高中物理《电动势》优质课教案、教学设计

电动势教学设计

一、教学目标

1、知识与技能

（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（电源外部和内部）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）了解电源内电阻和容量。

2、过程与方法

通过本节课教学，使学生了解电池内部能量的转化过程，加强对学生科学素质的培养，。

3、情感、态度与价值观

（1）了解生活中的电池，感受现代科技的不断进步。（2）通过介绍电池对环境的危害，使学生树立起保持环境的意识，并在日常生活中有意识的对电池进行分类处理。

二、教学重点、难点

1、电动势的概念，对电动势的定义式的应用。

2、电池内部能量的转化；电动势概念的理解。

三、教学方法

探究、讲授、讨论、练习

四、教学手段

各种型号的电池，手摇发电机，玩具轨道车，太阳能电池，钟表。

五、教学活动

（一）引入新课

教师：进行课前实验，利用电池及充电后的电容器分别对钟表进行放电，观察现象，并说明两者的区别。

学生思考并回答：电池能够产生持续的电流。电容器只能够产生瞬间的电流。

教师：电流的产生是由于电荷的定向移动造成的，试分析两者电荷移动的区别（以正电荷的移动为例）

学生思考并回答：电容器中正电荷由正极板移动至负极板而发生中和。电源中正电荷由电源正极经外电路到达负极后，再由内电路由负极返回正极。

教师：电源中电荷为何能够持续运动，内部具有怎样的结构？带着问题我们学习一下本节课电动势。

（二）进行新课

1、电容器内部结构

电容器正极板电荷经导线在电场力作用下由正极板运动到负极板，到达负极板后与负电荷发生中和，导致电荷量减少，电流减小。

2、电源内部结构

（1）问：电场的方向是怎样的？

答：外电路沿着导线由正极到负极。内电路由正极到负极。（2）问：正电荷的移动方向是怎样的？

答：外电路由正极到负极。内电路由负极到正极形成持续的运动。（3）问：什么力使正电荷发生移动？

答：外电路中是电场力作用。内电路中不是电场力作用。

（4）问：能量的变化是怎样的？

答：外电路中电场力做正功，电势能转化为其他形式的能。内电路中电场力做负功，其他形式的能转化为电势能。

3、重力场与电场进行类比

4、问题一：电源的作用是什么？

电源要使电荷持续的定向移动，在外电路中要提供电场力，内电路中要提供非静电力。并且在内电路中还要完成能量的转化。

（1）提供电场

内电路中由正极指向负极，外电路中由正极指向负极。

（2）提供非静电力

5、问题二：非静电力的作用是什么？

非静电力存在于电源的内部，主要使正电荷发生定向移动，起到了搬运工的作用。在搬运的过程中，完成能量转化问题。

（1）搬运电荷

把正电荷由负极搬运到正极

把负电荷由正极搬运到负极

（2）转化能量

通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能。

演示实验：干电池、手摇发电机及太阳能电池。

6、问题三：如何描述非静电力做功的本领？

举例：抛铅球比较本领，要看铅球质量是否一致。搬运电荷比较做功的本领，要搬运相同的电荷量，来比较做功。

例如：干电池和蓄电池都搬运1C 的正电荷，干电池非静电力做功1.5J，蓄电池非静电力做功2J。蓄电池做功的本领要更大些。

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7、问题四：电动势是一个怎样的物理量？

（1）物理意义：描述电源非静电力做功本领的物理量。

W （2）公式： E = 非 ，比值定义法。

（3） 标示性：标量

（4） 单位：1J/C=1V

（5） 测量方法：没有接外电路时，电源两端的电压。

分组实验：测 1 号电池、5 号电池、方形电池的电动势，并在黑板上演示

其不同。

（6） 决定因素：电动势由电源本身决定，跟电源的体积无关，也跟外

电路无关。

对于化学电池来说，电池的电动势取决于电池正负极的材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关。不同型号的干电池，每节干电池都标记 着 1.5V 的电动势。

7、问题四：电源还有其他参数吗？分别与什么有关？

电源内部也是由导体组成，所以也有电阻，这就是电源的内阻。电源有三个重要参数。

（1）电动势E：由电源本身决定。

（2）内阻r：电池内部的电阻。大小由电源内部结构决定。

（3）容量：电源所容纳的电荷量，通常以安培小时（A·h）或毫安小时（mA ·h）做单位。

手机充电时间长短和哪个参数有关

8、电源对环境的影响。

（三）板书设计

1、电源的作用（提供电场、非静电力）

2、非静电力作用（搬运电荷、转化能量）

3、电动势

4、内阻

5、容量