高中物理 22电动势(教案) 新人教版选修3-1

电动势
学习目标
1．在物理知识方面的要求：
（1）巩固产生恒定电流的条件；
（2）理解、掌握电动势的概念。

2．在物理方法上的要求：
初步培养从能量和能量转化的观点分析物理问题的方法。

重、难点分析
重点和难点都是电动势的概念。

教具
各种型号的干电池8个，电压表，电流表（计），手摇发电机等
巩固练习
1、对于电动势的定义式
q W
E
，理解正确的是（ ）
Ａ、E 与W 成正比 B 、E 与q 成反比 C 、E 的大小与W 、q 无关 D 、W 表示非静电力。

2、对于电动势E=2V 的电源给外电路供电时，当输出电流为2A 时，在1分钟的时
间内电源消耗的化学能为（）
A、240J
B、4J
C、216J
D、3.6Ｊ
3、单位电量的电荷在电场力的作用下沿闭和电路移动一周所释放的能量大小决定于（）
Ａ、电源电动势 B、电流强度大小
C、电源的内阻
D、电路的总电阻
学生活动
用电压表粗测常见电池的电动势
课后作业
1、调查各种不同电源的性能特点。

（从电动势，内阻、能量转化情况、工作原理、可否充电几方面考虑）
2、考察目前对废旧电池的回收情况。

教学设计(二)教学分析本节内容以比值法定义电势差的概念为起点，强化电势差与电场力做功和试探电荷无关，运用理论探究的方法，由电场力做功和电势能的关系导出电势差和电势的关系，从而得到电势差命名的由来。

在物理学中，特别是在技术应用方面常用到的是电势差的概念，电势差往往比电势更有意义。

引入电势差的概念，使求静电力做功的计算十分方便，不必考虑静电力的大小和电荷移动的路径，特别是对于静电力是变力时，就只能用W AB＝qU AB来计算。

教学目标1．运用类比值定义的方法，得到电势差的公式，让学生理解电势差的概念。

2．推导得出在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系，会应用静电力做功的公式进行相关的计算。

3．通过理论探究得到两点间电势差和电势的关系表达式，知道两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系，培养对比学习的学习方法，培养逻辑思维能力。

教学重点难点本节内容的重点是静电力做功公式U AB＝W ABq、W AB＝qU AB的理解和该公式的具体应用。

本节内容的难点是静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义。

教学方法与手段首先在学生已有的基础上引导学生为什么要提出电势差概念，运用比值法定义电势差引入概念的教学，以加深对该比值式的理解，并学会熟练应用静电力做功的公式进行相关的计算。

通过理论探究找到两点间电势差和电势的关系表达式，确定两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系，并能够理解电势差的数值与零势面的选取无关。

让学生明白为什么要学，怎样学，学了有什么用，以此来突破教学的难点。

教学媒体多媒体课件、实物投影仪。

知识准备复习电场力做功和电势能的关系式，电势和电势能关系式。

复习高度和高度差的概念、高度差和零势点的选取无关。

学生活动设计电势差、电势能概念抽象，本课采用类比方法。

学生活动主要安排讨论、思考，要求学生能用准确的语言来表述定义的形式和归纳的过程。

导入新课[事件1]教学任务：复习旧知，导入新课师生活动：【导入新课】物体在重力作用下从高处向低处移动时，重力做功，对于同一个物体，高度差越大，重力做功越多。

2电动势整体设计教课剖析电动势是本章的一个难点。

教科书明确提出了“非静电力”的看法，让学生从功和能的角度理解非静电力，知道非静电力在电路中所起的作用，并能从“非静电力”做功的角度去理解电动势的看法。

同时为了降低难度，教科书直接给出了电动势的定义式，但不过说“电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功”，没实用比值的方法严格定义。

