下面就是小编给大家带来的高中物理电动势教案,本文共13篇,希望大家喜欢,可以帮助到有需要的朋友!

篇1:高中物理电动势教案
教学分析
电动势是本章的一个难点。教科书明确提出了“非静电力”的概念,让学生从功和能的角度理解非静电力,知道非静电力在电路中所起的作用,并能从“非静电力”做功的角度去理解电动势的概念。
同时为了降低难度,教科书直接给出了电动势的定义式,但只是说“电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功”,没有用比值的方法严格定义。电源的内阻在后面的闭合电路欧姆定律学习中很重要,本节作了一些铺垫。
我们常说要让学生经历科学过程,其形式是多种多样的。学生可以通过讨论或实验认识新的规律,通过阅读来了解前人的工作过程,跟着教师的思路一环套一环地接受新的概念等,这都是经历科学过程的不同形式。
教学目标
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。
教学重点难点
电动势概念的建立是重点也是难点。此套书多处对“通过做功研究能量”的思想都有阐述和铺垫,此处再次运用这种功能关系的观点来学习电动势。可以使学生对电源电动势有深刻的理解,同时也很好地培养了学生的理性思维习惯。本节课从静电力做功和非静电力做功进行比较建立电动势的概念。也为后面第7节闭合电路的欧姆定律学习作了铺垫。
教学方法与手段
实验演示、逻辑推理。在电压和电动势这两个容易混淆的概念中通过静电力做功和非静电力做功进行比较教学,建立新的概念。
课前准备
教学媒体
金属板、酸溶液、灵敏电流计、多种型号的干电池、学生电源、导线、电键、小灯泡、投影仪。
知识准备
1.课前复习:电势差的定义式:U=W q
2.课前说明:在金属导体中,能够自由移动的电荷是自由电子,由于它们带负电荷,电子向某一方向的定向移动相当于正电荷向相反方向的定向移动。为了方便本节按照正电荷移动的说法进行讨论。
教学过程
一、导入新课
实验引入:按如图所示电路分别接入三节干电
池和铅蓄电池(学生电源)
依次接通开关,观灯泡亮度变化。
提问学生看到了什么现象?同样是四个灯泡,
不同电源供电,看到的现象不一样,产生现象的原
因是什么?
学生:电源
本节课研究电源的内部结构,那就得解剖电源
推进新课
[事件1] 教学任务:复习上一节课的知识。
师生活动:
由上一节“电源和电流”知道,电路中之所以能有持续的电流,是因为在电源两极聚集了大量的正负电荷,导线中存在着电场,导线中的电荷在电场力作用下从正极向负极运动。
同时一个新的问题提出,电源的两极聚集了大量的正负电荷,在电源内部也应该有电场。那么,在电源内部电荷是如何运动到两极的呢?
篇2:高中物理电动势教案
教学分析
电动势是本章的一个难点。教科书明确提出了“非静电力”的概念,让学生从功和能的角度理解非静电力,知道非静电力在电路中所起的作用,并能从“非静电力”做功的角度去理解电动势的概念。
同时为了降低难度,教科书直接给出了电动势的定义式,但只是说“电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功”,没有用比值的方法严格定义。电源的内阻在后面的闭合电路欧姆定律学习中很重要,本节作了一些铺垫。
我们常说要让学生经历科学过程,其形式是多种多样的。学生可以通过讨论或实验认识新的规律,通过阅读来了解前人的工作过程,跟着教师的思路一环套一环地接受新的概念等,这都是经历科学过程的不同形式。
教学目标
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。
教学重点难点
电动势概念的建立是重点也是难点。此套书多处对“通过做功研究能量”的思想都有阐述和铺垫,此处再次运用这种功能关系的观点来学习电动势。可以使学生对电源电动势有深刻的理解,同时也很好地培养了学生的理性思维习惯。本节课从静电力做功和非静电力做功进行比较建立电动势的概念。也为后面第7节闭合电路的欧姆定律学习作了铺垫。
