高中物理電動(dòng)勢(shì)教學(xué)設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上物理選修3-1 第二章 恒定電流 第2節(jié) 電動(dòng)勢(shì)山東省滕州市教學(xué)研究室 趙西耕第2節(jié) 電動(dòng)勢(shì)（教學(xué)設(shè)計(jì)）一、設(shè)計(jì)思想人類的探知欲是科學(xué)發(fā)展的源動(dòng)力，新課程強(qiáng)調(diào)“通過(guò)多樣化的教學(xué)方式，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能，培養(yǎng)其科學(xué)探究能力，使其逐步形成科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神”?！半妱?dòng)勢(shì)”是電學(xué)中一個(gè)重要的概念，又是中學(xué)物理教學(xué)中很突出的難點(diǎn)。它貫穿“恒定電流”“電磁感應(yīng)”“交變流電”三個(gè)章節(jié)，在中學(xué)物理中占有重要地位。在常規(guī)教學(xué)中，一般是用“電源兩極間電壓的大小是由電源本身的性質(zhì)決定的，為了表征電源的這種特性，物理學(xué)中引入電動(dòng)勢(shì)的概念”的表述把電動(dòng)勢(shì)的概念直接呈現(xiàn)給學(xué)生。本節(jié)課采用

2、實(shí)驗(yàn)探究的方法來(lái)學(xué)習(xí)“電動(dòng)勢(shì)”。通過(guò)對(duì)電池的研究，了解電源電動(dòng)勢(shì)是反映電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能本領(lǐng)的物理量。再通過(guò)燈泡發(fā)光實(shí)驗(yàn)的探索，了解電源的內(nèi)阻。在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生充分運(yùn)用已有的舊知識(shí)和方法展開(kāi)探索，促進(jìn)學(xué)生在實(shí)踐中經(jīng)歷科學(xué)探索的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)自主發(fā)展。二、課標(biāo)要求、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)對(duì)象的大體分析1高中物理課標(biāo)在這里的要求是：“知道電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”。2本節(jié)課是參考各種版本教材進(jìn)行設(shè)計(jì)的。在此之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)電場(chǎng)、簡(jiǎn)單電路、功能關(guān)系等知識(shí)，并且對(duì)類比法、比值定義法有了一定的認(rèn)識(shí)。三、教學(xué)目標(biāo)1知識(shí)與技能知道電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。2過(guò)程與方法（1）通過(guò)類比法，了解電源內(nèi)部的非靜電力和非靜電力做

3、功。（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究的方法，了解電動(dòng)勢(shì)是反映電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能本領(lǐng)的物理量，了解電源內(nèi)部存在內(nèi)阻。3情感、態(tài)度與價(jià)值觀（1）通過(guò)對(duì)物理學(xué)史的了解，使學(xué)生感受到人文情懷。（2）通過(guò)對(duì)電池種類的了解，使物理貼近學(xué)生生活、聯(lián)系社會(huì)實(shí)際。（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)和探索，促進(jìn)學(xué)生積極參與，勤于思考，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)1重點(diǎn)：了解電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻2難點(diǎn)（1）電動(dòng)勢(shì)和非靜電力這兩個(gè)概念的引入。（2）如何了解電源內(nèi)部還有內(nèi)阻。五、難點(diǎn)突破方法為了突破第一個(gè)難點(diǎn)，本課采用了類比法，通過(guò)玩具中的小球在滑道中的循環(huán)運(yùn)動(dòng)來(lái)引導(dǎo)學(xué)生推測(cè)出電源內(nèi)部的非靜電力，以及非靜電力的做功情況，然后從功能關(guān)系

4、闡釋能量的轉(zhuǎn)化，說(shuō)明電源的作用；通過(guò)比較不同電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能本領(lǐng)的大小不同，引入電動(dòng)勢(shì)的概念。為了突破第二個(gè)難點(diǎn)，巧妙地設(shè)計(jì)了三個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，電動(dòng)勢(shì)為1.5V的干電池能使小燈泡發(fā)光，一個(gè)電動(dòng)勢(shì)小于1.5V的水果電池不能使小燈泡發(fā)光；而串聯(lián)起來(lái)的蘋(píng)果電池和桔子電池，電動(dòng)勢(shì)雖然達(dá)到1.5V以上，但也不能使小燈泡發(fā)光，從而激起學(xué)生的認(rèn)知沖突，讓學(xué)生自主探索出電源里面有內(nèi)阻。六、實(shí)驗(yàn)器材分組實(shí)驗(yàn)：蘋(píng)果和桔子各一個(gè) 銅片和鋅片各兩片 數(shù)字電表一塊 1號(hào)干電池一節(jié)（帶電池盒） 小燈泡（帶燈座） 導(dǎo)線三根演示實(shí)驗(yàn)：電容器和電池分別對(duì)小燈泡供電對(duì)比實(shí)驗(yàn)演示裝置一套 小熊搬球玩具一套 化學(xué)能向電勢(shì)能

