电动势-高中-物理-教学设计

《电动势》教学设计王伟勋西安铁一中滨河学校一、教学目标1、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）了解电路中（电源外部和内部）自由电荷定向移动过程中，静电力和非静电力做功（3）（4）了解电源内电阻和容量。2、过程与方法通过本节课教学，使学生了解电池内部能量的转化过程，加强对学生科学素质的培养。3、情感、态度与价值观（1）了解生活中的电池，感受现代科技的不断进步。（2）通过介绍电池对环境的危害，使学生树立起保持环境的意识，并在日常生活中有意识的对电池进行分类处理。二、教学重点、难点1、电动势的概念，对电动势的定义式的应用。2、电池内部能量的转化；电动势概念的理解。三、教学方法探究、讲授、讨论、练习四、教学器材各种型号的电池，手摇发电机，玩具轨道车，太阳能电池，钟表。五、教学活动（一）引入新课教师：进行课前实验，利用电池及充电后的电容器分别对钟表进行放电，观察现象，并说明两者的区别。学生思考并回答：电池能够产生持续的电流。电容器只能够产生瞬间的电流。教师：电流的产生是由于电荷的定向移动造成的，试分析两者电荷移动的区别（以正电荷的移动为例）学生思考并回答：电容器中正电荷由正极板移动至负极板而发生中和。电源中正电荷由电源正极经外电路到达负极后，再由内电路由负极返回正极。教师：电源中电荷为何能够持续运动，内部具有怎样的结构？带着问题我们学习一下本节课电动势。（二）进行新课1、电容器内部结构电容器正极板电荷经导线在电场力作用下由正极板运动到负极板，到达负极板后与负电荷发生中和，导致电荷量减少，电流减小。2、电源内部结构（1）问：电场的方向是怎样的？答：外电路沿着导线由正极到负极。内电路由正极到负极。（2）问：正电荷的移动方向是怎样的？答：外电路由正极到负极。内电路由负极到正极形成持续的运动。（3）问：什么力使正电荷发生移动？答：外电路中是电场力作用。内电路中不是电场力作用。（4）问：能量的变化是怎样的？答：外电路中电场力做正功，电势能转化为其他形式的能。内电路中电场力做负功，其他形式的能转化为电势能。3、重力场与电场进行类比4、问题一：电源的作用是什么？电源要使电荷持续的定向移动，在外电路中要提供电场力，内电路中要提供非静电力。并且在内电路中还要完成能量的转化。（1）提供电场：内电路中由正极指向负极，外电路中由正极指向负极。（2）提供非静电力5、问题二：非静电力的作用是什么？非静电力存在于电源的内部，主要使正电荷发生定向移动，起到了搬运工的作用。在搬运的过程中，完成能量转化问题。（1）搬运电荷（2）转化能量通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能。演示实验：干电池、手摇发电机及太阳能电池。6、问题三：如何描述非静电力做功的本领？举例：抛铅球比较本领，要看铅球质量是否一致。搬运电荷比较做功的本领，要搬运相同的电荷量，来比较做功。例如：干电池和蓄电池都搬运1C的正电荷，干电池非静电力做功1.5J，蓄电池非静电力做功2J。蓄电池做功的本领要更大些。7、问题四：电动势是一个怎样的物理量？（1）物理意义：描述电源非静电力做功本领的物理量。，比值定义法。标矢性：标量（3）单位：1J/C=1V（4）测量方法：没有接外电路时，电源两端的电压。分组实验：测1号电池、5号电池、方形电池的电动势，并在黑板上演示其不同。（5）决定因素：电动势由电源本身决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关。对于化学电池来说，电池的电动势取决于电池正负极的材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关。不同型号的干电池，每节干电池都标记着1.5V的电动势。8、问题四：电源还有其他参数吗？分别与什么有关？电源内部也是由导体组成，所以也有电阻，这就是电源的内阻。电源有三个重要参数。E：由电源本身决定。r：电池内部的电阻。大小由电源内部结构决定。（3）容量：电源所容纳的电荷量，通常以安培小时（A·h）或毫安小时（mA·h