教学方法与手段
实验演示、逻辑推理。在电压和电动势这两个容易混淆的概念中通过静电力做功和非静电力做功进行比较教学,建立新的概念。
eq o(sup7,sdo5(课前准备))
教学媒体
金属板、酸溶液、灵敏电流计、多种型号的干电池、学生电源、导线、电键、小灯泡、投影仪。
知识准备
1.课前复习:电势差的定义式:U= eq f(W,q) 。
2.课前说明:在金属导体中,能够自由移动的电荷是自由电子,由于它们带负电荷,电子向某一方向的定向移动相当于正电荷向相反方向的定向移动。为了方便本节按照正电荷移动的说法进行讨论。
eq o(sup7(),sdo5(教学过程))
导入新课
[事件1]
教学任务:承接上一节课的知识,导入新课。
师生活动:
由上一节“电源和电流”知道,电路中之所以能有持续的电流,是因为在电源两极聚集了大量的正负电荷,导线中存在着电场,导线中的电荷在电场力作用下从正极向负极运动。
同时一个新的问题提出,电源的两极聚集了大量的正负电荷,在电源内部也应该有电场。那么,在电源内部电荷是如何运动到两极的呢?对于电源我们能知道一些什么呢?这一节就来研究电源。(投影展示图1。)
图1
提出问题,引发讨论。
学生讨论:
电源内部电荷是如何运动到两极的呢?
结论:
电源内部应该还有除了电场力之外的其他力。
推进新课
[事件2]
教学任务:提出电源中“非静电力”的概念。
师生活动:
推理:在导线中,电荷在电场力作用下由电源的正极移动到电源的负极,在电源内部就要不断地有电荷由负极移动到正极(假设移动的电荷是正电荷),而电源内部也有从正极指向负极的电场,所以就要有除静电场力之外的“非静电力”来搬运电荷。
【演示】利用化学电源进行演示实验,让学生观察到“金属板插入酸溶液中,板与溶液之间出现电势差,而且电源的极性与电场力移动电荷的方向相反”。
通过实验,学生不难得出“由化学反应提供非静电力”的结论。
学生讨论:
图2
发电机是通过什么作用提供“非静电力”的。
结论:
电源提供“非静电力”将电荷由负极搬运到正极,满足形成持续电流的需要。(投影展示图2)
[事件3]
教学任务:非静电力做功将其他形式的能转化成电势能。
师生活动:
在电源内部,“非静电力”克服电场力做功,使电源储存了电势能。
通过上面的铺垫让学生组织语言描述电源是一个什么样的装置。(培养学生用物理语言进行表述的能力)
结论:
电源是通过非静电力做功将其他形式的能转化为电势能的装置。
[事件1]、[事件2]、[事件3]整体体现了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。
[事件4]
教学任务:分清内外电路,明确整个回路中能量转化的情况。
师生活动:
【演示】
连接如图3,闭合开关,灯泡亮。
图3
观察与描述:
学生观察实验,描述整个回路中的能量转化情况。
总结与归纳:学生归纳实验结论,其他学生补充完善。
整个电路由内、外两部分组成,外电路指从电源正极经过导线、用电器再回到电源负极的那部分电路,在外电路中正电荷是从电源正极向负极运动,而内电路是指电源内部的那部分电路,正电荷在内电路中是从负极向正极运动。
在外电路中电能转化为其他形式的能;在内电路中其他形式的能转化为电能。
[事件5]
教学任务:静电力做功和非静电力做功的比较。
(1)外电路要有持续的电流,就必须提供恒定的电压。在这个恒定的电压的作用下,电场力做功将电能转化为其他形式的能。电压U等于电场力做功W静电力与移动电荷q的比值。
篇3:高中物理电动势教案
教学目的
使学生确认电动势是表征电源特性的物理量;知道电动势的大小等于外电路断开时电源两极间的电压,也等于外电路接通时内外电压之和;初步从能量转化的角度理解电动势的物理意义.
教具准备
不同型号的干电池若干;手摇发电机一台;太阳能电池一只;可谓高内阻蓄电池一只;示教电压表(0~2.5V)两只;滑动变阻器(0~50Ω)一只;电容器(440μF/25V)一只;2.5V小电珠两只;电键、导线等.
