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1、2022年高中物理選修3-1 2-2 電動勢 教學(xué)設(shè)計
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識與技能:
①理解電源的作用和電源的工作原理;
②理解電動勢的概念,電動勢是描述非靜電力把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量;
③知道電源的重要參數(shù):電動勢、內(nèi)阻和容量。
2.過程與方法:
①通過觀察和動手,認(rèn)識電源的作用,通過聯(lián)想和類比認(rèn)識電源的工作原理;
②通過類比和閱讀教材理解電動勢的概念;
③通過探究活動、觀察和思維活動認(rèn)識電源的重要參數(shù):內(nèi)阻和容量。
3.情感態(tài)度與價值觀:
①通過電池的制作和探究活動,培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力,體驗成功的喜悅;
②通過類比和研討使學(xué)生
2、感受到邏輯思維的魅力;
③介紹電池與人類文明的發(fā)展,感受科技的進步,增強了學(xué)生對科學(xué)的熱情。
【教學(xué)重點】
1.電源是將其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置及其工作原理;
2.電動勢的概念及理解。
【教學(xué)難點】
電動勢的概念及理解
【教學(xué)資源】
多媒體設(shè)備,水果若干,銅片、鋅片若干、導(dǎo)線若干,數(shù)字式多用電表7個,電子鐘1個,溫差發(fā)電演示器1個,手搖發(fā)電機1個,太陽能風(fēng)車1個,水槽1個,抽水機1個等。
【教學(xué)流程】
教學(xué)內(nèi)容
教師的組織和引導(dǎo)
學(xué)生活動
教學(xué)意圖
一.創(chuàng)設(shè)情景,引入新課
二.新課教學(xué)
1.電源的作用
3、
比較思考
2.電動勢
聯(lián)想
類比
3. 電源的重要參數(shù)
4.電池與人類發(fā)展
演示1:請學(xué)生做助手完成兩個果汁電池串聯(lián)帶動電子鐘工作;
演示2:利用溫差發(fā)電演示器,演示用冷水和熱水是小風(fēng)扇
4、轉(zhuǎn)動;
展示圖片:太陽能電板給衛(wèi)星提供遠(yuǎn)遠(yuǎn)不斷的動力;
提問:從以上兩個實驗和一個圖片同學(xué)們能發(fā)現(xiàn)哪些研究的課題呢?
為了研究電源,請同學(xué)們利用提供的器材制作電池,并使用數(shù)字式多用電表的電壓檔測量電池兩端電壓,匯報。
引導(dǎo)學(xué)生說明:
水果(果汁)電池:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能;
溫差發(fā)電:內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能;
演示:手搖發(fā)電機
機械能轉(zhuǎn)化為電能;
演示:太陽能風(fēng)車
太陽能轉(zhuǎn)化為電能。
結(jié)論:電源是將其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
問題:電源是靠什么作用將其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的呢?
演示:自制抽水機工作(學(xué)生參與抽水),
問題1:打開閥門后,水的重力做了
5、什么功?能量如何轉(zhuǎn)化?
問題2:水從低處被提到高處,重力做什么功?將水抽到高處的是什么力?力做什么功?能量轉(zhuǎn)化如何?
問題3:對比兩個過程能量轉(zhuǎn)化方向的區(qū)別
結(jié)論:抽水機是通過“非重力”做功把其他形式能轉(zhuǎn)化為重力勢能的裝置。
研討:電源工作原理
研討指向1:討論形成持續(xù)電流的條件;
研討指向2:正電荷在電源外部運動情況,什么作用使其運動,能量轉(zhuǎn)化情況;
研討指向3:聯(lián)想抽水機,試分析電源內(nèi)部正電荷受力情況及做功情況,討論電源的工作原理。
結(jié)論:電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置。
PPT展示各種非靜電力:
果汁(水果電池):化學(xué)作用
溫差發(fā)電:擴散作用
6、
手搖發(fā)電機:電磁作用
太陽能風(fēng)車:光電作用
提問:不同的電源非靜電力不同,它們把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)相同嗎?
圖片展示生活中搬運物體的兩個人搬運本領(lǐng)的描述方法;
再聯(lián)系自制抽水機和滅火用抽水機的本領(lǐng)不同及描述方法得出結(jié)論:本領(lǐng)可以用搬運相同質(zhì)量的物體,重力勢能增加多的本領(lǐng)大,即。
學(xué)生思考:不同的電源非靜電力把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)如何描述?以及不同電源測量的電勢差與電源內(nèi)電勢能的變化的關(guān)系?
結(jié)論:電動勢
1、把電量為q的電荷從電源負(fù)極移到正極,非靜電力做功W與電荷量q的比值,稱作電動勢。
2、表達(dá)式:
3、單位:
4、物理意義:
7、反映電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng),電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功。
學(xué)生探究實驗:探究電源的參數(shù)
1、請用數(shù)字式多用電表測量一節(jié)干電池的電動勢,然后再測量兩個水果(或果汁)電池串聯(lián)后的電動勢。
2、將小燈泡分別接到一節(jié)干電池和水果(或果汁)電池上,觀察小燈泡是否發(fā)光。
3、試探究其原因。
總結(jié):電源有內(nèi)阻
PPT展示聯(lián)想手機電池的圖片。讓學(xué)生觀察,能得到哪些重要信息?
總結(jié):電源的容量
電池與人類發(fā)展:從第一個電池到現(xiàn)今的核電池,介紹電池發(fā)展的歷史,與人類文明的發(fā)展是密切相關(guān)的。
8、
協(xié)助老師完成實驗,觀察、思考并發(fā)現(xiàn)研討課題。
制作水果電池
觀察演示實驗,思考能量轉(zhuǎn)化方向,總結(jié)結(jié)論。
親身參與抽水過程,思考抽水機的做功情況沒能量轉(zhuǎn)化情況,及工作原理。
學(xué)生分組研討,并分享研討成果。
思考:本領(lǐng)的意義。
閱讀教材,回答老師提出的問題。
9、
總結(jié),思考
學(xué)生動手實驗,思考實驗的現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。
觀察,思考,總結(jié)
觀察、傾聽,感受
提供豐富資源,激起學(xué)生學(xué)習(xí)欲望,構(gòu)建問題意識。
親身體驗制作電源,培養(yǎng)動手能力。
通過觀察,培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)能力。
類比思想的建立
小組研討,體驗邏輯思維的魅力,分享成功的喜悅。
10、
引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,解決問題的方法。
提升學(xué)生總結(jié)能力。
提供資源,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,并通過邏輯思維解決問題,獲取新知。
提升學(xué)生的觀察能力
聯(lián)系電池發(fā)展與人類進步,體現(xiàn)科學(xué)的重要價值。
【課堂小結(jié)】
1.電源:通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置
2.電動勢:電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)
3.重要的研究方法:實驗探究、類比
4.同學(xué)們展示了勇于探索的精神,顯示出優(yōu)秀的邏輯思維能力和對科學(xué)的濃厚興趣
【板書設(shè)計】
一、電源的作用
二、電動勢:E=W/q
三、電源的重要參數(shù):
【布置作業(yè)】
1.請同學(xué)們嘗試用土豆、番茄……制作電池,探究其電動勢?
2.調(diào)查電池對人類生活的利與弊?