5、演示實(shí)驗(yàn)裝置一套 數(shù)字電表一塊 手搖發(fā)電機(jī) 太陽(yáng)能電池供電的向日葵花搖動(dòng)玩具一件 100W燈泡（帶燈座和線） 插線4根七、教學(xué)過(guò)程引入展示伏打畫(huà)像以及伏打電堆示意圖，介紹伏打和他制成的電池伏打電堆，以及伏打發(fā)明伏打電堆的意義。展示古巴格達(dá)人制作的原電池的復(fù)原圖片以及剖面圖，介紹發(fā)現(xiàn)古巴格達(dá)人制作的原電池的過(guò)程，以及研究表明這種原電池每個(gè)可以提供的電壓和推測(cè)出的古巴格達(dá)人對(duì)它的應(yīng)用。老師提出要求：早在200多年前的伏打和遠(yuǎn)在2000多年前的古巴格達(dá)人就能制作出原始的電池，同學(xué)們想不想也做一個(gè)？開(kāi)拓學(xué)生視野并激發(fā)學(xué)生制作水果電池的欲望。一、電源的作用學(xué)生實(shí)驗(yàn)制作水果電池（1）將銅片和鋅片分別插入蘋(píng)

6、果中（銅片為蘋(píng)果電池的正極，鋅片為蘋(píng)果電池的負(fù)極）；（2）將數(shù)字電表量程選擇開(kāi)關(guān)撥至直流電壓20V檔，打開(kāi)電源（按下POWER鍵）；（3）分別用紅色鱷魚(yú)夾夾住銅片，黑色鱷魚(yú)夾夾住鋅片；（4）讀出數(shù)字電表的示數(shù)，即蘋(píng)果電池兩極間的電壓為 V。（5）將另一組銅片和鋅片分別插入桔子中；測(cè)量桔子電池兩極間的電壓為 V。（學(xué)生做，老師巡視。學(xué)生做完后，匯報(bào)在不接用電器的情況下，測(cè)量出的蘋(píng)果電池和桔子電池兩極間的電壓值）老師提出問(wèn)題：水果電池和我們?nèi)粘Ｋ玫母呻姵匾粯樱瑑蓸O之間存在電勢(shì)差，上一章學(xué)習(xí)的電容器充電以后兩極板之間也存在電勢(shì)差，如果把電容器和電池分別接入電路，會(huì)產(chǎn)生什么不同的現(xiàn)象呢？演示實(shí)驗(yàn)（1

7、）先給電容器充電，然后用電容器給發(fā)光二極管供電，發(fā)光二極管亮一下后即熄滅。（2）用電池組給發(fā)光二極管供電，發(fā)光二極管能持續(xù)發(fā)光。（讓學(xué)生解釋產(chǎn)生以上兩種現(xiàn)象的原因）演示實(shí)驗(yàn)：讓小球在玩具的滑道中循環(huán)運(yùn)動(dòng)，模擬正電荷在電路中的運(yùn)動(dòng)。類比兩個(gè)裝置的相似之處，填寫(xiě)導(dǎo)學(xué)案上的表格并得出電源的作用。用生活中常見(jiàn)的蘋(píng)果、桔子制作原電池，一方面降低了常規(guī)原電池實(shí)驗(yàn)中使用稀硫酸的危險(xiǎn)性，另一方面又使物理實(shí)驗(yàn)生活化，讓學(xué)生感受到我們生活在物理的世界中。一、電源的作用玩具電路滑道在重力作用下，小球從高處運(yùn)動(dòng)到低處，重力勢(shì)能 轉(zhuǎn)化為其它形式的能。電源外部電路在電場(chǎng)力作用下，正電荷從高電勢(shì)運(yùn)動(dòng)到低電勢(shì)，電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其