教学过程
一、电源的特性
1.提问
(1)在导体中产生电流的条件是什么?
(2)将小电珠接在充过电的电容器两端,会有电流产生吗?为什么小电珠只闪亮一下就熄灭了?
(3)使导体中形成持续电流的条件是什么?持续的电压可由什么装置来提供?
通过以上复习提问,明确电源的特性:在电源两极间保持一定的电压.(板书)
2.演示
(1)小电珠跨接在蓄电池两端而发光;
(2)转动手摇发电机,使小电珠发光;
(3)用100W白炽灯光照射太阳能电池,带动玩具电动机运转.
引导学生分析上述电源中的能量转化关系.蓄电池:化学能→电能;发电机:机械能→电能;光电池:光能→电能.从而指出,从能量转化观点来看,电源实际上就是一个“能量转换器”,由此揭示电源的特性:把其他形式的能转化为电能.(板书)
二、电源的电动势
1.提出问题
电源具有保持电压和转化能量的特性.那么,如何来描述电源的持性呢?
2.联想类比
前面学过,电场具有力和能的特性,那时是用什么方法描述电场持性的?
教师指出,E和U都是物理量,用物理量去描述客观事物的特性,是研究物理的主要方法.例如,对于电场中某一确定点来说,它的场强与电势均是相应的定值.按照类似的思路,我们是否也可以找到这样一个只由电源本身性质所决定的物理量,从而利用它来描述电源的特性呢?
3.观察思考
要求学生仔细观察干电池上的字样,并问:关于它们的特性,你能得出些什么线索来吗?让学生报告观察结果.又问:在这些结果中,你认为最能反映电池特性的是什么?肯定学生的回答,因为各种干电池尽管型号不同,但都标有“1.5V”字样,共同性往往体现了规律性.接着再问:你能说明这“1.5V”表示什么含义吗?
学生回答后,用示教电压表测量各种不同型号的干电池两极间的电压值,果然都是1.5V.可见:同种电源两极间的电压相同.再分别测量蓄电池、手摇发电机和太阳能电源的两极间电压,结果表明:不同电源两极间的电压不相同.
4.引出概念
由此看来,电源在两极能保持多大的电压,是完全由电源本身的性质(材料结构、工作方式等)决定的.对于确定的电源来说,它两端的电压是个定值;对于不同的电源来说,它们两端的电压也分别有相应的定值.
既然电源两极间的电压与它的特性有着如此密切的关系,可否就通过这个电压来反映电源的特性呢?回答应是肯定的.据此,我们引出一个新的物理量——电动势,它的数值就等于电源未接入电路时两极间的电压.(板书)
说明电动势常用符号E表示,它的单位是伏.
三、电动势与内、外电压的关系
1.激疑
将电流接入电路后再测两极间的电压,结果会如何呢?
演示:如图1,闭合K,可见电压表示数减少;若在小电珠L两端再并接一只小电珠,则电压表示数又会进一步减少.这说明,随着电源外部电路的改 变,其两极间的电压也随之变化.
篇4:高中物理电动势教案
一、教学目标
1.理解电动势的的概念及定义式。知道电动势是表征电源特性的物理量。
2.从能量转化的角度理解电动势的物理意义。
3.通过类比的方法使学生加深对电源及电动势概念的理解。
4.了解生活中电池,感受现代科技的不断进步。
二、重点与难点
重点:电动势的的概念
难点:对电源内部非静电力做功的理解
三、教学过程
(制作成WORD、PPT、FLASH等课件)
(一)复习上课时内容
要点:电源、恒定电流的概念
(二)新课: 第二节、电动势
(在了解学生自学的基本情况之后,展开以下几个方面的问题)
【问题】1.在金属导体中电流的形成是什么?(自由电子)
2.在外电路中电流的方向?(从电源的正极流向负极)
3.电源是靠什么能力把负极的正电荷不断的搬运到正极以维持外电路中恒定的电流?
