《電源的电动势和内阻》教学设计.doc

《电源的电动势和内阻》教学设计 丰台二中 王锕 一、教学背景分析 【教材分析】 本节课是高中物理教科版选修3-1第二章第六节内容，教材以“手电筒为什么不亮？”为问题出发，通过三个实验探究出电源端电压与标称电压不同，由此引出电动势与内阻的概念。以伏打电池为例，讲解了电池的作用，并引出电动势和内阻的概念。在理论分析时应用了能量守恒和转化的观点。 【学情分析】 学生在本节课前，已经学习了欧姆定律、焦耳定律、伏安法测电阻等，对外电路的研究比较全面，但对电源内部的研究几乎为零。所以电动势的概念很难理解，即使从能量守恒与转化的角度来理解用比值定义法定义的电动势也比较抽象。 二、教学设计思想 本节课的设计有两个主要的思路：1、以能量守恒定律为最主要的方法，同时还运用了类比和比值定义等方法，引导学生依次找到电源的作用，电动势和内阻的概念。2、通过学生小实验，加深对路端电压的变化以及内阻的理解，从而降低概念理解的抽象问题。考虑到学生的现状和本节课的难度，对教材内容进行了适当的调整，以尽可能简单的实验得到电源端电压与标称电压不同的结论，增加了对电路中的电荷运动情况的分析，加深对电源作用的理解，从而使学生更好的理解电动势这一比较抽象的物理概念。 三、教学目标 （一）知识与技能 1. 知道电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。 2. 知道电动势和内阻是用来表征电源特性的两个物理量。 3. 知道电动势由电源内部的非静电力决定，明确在闭合回路中电动势等于电路上内、外电压之和。 4. 知道电源的内阻由电源结构决定，电源使用久了，内阻会变大。 5. 能够从能量转化的角度理解并区分电动势和电压的物理意义。 （二）过程与方法 在电动势的教学中，通过类比的方法说明在不同的电源中，非静电力做功的本领不同，引入电动势的概念并明确电动势的物理意义，同时，还利用比值定义的方法定义了电动势的概念。 （三）情感、态度与价值观 通过发现问题到解决问题这一完整的教学过程，学生亲身感受知识的建立过程，得到成功的体验，享受成功的愉悦，增加了探索自然规律的兴趣。 四、教学重难点 1.从能量转化的角度理解电动势的含义。 2.区分电动势和电压。 五、教学用具 学生实验：两节干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、定值电阻（约4欧）、开关、各一，导线7根。 演示实验：1、耐压16伏的电容器、一节干电池、小灯泡、 2、可调内阻电源、滑动变阻器、电压传感器 3、不同型号的干电池、导线若干。 多媒体设备一套：可供播放视频和 ppt 文稿等．、教学流程图 、教学过程 (一) 情景引入 教师活动： 提问：一节干电池两端的电压是多少伏？ 两节干电池串联起来两端电压是多少伏？ 哪位同学测过电源的电压？ 现在请大家按照电路图测一下电源两端的电压。 当滑动变阻器电阻变化时，电压表的示数如何变化？ 为什么电源两端的电压会小于标称电压？并且随着外电阻的增大而增大？看来这个电路中还有我们不知道的世界，本节课我们重点研究电源。 设计意图：通过学生实验，提出问题。 学生活动：通过思考、回答、做实验、观察电压表示数的变化与电阻的关系产生认知冲突。 (二) 电源的作用 教师活动： 演示实验： 1、充电电容器放电，小灯泡做负载。 2、一节干电池做电源，小灯泡做负载。 比较两次的现象，分析电路中正电荷的运动，用FLASH课件帮助学生理解，从能量转化的角度找到电源的作用：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。 设计意图：通过演示实验，比较得出电路中有持续电流时正电荷运动的规律。 学生活动：观察实验，比较现象、分析原因。了解电路中正电荷的运动，理解电源的作用。 (三) 内阻 教师活动： 提问：在日常的生活中，你还注意过哪些和电源相关的现象？ 电源发热过程中，能量是如何转换的？得出结论：电源也消耗电能。 根据电源发热和焦耳定律，你还发现电源有哪些性质？——找到内阻。 根据电源旧了会更容易发热，可以看出旧电源的内阻比新电源大。 设计意图：根据生活中的观察体验和物理知识找到电源有内阻的性质。 学生活动：思考、回答 (四) 电动势 教师活动：既然电源有内阻，当有电流流过时，内阻两端也会有电势差，那么外电路的电压和内电路的电压之间有什么关系呢？让我们一起走进电源的内部。 学生活动：观察可调内阻电源 教师活动：演示实验：用可调内阻电源、传感器测电压，EXCEL表格处理实验数据。结论：内外电压之和是一个定值。这个值反映了电路消耗电能的情况，同时也反映了电源产生电能的本领。 设计意图：通过演示实验，找到内外电压的关系，可以帮助学生理解电动势的物理意义。 学生活动：猜测内、外电压的关系，计算相对误差，得出实验结论 教师活动：结论：内外电压之和是一