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视频标签：恒定电流,电动势
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视频课题：高中物理人教版选修3-1第二章恒定电流 2电动势-北京市
教学设计、课堂实录及教案：高中物理人教版选修3-1第二章恒定电流 2电动势-北京市第四十四中学
教学目标
(一)、知识与技能
1.知道电源是将其他形式的能转化成为电能的装置。
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.理解电源内电阻。
(二)、过程与方法
1.体验探究性学习的学习过程——提出问题、提出假设、实验验证、得出结论。
2.初步培养从能量守恒和能量转化观点分析、解决物理问题的方法。
(三)、情感态度与价值观
体验提出问题、解决问题的喜悦,感受物理与生产生活的联系,了解生活中的电池,感受现代科技的不断进步,培养他们的环保意识。
2学情分析
学生学习本节之前,对于电源在电路中的作用有初步认识,在前一章的学习基础上,学生对电场有一定的了解,对电场内功与能的转化关系有一定的掌握。学生在初中已经分析过电路,但没有深入研究过电源的作用,而对“电源电压总保持不变”这一认识又过于深刻,所以本节中学生对电动势的概念及其本质理解起来可能有一定的难度,对“电动势”概念的建立有一定的影响。学生的学习能力、实验探究能力一般,但是参与实验的热情和积极性还比较高,所以要特别注意实验的引导。
3重点难点
电动势的概念,对电源内部非静电力做功的理解
4教学过程
4.1第一学时
4.1.1教学活动
活动1【导入】导入
现在,环保意识已经深入人心,大家其实都能为环保贡献一份力,从身边的小事做起,不知道大家有没有注意过咱们学校的这一角
[PPT:展示学校电池回收桶的照片]
电池为什么会污染环境? 它到底是怎么构成的?又是如何为我们提供电能的?我们这节课就来深入认识一下电源。
活动2【讲授】新课讲授
一、电源的作用
我们先来看看生活中的各种电源。
[实物投影]:干电池,手机电池,纽扣电池,蓄电池,太阳能电池,手摇式起电机
解剖电源
[实物投影]:展示干电池的内部构造。电池分为碳棒(正极),锌皮(负极),中间是二氧化锰和氯化氨的糊状物(导体)
提问:外电路导线中电场方向是怎样的?正电荷如何移动?电场力做什么功?电势能如何变?
外电路中正电荷移动到负极后,为了维持正负极间的电势差,必须还要有源源不断的正电荷补充回正极,这如何做到?在电源内部,电场是什么方向?正电荷如何受力?
说明电源内部还存在一种力的作用,不是静电力,而是克服静电力完成了电荷的搬运,最终实现了电流的流动。我们姑且就叫它做——非静电力
电源在把正电荷搬运到正极的过程中,电荷的电势能如何变化?电源又发挥了怎样的作用?
二、原电池实验
介绍装置,一极为铜片,一极为锌片,溶液为稀硫酸
[演示]:测两极间电压,点亮小灯泡 解释原电池原理
各种电源都能转化电能,那么它们转化的本领都一样吗?我们如何衡量这种本领?
三、电动势
类比静电力做功本领大小的衡量,得出电源两极间的电势差表征了非静电力做功的本领,即其他形式的能转化为电能的本领大小,为了与外电路电场力做功对应的电势降落相区别,电源两极间的电势差用电动势E这个物理量表示。电动势定义:在电源内部,把正电荷从负极移到正极非静电力所做的功与移动的电荷量的比值。
1.5V的电池有多种规格,1号,5号,7号等,外观不一样,但是电动势都一样,这是为什么?电动势的大小跟什么因素有关?
[演示]: 电源内部电势的二次升高,二次升高的数值之和等于电动势,内部反应决定电动势大小,和外形无关
活动3【活动】水果电池
学生动手实测不同水果电池的电动势,看能否点亮发光二极管
[演示]: 串起多个西红柿电池,测量电动势大概3V左右,电动势足够大,能不能点亮灯泡?学生猜测结果。
[演示] :不能点亮灯泡
思考一下水果电池不能点亮灯泡的原因是什么?(二极管需要的导通电流很小10mA 左右,而小灯泡需要200mA左右)
电源内部也是存在电阻的,电源也是导体,电流流经内部,它内部的构造同样会导致电阻不同。
[演示]:原电池调节中间插板的高度,会引起灯泡的亮度明显变化。
说明电源存在内阻,而且直接影响电路的电流大小,是不可忽略的电源的重要参数。
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