结合课本图2.2-1,讲述“非静电力”,
利用右图来类比,以帮助学生理解电路中的能量问题。当水由A池流入B池时,由于重力做功,水的重力势能减少,转化为其他式的能。而又由于A、B之间存在高度差,故欲使水能流回到A池,应克服重力做功,即需要提供一个外力来实现该过程。抽水机就是提供该外力的装置,使水克服重力做功,将其他形式的能转化为水的重力势能。重力做功、克服重力做功以及重力势能与其他形式的能之间的相互转化,学生易于理解和接受,在做此铺垫后,电源中的非静电力的存在及其作用也就易于理解了。
两者相比,重力相当于电场力,重力做功相当于电场力做功,重力势能相当于电势能,抽水机相当于电源。从而引出—
1.电源(更深层的含义)
(1)电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。
(2)非静电力在电源中所起的作用:是把正电荷由负极搬运到正极,同时在该过程中非静电力做功,将其他形式的能转化为电势能。
【注意】在不同的电源中,是不同形式的能量转化为电能。
再与抽水机类比说明:在不同的电源中非静电力做功的本领不同---引出
2.电动势
(1)定义:在电源内部,非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。
(2)定义式:E=W/q
(3)单位:伏(V)
(4)物理意义:表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小。电动势越大,电路中每通过1C电量时,电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。
【注意】① 电动势的大小由电源中非静电力的特性(电源本身)决定,跟电源的体积、外电路无关。
②电动势在数值上等于电源没有接入电路时,电源两极间的电压。
③电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
3.电源(池)的几个重要参数
①电动势:它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质,与电池的大小无关。
②内阻:电源内部的电阻。
③容量:电池放电时能输出的总电荷量。其单位是:A·h,mA·h.
【注意】对同一种电池来说,体积越大,容量越大,内阻越小。
让学生看课本的“科学漫步”之“生活中的电池”
穿插典型例题如下:
例1.干电池的电动势为1.5V,这表示( A )
A.电路中每通过1C的电量,电源把1.5J的化学能转化为电能
B.干电池在1s内将1.5J的化学能转化为电能
C.干电池与外电路断开时两极间电势差小于1.5V
篇5:高中物理电动势教案设计
一﹑【课标要求】
在上一章学习电势能的基础上,知道电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置;知道电源的电动势和内阻。
二﹑ 【教材分析】
本节概念抽象,电动势是本章重点概念,也是本章的难点。教科书提出了“非静电力”,让学生从功和能角度理解非静电力,知道非静电力在电路中的作用,并能从非静电力做功的角度理解电动势的概念。本节是为后面学习闭和电路欧姆定律做铺垫。
三﹑ 【学生分析】
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。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。对于本节的教学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。
四﹑ 【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为电能的装置.
2.知道什么是非静电力以及电源中非静电力的作用。
3.理解电动势的本质,能区分电动势和电压。
4.从能量转化角度理解电动势的物理意义。
(二).过程与方法:
1.通过实例类比使学生了解电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量。
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、态度和价值观:
1.体验由具体到抽象的探究思维模式,培养学生严谨的科学态度,体会正确地获取知识的方法.
2.了解生活中电池,感受现代科技的不断进步.
五﹑【教学重点﹑难点】
电源内部非静电力做功以及电动势概念的理解
六﹑【教学用具】
干电池 铅蓄电池 锂电池 学生电压表 不同阻值的电阻 导线若干。
七﹑【教学设计思想】
八﹑【教学流程】
教学内容 教师的组织和引导 学生活动 教学意图 一.创设情景,引入新课
二.新课教学
1.电源
提出问题:
比较思考
2.电动势
3.区分电动势和电压
4.电源的内阻 投影展示几种电池,学生思考讨论。
这些标志表示一个什么共同的物理量?
进一步设问:真的是电压吗?
这节课我们共同来探究这个问题
首先请大家回顾上节课学习的内容:⑴电源是一种什么样的装置?⑵在恒定电场中,自由电子定向移动的速率是否变化?
