高中物理《电动势》教案9（新人教版选修3-1）.docVIP

《电动势》 【教学目的】 1．知道电动势是表征电源特性的物理量，它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。 2．明确在闭合电路里，电源电动势等于电路上内、外电压之和。 3．理解电动势表明了电源把其他形式能转化为电能的本领 【教学重点】 电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压并等于闭合电路上内、外电压之和。 【教学难点】 理解电动势是表征电源特性的物理量。 【教学方法】 以教师讲授为主，结合物理实验计算机辅助动画和幻灯使教师的讲授更为丰富、形象。 【教学仪器】 微型计算机、大屏幕彩色电视机、辅助教学动画软件。可调内阻蓄电池、投影式电压表、演示电路板两块。投影幻灯机。 【教学过程】 师：我们知道，电荷的定向移动形成电流。在本章的开始我们曾经学过导体中形成电流的条件，请同学们回忆一下：导体中产生电流的条件是什么？请××同学回答这个问题。 生甲：（起立）导体的两端存在电压。 师：对！请你再想一下，为什么导体两端有了电压，就会形成电流呢？ 生甲：（没有回答） 师：请你先坐下。我们一起来看电视屏幕。 （用手按计算机键盘“ZZ”，开始播放本节课的辅助教学动画。几秒钟后，电视屏幕上出现第一帧画面，以后教师的讲解与电视画面的转换同步进行。） 这是两块平行的带电薄金属板，上板带正电荷，下板带等量的负电荷，两板间存在电压，这时两板间有着方向向下的匀强电场。如果我们用导线把两块金属板连接起来（图1），导线中的正电荷就会在电场力的作用下从上板向下板定向移动而形成电流。当然实际的情况是自由电子在电场力作用下从下板向上板移动，只是由于已经规定正电荷的移动方向为电流的方向，所以为了方便，下面的讨论都针对正电荷。 随着电荷的移动，两板上的带电量迅速减少，两板间的电压就越来越小，电荷的定向移动也就渐渐停止。如果要想维持电流，就必须设法把从上板移下来的电荷送回上板，但是在电场力作用下正电荷只能从电势高的上极板移向电势低的下极板。所以要形成持续的电流，就必须要靠电场力以外的力把电荷移送到电势高的地方，从而保持两板间的电压。能够起这种作用的装置就是电源。 不同的电源，两极间的电压不同。同学们请看，这是什么电源？ （用手按计算机键盘数字键“l”，开始播放关于干电池的三维动画。） 生：干电池。（屏示一号电池） 师：若用电压表测干电池两极间的电压，是多大？ 生：1．5伏。 师：这种小的干电池呢？（屏示五号电池） 生：也是1．5伏。 师：再看这种电池，（此时电视屏幕上自动出现“钮扣电池”的三维画面）如果用电压表测它两极间的电压，该是多少？ 生：…… （屏示电池上所标电压的“特写镜头”） 生：3伏。 师：对（屏示一组大小不同的“钮扣电池”），而且这些不同规格的电池电压都是3伏。再看我手上拿的电池，这是什么电池？ 生：蓄电池。 师：我用电压表直接接在电池两极，请大家看电压表的示数。注意我用的是3伏量程。 （打开幻灯，幻灯幕布上出现投影式电压表的刻度盘。） 生：2．11伏。 师：如果用不同规格的蓄电池进行测量，得到的电压都在2伏左右。 通过演示可以看到：同种电池用伏特表测量其两极电压是一样的，不同种类的电池用电压表测量其两极间的电压则不相同。这说明电源能够在两极间维持的电压与电源本身的特性有关。为了表征电源的这种特性，在物理学中引入了电动势的概念。今天这节课我们就来学习一些有关电动势的知识。 （板书：第九节电动势 一、电源的电动势） 师：从前面的分析我们知道，电源的作用可以从接在电源两极间的电压表读数中反映出来，但电压并不能用来表征电源本身的特性。 （用自制的演示电路板做演示，电路如图2所示。开关闭合前，电压表读数是1．5伏，开关闭合后，电压表读数降至1．4伏。） 实验告诉我们，如果电路中有了电流，电源两极间的电压就会发生变化，所以电动势不是电压。为了说明电动势等于什么，我们先来分析一下水流动的情况。常言道：人往高处走，生：水往低处流。 （教师按计算机任意键，开始播放三组水流和电流的对比动画） 师：这是两个水箱，上面水箱中的水面与下面水箱中的水面存在一定的“水位差”，如果在两个水箱之间接入一根水管，开关打开后，水会在重力的作用下从上面的水箱流入下面的水箱。但是很快水就流完了，要想形成持续的水流，就要设法利用不是重力的“非重力”把水从低处送回到高处。现在“设计”一台“抽水机”，利用抽水机叶片的推力把水送回上水箱（图3），在开关关闭的情况下使两水箱产生一定的水位差。 这是两个极板，现在让它变形。一个极板用锌作材料，成为干电池的外壳，另一个极板作成碳棒插在中央，在两极间填入化学物质。在化学力作用下，正电荷从外壳移向中间的极棒。接上外电路，开关断开时，电源两端的电压表有示数，说明两极间有电压（图4）。 开关打开后，在右边的下水管里，水在重力的作用下从高处向下流，在左边的上水管里，水在