3-1 2.2 電動勢 選自人民教育出版社實驗教科書高中物理選修3-1 2.2 潮州市華僑中學(xué) 陳偉良,電動勢是本章重點概念，也是本章的難點。教科書明確提出了“非靜電力”的概念，讓學(xué)生從功能的角度理解非靜電力，知道非靜電力在電路中所起的作用，并能從非靜電力做功的角度去理解電動勢的概念。 同時，教科書直接給出電動勢定義式，但只說“電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C正電荷從電源內(nèi)的負(fù)極移送到正極所做的功”，沒有用比值法嚴(yán)格定義。這種處理方式可以降低理解難度。 電源的內(nèi)阻在后面閉合電路歐姆定律學(xué)習(xí)中很重要，本節(jié)作為鋪墊。,1、教材分析,說教材,2、三維目標(biāo),1.知道電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 2.了解電路（外部和內(nèi)部）自由電荷定向運動過程中，靜電力和非靜電力做功與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系。 3.了解電源電動勢基本含義，知道它的定義式。 4.理解電源內(nèi)電阻,通過本節(jié)課教學(xué)，使學(xué)生了解電池內(nèi)部能量的轉(zhuǎn)化過程，加強(qiáng)對學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng),目標(biāo)確立依據(jù)：新課程標(biāo)準(zhǔn)對電動勢的教學(xué)要求以及中學(xué)生知識結(jié)構(gòu)特點。,情感態(tài)度與價值觀,了解生活中的電池，感受現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步，同時培養(yǎng)學(xué)生理性思維的習(xí)慣。,本節(jié)課將在華僑中學(xué)高二年級一個理科班講授，該班學(xué)生基礎(chǔ)知識較好，接受能力強(qiáng)，求知欲強(qiáng)，這為本節(jié)課電動勢的探究提供了情感保障。,說學(xué)法,1、學(xué)情分析,本節(jié)內(nèi)容是第一節(jié)電源和電流知識的延續(xù)，在學(xué)生基本理解電路中電流形成條件，電荷定向運動情況，電源移送電荷的基礎(chǔ)上展開的。,3、教學(xué)重難點,難點：電池內(nèi)部能量的轉(zhuǎn)化；電動勢概念的理解。,電動勢是抽象概念，因此在學(xué)法上，我強(qiáng)調(diào)化抽象為具體，用形象生動的電路實例分析啟迪思維，以學(xué)生自主探究為主體讓學(xué)生主動參與到課堂教學(xué)中，體驗理性分析的過程。從學(xué)生原有的知識和能力出發(fā),在教師的引導(dǎo)下，通過合作交流,共同探索,逐步解決問題。物理學(xué)習(xí)既注重培養(yǎng)學(xué)生實驗分析能力，又注重培養(yǎng)理論推導(dǎo)、理性思維能力。,2、學(xué)法指導(dǎo),本節(jié)課我確定如下的教學(xué)模式： 教師引導(dǎo)、自主探究、討論交流、講練結(jié)合。充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，讓學(xué)生真正成為教學(xué)活動的主體。,說教法,新課標(biāo)基本理論： 1、倡導(dǎo)積極主動，勇于探索的學(xué)習(xí)理論 2、注重培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,教學(xué)手段：演示電路，各種型號的電池，手搖發(fā)電機(jī)，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備,教學(xué)過程設(shè)計,創(chuàng)設(shè)情境,探究新課,例題講解,鞏固練習(xí),交流小結(jié),布置作業(yè),創(chuàng)設(shè)情境,設(shè)計意圖：從實驗現(xiàn)象中提出問題，讓學(xué)生感受到物理來源于生活并作用于生活，并且激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和熱情，同時為電動勢學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)情境。,演示電路,教師活動：連接、操作電路，提問電流形成條件，電源作用,學(xué)生活動：觀察現(xiàn)象，思考回答提問,【教學(xué)設(shè)想】溫故知新、構(gòu)建知識發(fā)生的基礎(chǔ)，不僅鞏固檢測了學(xué)生對知識點的掌握情況，而且為本節(jié)課理解電動勢做好知識準(zhǔn)備和必要鋪墊。,探究新課,教師活動：引導(dǎo)歸納總結(jié)電流形成條件，電源作用,學(xué)生活動：歸納總結(jié)電流形成條件，電源作用，加深理解,電源的作用:把電子從A搬運到B的裝置，保持導(dǎo)體兩端的電壓(電勢差),使電路有持續(xù)的電流.,電源內(nèi)部是什么力把電子從A搬運到B呢?,教師活動：引導(dǎo)分析電源電荷運動情況，作用，提出問題,學(xué)生活動：理解電源內(nèi)外部電荷運動情況，思考討論內(nèi)部是什么力在搬運電子,一、電源的概念,2、電源的內(nèi)部電場方向如何？,1、電源外部，正電荷將怎樣移動？,3、電源內(nèi)部，正電荷將怎樣移動？,4、電源內(nèi)部的正電荷受到電場力方向？電場力做正功還是負(fù)功？,5、什么力來克服電場力做功？做正功還是負(fù)功？,從正極到負(fù)極,從負(fù)極到正極,從正極指向負(fù)極 阻力,負(fù)功,非靜電力,正功 動力,從正極指向負(fù)極,教師活動：圍繞問題引導(dǎo)學(xué)生邏輯推理，層層深入， 解答問題,學(xué)生活動：討論探究，邏輯推理，逐步分析理解，解答問題,干電池,發(fā)電機(jī),7、電源內(nèi)部的能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？,電源內(nèi)部非靜電力克服電場力做功， 把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能,6、電源內(nèi)部的非靜電力是由什么提供的？