说明:
金属导体中,能够自由移动的电荷是自由电子,负电荷向某一方向的定向移动相当于正电荷向相反的方向移动.为了方便,我们按正电荷移动的说法。
动画展示正电荷在电源内部移动,请同学们思考,正电荷在电源内部为什么能匀速率定向移动?为了很好理解这个问题,先复习一下前面学习的内容:
⑴如图所示,用拉力F匀速向上拉起一重物,重力势能如何变化?
⑵拉力F起到什么作用?
阐述:
物体在上升过程中,重力对物体做负功,重力势能增加。拉力F克服重力做功。
顺着刚才的思路,请同学们观察动画并思考:正电荷在电源内部只在静电力作用下能从负极匀速率移动到正极吗?请详细说明原因
阐述:
正电荷从负极不断地移回到正极,此过程受到电场力,但电场力是阻力。因此,还需要某种动力,这种力不是静电场给的,所以我们把他称做非静电力
(如图)
学生讨论:分析正电荷在电源内部从负极移到正极过程中所伴随的功能关系。
阐述:
为了形象的说明电源作用,现用类比方法进行描述:电源好比电动机(演示),当水由A池流入B池时,由于重力做功,水的重力势能减少,转化为其他式的能。而又由于A、B之间存在高度差,故欲使水能流回到A池,应克服重力做功,即需要提供一个外力来实现该过程。抽水机就是提供该外力的装置,使水克服重力做功,将其他形式的能转化为水的重力势能。
两者相比,重力相当于电场力,重力做功相当于电场力做功,重力势能相当于电势能,那么抽水机作用相当于电源。
根据以上所学内容请同学们从能量转化角度总结:什么是电源?
展现不同的电源,问:在这些电源中非静电力是什么?他们分别将什么形式能转化为电能。①干电池②铅蓄电池③手摇发电机
进一步设疑:这些电源在移动相同电荷时,将其他形式能转化为电势能一样多吗?为了方便研究,先看下面一个例子。
一个人两次投掷同一只铅球,一次投的远一些,一次投的近一些。问:①人对铅球两次做的功一样多吗?②铅球离开手时所获得的动能是由什么能转化来的?
进一步设例;一个大人和一个小孩尽全力投掷相同的铅球,谁使铅球获得初动能多?谁的铅球投的远?谁投铅球的本领强?
进一步设疑:投铅球本领与铅球质量有无关系?
进一步设问:在物理学上,该如何描述电源将其他形式能转化为电能这种本领呢?(承上启下,过渡到下一问题)
阐述:物理学上用非静电力做功与电荷量的比值来反映静电力做功的本领。这个比值定义为电动势。用E表示。
问:①电动势的物理意义?
②电动势与移送电荷量有无关系?(类比铅球的例子)
阐述:电动势是电源的一种特性,其大小与W﹑q以及电源的体积无关。在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
电动势的定义式和我们前面学习的哪个物理量定义式有点相似,请同学们回顾并写出它的表达式是什么?
进一步设问:在电路中电动势就是电压吗?
引导:①从定义角度区分
②从能的角度区分
小结:电动势和电压不是一回事,电源电动势由电源特性决定,故电源电动势是一定值。
学生分组实验:①将同一电池接入你自己设计的不同电路 ,测量电池两端电压。②用电压表直接接到电池两端,测量电池两端电压。
篇6:高中物理电动势教案设计
一、教材分析 本节概念比较抽象,电动势是本章重点概念,也是本章的难点。教科书提出
了“非静电力”,让学生从功和能角度理解非静电力,知道非静电力在电路中
的作用,并能从非静电力做功的角度理解电动势的概念。本节是为后面学习
电路分析做铺垫
二、学情分析 学生在初中对电路分析已有初步的了解,但没有深入研究过电源的作用。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。对于本节的教学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
三、教学方法 教授法、练习法
四、教学目标
1.知识与技能:
(1)知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置。
(2)知道什么是非静电力以及电源中非静电力的作用。
(3)理解电动势的本质,能区分电动势和电压。
(4)从能量转化角度理解电动势的物理意义。 2.过程与方法:
(1)通过实例类比使学生了解电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量。
(2)初步培养从能量和做功的关系分析、解决物理问题的方法。 3.情感、态度与价值观:
(1)体验由具体到抽象的探究思维模式,培养学生严谨的科学态度,体会正确地获取知识的方法。
(2)了解生活中电池,感受现代科技的不断进步。 五、教学重难点 对电源内部非静电力做功以及电动势概念的理解 六、教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 创设情景
引入新课 投影展示几种电池,学生思考讨论。
这些标志表示一个什么共同的物理量?
