《电动势》教学设计

《电动势》教学设计

教学目标： 知识与技能

①知道电源是将其他形式的能转化成电能的装置 ②了解电源电动势与生活中所说电压的区别与联系 ③了解电路中静电力与非静电力做功与能量转化的关系 ④了解电源电动势的基本含义，了解电源的内阻 过程与方法

①通过观察生活中各种用电器上的标记区分电压与电动势 ②通过类比法加深对电源及电动势概念的理解 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 教学重点

①从本质上理解电源电动势的概念，加深对电路的理解 ②通过本节学习了解电路中的各种能量转化关系 教学难点

①理解非静电力做功的含义 ②明白电源电动势的概念及物理意义

教具准备：各种型号的电池 多个标有电压及功率的其他用电器（如灯泡）各种相关图片

多媒体课件 教学过程：

第 1 页 共 6 页 金太阳新课标资源网

wx.jtyjy.com

金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.com 引：复习提问: ①什么是电源？

②为什么闭合回路中会存在恒定电流？

预期答案：①为一个回路提供能量的东西我们称之为电源，电源是电路的动力所在。

②因为电源能够提供一个电压，电压使电荷定向移动就形成了电流。

新课教学： 1、电源

投影课本2.2-1图引导学生思考：

（1）用导线将电源连成最简单的电路，电路由哪几部分组成？ （2）导线中的电场是什么电场？电流是怎样形成的？特点如何？为什么？

学生思考回答：（1）电路由两部分组成，电源外部能看得见的部分，称为外电路；电源内部看不见的部分，称为内电路。

（2）导线中的电场是恒定电场。导线中的自由电子在电场力的作用下从电源正极向负极定向运动，形成电流。导线中的电流是恒定电流，因为导线中的电场是恒定电场，所以电子定向运动的速率是不变的，电流大小恒定。

教师：自由电子在导线中定向运动，电场力做什么功？电子的电势能如何变化？

学生：正功；减少。

第 2 页 共 6 页 金太阳新课标资源网

wx.jtyjy.com

金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.com

教师：自由电子定向运动的速率是不变的，能量还守恒吗？该怎样理解？

学生：守恒。自由电子与带正电的离子相互碰撞，在定向运动过程中受到阻力作用，电子要不断克服阻力做功，其动能向热能转化。

教师总结：大家说的对，概括地说，在电源外部，电场力对自由电子做正功，是电能转化为其他形式能，这个过程中消耗了电能。这些电能又是哪里来的呢？

学生：电源把其他形式能转化为电能。

教师：根据前面的分析，大家讨论一下，电源是如何把其他形式能转化为电能的呢？

学生思考回答：在电源内部也存在电场，电场方向也是从正极指向负极。根据电荷守恒定律，电源必须把自由电子不断地从正极搬运到负极，自由电子必须克服电场力做功，这就需要有“非静电力”作用于电子。这个“非静电力”是电源提供的。也就是说，电源通过非静电力做功，使电荷的电势能增加了。

教师点评、总结，引导学生建立起电源的概念：电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置。

教师：出示干电池、手摇发电机，提出问题：干电池、手摇发电机都可以做电源，这些电源中的非静电力相同吗？所起的作用相同吗？谈谈你的看法。

学生思考，分组讨论，选出代表回答。

第 3 页 共 6 页 金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com

金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.com

干电池中的非静电力是化学作用，手摇发电机的非静电力是电磁作用，前者把化学能转化为电能，后者把机械能转化为电能。非静电力虽然不同，但从能量转化的角度看，他们所起的作用是相同的，都是把其他形式能转化为电能。

教师：电源有好多种，他们在把其他形式能转化为电能的本领相同吗？举例说明。

学生举例：手电筒、家用照明电灯、汽车上的照明电灯等，亮度不同。

教师：在物理学上，该如何描述电源的这种本领呢？（承上启下，过渡到下一问题）

2、电动势

教师：引导学生从静电力对电荷做功，电荷电势能增加的角度建立起电动势的概念。

思考问题：是不是静电力对电荷做的功越多，静电力做功的本领越大？该如何描述静电力做功的本领？

学生思考，分组讨论，选出代表回答。

静电力对电荷做功的多少与电荷的数量有关，不能用做功多少来反映做功的本领。

静电力把相同数量的电荷从电源的一个极搬运到另一极，做功越多，电荷获得的电势能就越多，可以用静电力做功与电荷量的比值来反映静电力做功的本领。

第 4 页 共 6 页 金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com

金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.com

教师：电动势也是用比值定义的物理量，请把电动势的定义完整地说出来。并写出电动势的定义式。说明给物理量符号的意义和单位。

学生思考，得出电动势的定义，并写出电动势的定义式。 如果电源移送电荷q时非静电力所做的功为W，那么W与q的比值 ，叫做电源的电动势。用E表示电动势，则：

式中W，q的单位分别是焦耳（J）、库仑（C）；电动势E的单位与电势、电势差的单位相同，是伏特（V）。

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。

教师：电动势E的单位与电势、电势差的单位相同，电动势和电势差的物理意义有何不同呢？

学生思考，分组讨论，选出代表回答。

电动势： 。W表示正电荷从负极移到正极所消耗的化学能（或其它形式能）， E表示移动单位正电荷消耗化学能（或其它形式能），反映电源把其它形式能转化为电能的本领）。

电压： 。W表示正电荷在电场力作用下从一点移到另一点所消耗的电势能，电压表示移动单位正电荷消耗的电势能。反映把电势能转化为其它形式能的本领。

电动势表征电源的性质，电势差表征电场的性质。

教师指出：电源内部也是由导体组成的，也存在电阻。这个电阻叫做电源的内阻，大小由电源自身特点决定。内阻和电动势都是反映电源特性的物理量。

第 5 页 共 6 页 金太阳新课标资源网

wx.jtyjy.com

金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.com 小结：什么是电源电动势？

电源电动势是反映电池内部非静电力做功本领的一个物理量，大小等于电源的内外电压之和。

电源电动势的表达式是什么样的？ 作业： “问题与练习”：练习1-3

第 6 页 共 6 页 金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com