,抽水機(jī)增加水的重力勢能,電源增加電荷的電勢能,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 重力勢能不同,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 電勢能不同,電源,教師活動：類比分析，形象講解，使學(xué)生深入理解非靜電力 做功與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系,學(xué)生活動：討論分析，對照理解，逐步加深對非靜電力做功與能量轉(zhuǎn)化的認(rèn)識,電源:是通過非靜電力做功把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置.,一、電源的概念（從能量的角度看）,電源,+,-,正極,負(fù)極,電源的作用： （1）從物理過程分析：就是通過非靜電力把電子從正極搬運到負(fù)極，使電源兩極間保持一定的電勢差。使電路有持續(xù)的電流； （2）從能量轉(zhuǎn)化和守恒的角度就是電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能。,F,教師活動：歸納總結(jié)，提出電源概念，作用,學(xué)生活動：從物理過程和能量轉(zhuǎn)化理解電源作用,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 重力勢能不同,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 電勢能不同,電勢能增加1.5J,電勢能增加2.0J,電源,+,-,正極,負(fù)極,假設(shè)電源把電量為1C的正電荷從負(fù)極搬運到正極,F,干電池：1.5V,蓄電池：2V,蓄電池比干電池把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能（電場力做功為負(fù)值，根據(jù)能量守恒，非靜電力做功等于電勢能的增加）的本領(lǐng)強(qiáng)。,比值法定義物理量。該式為度量式。E與W、q無關(guān)。,2、定義式：,5、單位換算：,1、物理意義：,3、決定因素：,4、矢量標(biāo)量：,6、測量方法：,對于化學(xué)電池來說，電池的電動勢取決于電池正負(fù)極的材料及電解液的化學(xué)性質(zhì)，與電池的大小無關(guān)。,反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的大小。,電動勢由電源中非靜電力的特性決定，跟電源的體積無關(guān)，也跟外電路無關(guān)。,電動勢是標(biāo)量,V（SI） 1V=1J/C 1kV=103V=106mV,在沒有接入外電路時，電源兩極間的電壓,電動勢在數(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。,生活中的電池,教師活動：引導(dǎo)學(xué)生觀察不同電池，歸納說明電池重要參數(shù),學(xué)生活動：觀察不同電池，歸納了解電池總要參數(shù),鋰離子 電池,標(biāo)稱電 壓3.6V,電源內(nèi)部也是由導(dǎo)體組成，所以也有電阻，這就是電源的內(nèi)阻。,電源有三個重要參數(shù)。,1、電動勢E：電池的電動勢取決于電池正負(fù)極的材料及電解液的化學(xué)性質(zhì)。,2、內(nèi)阻r：電池內(nèi)部的電阻。大小由電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定。,3、容量：電池放電時能輸出的總電荷量，通常以安培小時 （Ah）或毫安小時（mA h）做單位。,對同一種電池來說，體積越大，容量越大，內(nèi)阻越小。,課堂互動講練,關(guān)于電動勢下列說法中正確的是(AC ) A在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極移到正極，非靜電力做功，電能增加 B對于給定的電源，移動正電荷非靜電力做功越多，電動勢就越大 C電動勢越大，說明非靜電力在電源內(nèi)部從負(fù)極向正極移送單位電荷量做的功越多 D電動勢越大，說明非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極移送到正極的電荷量越多,教師活動：習(xí)題分析講解，提高學(xué)生對電動勢概念理解應(yīng)用能力，觀察提問學(xué)生，了解學(xué)生掌握情況,學(xué)生活動：分析解答習(xí)題，迅速掌握解題方法技巧，加深對電動勢的理解,變式訓(xùn)練1 關(guān)于電動勢E，下列說法中正確的是( ) A電動勢E的大小，與非靜電力做功W的大小成正比，與移送電荷量q的大小成反比 B電動勢E是由電源本身決定的，跟電源的體積和外電路均無關(guān) C兩極板間移送1C電荷量干電池比24V汽車電源做的功少 D電動勢E是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量 答案：BCD,有一電池，當(dāng)移動3 C電荷時非靜電力做功是18 J，該蓄電池的電動勢是多少？給一燈泡供電，供電電流是0.3 A 供電 10 min，非靜電力做功是多少？,一、電源的概念：電源是通過非靜電力做功, 把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置.,2、定義：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.,二、電動勢,3、公式：,4、單位：伏(V),1、物理意義：描述電源把其他形式的能 轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量.,三、電源的重要參數(shù) 1電動勢 2內(nèi)阻 3容量,小結(jié),四、布置作業(yè) 課本P45 1.3練習(xí) 2作業(yè),板書設(shè)計,一、復(fù)習(xí) 1、電流的形成條件： 2、電源定義： 電源的作用： 3、電流: （1）定義式 I=q / t （2）決定式,二、電動勢 1、電源的概念： 2、電動勢 （1）物理意義： （2）定義： （3）公式： （4）單位：,3、電源的重要參數(shù) （1）電動勢 （2）內(nèi)阻 （3）容量,原則：清晰、規(guī)范，突出物理規(guī)律、表達(dá)式,教學(xué)效果分析,本節(jié)以形象直觀的演示電路，通過電路的討論分析，使學(xué)生跟著教師的思路一環(huán)套一環(huán)