第二節電動勢

2022-11-24 20:51:06 字數 4283 閱讀 4945

教學目標:

(一)知識與技能

理解電動勢的概念,掌握電動勢的定義式。

(二)過程與方法

通過本節課教學,使學生了解電池內部能量的轉化過程,加強對學生科學素質的培養,。

(三)情感、態度與價值觀

了解生活中的電池,感受現代科技的不斷進步。

教學重點:電動勢的概念,對電動勢的定義式的應用。

教學難點:電池內部能量的轉化;電動勢概念的理解。

教學方法:**、講授、討論、練習

教學用具:各種型號的電池,手搖發電機,多**輔助教學裝置

教學過程:

(一)引入新課

教師:引導學生回顧上節課學習的「電源」的概念。

在教材圖2.1-2中電源的作用是什麼?

教師:(投影)(如圖所示)

學生思考,選出代表回答:電源能夠不斷地將電子從a搬運到b,從而使a、b之間保持一定的電勢差;電源能夠使電路中保持持續電流。

教師:電源p在把電子從a搬運到b的過程中,電子的電勢能如何變化?從另乙個角度看,電源又發揮了怎樣的作用?

學生思考,選出代表回答:電子的電勢能增加了。電源為電路提供了電能。

教師:自然界中的能量是守恆的,電源為電路提供了電能,必然會有其他形式的能量減少,從能量轉化和守恆的角度,你認為電源是個怎樣的裝置呢?

學生思考,選出代表回答:電源是把其他形式能轉化為電能的裝置。

過度:電源又是如何把其他形式能轉化為電能的呢?不同的電源把其他形式的能轉化為電能的本領一樣嗎?這個本領用什麼來描述呢?

(二)新課教學

1、電源

教師:(投影)教材圖2.2-1(如圖所示)

教師:(1)用導線將電源連成最簡單的電路,電路由哪幾部分組成?

(2)導線中的電場是什麼電場?電流是怎樣形成的?特點如何?為什麼?

學生思考,選出代表回答:(1)電路由兩部分組成,電源外部能看得見的部分,稱為外電路;電源內部看不見的部分,稱為內電路。

(2)導線中的電場是恆定電場。導線中的自由電子在電場力的作用下從電源正極向負極定向運動,形成電流。導線中的電流是恆定電流,因為導線中的電場是恆定電場,所以電子定向運動的速率是不變的,電流大小恆定。

教師:自由電子在導線中定向運動,電場力做什麼功?電子的電勢能如何變化?

學生:正功;減少。

教師:自由電子定向運動的速率是不變的,能量還守恆嗎?該怎樣理解?

學生:守恆。自由電子與帶正電的離子相互碰撞,在定向運動過程中受到阻力作用,電子要不斷克服阻力做功,其動能向熱能轉化。

教師總結:大家說的對,概括地說,在電源外部,電場力對自由電子做正功,是電能轉化為其他形式能,這個過程中消耗了電能。這些電能又是**來的呢?

學生:電源把其他形式能轉化為電能。

教師:根據前面的分析,大家討論一下,電源是如何把其他形式能轉化為電能的呢?

學生思考,分組討論,選出代表回答。

點評:給學生創造思考、**的空間,培養學生的**精神和學習熱情,培養學生交流合作的品質。通過學生的回答,培養表達能力。

學生代表回答:在電源內部也存在電場,電場方向也是從正極指向負極。根據電荷守恆定律,電源必須把自由電子不斷地從正極搬運到負極,自由電子必須克服電場力做功,這就需要有「非靜電力」作用於電子。

這個「非靜電力」是電源提供的。也就是說,電源通過非靜電力做功,使電荷的電勢能增加了。

教師點評、總結,引導學生建立起電源的概念:電源是通過非靜電力做功把其他形式能轉化為電能的裝置。

教師:出示乾電池、手搖發電機,提出問題:乾電池、手搖發電機都可以做電源,這些電源中的非靜電力相同嗎?所起的作用相同嗎?談談你的看法。

學生思考,分組討論,選出代表回答。

乾電池中的非靜電力是化學作用,手搖發電機的非靜電力是電磁作用,前者把化學能轉化為電能,後者把機械能轉化為電能。非靜電力雖然不同,但從能量轉化的角度看,他們所起的作用是相同的,都是把其他形式能轉化為電能。

點評:再次加深學生對概念的理解。

教師:電源有好多種,他們在把其他形式能轉化為電能的本領相同嗎?舉例說明。

學生舉例:手電筒、家用照明電燈、汽車上的照明電燈等,亮度不同。

教師:在物理學上,該如何描述電源的這種本領呢?(承上啟下,過渡到下一問題)

2、電動勢

教師:引導學生從靜電力對電荷做功,電荷電勢能增加的角度建立起電動勢的概念。

思考問題:是不是靜電力對電荷做的功越多,靜電力做功的本領越大?該如何描述靜電力做功的本領?

學生思考,分組討論,選出代表回答。

靜電力對電荷做功的多少與電荷的數量有關,不能用做功多少來反映做功的本領。

靜電力把相同數量的電荷從電源的乙個極搬運到另一極,做功越多,電荷獲得的電勢能就越多,可以用靜電力做功與電荷量的比值來反映靜電力做功的本領。

教師:電動勢也是用比值定義的物理量,請把電動勢的定義完整地說出來。並寫出電動勢的定義式。說明給物理量符號的意義和單位。

學生思考,得出電動勢的定義,並寫出電動勢的定義式。

如果電源移送電荷q時非靜電力所做的功為w,那麼w與q的比值,叫做電源的電動勢。用e表示電動勢,則:

式中w,q的單位分別是焦耳(j)、庫侖(c);電動勢e的單位與電勢、電勢差的單位相同,是伏特(v)。

電動勢由電源中非靜電力的特性決定,跟電源的體積無關,也跟外電路無關。

教師:電動勢e的單位與電勢、電勢差的單位相同,電動勢和電勢差的物理意義有何不同呢?