8、它形式的能。小熊小熊施加給小球的作用力克服小球所受的重力做功，其它形式的能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。電源電源施加給正電荷的非靜電力克服正電荷所受的靜電力做功，其它形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能。1電源的作用：提供的非靜電力在電源內(nèi)部不斷的將正電荷從負(fù)極搬運(yùn)到正極，使電源正、負(fù)極之間保持一個(gè)恒定的電勢(shì)差，并通過(guò)非靜電力做功把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能。演示實(shí)驗(yàn)III：（1）將銅片和鋅片插在電池槽中，用數(shù)字電表測(cè)量銅片和鋅片之間的電壓，電壓為零。將稀硫酸緩緩倒入電池槽，此時(shí)電池槽中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，再次用數(shù)字電表測(cè)量銅片和鋅片之間的電壓，發(fā)現(xiàn)銅片和鋅片之間存在一個(gè)不小的電壓。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原電池、水果電池、干電池等是通

9、過(guò)化學(xué)作用將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能。（2）搖動(dòng)手搖發(fā)電機(jī)能讓小燈泡發(fā)光，說(shuō)明發(fā)電機(jī)是通過(guò)電磁作用將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能。電勢(shì)能機(jī)械能化學(xué)能光 能（3）用強(qiáng)光照射向日葵花搖動(dòng)玩具（用太陽(yáng)能電池供電），日葵花搖動(dòng)玩具的葉片和花擺動(dòng)的幅度變大，說(shuō)明太陽(yáng)能電池是通過(guò)光的作用將光能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能。通過(guò)類比法將抽象的內(nèi)、外電路形象化，為學(xué)生順利地推測(cè)出電源的作用鋪設(shè)臺(tái)階。引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)到不同電源的工作方式不同。二、電動(dòng)勢(shì)老師提出問(wèn)題：各種電源都是通過(guò)非靜電力做功，將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，但不同的電源非靜電力做功的本領(lǐng)是不是相同呢？電源甲通過(guò)非靜電力作用，將1C正電荷從負(fù)極搬運(yùn)到正極，做功1.2 J。電源乙通過(guò)非

10、靜電力作用，將1C正電荷從負(fù)極搬運(yùn)到正極，做功1.5 J。電源丙通過(guò)非靜電力作用，將3C正電荷從負(fù)極搬運(yùn)到正極，做功3J。（讓學(xué)生完成導(dǎo)學(xué)案上的“比一比”欄目）電源甲和電源乙誰(shuí)做功的本領(lǐng)大？ 電源乙電源乙和電源丙誰(shuí)做功的本領(lǐng)大？ 電源乙二、電動(dòng)勢(shì)通過(guò)對(duì)比得出：通過(guò)計(jì)算可以比較非靜電力做功本領(lǐng)的大小。將和比較，得出其相似之處，并指出其本質(zhì)區(qū)別。得出電動(dòng)勢(shì)的概念。2電動(dòng)勢(shì)（1）定義：在電源內(nèi)部，非靜電力所做的功與被移送電荷量q的比值。（2）定義式：電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力移送1C電荷克服電場(chǎng)力所做的功。（3）單位：伏特（V） （4）物理意義：反映了電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的本領(lǐng)。（5）電源

11、的電動(dòng)勢(shì)由電源本身的性質(zhì)決定。（6）電動(dòng)勢(shì)大小等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)，電源兩極間的電壓。采用層層設(shè)問(wèn)的方式引導(dǎo)學(xué)生感悟出描述電源轉(zhuǎn)化能量的本領(lǐng)的物理量電動(dòng)勢(shì)，讓學(xué)生親自經(jīng)歷電動(dòng)勢(shì)概念的形成過(guò)程。三、內(nèi)阻學(xué)生實(shí)驗(yàn)II實(shí)驗(yàn)1：用一節(jié)干電池（電動(dòng)勢(shì)為1.5V）給小燈泡供電，觀察小燈泡是否發(fā)光。 實(shí)驗(yàn)2：用一個(gè)蘋(píng)果電池（蘋(píng)果電池的電動(dòng)勢(shì)約為 V）給小燈泡供電，觀察小燈泡是否發(fā)光。 實(shí)驗(yàn)3：將蘋(píng)果電池和桔子電池串聯(lián)起來(lái)，用數(shù)字電表測(cè)出串聯(lián)后的水果電池兩極間電壓為 V。用串聯(lián)后的水果電池給小燈泡供電，觀察小燈泡是否發(fā)光。3.內(nèi)阻：電源內(nèi)部的電阻。巧妙地設(shè)計(jì)了一系列的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，激起學(xué)生的認(rèn)知沖突，教師引導(dǎo)學(xué)

