2020高中物理 第二章 第2節(jié) 電動勢教案 新人教版選修3-1

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1、第14課時 第二章 恒定電流 第2節(jié)　　電動勢 【課前準備】 【課型】新授課 【課時】1課時 【教學三維目標】 （一）知識與技能 1.知道電動勢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兩極間的電壓. 2.從能量轉化的角度理解電動勢的物理意義. 3.了解電源電動勢的基本含義,知道它的定義式.. 4.理解電源內電阻. （二）過程與方法 1.通過實例類比使學生了解電動勢是表征電源把其他形式的能轉化為電能的本領大小的物理量. 2.初步培養(yǎng)從能量守恒和能量轉化觀點

2、分析、解決物理問題的方法. （三）情感態(tài)度與價值觀 1.體驗由具體到抽象的探究思維模式，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，體會正確地獲取知識的方法. 2.了解生活中電池，感受現(xiàn)代科技的不斷進步. 【教學重點難點】 重點：對電源內部非靜電力做功以及電動勢概念的理解 難點：對電源內部非靜電力做功以及電動勢概念的理解 【教學方法】理論、類比探究、討論分析 【教學過程】 【復習引入】 【提問】電荷的定向移動形成電流。那么，導體中形成電流的條件是什么呢？ 【回答】導體兩端有電勢差. 【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，為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？ 【回答】當

3、電容器充完電后，其上下兩極板分別帶上正負電荷，如圖所示，兩板間形成電勢差.當用導線把小燈泡和電容器兩極板連通后，電子就在電場力的作用下通過導線產生定向移動而形成電流，但這是一瞬間的電流.因為兩極板上正負電荷逐漸中和而減少，兩極板間電勢差也逐漸減少為零，所以電流減小為零，因此只有電場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電荷，在電源內部也應該有電場.那么，在電源內部電荷是如何運動到兩極的呢？ 2電動勢 【展示】 - - - + A + + + + + + + _ _ _ B _ _ _ _ _ P - -

4、 【提問】用導線將電源連成最簡單的電路，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；電源內部看不見的部分，稱為內電路. 【提問】電源的內部電場方向如何？ 【回答】從正極到負極. 【提問】電子定向移動的方向和電流方向相反，對研究問題帶來不變.按照正電荷定性移動的說法研究問題.電源外部，正電荷將怎樣移動？ 【回答】從正極到負極. 正電荷從負極移動到正極，負極聚集大量正電荷. 【提問】電源內部，正電荷將怎樣移動？ 【回答】電源兩端為了保持電勢差，不斷的把堆積在負極的正電荷移送到正極. 【提問】電源內部是不是電場力把正電荷由負極搬運到正極的呢

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

6、利用化學電源,金屬板插入酸溶液中，板與溶液之間出現(xiàn)電勢差，而且電源的極性與電場力移動電荷的方向相反”. 【結論】由化學反應提供非靜電力 【討論】 發(fā)電機是通過什么作用提供“非靜電力”的？ 【結論】電源提供“非靜電力”將電荷由負極搬運到正極，滿足形成持續(xù)電流的需要. 【總結】非靜電力做功將其他形式的能轉化成電勢能. 【解說】在電源內部，“非靜電力”克服電場力做功，即電場力做負功，電勢能增大，使電源儲存了電勢能. 【總結】電源是通過非靜電力做功將其他形式的能轉化為電勢能的裝置. 【演示】 【解說】整個電路由內、外兩部分組成，外電路指從電源正極經過導線、用電器再回到電源負極的

7、那部分電路，在外電路中正電荷是從電源正極向負極運動，而內電路是指電源內部的那部分電路，正電荷在內電路中是從負極向正極運動. 【總結】在外電路中電能轉化為其他形式的能；在內電路中其他形式的能轉化為電能. 【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】抽水機增加水的重力勢能，不同的抽水機，抽水的本領(舉起高度)不同，使單位質量的水所增加的重力勢能不同；電源增加電荷的電勢能，不同的電源非靜電力做功的本領不同，使單位正電荷所增加的電勢能不同，即使是把相同的電荷從負極移到正極，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正電荷在電源內從

8、負極移送到正極時做1.5J的功，把1.5J化學能轉化成1.5J的電勢能; 2、某種紐扣電池非靜電力把1C正電荷在電源內從負極移送到正極時做3.0J的功，把3.0J化學能轉化成3.0J的電勢能; 3、某種蓄電池非靜電力把1C正電荷在電源內從負極移送到正極時做6.0J的功，把6.0J化學能轉化成6.0J的電勢能; 【思考】那種電池的非靜電力做功的本領大？產生的電能多？如何來表示非靜電力做功的本領？ 【點撥】蓄電池，用電動勢表示電源本身的這種特性 【總結】電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內從負極移送到正極所做的功. 【提問】物理學上常采用比值的方式定義，應該怎么講？ 【回

9、答】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. 單位:1J/C=1V 【總結】電動勢的物理意義：電源內非靜電力做功的本領.即反映電源把其他形式的能轉化為電能本領的大小.電動勢與電源中非靜電力的特性有關，跟電源的體積無關，也跟外電路無關. 【提問】每節(jié)干電池都標記著1.5 V表示什么意義？ 【回答】即該電源的電動勢，即移動1C的電荷從負極到正極，非靜電力做功的1.5J 【結論】電動勢是電源特性，是一個不變的物理量. 【說明】電動勢的值可用電壓表測出：電源電動勢在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時其兩極間的電壓 【講授】電源內部(內電路)也是由導體組成，所以也有電阻，

10、這個電阻叫做電源的內電阻. 【說明】內阻和電動勢都是電源的重要參數(shù). 【科學漫步】生活中的電池 現(xiàn)代生活離不開電池，電動勢是電池的重要參數(shù)，電動勢取決于電池正、負極材料及電解液的化學性質，跟電池體積的大小無關. 電池的另一個重要參數(shù)是容量，就是電池放電時能輸出的總電荷量，通常以安培時(A.h)或毫安時（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. 【課時小結】 這節(jié)課我們討論了電源具有保持電壓和能量轉化的特性，而

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