學生思考,分組討論,選出代表回答。

電動勢:。w表示正電荷從負極移到正極所消耗的化學能(或其它形式能), e表示移動單位正電荷消耗化學能(或其它形式能),反映電源把其它形式能轉化為電能的本領)。

電壓:。w表示正電荷在電場力作用下從一點移到另一點所消耗的電勢能,電壓表示移動單位正電荷消耗的電勢能。反映把電勢能轉化為其它形式能的本領。

電動勢表徵電源的性質,電勢差表徵電場的性質。

教師指出:電源內部也是由導體組成的,也存在電阻。這個電阻叫做電源的內阻,大小由電源自身特點決定。內阻和電動勢都是反映電源特性的物理量。

(三)課堂總結、點評

教師活動:讓學生概括總結本節的內容。請乙個同學到黑板上總結,其他同學在筆記本上總結,然後請同學評價黑板上的小結內容。

學生活動:認真總結概括本節內容,並把自己這節課的體會寫下來、比較黑板上的小結和自己的小結,看誰的更好,好在什麼地方。

點評:總結課堂內容,培養學生概括總結能力。

教師要放開,讓學生自己總結所學內容,允許內容的順序不同,從而構建他們自己的知識框架。

(四)例項**

對電源電動勢的理解

【例1】下列關於電源的說法,正確的是( )

a.電源向外提供的電能越多,表示電動勢越大。

b.電動勢在數值上等於電源將單位正電荷從負極移送到正極時,非靜電力所做的功

c.電源的電動勢與外電路有關,外電路電阻越大,電動勢就越大

d.電動勢越大的電源,將其他形式的能轉化為電能的本領越大

分析電源向外提供的電能除與電動勢有關外,還與輸出的電流、通電的時間有關。所以電源向外提供的電能多,並不意味著電源的電動勢一定大。譬如,乙個電動勢較小的電源,如果長時間向外供電,照樣可以提供較多的電能;乙個電動勢較大的電源,如果沒有工作,即沒對外供電,則它根本不向外提供電能。

故選項a的說法錯誤。

選項b的說法是正確的。在此應注意「單位正電荷」和「非靜電力」這兩個關鍵詞。「移送單位正電荷所做的功」即意味著表徵的是電源的轉化「本領」,「移送電荷所做的功」意味著電源的「貢獻」。

從這裡可以看出「本領』與「貢獻」的區別。我們說電動勢表徵的是電源把其他形式的能轉化為電能的「本領」,而並未說電動勢表徵電源對外提供電能的「貢獻」。「非靜電力」顧名思義就是靜電力之外的力,如化學作用的力、電磁作用的力等,電源正是通過「非靜電力」做功,實現了將其他形式的能轉化為電能。

電源的電動勢決定於電源自身的性質,與有無外電路及外電路的情況無關。選項c錯誤。

電動勢反映電源把其他能轉化為電能本領的大小,電動勢越大,移動同樣電量的電荷非靜電力做功越多,轉化成的電能越多。d正確。

答案bd

對電動勢定義式的應用

【例2】鉛蓄電池的電動勢為2 v,一節乾電池的電動勢為1.5v,將鉛蓄電池和乾電池分別接入電路,兩個電路中的電流分別為0.1a和0.

2a。試求兩個電路都工作20 s時間,電源所消耗的化學能分別為多少?哪乙個電源把化學能轉化為電能的本領更大?

解析:對於鉛蓄電池的電路,20 s時間內通過的電荷量為q1=i1t=2 c,

對於乾電池的電路,20 s時間內通過的電荷量為q2=i2t=4c,

由電動勢的定義式得電源消耗的化學能分別為jj

電動勢反映電源把其他能轉化為電能本領的大小,電動勢越大,電源本領越大。故鉛蓄電池把化學能轉化為電能的本領更大。

2、課下閱讀課本第45頁「做一做」,各學習小組對常用可充電電池進行調查,形成書面材料,同學之間進行交流。

3、完成p46「問題與練習」第1、2、3題。

第二節電解質

第一課時 三維目標 知識與技能 1.能從電解質溶液或熔融物導電的本質原因分析,理解電離的概念 2.能從電離的角度認識酸 鹼 鹽並能準確書寫酸 鹼 鹽電離方程式 3.能運用電解質的知識分析並關注身邊中的化學問題。過程與方法 1.在教師的指導下通過實驗 電解質導電的原因 2.引導學生自主學習,從實驗中分...

第二節電流和電路

小結 把電源用電器開關用導線連線起來組成的電流的路徑就叫電路。討論 乙個最簡單的電路,必不可缺的是哪些元件?如果把電池和小燈泡直接連線起來,會發生什麼現象?小結 電路元件的作用。指出電路是由電源 用電器 開關和導線組成的,四種元件缺一不可。2 通路 開路和短路 教師 在前面的分組實驗過程中,有的同學...

第九節《測定電池的電動勢和內阻》教案

一 教學目標 1 使學生掌握利用儀器測量電池電動勢和內電阻的方法,並通過設計電路和選擇儀器,開闊思路,激發興趣。2 學會利用圖線處理資料的方法。3 使學生理解和掌握運用實驗手段處理物理問題的基本程式和技能,具備敢於質疑的習慣 嚴謹求實的態度和不斷求索的精神,培養學生觀察能力 思維能力和操作能力,提高...