电源的内阻在后边的闭合电路欧姆定律学习中很重要，本节作了一些铺垫。

我们常说要让学生经历科学过程，其形式是多种多样的。

学生能够经过议论或实验认识新的规律，经过阅读来认识古人的工作过程，随着教师的思路一环套一环地接受新的看法等，这都是经历科学过程的不一样形式。

教课目的1．知道电源是将其余形式的能转变成为电能的装置。

2．认识电路中(电源外面和内部)自由电荷定向挪动过程中，静电力和非静电力做功与能量转变的关系。

3．认识电源电动势的基本含义，知道它的定义式。

4．理解电源内电阻。

教课要点难点电动势看法的成立是要点也是难点。

此套书多处对“经过做功研究能量”的思想都有阐述和铺垫，此处再次运用这类功能关系的看法来学习电动势。

能够使学生对电源电动势有深刻的理解，同时也很好地培育了学生的理性思想习惯。

本节课从静电力做功和非静电力做功进行比较成立电动势的看法。

也为后边第7 节闭合电路的欧姆定律学习作了铺垫。

教课方法与手段实验演示、逻辑推理。

在电压和电动势这两个简单混杂的看法中经过静电力做功和非静电力做功进行比较教课，成立新的看法。

课前准备教课媒体金属板、酸溶液、敏捷电流计、多种型号的干电池、学生电源、导线、电键、小灯泡、投影仪。

知识准备1．课前复习：电势差的定义式：W 。

U ＝q2．课前说明：在金属导体中，能够自由挪动的电荷是自由电子，因为它们带负电荷，电子向某一方向的定向挪动相当于正电荷向相反方向的定向挪动。

为了方便本节依据正电荷挪动的说法进行议论。

教课过程导入新课[事件 1]教课任务：承接上一节课的知识，导入新课。

2 电动势[学习目标]1、理解电动势的的概念及定义式。

知道电动势是表征电源特性的物理量。

2、从能量转化的角度理解电动势的物理意义，加强科学素质的培养。

3、了解生活中的电池，感受现代科技的不断进步。

学习方法指导：a）能量观点考虑，采用类比的方法。

课前自学[基础知识自学]一、电源的作用在金属导体中，能够自由移动的电荷是，由于它们带负电荷，电子向某一方向的定向移动相当于正电荷向的方向移动。

在外电路，正电荷由流向，电源之所以能维持外电路中稳定的电流，是因为它有能力把来到的正电荷经过电源不断搬运到。

电源是电源是通过非静电力做功把能转化为的装置。

二、电动势1.物理意义在不同的电源中，的本领不同，物理学中用来表明电源的这种特性。

2.定义电动势在数值上等于非静电力把的正电荷在从负极送到正极所做的功。

也就是非静电力的功与电荷量的。

3.表达式如果移送电荷q时非静电力所做的功为W，那么电动势E表示为E= 。

4.单位W 、q 、E的单位与、的单位相同，是。

5.决定因素电动势由电源中来决定，跟无关，也跟无关。

三、内阻电源内部也是由组成，所以也有，叫做电源的内阻。

四、生活中电池电池的容量就是电池放电时能输出的，通常以或为单位。

对同一种电池来说，越大，电池的容量越大，内阻。

电池的重要参数有、和等。

写出下列常见电池的电动势干电池、锌汞电池、锂电池、铅蓄电池。

[基本规律自学]电动势的物理意义[自学质疑感悟]把不理解的知识点写在下面课上助学[自学学情反馈]小组合作检查学案完成情况。

[能力提升助学]一、电源的作用（互动）1.类比如图1所示当水由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的重力势能。

电源中的非静电力的存在及其作用可类比于此。

2.迁移阅读教材P43第2、3自然段，观察图2.2-1。

第二节、电动势教学设计一教材分析电动势的概念比较抽象，是教学中的一个难点。

但学生对各种电源比较熟悉，所以本设计从介绍各种电源开始，明确本节课要研究电源的共同特性。

通过对电路中产生持续稳定电流原因的探讨，使学生知道电源工作过程中电源内部存在非静电力的作用。

在讨论非静电力做功将其他形式的能转化为电能的过程中引入电动势概念。

在学习闭合电路的基础上介绍外电路和内电路、外电阻和内电阻，外电压和内电压的意义，通过演示实验让学生直观感受内电阻的存在。

在闭合电路中能量转化的讨论中采用类比儿童乘坐滑梯的方法帮助学生理解。

二、教学目标（一）知识与技能1．理解电动势的的概念及定义式。

知道电动势是表征电源特性的物理量。

2．从能量转化的角度理解电动势的物理意义。

（二）过程与方法通过类比的方法使学生加深对电源及电动势概念的理解。

（三）情感态度与价值观了解生活中电池，感受现代科技的不断进步三、教学重点与难点：重点：电动势的的概念难点：对电源内部非静电力做功的理解四学情分析、通过复习静电力概念，明确静电力的作用效果，通过类比，分层次提出相应问题，通过师生互动式的分析讨论，逐步明确电路中形成持续电流的原因。

利用多媒体动画形象地将形成电流和水流条件进行类比，通过非重力对水的作用和非静电力对电荷的作用进行类比中得出非静电力的概念。

通过讨论不同电源把其他形式的能转化为电能的本领不同过程中逐步建立电动势的概念，并通过电动势和电压概念本质区别的讨论，加强对电动势概念的理解五教学方法：实验，多媒体六课前准备：实验教具七课时安排：一课时八教学过程：（一）预习检查、总结疑惑要点：电源、恒定电流的概念（二）情景引入、展示目标新课讲解-----第二节、电动势〖问题〗1。

