精品新人教版选修31高中物理22 电动势优质课教案.docx
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精品新人教版选修31高中物理22电动势优质课教案
2 电动势
教分析
电动势是本章的一个难点。
教书明确提出了“非静电力”的概念，让生从功和能的角度解非静电力，知道非静电力在电路中所起的作用，并能从“非静电力”做功的角度去解电动势的概念。
同时为了降低难度，教书直接给出了电动势的定义式，但只是说“电动势在值上等于非静电力把1的正电荷在电内从负极移送到正极所做的功”，没有用比值的方法严格定义。
电的内阻在后面的闭合电路欧姆定律习中很重要，本节作了一些铺垫。
我们常说要让生经历过程，其形式是多种多样的。
生可以通过讨论或实验认识新的规律，通过阅读了解前人的工作过程，跟着教师的思路一环套一环地接受新的概念等，这都是经历过程的不同形式。
教目标
1．知道电是将其他形式的能转成为电能的装置。
2．了解电路中（电外部和内部）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的关系。
3．了解电电动势的基本含义，知道它的定义式。
4．解电内电阻。
教重点难点
电动势概念的建立是重点也是难点。
此套书多处对“通过做功研究能量”的思想都有阐述和铺垫，此处再次运用这种功能关系的观点习电动势。
可以使生对电电动势有深刻的解，同时也很好地培养了生的性思维习惯。
本节课从静电力做功和非静电力做功进行比较建立电动势的概念。
也为后面第7节闭合电路的欧姆定律习作了铺垫。
教方法与手段
实验演示、逻辑推。
在电压和电动势这两个容易混淆的概念中通过静电力做功和非静电力做功进行比较教，建立新的概念。
教媒体
金属板、酸溶液、灵敏电流计、多种型号的干电池、生电、导线、电键、小灯泡、投影仪。
知识准备
1．课前复习：
电势差的定义式：
U＝。
2．课前说明：
在金属导体中，能够自由移动的电荷是自由电子，由于它们带负电荷，电子向某一方向的定向移动相当于正电荷向相反方向的定向移动。
为了方便本节按照正电荷移动的说法进行讨论。
导入新课
[事件1]
教任务：
承接上一节课的知识，导入新课。
师生活动：
由上一节“电和电流”知道，电路中之所以能有持续的电流，是因为在电两极聚集了大量的正负电荷，导线中存在着电场，导线中的电荷在电场力作用下从正极向负极运动。
同时一个新的问题提出，电的两极聚集了大量的正负电荷，在电内部也应该有电场。
那么，在电内部电荷是如何运动到两极的呢？
对于电我们能知道一些什么呢？
这一节就研究电。
（投影展示图1。
）
图1
提出问题，引发讨论。
生讨论：
电内部电荷是如何运动到两极的呢？
结论：
电内部应该还有除了电场力之外的其他力。
推进新课
[事件2]
教任务：
提出电中“非静电力”的概念。
师生活动：
推：
在导线中，电荷在电场力作用下由电的正极移动到电的负极，在电内部就要不断地有电荷由负极移动到正极（假设移动的电荷是正电荷），而电内部也有从正极指向负极的电场，所以就要有除静电场力之外的“非静电力”搬运电荷。
【演示】利用电进行演示实验，让生观察到“金属板插入酸溶液中，板与溶液之间出现电势差，而且电的极性与电场力移动电荷的方向相反”。
通过实验，生不难得出“由反应提供非静电力”的结论。
生讨论：
图2
发电机是通过什么作用提供“非静电力”的。
结论：
电提供“非静电力”将电荷由负极搬运到正极，满足形成持续电流的需要。
（投影展示图2）
[事件3]
教任务：
非静电力做功将其他形式的能转成电势能。
师生活动：
在电内部，“非静电力”克服电场力做功，使电储存了电势能。
通过上面的铺垫让生组织语言描述电是一个什么样的装置。
（培养生用物语言进行表述的能力）
结论：
电是通过非静电力做功将其他形式的能转为电势能的装置。
[事件1]、[事件2]、[事件3]整体体现了探究性习的习过程——提出问题、提出假设、实验验证、得出结论。
[事件4]
教任务：
分清内外电路，明确整个回路中能量转的情况。
师生活动：
【演示】
连接如图3，闭合开关，灯泡亮。
图3
观察与描述：
生观察实验，描述整个回路中的能量转情况。
总结与归纳：
生归纳实验结论，其他生补充完善。
整个电路由内、外两部分组成，外电路指从电正极经过导线、用电器再回到电负极的那部分电路，在外电路中正电荷是从电正极向负极运动，而内电路是指电内部的那部分电路，正电荷在内电路中是从负极向正极运动。
在外电路中电能转为其他形式的能；在内电路中其他形式的能转为电能。
[事件5]
教任务：
静电力做功和非静电力做功的比较。
（1）外电路要有持续的电流，就必须提供恒定的电压。
在这个恒定的电压的作用下，电场力做功将电能转为其他形式的能。
电压U等于电场力做功W静电力与移动电荷q的比值。
U＝
即如果是静电力做功，电势能减少，移送单位正电荷减少的电势能就是电压。
（2）在内电路中（电）“非静电力”做功搬运电荷，为外电路提供电压。
