向相反。

非静电力陌生且抽象，创设一个n加油生活中熟悉形象的情景来帮助理解。

3.教师演示，助生理解n加油

教师在一次性纸杯底部戳一个小洞，装满水，提起一定的高度，让水在重力的作用下n加油流到下面的脸盆里。

一会儿，水流完了，水流消失了。

问：

这n加油个情景有点类似于哪个现象？

生：

就如电容器对挂钟供电，一会儿电流n加油就没有了。

问：

有什么办法让水流一直持续呢？

生：

把水在舀上n加油去，舀到上面的纸杯里，一直有高度差。

教师演示，果然水流一直持续。

问：

在把水舀n加油上去的过程中，是靠重力的作用上去的吗？

生：

重力是竖直向下的。

这n加油里是靠手的作用力。

师：

对，手对水的作用力就好比前面电源内部的“非静电力n加油”，我们可以称之为“非重力”。

师：

类比这个现象，我们通过做功n加油分析电源外部和电源内部的能量转化情况。

生：

在电源外部，n加油静电力做正功，电能减小，转化为其他形式的能；在电源内部，非静电力做n加油正功，静电力做负功，电能增大，把其他形式的能转化为电能。

4.呈现电源，认识n加油非静电力

呈现各种电源，并说出是什么能转化为电能。

①干电池、蓄电池、土n加油豆电池和水果电池

观察干电池的构照了解电n加油池内部结构，非静电力是化学作用，非静电力做功把化学能转化为n加油电能。

阅读材料：

——伏打电池

178n加油0年的一天，意大利解剖学家伽伐尼在做青蛙解剖时，两手分别n加油拿着不同的金属器械，无意中同时碰在青蛙的大腿上，青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下，n加油仿佛受到电流的刺激，而只用一种金属器械去触动青蛙，却并无此种反应。

伽伐尼认为n加油，出现这种现象是因为动物躯体内部产生的一种电，他称之为“生物n加油电”。

伽伐尼的发现引起了物理学家们n加油极大兴趣，他们竞相重复枷伐尼的实验，企图找到一种产生电流的方法n加油，意大利物理学家伏打在多次实验后认为：

伽伐尼的“生物电”之说并n加油不正确，青蛙的肌肉之所以能产生电流，大概是肌肉中某种液体在起作用。

为了论证自己的n加油观点，伏打把两种不同的金属片浸在各种溶液中进行试验。

结n加油果发现，这两种金属片中，只要有一种与溶液发生了化学反n加油应，金属片之间就能够产生电流。

　1799年，n加油伏打把一块锌板和一块银板浸在盐水里，发现连接两块金属的n加油导线中有电流通过。

于是，他就把许多锌片与银片之间垫上浸透盐水的绒布或纸片，平叠n加油起来。

用手触摸两端时，会感到强烈的电流刺激。

n加油伏打用这种方法成功的制成了世界上第一个电池──“伏特电堆n加油”。

这个“伏特电堆”实际上就是串联的电池组。

它成为早期电学实验，电n加油报机的电力来源。

②手摇发电机

非静电力是电磁感n加油应作用，它使机械能转化成电能。

③太阳能电池n加油

非静电力是光电效应，它使太阳能转化成电能。

n加油

（二）比值定义得到电动势的概念

1.创设熟悉情景

不同电源，非静电力做功，把其n加油他形式的能转化为电能的本领是不同的。

用什么量来表征电源的这种本领呢？

不妨从非静电n加油力做功角度对分析，显然做功对象是正电荷。

在一个电n加油源内部，当移动一份+q时，设非静电力做功为W非；那么当n加油移动+2q时，根据功的叠加，可知非静电力做功为2W非；同理移动n加油+nq时，非静电力做功为nW非。

问：

非静电力做功越多，把其他形式的n加油能转化为电能的本领吗？

生：

不会，同一个电源，其本领是一样的。

n加油师：

也就是说，在这里去寻找一个不变量。

那么，这个不变n加油量是什么呢？

生：

W非/q。

师：

W非/n加油q这个比值越大，非静电力做功本领越强，把其他形式n加油的能转化为电能的本领越强。

用电动势E来表示。

我们用电动势E来表征电源的这种n加油非静电力做功把其他形式的能转化为做功的本领。

2.认识电动势

①比值n加油定义式：

②物理意义：

反映了在电源内部，非静电力做功把其他形式的n加油能转化为电能的本领。

Ｅ越大，电源内部其它形式的能转化成n加油电能的本领就越大。

　③区分电动势与电压：

尽管单位n加油都是相同的，但是电压指静电力做功，把电能转化成其他形式的能的本领，n加油通常是针对某个导体而言，即

。

④获取电动势的途径

a.数值上等于搬运1C的电量n加油时非静电力所做的功。

b.数值上等于搬运1C电量时n加油把其他形式的能转化的电能。

c.数值上等于电源不接用电器时两极的电压.

d.n加油从电源的外壳获知。

⑤.认识不同电源的电动势以及使用于什么设备？

a.干n加油电池约为1.5V，手电筒、计算器、挂钟等小型设备。

n加油b.蓄电池约为2V，电解液时硫酸溶液，可以反复充电使用，广泛n加油用于汽车、摩托车、电瓶车等。

c.纽扣电池约为1.2V，也有3V以及其它数据n加油的，通常用在电子手表和小型仪表中。

d.锂电池，材料不同，电动势n加油有3V或3.6V，广泛应用在数码相机、笔记本电脑和手机等电子产品中。

e.n加油太阳能电池，为人造卫星提供能量，到现在已经转化民用，比如可以充电n加油到蓄电池上，为电瓶车工作。

f.分析干n加油7号、5号等干电池，电动势相等，但是体积却可以不同，可得n加油：

电源的电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积n加油无关，跟外电路也无关。

（三）、分组实验：

制作水果电池并测量电n加油动势

用电压表去测量水果电池（不同水果）或可乐电池的电动势n加油，并汇报。

（水果有：

番茄、猕猴桃、土豆等）n加油

学生发现：

①把锌板和铜板插得越深，电动势就越大n加油。

②番茄电池的电动势约为0.8V。

③用电流表连接水果电池，发现指针几乎不动。

n加油

教师创设情景：

用一节干电池（电动势为1.5n加油V）能把小灯泡点亮。

把三个番茄电池串联起来n加油，电动势约为2.4V，接上小灯泡，灯泡却不亮。

引导学n加油生分析原因：

水果电池有内阻，而且内阻比较大。

师：

初中学习的电n加油源都是理想电源，忽略内阻，但其实电源都是由n加油内阻的。

新的干电池内阻较小，用旧了，内阻会变大。

水果电池的内阻较大，所以实用价值n加油不高。

三、课后作业

1.调查常用可充n加油电电池。

2.了解电池污染，提出减少电池污染的相应方法。

四、形成性练习

1.某品牌MP3使用的电源是一节7号干电池，当它正常工作时，其工作电流为0.3A。

问：

该MP3正常工作10s，电池中有多少化学能转化成电能？