《電動勢》教學(xué)設(shè)計.doc

電動勢教學(xué)設(shè)計坡頭區(qū)一中 劉明柱【教學(xué)目標(biāo)】1理解電動勢的概念，掌握電動勢的定義式。2通過本節(jié)課教學(xué)，使學(xué)生了解電池內(nèi)部能量的轉(zhuǎn)化過程，加強對學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。3了解生活中的電池，感受現(xiàn)代科技的不斷進步?！窘虒W(xué)重點】電動勢的概念?！窘虒W(xué)難點】對電源內(nèi)部非靜電力做功的理解?！窘虒W(xué)方法】探究、講授、討論?！窘虒W(xué)過程】一、復(fù)習(xí)導(dǎo)入教師：引導(dǎo)學(xué)生回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的“電源”的概念。（投影）如圖，在教材圖21-2中電源的作用是什么？學(xué)生思考，選出代表回答：電源能夠不斷地將電子從A搬運到B，從而使A、B之間保持一定的電勢差；電源能夠使電路中保持持續(xù)電流。教師：電源P在把電子從A搬運到B的過程中，電子的電勢能如何變化？從另一個角度看，電源又發(fā)揮了怎樣的作用？學(xué)生思考回答：電子的電勢能增加了，電源為電路提供了電能。教師：自然界中的能量是守恒的，電源為電路提供了電能，必然會有其他形式的能量減少，從能量轉(zhuǎn)化和守恒的角度，你認為電源是個怎樣的裝置呢？學(xué)生思考回答：電源是把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。引入：電源又是如何把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的呢？不同的電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)一樣嗎？這個本領(lǐng)用什么來描述呢？二、新課教學(xué)1電源教師：（投影）教材圖22-1（如圖所示）教師：（1）用導(dǎo)線將電源連成最簡單的電路，電路由哪幾部分組成？（2）導(dǎo)線中的電場是什么電場？電流是怎樣形成的？特點如何？為什么？學(xué)生思考后回答：（1）電路由兩部分組成，電源外部能看得見的部分，稱為外電路；電源內(nèi)部看不見的部分，稱為內(nèi)電路。（2）導(dǎo)線中的電場是恒定電場。導(dǎo)線中的自由電子在電場力的作用下從電源正極向負極定向運動，形成電流。導(dǎo)線中的電流是恒定電流，因為導(dǎo)線中的電場是恒定電場，所以電子定向運動的速率是不變的，電流大小恒定。教師：自由電子在導(dǎo)線中定向運動，電場力做什么功？電子的電勢能如何變化？學(xué)生：正功；減少。教師：自由電子定向運動的速率是不變的，能量還守恒嗎？該怎樣理解？學(xué)生：守恒。自由電子與帶正電的離子相互碰撞，在定向運動過程中受到阻力作用，電子要不斷克服阻力做功，其動能向熱能轉(zhuǎn)化。教師總結(jié)：大家說的對，概括地說，在電源外部，電場力對自由電子做正功，是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能，這個過程中消耗了電能。這些電能又是哪里來的呢？學(xué)生：電源把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能。教師：根據(jù)前面的分析，大家討論一下，電源是如何把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的呢？學(xué)生思考回答：在電源內(nèi)部也存在電場，電場方向也是從正極指向負極。根據(jù)電荷守恒定律，電源必須把自由電子不斷地從正極搬運到負極，自由電子必須克服電場力做功，這就需要有“非靜電力”作用于電子。這個“非靜電力”是電源提供的。也就是說，電源通過非靜電力做功，使電荷的電勢能增加了。教師點評、總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生建立起電源的概念：電源是通過非靜電力做功把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。教師：出示干電池、手搖發(fā)電機，提出問題：干電池、手搖發(fā)電機都可以做電源，這些電源中的非靜電力相同嗎？所起的作用相同嗎？談?wù)勀愕目捶āW(xué)生思考，分組討論，選出代表回答。干電池中的非靜電力是化學(xué)作用，手搖發(fā)電機的非靜電力是電磁作用，前者把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，后者把機械能轉(zhuǎn)化為電能。非靜電力雖然不同，但從能量轉(zhuǎn)化的角度看，他們所起的作用是相同的，都是把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能。教師：電源有好多種，他們在把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)相同嗎？舉例說明。學(xué)生舉例：手電筒、家用照明電燈、汽車上的照明電燈等，亮度不同。教師：在物理學(xué)上，該如何描述電源的這種本領(lǐng)呢？2電動勢教師：電源移動電荷，增加電荷的電勢能。這與抽水機增加水的重力勢能很相似。不同的抽水機工作時，水能夠被舉起的高度有所不同，即單位質(zhì)量的水所增加的重力勢能不同。思考問題：電源內(nèi)非靜電力在把正電荷從負極傳送到正極或把負電荷從正極傳送到負極的過程中，是不是非靜電力做功越多，它做功的本領(lǐng)越大？該如何描述非靜電力做功的本領(lǐng)？學(xué)生思考，分組討論，選出代表回答，教師啟發(fā)，得出：非靜電力對電荷做功的多少與電荷的數(shù)量有關(guān)，不能用單純的用做功多少來反映做功的本領(lǐng)。類比抽水機對水做功，非靜電力把相同數(shù)量的電荷從電源的一個極傳送到另一極，做功越多，電荷獲得的電勢能就越多，可以用非靜電力做功的多少與傳送的電荷量的比值來反映非靜電力做功的本領(lǐng)。教師：電動勢也是用比值定義的物理量，請把電動勢的定義完整地說出來。并寫出電動勢的定義式，說明給物理量符號的意義和單位。學(xué)生思考，得出電動勢的定義，并寫出電動勢的定義式。如果電源移送電荷q時非靜電力所做的功為W，那么W與q的比值，叫做電源的電動勢。用E表示電動勢，則：式中W，q的單位分別是焦耳（J）、庫侖（C）；電動勢E的單位與電勢、電勢差的單位相同，是伏特（V）。電動勢由電源中非靜電力的特性決定，跟電源的體積無關(guān)，也跟外電路無關(guān)。教師：電動勢E的單位與電勢、電勢差的單位相同，電動勢和電勢差的物理意義有何不同呢？學(xué)生思考，分組討論，選出代表回答。電動勢：。W表示正電荷從負極移到正極所消耗的化學(xué)能（或其它形式能）， E表示移動單位正電荷消耗化學(xué)能（或其它形式能），反映電源把其它形式能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)）。電壓：。W表示正電荷在電場力作用下從一點移到另一點所消耗的電勢能，電壓表示移動單位正電荷消耗的電勢能。反映把電勢能轉(zhuǎn)化為其它形式能的本領(lǐng)。教師：電源內(nèi)部有無電阻？學(xué)生：電源內(nèi)部也是由導(dǎo)體組成的，也存在電阻。這個電阻叫做電源的內(nèi)阻，大小由電源自身特點決定。3科學(xué)漫步生活中的電池教師：讓學(xué)生閱讀課本“科學(xué)漫步”，提出問題，讓學(xué)生思考。問題1：舉出生活中常見的電池，說出它們的主要用途？問題2：電動勢由何決定？問題3：我們學(xué)習(xí)電源（電池）哪幾個重要