人教版高二物理選修3-1：2.2電動勢 教案

電動勢》教學設(shè)計課標要求在上一章學習電勢能的基礎(chǔ)上，知道電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置；知道電源的電動勢和內(nèi)阻。教材分析電動勢是中學物理電學中一個重要概念。這一概念影響著學生對閉合電路歐姆定律的學習和掌握，是教學的重點；同時，電動勢概念比較抽象，涉及的知識面較廣泛，學生不易理解，也是教學的難點。教材明確提出了“非靜電力”，讓學生從功和能的角度理解非靜電力，知道非靜電力在電路中所起的作用，并能從非靜電力做功的角度去理解電動勢的概念。教材為了降低難度直接給出了電動勢的定義式，但只是說“電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負極移送到正極所做的功”，沒有用比值方法嚴格定義。學情分析學生在初中已經(jīng)分析過電路，但沒有深入研究過電源的作用。在前一章的學習基礎(chǔ)上，學生對電場有一定的了解，對電場內(nèi)功與能的轉(zhuǎn)化關(guān)系有一定的掌握。對于本節(jié)的教學中學生對電動勢的概念及其本質(zhì)理解起來可能有一定的難度。教學目標1、知道電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。2、了解電路中自由電荷定向移動過程中，靜電力和非靜電力做功與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系。3、了解電源電動勢的基本含義，知道它的定義式。4、理解電源的內(nèi)電阻。教學重點電動勢的的概念。教學難點對電源內(nèi)部非靜電力做功的理解。教學方法探究、講授、討論。教學器材各種型號的電池，簡單的電路器材、多媒體輔助教學設(shè)備。教學過程一、復(fù)習引入演示：電路接通，小燈泡亮。分析條件：有電源，電路閉合。去掉電源，燈不亮。結(jié)合圖解分析電源作用。電源內(nèi)部是什么力把電子從A搬運到B呢？引入課題。二、新課教學（一）電源的作用說明：為了方便我們按正電荷移動的說法來進行討論。出示圖示。引導(dǎo)學生推理分析。電源外部，正電荷如何移動？正電荷受靜電力從正極運動負極。電源內(nèi)部的電場方向如何？正電荷將怎樣移動？電源內(nèi)部的正電荷受到電場力方向？電場力做正功還是負功？什么力來克服電場力做功？做正功還是負功？教師類比引導(dǎo)：把一個球舉高。小球在重力作用下為什么沒有掉下來呢？（手給小球一個向上的力，這個力與重力平衡）除靜電力外，一定受到其它力的作用。把這個力稱為非靜電力。結(jié)論：電源內(nèi)部有非靜電力。電源內(nèi)部的非靜電力是由什么提供的？介紹電池和發(fā)電機提供非靜電力情況以及能量轉(zhuǎn)化情況。從能量的角度看，電源是通過非靜電力做功把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置。根據(jù)電源的作用，可以把電源與我們生活中的什么物體類比？抽水機。比較抽水機和電源的本領(lǐng)。圖片展示不同電源。不同的電源中，非靜電力做功的本領(lǐng)相同嗎？某種干電池非靜電力把2C正電荷在電源內(nèi)從負極移送到正極時做3.0J的功，把3.0J化學能轉(zhuǎn)化成3.0J的電勢能。引入電動勢。（二）電動勢定義一個物理量電動勢,反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)。1、定義：非靜電力把正電荷從負極移到正極所做的功跟它的電荷量的比值。電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負極移送到正極所做的功。2、公式：E=W/q3、單位：伏特，簡稱伏，符號V。1V=1J/C4、標量。為研究方便，通常規(guī)定為電源內(nèi)部的電流方向，即電動勢方向從電源的負極指向正極。5、物理意義：反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的大小。電源電動勢越大，電源對單位電荷做的功越多，使單位電荷獲得的電能就越多，即電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)就越強。6、特點:由電源中非靜電力的特性決定，跟電源的體積無關(guān),跟電源外部電路無關(guān)。7、測量方法：在沒有接入外電路時，電源電動勢等于兩極間的電勢差。說明：電勢差和電動勢兩者有本質(zhì)區(qū)別，只有當外電路斷開時，兩者大小相等。比較電勢差和電動勢。（三）電源的重要參數(shù)概念聯(lián)系的力能的角度轉(zhuǎn)化本領(lǐng)表征單位電勢差靜電力量度電能化為其它形式的能W=qU電壓U=W/q電場的性質(zhì)伏電動勢非靜電力量度其它形式能轉(zhuǎn)化為電能W=qE電動勢E=W/q電源的性質(zhì)伏展示生活中的電池的圖片。介紹電源的參數(shù)。1、電動勢。2、內(nèi)阻。電源內(nèi)部是導(dǎo)體組成，有電阻，叫內(nèi)阻。3、容量。電池放電時能輸出的總電荷量，通常以安培小時（A?h）或毫安小時（mA?h）做單位。手機待機時間長短主要和哪個參數(shù)有關(guān)?注意：對同一種電池來說，體積越大，容量越大，內(nèi)阻越小。總電荷量乘以電動勢就是電源貯存的總能量。三、小結(jié)通過這節(jié)課的學習，我們理解電源的作用，電動勢的概念及定義，也理解了電動勢與電勢差的關(guān)系。四、鞏固練習1、關(guān)于電動勢，下列說法正確的是（）A、在電源內(nèi)部把正電荷從負極移到正極，非靜電力做功，電能增加B、對于給定的電源，移動正電荷，非靜電力做功越多，電動勢就越大C、電動勢越大，說明非靜電力在電源內(nèi)部從負極向正極移送單位電荷量做功越多D、電動勢越大，說明非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從負極移送到正極的電荷量越多2、鉛蓄電池的電動勢為2V，這表示（）A、電路中每通過1C的電量，電源把2J的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷、未接入電路時，鉛蓄電池兩極間的電壓為2VC、蓄電池在1s內(nèi)將2J的化學能轉(zhuǎn)變成電能D、蓄電池將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿谋绢I(lǐng)比一節(jié)干電池（電動勢為1.5V）大3、有一蓄電池，當移動1C電荷時非靜電力做功是2J，該蓄電池的電動勢是多少？給小燈泡供電，供電電流是0.2A,供電10min,非靜電力做功是多少?4、討論：某個電動勢為E的電源工作時，電流為丨，乘積EI的單位是什么？從電動勢的意義來考慮，EI表示什么？如果E=3V,I=2A,請具體說明EI的含義。五、作業(yè)布置1、課本P45“問題與練習”2、3；2、同步作業(yè)本節(jié)內(nèi)容。六、教學反思附