在金属导体中电流的形成是什么？（自由电子）2．在外电路中电流的方向？（从电源的正极流向负极）3．电源是靠什么能力把负极的正电荷不断的搬运到正极以维持外电路中恒定的电流？结合课本图2。

2.2电动势【教学三维目标】（一）知识与技能1.知道电动势是表征电源特性的物理量,它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压.2.从能量转化的角度理解电动势的物理意义.3.了解电源电动势的基本含义,知道它的定义式..4.理解电源内电阻.（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）情感态度与价值观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.【教学重点难点】重点：对电源内部非静电力做功以及电动势概念的理解难点：对电源内部非静电力做功以及电动势概念的理解【教学方法】理论、类比探究、讨论分析【教学过程】【复习引入】【提问】电荷的定向移动形成电流。

那么，导体中形成电流的条件是什么呢？【回答】导体两端有电势差.【提问】将小灯泡接在充满电的电容器两端，小灯泡闪亮一下就熄灭，为什么会出现这种现象呢？【回答】当电容器充完电后，其上下两极板分别带上正负电荷，如图所示，两板间形成电势差.当用导线把小灯泡和电容器两极板连通后，电子就在电场力的作用下通过导线产生定向移动而形成电流，但这是一瞬间的电流.因为两极板上正负电荷逐渐中和而减少，两极板间电势差也逐渐减少为零，所以电流减小为零，因此只有电场力的作用是不能形成持续电流的. 【提问】电源的两极聚集了大量的正负电荷，在电源内部也应该有电场.那么，在电源内部电荷是如何运动到两极的呢？【展示】【提问】用导线将电源连成最简单的电路，电路由哪几部分组成？【回答】电路由两部分组成，电源外部能看得见的部分，称为外电路；电源内部看不见的部分，称为内电路.【提问】电源的内部电场方向如何？【回答】从正极到负极.【提问】电子定向移动的方向和电流方向相反，对研究问题带来不变.按照正电荷定性移动的说法研究问题.电源外部，正电荷将怎样移动？【回答】从正极到负极. 正电荷从负极移动到正极，负极聚集大量正电荷.【提问】电源内部，正电荷将怎样移动？【回答】电源两端为了保持电势差，不断的把堆积在负极的正电荷移送到正极.【提问】电源内部是不是电场力把正电荷由负极搬运到正极的呢？电源内部的正电荷受到电场力方向？电场力做正功还是负功？【回答】不是，正极指向负极；负功.【提问】电场力阻碍正电荷从负极移动到正极，对电源内部正电荷的受力情况有什么推断呢？【回答】除电场力外，电源内部一定还有力把正电荷从负极搬运到正极，对正电荷做正功.【提问】电源内部什么力来克服电场力做功？做正功还是负功？【回答】非静电力；正功。

《电动势》教学设计课标要求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。

教材分析电动势是中学物理电学中一个重要概念。

这一概念影响着学生对闭合电路欧姆定律的学习和掌握，是教学的重点；同时，电动势概念比较抽象，涉及的知识面较广泛，学生不易理解，也是教学的难点。

教材明确提出了“非静电力”，让学生从功和能的角度理解非静电力，知道非静电力在电路中所起的作用，并能从非静电力做功的角度去理解电动势的概念。

教材为了降低难度直接给出了电动势的定义式，但只是说“电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功”，没有用比值方法严格定义。

学情分析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。

教学目标1、知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置。

2、了解电路中自由电荷定向移动过程中，静电力和非静电力做功与能量转化的关系。

3、了解电源电动势的基本含义，知道它的定义式。

4、理解电源的内电阻。

教学重点电动势的的概念。

教学难点对电源内部非静电力做功的理解。

教学方法探究、讲授、讨论。

教学器材各种型号的电池，简单的电路器材、多媒体辅助教学设备。

教学过程一、复习引入演示：电路接通，小灯泡亮。

分析条件：有电源，电路闭合。

去掉电源，灯不亮。

结合图解分析电源作用。

电源内部是什么力把电子从A搬运到B呢? 引入课题。

二、新课教学（一）电源的作用说明：为了方便我们按正电荷移动的说法来进行讨论。

出示图示。

引导学生推理分析。

电源外部，正电荷如何移动？正电荷受静电力从正极运动负极。

电源内部的电场方向如何？正电荷将怎样移动？电源内部的正电荷受到电场力方向？电场力做正功还是负功？什么力来克服电场力做功？做正功还是负功？教师类比引导：把一个球举高。