12、生運(yùn)用同中求異的科學(xué)方法來(lái)研究物理規(guī)律，讓學(xué)生自主探索出電源里面有內(nèi)阻。四、容量比較：同為7號(hào)電池的華太電池和南孚電池哪個(gè)更耐用一些？提出電池還有另一個(gè)重要參數(shù)：容量。展示手機(jī)電池圖片，分析2800mAH的意義，得出容量的含義以及常用單位。讓學(xué)生認(rèn)識(shí)手機(jī)電池上不要將電池扔進(jìn)垃圾桶的標(biāo)識(shí)，展示由于亂扔電池給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重污染的圖片，提醒大家要將電池送進(jìn)專門(mén)的電池回收站。4.容量：電池放電時(shí)能輸出的總電荷量。常用單位：安培小時(shí)（AH）或毫安小時(shí)（mAH） 2800 mA H表示這塊電池充電后以28mA電流為用電器供電，大約可工作100小時(shí)。說(shuō)明電池給生活帶來(lái)便利的同時(shí)也給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的污染，喚醒學(xué)生

13、的環(huán)保意識(shí)。五、課堂小結(jié)及練習(xí)請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合今天所學(xué)，談?wù)勛约旱氖斋@。知識(shí)目標(biāo)1電動(dòng)勢(shì)反映了電源轉(zhuǎn)化能量的本領(lǐng)。2內(nèi)阻反映了電源內(nèi)部對(duì)電流的阻礙作用。練一練1關(guān)于電動(dòng)勢(shì)，下列說(shuō)法正確的是 （ AC ）A在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極移送到正極，非靜電力做正功，電勢(shì)能增加B對(duì)于給定的電源，移送正電荷，非靜電力做的功越多，電動(dòng)勢(shì)就越大C電動(dòng)勢(shì)越大，說(shuō)明非靜電力在電源內(nèi)部從負(fù)極向正極移送單位電荷做功越多D電動(dòng)勢(shì)越大，說(shuō)明非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極移送到正極的電荷量越多2鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為2V，這表示 （ ACD ）A鉛蓄電池沒(méi)有接入電路時(shí)，電源兩極間的電壓為2V B鉛蓄電池在1s內(nèi)將2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為

14、電勢(shì)能C電路中每通過(guò)1C的電量，電源把2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能D鉛蓄電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的本領(lǐng)比一節(jié)干電池（電動(dòng)勢(shì)為1.5V）大從三維教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行小結(jié)，在落實(shí)知識(shí)目標(biāo)的同時(shí)體會(huì)研究物理問(wèn)題的過(guò)程和方法。六、走向社會(huì)課下請(qǐng)同學(xué)們采用社會(huì)調(diào)查或上網(wǎng)查詢等方式，把下面的問(wèn)題寫(xiě)出一份調(diào)查報(bào)告，并向你周圍的人進(jìn)行宣傳，為保護(hù)環(huán)境作出自己的一份貢獻(xiàn)。1手機(jī)電池、蓄電池等都給環(huán)境帶來(lái)了哪些污染？為什么廢舊電池必須得有專門(mén)的回收站回收？2我國(guó)目前建立了哪些廢舊電池回收的制度、法律等？還有哪些地方需要完善？你有哪些建議？3世界上哪些國(guó)家對(duì)廢舊電池的回收做的比較好？都有哪些好的做法？通過(guò)作業(yè)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會(huì)問(wèn)

15、題，接受可持續(xù)發(fā)展的理念。專心-專注-專業(yè)板書(shū)設(shè)計(jì)1電源的作用：電勢(shì)能機(jī)械能化學(xué)能光 能2電動(dòng)勢(shì) 伏特反映了電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的本領(lǐng)。區(qū)別：3內(nèi)阻4容量 附件: 第2節(jié) 電動(dòng)勢(shì)（導(dǎo)學(xué)案） 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1知道電源是將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置。2了解電路中（電源外部和內(nèi)部）自由電荷定向移動(dòng)過(guò)程中，靜電力和非靜電力做功與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系。3了解電源電動(dòng)勢(shì)的基本含義，知道它的定義式。4知道電源內(nèi)電阻和容量?！緦W(xué)習(xí)過(guò)程】動(dòng)動(dòng)手 制作水果電池1將銅片和鋅片分別插入蘋(píng)果中（銅片為蘋(píng)果電池的正極，鋅片為蘋(píng)果電池的負(fù)極）；2將數(shù)字電表量程選擇開(kāi)關(guān)撥至直流電壓20V檔，打開(kāi)電源（按下POWER鍵）

