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1、电动势教学设计电动势教学设计 潮州金中 张祥勇 一 在上一章学习电势能的基础上，知道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；知道电源的电动势和内阻。 二 本节概念抽象，电动势是本章重点概念，也是本章的难点。教科书提出了“非静电力”，让学生从功和能角度理解非静电力，知道非静电力在电路中的作用，并能从非静电力做功的角度理解电动势的概念。本节是为后面学习闭和电路欧姆定律做铺垫。 三 学生在初中已经分析过电路，但没有深入研究过电源的作用。在前一章的学习基础上，学生对电场有一定的了解，对电场内功与能的转化关系有一定的掌握。对于本节的教学中学生对电动势的概念及其本质理解起来可能有一定的难度
2、。 四 (一).知识与技能： 1.知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置. 2.知道什么是非静电力以及电源中非静电力的作用。 3.理解电动势的本质，能区分电动势和电压。 4.从能量转化角度理解电动势的物理意义。 (二).过程与方法： 1.通过实例类比使学生了解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。 2.初步培养从能量守恒和能量转化观点分析、解决物理问题的方法。 (三).情感、态度和价值观： 1.体验由具体到抽象的探究思维模式，培养学生严谨的科学态度，体会正确地获取知识的方法. 2.了解生活中电池，感受现代科技的不断进步. 五 电源内部非静电力做功以及电动势概念的理解 六
3、 干电池 铅蓄电池 锂电池 学生电压表 不同阻值的电阻 导线若干。 七 投影实物：展示大家熟悉各种电池并提出问题 情景引入 复习电源的作用 知识回顾 复习恒定电场中电流的移动情况 正电荷在电源内部移动 动画展示 正电荷在电源内部为什么能匀速率定向移动？ 提出问题 匀速向上提起某物体所伴随的功能关系 非静电力的作用。 类比探究，得出结论 电源是什么样的装置 举例：投掷小球并提出问题 探究引申 电动势 提出概念 八 教学内容 教师的组织和引导 一创设情投影展示几种电池，学生思考讨景，引入新论。 课 这些标志表示一个什么共同的物 理量？ 进一步设问：真的是电压吗？ 这节课我们共同来探究这个问题 二新
4、课教首先请大家回顾上节课学习的内学 容：电源是一种什么样的装 置？在恒定电场中，自由电子 定向移动的速率是否变化？ 说明： 金属导体中,能够自由移动的电 荷是自由电子，负电荷向某一方 向的定向移动相当于正电荷向相 反的方向移动.为了方便,我们按 正电荷移动的说法。 1电源 动画展示正电荷在电源内部移 动，请同学们思考，正电荷在电提出问题： 源内部为什么能匀速率定向移 动？为了很好理解这个问题，先 复习一下前面学习的内容： 如图所示，用拉力F 匀速向上拉起一重物， 重力势能如何变化？ 拉力F起到什么作用？ 阐述： 物体在上升过程中，重力对物体 做负功，重力势能增加。拉力F 克服重力做功。 比较思
5、考 顺着刚才的思路，请同学们观 察动画并思考：正电荷在电源内 部只在静电力作用下能从负极匀学生活动 这几种电池大家基本都认识过，干电池有 V标志,锌汞电池有 v标志,铅蓄电池有 v标志。 答：电压 答：电源是搬移电荷，维持恒定电流的装置。 自由电子运动速率不变化。 答：物体克服重力做功，重力势能增加。拉力起到克服重力做功的作用。 答：不能。若只在电场力作用下，电场力教学意图 激发学生的求知欲。 巩固上节所学内容并为下面做铺垫 通过该例题与正电荷在电源内部移动相类比，引出非静电力以及能量转化问题。 让学生体会类比速率移动到正极吗？请详细说明做负功，电势能增原因 加，动能减少，不能 匀速率。 阐述
6、： 正电荷从负极不断地移回到正 极，此过程受到电场力，但电场 力是阻力。因此，还需要某种动 力，这种力不是静电场给的，所 以我们把他称做非静电力 F 答：非静电力克服电学生讨论：分析正电荷在电源内场做功，使其他形式部从负极移到正极过程中所伴随能转化为电势能，电的功能关系。 荷电势能增加。 阐述： 为了形象的说明电源作用，现用类比方法进行描述：电源好比电动机，当水由A池流入B池时，由于重力做功，水的重力势能减少，转化为其他式的能。而又由于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
