2020高中物理 第二章 第2節(jié) 電動(dòng)勢(shì)教案 新人教版選修3-1

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1、第14課時(shí) 第二章 恒定電流 第2節(jié)　　電動(dòng)勢(shì) 【課前準(zhǔn)備】 【課型】新授課 【課時(shí)】1課時(shí) 【教學(xué)三維目標(biāo)】 （一）知識(shí)與技能 1.知道電動(dòng)勢(shì)是表征電源特性的物理量,它在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓. 2.從能量轉(zhuǎn)化的角度理解電動(dòng)勢(shì)的物理意義. 3.了解電源電動(dòng)勢(shì)的基本含義,知道它的定義式.. 4.理解電源內(nèi)電阻. （二）過程與方法 1.通過實(shí)例類比使學(xué)生了解電動(dòng)勢(shì)是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小的物理量. 2.初步培養(yǎng)從能量守恒和能量轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)

2、分析、解決物理問題的方法. （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀 1.體驗(yàn)由具體到抽象的探究思維模式，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，體會(huì)正確地獲取知識(shí)的方法. 2.了解生活中電池，感受現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步. 【教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)】 重點(diǎn)：對(duì)電源內(nèi)部非靜電力做功以及電動(dòng)勢(shì)概念的理解 難點(diǎn)：對(duì)電源內(nèi)部非靜電力做功以及電動(dòng)勢(shì)概念的理解 【教學(xué)方法】理論、類比探究、討論分析 【教學(xué)過程】 【復(fù)習(xí)引入】 【提問】電荷的定向移動(dòng)形成電流。那么，導(dǎo)體中形成電流的條件是什么呢？ 【回答】導(dǎo)體兩端有電勢(shì)差. 【提問】將小燈泡接在充滿電的電容器兩端，小燈泡閃亮一下就熄滅，為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？ 【回答】當(dāng)

3、電容器充完電后，其上下兩極板分別帶上正負(fù)電荷，如圖所示，兩板間形成電勢(shì)差.當(dāng)用導(dǎo)線把小燈泡和電容器兩極板連通后，電子就在電場(chǎng)力的作用下通過導(dǎo)線產(chǎn)生定向移動(dòng)而形成電流，但這是一瞬間的電流.因?yàn)閮蓸O板上正負(fù)電荷逐漸中和而減少，兩極板間電勢(shì)差也逐漸減少為零，所以電流減小為零，因此只有電場(chǎng)力的作用是不能形成持續(xù)電流的. 【提問】電源的兩極聚集了大量的正負(fù)電荷，在電源內(nèi)部也應(yīng)該有電場(chǎng).那么，在電源內(nèi)部電荷是如何運(yùn)動(dòng)到兩極的呢？ 2電動(dòng)勢(shì) 【展示】 - - - + A + + + + + + + _ _ _ B _ _ _ _ _ P - -

4、 【提問】用導(dǎo)線將電源連成最簡(jiǎn)單的電路，電路由哪幾部分組成？ 【回答】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. 【提問】電源的內(nèi)部電場(chǎng)方向如何？ 【回答】從正極到負(fù)極. 【提問】電子定向移動(dòng)的方向和電流方向相反，對(duì)研究問題帶來不變.按照正電荷定性移動(dòng)的說法研究問題.電源外部，正電荷將怎樣移動(dòng)？ 【回答】從正極到負(fù)極. 正電荷從負(fù)極移動(dòng)到正極，負(fù)極聚集大量正電荷. 【提問】電源內(nèi)部，正電荷將怎樣移動(dòng)？ 【回答】電源兩端為了保持電勢(shì)差，不斷的把堆積在負(fù)極的正電荷移送到正極. 【提問】電源內(nèi)部是不是電場(chǎng)力把正電荷由負(fù)極搬運(yùn)到正極的呢

5、？電源內(nèi)部的正電荷受到電場(chǎng)力方向？電場(chǎng)力做正功還是負(fù)功？ 【回答】不是，正極指向負(fù)極；負(fù)功. 【提問】電場(chǎng)力阻礙正電荷從負(fù)極移動(dòng)到正極，對(duì)電源內(nèi)部正電荷的受力情況有什么推斷呢？ 【回答】除電場(chǎng)力外，電源內(nèi)部一定還有力把正電荷從負(fù)極搬運(yùn)到正極，對(duì)正電荷做正功.【提問】電源內(nèi)部什么力來克服電場(chǎng)力做功？做正功還是負(fù)功？ 【回答】非靜電力；正功。 【總結(jié)】在導(dǎo)線中（外電路中），正電荷在電場(chǎng)力作用下由電源的正極移動(dòng)到電源的負(fù)極，在電源內(nèi)部就要不斷地有電荷由負(fù)極移動(dòng)到正極(假設(shè)移動(dòng)的電荷是正電荷)，而電源內(nèi)部也有從正極指向負(fù)極的電場(chǎng)，所以就要有除靜電場(chǎng)力之外的“非靜電力”來搬運(yùn)電荷. 【演示】

6、利用化學(xué)電源,金屬板插入酸溶液中，板與溶液之間出現(xiàn)電勢(shì)差，而且電源的極性與電場(chǎng)力移動(dòng)電荷的方向相反”. 【結(jié)論】由化學(xué)反應(yīng)提供非靜電力 【討論】 發(fā)電機(jī)是通過什么作用提供“非靜電力”的？ 【結(jié)論】電源提供“非靜電力”將電荷由負(fù)極搬運(yùn)到正極，滿足形成持續(xù)電流的需要. 【總結(jié)】非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電勢(shì)能. 【解說】在電源內(nèi)部，“非靜電力”克服電場(chǎng)力做功，即電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，使電源儲(chǔ)存了電勢(shì)能. 【總結(jié)】電源是通過非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置. 【演示】 【解說】整個(gè)電路由內(nèi)、外兩部分組成，外電路指從電源正極經(jīng)過導(dǎo)線、用電器再回到電源負(fù)極的