电这种为外电路提供电压的本领我们就叫它电动势。
与电压U等于电场力做功W静电力与移动电荷q的比值相对应，电动势E等于非静电力做功W非静电力与移动电荷q的比值。
E＝
即如果是非静电力做功，电势能增加，将单位正电荷从电的负极移动到正极所增加的电势能就是电动势。
[事件6]
教任务：
建立电动势的概念。
根据[事件5]让生总结电动势的定义，然后老师归纳如下：
电动势的定义：
电动势是一个表征电特征的物量，是电将其他形式的能转为电能的本领，在值上，等于非静电力将单位正电荷从电的负极通过电内部移送到正极时所做的功。
用公式推导出电动势的单位。
单位：
从公式看与电压的单位相同，是伏特（V）。
电动势的物意义：
在电内部，电动势等于非静电力把单位正电荷从负极移送到正极时所做的功。
电动势与电中非静电力的特性有关，跟电的体积无关，也跟外电路无关。
[事件5]和[事件6]的分析为第7节闭合电路的欧姆定律推导作了充分的铺垫。
观察并讨论：
展示不同型号的干电池，每节干电池都标记着15V的电动势。
结论：
电动势是电特性，是一个不变的物量。
[事件7]
教任务：
电的内阻。
电内部（内电路）也是由导体组成，所以也有电阻，这个电阻叫做电的内电阻。
内阻和电动势都是电的重要参。
[事件7]的讲授比较简单。
只要将结论给生即可。
[事件8]
教任务：
课堂巩固练习。
例1下面是对电电动势概念的认识，你认为正确的是（ ）
A．同一电接入不同的电路，电动势就会发生变
B．1号干电池比7号干电池大，但电动势相同
．电电动势表征了电把其他形式的能转为电能的本领，电把其他形式的能转为电能越多，电动势就越大
D．电动势、电压和电势差虽名称不同，但物意义相同，所以单位也相同
解析：
题目中A、B项考查了“电动势是表征电特性的物量”这个结论。
项考查了用能量的观点对电动势的解。
D项考查了电动势和电压的区别。
答案：
B
例2下图是两个电池外壳上的说明文字。
某型号进口电池
某型号国产电池
d
GNY06（RAA）
12V 600A·
REHARGEABLE
STANDARDHARGE
1560A
上述进口电池的电动势是______V。
上述国产电池最多可放出______A·的电荷量；若该电池平均工作电流为003A，则最多可使用______。
解答：
（1）12 600 20
[事件9]
教任务：
引导生用已有的知识通过逻辑推，建立新的概念。
本节课以电作为我们的研究对象。
通过能量转的概念建立了电动势的概念。
1．复习本节教材。
2．完成课本课后问题与练习。
2 电动势
一、非静电力：
电内部搬运正电荷由负极到正极的力。
电提供“非静电力”将电荷由负极搬运到正极，满足形成持续电流的需要。
二、非静电力做功将其他形式的能转成电势能。
在外电路中电能转为其他形式的能；在内电路中其他形式的能转为电能。
电是通过非静电力做功将其他形式的能转为电势能的装置。
三、电动势的概念。
电动势的定义：
电动势是一个表征电特征的物量，是电将其他形式的能转为电能的本领，在值上，等于非静电力将单位正电荷从电的负极通过电内部移送到正极时所做的功。
公式：
E＝
单位：
伏特（V）
电动势的物意义：
在电内部，电动势等于非静电力把单位正电荷从负极移送到正极时所做的功。
四、电的内阻
电内部（内电路）也是由导体组成，所以也有电阻，这个电阻叫做电的内电阻。
“电动势”的概念是教中的一个难点，它难在概念的本身比较抽象，而且在讲述中又引入一个“非静电力”，生习时感到十分空洞。
所以从“抽象为具体”的角度突破难点，使生认识电动势是表征电特性的一个重要的物量。
在教中可以采用以下一些方法：
第一，利用电进行演示实验，让生观察到“金属板插入酸溶液中，板与溶液之间出现电势差，而且电的极性与电场力移动电荷的方向相反”这一事实。
从而对电池中存在“其他形式的能（能）转成电能”这一论断表示信服。
第二，从能量守恒定律分析以电池为电构成的闭合电路中发生的能量转过程，阐述电内部存在静电力及非静电力做功的必然性。
在此基础上提出电的电动势就是表明电内部非静电力移动电荷做功，把其他形式的能转为电能的本领的物量。
第三，运用电动势的概念分析一些具体问题，这样生对电动势的概念就不会感到空洞难懂了。
电池的原
在电池中，能直接转变为电能是靠电池内部自发进行氧、还原等反应的结果，这种反应分别在两个电极上进行。
负极活性物质由电位较负并在电解质中稳定的还原剂组成，如锌、镉、铅等活泼金属和氢或碳氢合物等。
正极活性物质由电位较正并在电解质中稳定的氧剂组成，如二氧锰、二氧铅、氧镍等金属氧物，氧或空气，卤素及其盐类，含氧酸及其盐类等。
电解质则是具有良好离子导电性的材料，如酸、碱、盐的水溶液，有机或无机非水溶液、熔融盐或固体电解质等。
当外电路断开时，两极之间虽然有电压，但没有电流，存储在电池中的能并不转换为电能。
当外电路闭合时，在两电极电压的作用下即有电流流过外电路。
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