高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-1第二章 恒定电流2 电动势学案

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。2-1，讲述“非静电力”，

利用右图来类比，以帮助学生理解电路中的能量问题。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。重力做功、克服重力做功以及重力势能与其他形式的能之间的相互转化，学生易于理解和接受，在做此铺垫后，电源中的非静电力的存在及其作用也就易于理解了。

两者相比，重力相当于电场力，重力做功相当于电场力做功，重力势能相当于电势能，抽水机相当于电源。

（三）合作探究、精讲点播

1．电源（更深层的含义）

（1）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。

（2）非静电力在电源中所起的作用：是把正电荷由负极搬运到正极，同时在该过程中非静电力做功，将其他形式的能转化为电势能。

 【注意】在不同的电源中，是不同形式的能量转化为电能。  

再与抽水机类比说明：在不同的电源中非静电力做功的本领不同---引出

2．电动势

（1）定义：在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。

（2）定义式：E=W/q

（3）单位：伏（V）

（4）物理意义：表示电源把其它形式的能（非静电力做功）转化为电能的本领大小。电动势越大，电路中每通过1C电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。

【注意】：① 电动势的大小由电源中非静电力的特性（电源本身）决定，跟电源的体积、外电路无关。

②电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。

 ③电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。

3．电源（池）的几个重要参数

①电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关。

②内阻（r）:电源内部的电阻。

③容量：电池放电时能输出的总电荷量。其单位是：A·h，mA·h.

【注意】：对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小。

（四）反思总结、

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。

九板书设计

、板书设计

T-A．电动势

一、电荷定向移动的原因

1．静电力

2．非静电力

二、电动势（E）

1．表征了电源把其他能转化为电能的本领。

2．大小：等于电源开路时两极间的电压。

3．单位：伏特（V）

三、闭合电路

四、闭合电路中能量的转化

十教学反思

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

学校：临清三中  学科：物理  编写人：马立振  审稿人：盛淑贞

第二节、电动势  学案导学

   课前预习学案

一预习目标

（一）知识与技能

理解电动势的概念，掌握电动势的定义式。

（二）过程与方法

通过本节课教学，了解电池内部能量的转化过程，加强科学素质的培养，。

（三）情感、态度与价值观

了解生活中的电池，感受现代科技的不断进步。

二预习内容

1.电源是通过        力做功把其他形式的能转化为电能的装置。

2.电电动势在数值上等于        把1C的正电荷在电源内部从    极移送到      极所做的功；电动势E表示为E＝       ；单位是       ，符号是       ；电动势由电源中           决定，跟电源的体积无关，也跟外电阻无关。

3.电源内部也是由         组成的，所以也有电阻，这个电阻叫做电源的     。

同步导学

1.电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。在电池中，非静电力的作用是化学作用，它把化学能转化为电能；在发动机中，非静电力的作用是电磁作用，它使机械能转化为电能。

2.电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领；电动势在数值上等于非静电力把1C正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功；电动势由电源中非静电力的性质决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关。

3.电池的参数

（1）电动势是电池的重要参数，电动势取决于电池正负极材料及电解液的化学性质，跟电池的大小无关。

（2）电池的容量是电池放电时能输出的总电荷量，通常以安培小时或毫安小时为单位。

（3）电池的内阻指电源内部导体对电源的阻碍作用，它在使用过程中变化较大，对同种电池来说，体积越大，电池的容量越大，内阻越小。

例1．下面是对电源电动势概念的认识，你认为正确的是（　　　）

A．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化

B．1号干电池比7号干电池大，但电动势相同

C．电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势就越大

D．电动势、电压和电势差虽名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同

解答： B

例2．下图是两个电池外壳上的说明文字

（例2）

上述进口电池的电动势是______V.上述国产电池最多可放出______mAh的电荷量；若该电池平均工作电流为0.03 A，则最多可使用_____h.

解答：（1）1.2；600；20 

三提出疑惑

  课内探究学案

一学习目标

（一）知识与技能

理解电动势的概念，掌握电动势的定义式。

（二）过程与方法

通过本节课教学，了解电池内部能量的转化过程，加强科学素质的培养，。

（三）情感、态度与价值观

了解生活中的电池，感受现代科技的

二学习过程

1.电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。在电池中，非静电力的作用是化学作用，它把化学能转化为电能；在发动机中，非静电力的作用是电磁作用，它使机械能转化为电能。

2.电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领；电动势在数值上等于非静电力把1C正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功；电动势由电源中非静电力的性质决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关。

3.电池的参数

（1）电动势是电池的重要参数，电动势取决于电池正负极材料及电解液的化学性质，跟电池的大小无关。

（2）电池的容量是电池放电时能输出的总电荷量，通常以安培小时或毫安小时为单位。

（3）电池的内阻指电源内部导体对电源的阻碍作用，它在使用过程中变化较大，对同种电池来说，体积越大，电池的容量越大，内阻越小。

例1．下面是对电源电动势概念的认识，你认为正确的是（　　　）

A．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化

B．1号干电池比7号干电池大，但电动势相同

C．电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势就越大

D．电动势、电压和电势差虽名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同

解答： B

例2．下图是两个电池外壳上的说明文字

（例2）

上述进口电池的电动势是______V.上述国产电池最多可放出______mAh的电荷量；若该电池平均工作电流为0.03 A，则最多可使用_____h.

三反思总结

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

当堂检测

1.电源是通过         做功把           能转化为                能的装置。

2.关于电源电动势，以下说法正确的是(       )

A．由电动势 可知E跟q成反比，电路中移送的电荷越多，电动势越小

B．由电动势 可知E跟W成正比，电源做的功越多，电动势越大

C．由电动势 可知电动势E的大小跟W和q的比值相等，跟W的大小和q

的大小无关，由电源本身决定

D．以上说法都不对

3.铅蓄电池的电动势为2V，这表示 （     ）

　　A．电路中每通过1C电荷量，电源把2J的化学能转变为电能

　　B．蓄电池两极间的电压为2V

　　C．蓄电池能在1s内将2J的化学能转变成电能

　　D．蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大

4.手电筒中装有一节干电池，给小灯泡供电时电流为0.3A，在某次连续工作30s的时间内，通过小灯泡的电荷量是           C，电池中有           J的化学能转化为电能。

课后提高与联系

1. 关于电源，以下说法正确的是（   ）

A．1号干电池比5号干电池大，所以电动势也大

B．1号干电池比5号干电池大，但是电动势相等，内电阻相同

C．电动势的大小随外电路的电阻增大而增大

D．电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关

2.锌汞电池的电动势为1.2V，这表示（    ）

　　A．电路中每经过1s电源把1.2J的化学能转变为电能

　　B．电路中电流为1A时，电池每经过1s电源把1.2J的化学能转变为电能

　　C．电路中每通过1C电荷量，电源将1.2J的化学能转变成电能

　　D．锌汞电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大

3.某锂电池的电动势是3V，表示                                        。

4.某蓄电池上标有“1.5A•h”，指的是电池的容量，表示                           。

5.举出五个生活中的常用电池：        、       、        、         、         。

6.一定值电阻，在10s内通过2C 的电荷量时，消耗的电能是16J，问：

（1）电阻两端的电压为多少？

（2）若该电路电源的电动势为12V，则在这段时间内，电源的内电路消耗的电能为多少？

（3）该电源的功率是多少？

答案：1非静电力  化学能  电能2C  3AD  4  9  13.5