7、那部分電路，在外電路中正電荷是從電源正極向負(fù)極運(yùn)動(dòng)，而內(nèi)電路是指電源內(nèi)部的那部分電路，正電荷在內(nèi)電路中是從負(fù)極向正極運(yùn)動(dòng). 【總結(jié)】在外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能；在內(nèi)電路中其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能. 【提問】根據(jù)電源的作用，可以把電源與生活中的什么物體類比？ 【類比】抽水機(jī)增加水的重力勢(shì)能，不同的抽水機(jī)，抽水的本領(lǐng)(舉起高度)不同，使單位質(zhì)量的水所增加的重力勢(shì)能不同；電源增加電荷的電勢(shì)能，不同的電源非靜電力做功的本領(lǐng)不同，使單位正電荷所增加的電勢(shì)能不同，即使是把相同的電荷從負(fù)極移到正極，非靜電力在不同的電源中做的功也不一樣. 資料1 1、某種干電池非靜電力把1C正電荷在電源內(nèi)從

8、負(fù)極移送到正極時(shí)做1.5J的功，把1.5J化學(xué)能轉(zhuǎn)化成1.5J的電勢(shì)能; 2、某種紐扣電池非靜電力把1C正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極時(shí)做3.0J的功，把3.0J化學(xué)能轉(zhuǎn)化成3.0J的電勢(shì)能; 3、某種蓄電池非靜電力把1C正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極時(shí)做6.0J的功，把6.0J化學(xué)能轉(zhuǎn)化成6.0J的電勢(shì)能; 【思考】那種電池的非靜電力做功的本領(lǐng)大？產(chǎn)生的電能多？如何來表示非靜電力做功的本領(lǐng)？ 【點(diǎn)撥】蓄電池，用電動(dòng)勢(shì)表示電源本身的這種特性 【總結(jié)】電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功. 【提問】物理學(xué)上常采用比值的方式定義，應(yīng)該怎么講？ 【回

9、答】非靜電力把正電荷從負(fù)極移到正極，所做的功跟它的電荷量的比值. 單位:1J/C=1V 【總結(jié)】電動(dòng)勢(shì)的物理意義：電源內(nèi)非靜電力做功的本領(lǐng).即反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的大小.電動(dòng)勢(shì)與電源中非靜電力的特性有關(guān)，跟電源的體積無關(guān)，也跟外電路無關(guān). 【提問】每節(jié)干電池都標(biāo)記著1.5 V表示什么意義？ 【回答】即該電源的電動(dòng)勢(shì)，即移動(dòng)1C的電荷從負(fù)極到正極，非靜電力做功的1.5J 【結(jié)論】電動(dòng)勢(shì)是電源特性，是一個(gè)不變的物理量. 【說明】電動(dòng)勢(shì)的值可用電壓表測(cè)出：電源電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時(shí)其兩極間的電壓 【講授】電源內(nèi)部(內(nèi)電路)也是由導(dǎo)體組成，所以也有電阻，

10、這個(gè)電阻叫做電源的內(nèi)電阻. 【說明】內(nèi)阻和電動(dòng)勢(shì)都是電源的重要參數(shù). 【科學(xué)漫步】生活中的電池 現(xiàn)代生活離不開電池，電動(dòng)勢(shì)是電池的重要參數(shù)，電動(dòng)勢(shì)取決于電池正、負(fù)極材料及電解液的化學(xué)性質(zhì)，跟電池體積的大小無關(guān). 電池的另一個(gè)重要參數(shù)是容量，就是電池放電時(shí)能輸出的總電荷量，通常以安培時(shí)(A.h)或毫安時(shí)（m A.h）做單位.例如15 A.h的蓄電池充電后以1.5A的電流為用電器供電，大約可以工作10h，電池的容量與放電狀態(tài)也有關(guān)系，同樣的電池，小電流，間斷性放電就比大電流、連續(xù)放電的容量大. 【課時(shí)小結(jié)】 這節(jié)課我們討論了電源具有保持電壓和能量轉(zhuǎn)化的特性，而

11、電動(dòng)勢(shì)是表征電源特性的重要的物理量。我們應(yīng)從下面兩方面理解其含義：電源電動(dòng)勢(shì)是由電源本身性質(zhì)決定的，它表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)；電動(dòng)勢(shì)的值可用電壓表測(cè)出：電源電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時(shí)其兩極間的電壓. 【布置作業(yè)】 課本P45，問題與練習(xí)1,2,3 【板書設(shè)計(jì)】 2 電動(dòng)勢(shì) 1. 非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電勢(shì)能. 2.在外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能；在內(nèi)電路中其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能. 單位:1J/C=1V 電動(dòng)勢(shì)的物理意義：電源內(nèi)非靜電力做功的本領(lǐng)。即反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的大小.電動(dòng)勢(shì)與電源中非靜電力的特性有關(guān)，跟電源的體積無關(guān)，也跟外電路無關(guān). 電動(dòng)勢(shì)是電源特性，是一個(gè)不變的物理量. 3. 電源內(nèi)部(內(nèi)電路)也是由導(dǎo)體組成，所以也有電阻，這個(gè)電阻叫做電源的內(nèi)電阻.