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視頻標簽：恒定電流,電動勢
所屬欄目：高中物理優質課視頻
視頻課題：高中物理人教版選修3-1第二章恒定電流 2電動勢-北京市
教學設計、課堂實錄及教案：高中物理人教版選修3-1第二章恒定電流 2電動勢-北京市第四十四中學
教學目標
(一)、知識與技能
1.知道電源是將其他形式的能轉化成為電能的裝置。
2.了解電路中(電源外部和內部)自由電荷定向移動過程中,靜電力和非靜電力做功與能量轉化的關系。
3.了解電源電動勢的基本含義,知道它的定義式。
4.理解電源內電阻。
(二)、過程與方法
1.體驗探究性學習的學習過程——提出問題、提出假設、實驗驗證、得出結論。
2.初步培養從能量守恒和能量轉化觀點分析、解決物理問題的方法。
(三)、情感態度與價值觀
體驗提出問題、解決問題的喜悅,感受物理與生產生活的聯系,了解生活中的電池,感受現代科技的不斷進步,培養他們的環保意識。
2學情分析
學生學習本節之前,對于電源在電路中的作用有初步認識,在前一章的學習基礎上,學生對電場有一定的了解,對電場內功與能的轉化關系有一定的掌握。學生在初中已經分析過電路,但沒有深入研究過電源的作用,而對“電源電壓總保持不變”這一認識又過于深刻,所以本節中學生對電動勢的概念及其本質理解起來可能有一定的難度,對“電動勢”概念的建立有一定的影響。學生的學習能力、實驗探究能力一般,但是參與實驗的熱情和積極性還比較高,所以要特別注意實驗的引導。
3重點難點
電動勢的概念,對電源內部非靜電力做功的理解
4教學過程
4.1第一學時
4.1.1教學活動
活動1【導入】導入
現在,環保意識已經深入人心,大家其實都能為環保貢獻一份力,從身邊的小事做起,不知道大家有沒有注意過咱們學校的這一角
[PPT:展示學校電池回收桶的照片]
電池為什么會污染環境? 它到底是怎么構成的?又是如何為我們提供電能的?我們這節課就來深入認識一下電源。
活動2【講授】新課講授
一、電源的作用
我們先來看看生活中的各種電源。
[實物投影]:干電池,手機電池,紐扣電池,蓄電池,太陽能電池,手搖式起電機
解剖電源
[實物投影]:展示干電池的內部構造。電池分為碳棒(正極),鋅皮(負極),中間是二氧化錳和氯化氨的糊狀物(導體)
提問:外電路導線中電場方向是怎樣的?正電荷如何移動?電場力做什么功?電勢能如何變?
外電路中正電荷移動到負極后,為了維持正負極間的電勢差,必須還要有源源不斷的正電荷補充回正極,這如何做到?在電源內部,電場是什么方向?正電荷如何受力?
說明電源內部還存在一種力的作用,不是靜電力,而是克服靜電力完成了電荷的搬運,最終實現了電流的流動。我們姑且就叫它做——非靜電力
電源在把正電荷搬運到正極的過程中,電荷的電勢能如何變化?電源又發揮了怎樣的作用?
二、原電池實驗
介紹裝置,一極為銅片,一極為鋅片,溶液為稀硫酸
[演示]:測兩極間電壓,點亮小燈泡 解釋原電池原理
各種電源都能轉化電能,那么它們轉化的本領都一樣嗎?我們如何衡量這種本領?
三、電動勢
類比靜電力做功本領大小的衡量,得出電源兩極間的電勢差表征了非靜電力做功的本領,即其他形式的能轉化為電能的本領大小,為了與外電路電場力做功對應的電勢降落相區別,電源兩極間的電勢差用電動勢E這個物理量表示。電動勢定義:在電源內部,把正電荷從負極移到正極非靜電力所做的功與移動的電荷量的比值。
1.5V的電池有多種規格,1號,5號,7號等,外觀不一樣,但是電動勢都一樣,這是為什么?電動勢的大小跟什么因素有關?
[演示]: 電源內部電勢的二次升高,二次升高的數值之和等于電動勢,內部反應決定電動勢大小,和外形無關
活動3【活動】水果電池
學生動手實測不同水果電池的電動勢,看能否點亮發光二極管
[演示]: 串起多個西紅柿電池,測量電動勢大概3V左右,電動勢足夠大,能不能點亮燈泡?學生猜測結果。
[演示] :不能點亮燈泡
思考一下水果電池不能點亮燈泡的原因是什么?(二極管需要的導通電流很小10mA 左右,而小燈泡需要200mA左右)
電源內部也是存在電阻的,電源也是導體,電流流經內部,它內部的構造同樣會導致電阻不同。
[演示]:原電池調節中間插板的高度,會引起燈泡的亮度明顯變化。
說明電源存在內阻,而且直接影響電路的電流大小,是不可忽略的電源的重要參數。
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