16、；3分別用紅色鱷魚(yú)夾夾住銅片，黑色鱷魚(yú)夾夾住鋅片；4讀出數(shù)字電表的示數(shù)，即蘋(píng)果電池兩極間的電壓為 V。5將另一組銅片和鋅片分別插入桔子中；測(cè)量桔子電池兩極間的電壓為 V。填一填玩具電路滑道在 力作用下，小球從高處運(yùn)動(dòng)到低處， 能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。電源外部電路在 力作用下，正電荷從高電勢(shì)運(yùn)動(dòng)到低電勢(shì)， 能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。小熊小熊施加給小球的作用力克服小球所受的 做功，其它形式的能轉(zhuǎn)化為 。電源電源施加給正電荷的 力克服正電荷所受的 做功，其它形式的能轉(zhuǎn)化為 。1.電源的作用：提供的 在電源內(nèi)部不斷的將 從負(fù)極搬運(yùn)到正極，使電源正、負(fù)極之間保持一個(gè)恒定的電勢(shì)差，并通過(guò) 做功把其它形式的能轉(zhuǎn)化

17、為 。電勢(shì)能（ )（ )（ )電源甲通過(guò)非靜電力作用，將1C正電荷從負(fù)極搬運(yùn)到正極，做功1.2 J。電源乙通過(guò)非靜電力作用，將1C正電荷從負(fù)極搬運(yùn)到正極，做功1.5 J。電源丙通過(guò)非靜電力作用，將3C正電荷從負(fù)極搬運(yùn)到正極，做功3 J。比一比電源甲和電源乙誰(shuí)做功的本領(lǐng)大？ 電源乙和電源丙誰(shuí)做功的本領(lǐng)大？ 2電動(dòng)勢(shì)（1）定義：在電源內(nèi)部，非靜電力 與 的比值。（2）定義式： 。電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力 克服 所做的功。 （3）單位： （ ）（4）物理意義：反映了電源將 轉(zhuǎn)化為 的本領(lǐng)。 （5）電源的電動(dòng)勢(shì)由 的性質(zhì)決定。（6）電動(dòng)勢(shì)大小等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)，電源兩極間的 。做一做 實(shí)驗(yàn)1：用

18、一節(jié)干電池（電動(dòng)勢(shì)為1.5V）給小燈泡供電，觀察小燈泡是否發(fā)光。 現(xiàn)象：小燈泡 （選填“發(fā)光”或“不發(fā)光”）。實(shí)驗(yàn)2：用一個(gè)蘋(píng)果電池（蘋(píng)果電池的電動(dòng)勢(shì)約為 V）給小燈泡供電，觀察小燈泡是否發(fā)光。 現(xiàn)象：小燈泡 （選填“發(fā)光”或“不發(fā)光”）。實(shí)驗(yàn)3：將蘋(píng)果電池和桔子電池串聯(lián)起來(lái)，用數(shù)字電表測(cè)出串聯(lián)后的水果電池兩極間電壓為 V。用串聯(lián)后的水果電池給小燈泡供電，觀察小燈泡是否發(fā)光?，F(xiàn)象：小燈泡 （選填“發(fā)光”或“不發(fā)光”）。3.內(nèi)阻：電源 的電阻。4.容量：電池放電時(shí)能輸出的 。常用單位： 或 。2800 mA H表示這塊電池充電后以28mA的電流為用電器供電，大約可工作 小時(shí)。練一練1關(guān)于電動(dòng)勢(shì)，下列說(shuō)法正確的是 （ ）A在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極移送到正極，非靜電力做正功，電勢(shì)能增加B對(duì)于給定的電源，移送正電荷，非靜電力做的功越多，電動(dòng)勢(shì)就越大C電動(dòng)勢(shì)越大，說(shuō)明非靜電力在電源內(nèi)部從負(fù)極向正極移送單位電荷做功越多D電動(dòng)勢(shì)越大，說(shuō)明非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極移送到正極的電荷量越多2鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為2V，這表示 （ ）