7、的重力势能。 两者相比，重力相当于电场力，重力做功相当于电场力做功，思想。 重力势能相当于电势能，那么抽水机作用相当于电源。 根据以上所学内容请同学们从能量转化角度总结：什么是电源？ 展现不同的电源，问：在这些电源中非静电力是什么？他们分别将什么形式能转化为电能。干电池铅蓄电池手摇发电机 进一步设疑：这些电源在移动相同电荷时，将其他形式能转化为电势能一样多吗？为了方便研究，先看下面一个例子。 一个人两次投掷同一只铅球，一次投的远一些，一次投的近一些。问：人对铅球两次做的功一样多吗？铅球离开手时所获得的动能是由什么能转化来的？ 进一步设例；一个大人和一个小孩尽全力投掷相同的铅球，谁使铅球获得初动
8、能多？谁的铅球投的远？谁投铅球的本领强？ 进一步设疑：投铅球本领与铅球质量有无关系？ 答：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。 答：电池中，非静电力是化学作用，它将化学能转化为电能，手摇发电机是将机械能转化为电能。 答：不一样多，投的远一些做的功多。人通过对铅球做功将人体内的化学能转化为铅球的动能。 答：大人使铅球获得动能大，大人投的远，大人投铅球的本领强 答：无关。 类比：非静电力把相同数量的电荷从电源的一个极搬运到另一极，做功越多，电荷获得的电势能就 ，电源将其他形式能转化为电能的本领 。 培养学生概括总结的能力 培养学生的分析能力 进一步加深学生对类比思想的认识，同时
9、提升学生解决2电动势 3区分电动势和电压 进一步设问：在物理学上，该如何描述电源将其他形式能转化为电能这种本领呢？ 阐述：物理学上用非静电力做功与电荷量的比值来反映静电力做功的本领。这个比值定义为电动势。用E表示。 问：电动势的物理意义？ 电动势与移送电荷量有无关系？ 阐述：电动势是电源的一种特性，其大小与Wq以及电源的体积若电源移送电荷q,非静电力做功为W 则：电动势的表达式E= ，单位 。 答：电动势是描述电源将其他形式能转化为电能的本领，与移送电荷量多少无关。 答：电势差，也叫，它是电场中两点间电势的差值。 其表达式：U=W/q 电动势： 力做的功与电荷量比值 无关。在数值上等于非静电力
10、把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。 电动势的定义式和我们前面学习的哪个物理量定义式有点相似，请同学们回顾并写出它的表达式是什么？ 进一步设问：在电路中电动势就是电压吗？ 引导：从定义角度区分 电压： 力做的功从能的角度区分 与电荷量的比值 电动势：反映电源问题的能力。 使学生更深入的理解定义 通过比较使学生进一步理解4电源的内阻 小结：电动势和电压不是一回事，电源电动势由电源特性决定，故电源电动势是一定值。 学生分组实验：将同一电池接入你自己设计的不同电路 ，测量电池两端电压。用电压表直接接到电池两端，测量电池两端电压。 阐述：电池上的标志不是电压，它其实就是电动势。电动势是电源
11、的重要参数，取决于电池正负极材料及电解液的化学性质，跟电池的大小等外界因素无关。在数值上，电动势等于电源未接入电路时电源两端的电势差。 而电池是由导体组成，所以也有电阻，这个电阻叫内阻。它也是电池的重要参数。 把 能转化为能的本领。 电压：反映把 能转化为 能的本领。 不同的电路，同一电池两端电压 ，且都比标志的要 。测量值几乎等于标志的数值。 电动势的本质 培养学生动手能力和开放性思维。 解决开始的问题。 九 1电源：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。 在不同的电源中，是不同形式的能量转化为电能。 2电动势 定义： 定义式：E=W/q 单位：伏 物理意义：表示电源把其它形式的能转化为电能的本领大小。 ：电动势的大小由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积、外电路无关。 3电源的内阻:电源内部的电阻。 十 课后习题：23。 十一 1. 电动势这一概念非常抽象，但通过生活中的实例并结合类比法，学生对电源的作用以及电动势概念的理解就没有问题。 2.思维方法是解决问题的灵魂，是物理学的根本。我们在知识传递的过程中关键是要让学生自己理解建立知识结构。通过引导的方式培养学生发现问题提出问题分析问题解决问题的能力。