提问:这些标志都表示的是电压吗?
这节课我们共同来探究这个问题。 学生观察思考
电压 激发学生的求知欲 知识回顾
新课教学
1、电源
电动势
电动势和电势差的区别
4.电源(池)的几个重要参数
课堂练习
课堂小结
课后作业 首先请大家回顾上节课学习的内容:电源在电路中的作用是什么?
进一步提问:在电源内部的是什么力把电子从A搬运到B呢?
这个问题有点复杂,让我们通过下面几个问题的分析,逐步寻找答案。
1、在金 属导体中电流是怎么形成的?
2.在外电路中,电流的方向是怎样的?电场力做正功还是负功?
3、电源内部的正电荷受到电场力方向?
电场力做正功还是负功?
(动画展示正电荷在电源内部移动,让学生边观察边思考以上三个问题 ,并启发引导。)
通过问题的分析后引出“非静电力”的存在。
结合电路工作原理图,引导学生从功能关系理解非静电力在电源中的作用。
从而总结得出从能量的角度电源是通过非静电力做功,把其他形式能转化为电能的装置。
阐述:
为了形象的说明电源作用,用类比方法进行描述:电源好比水泵(演示),
水泵:A、B之间存在高度差,故欲使水能流回到A池,应克服重力做功,即需要提供一个外力来实现该过程。水泵就是提供该外力的装置,使水克服重力做功,将其他形式的能转化为水的重力势能。
电源:电源两端存在一定的 ,为了把正电荷由负极经电源内部移送到正极,应克服
做功,同样也需要提供一个外力来实现该过程。电源就是提供该外力的装置,使正电荷克服 做功,将其他形式的能转化为 。
展示干电池、手摇发电机图片,提问这些电源中的非静电力所起的作用相同吗?
进一步设疑:不同电源在移动相同电荷时,将其他形式能转化为电势能一样多吗?
不同的抽水机 ;抽水的能 力不同;使水的重力势能增加量不同。
类比:不同的电源;非静电力做功的本领
使电荷的电势能增加量
进一步设问:在物理学上,该如何描述电源将其他形式能转化为电能这种本领呢?
阐述:物理学上用非静电力做功W与被移送的电荷q的比值来反映静电力做功的本领。这个比值定义为电动势,用E表示。
定义式:E=W/q
单位:伏(V)
物理意义:表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小。电动势越大,电路中每通过1C电量时,电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。
提问: 电动势与移送电荷量有无关系?电动势是1.5V的物理意义是什么?
阐述:电动势是电源的一种特性,其大小与W﹑q以及电源的体积无关。在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
提问:电动势的定义式和我们前面学习的哪个物理量定义式有点相似,请同学们回顾并写出它的表达式是什么?
进一步设问:在电路中电动势就是电压吗?
篇7:高中物理电动势教案设计
一: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为电能的装置;
2.知道什么是非静电力以及电源中非静电力的作用;
3.理解电动势的本质,能区分电动势和电压;
4.从能量转化角度理解电动势的物理意义。
(二).过程与方法:
1.通过实例类比使学生了解电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量;
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、态度和价值观:
1.体验由具体到抽象的探究思维模式,培养学生严谨的科学态度,体会正确地获取知识的方法;
2.了解生活中电池,感受现代科技的不断进步。
二:重点难点
重点:电动势的的概念
难点:对电源内部非静电力做功的理解
三:教法学法
探究法:探究在电源内部,电势能的变化。
讲授法:和学生讲解非静电力的概念与能量转换的思路。
讨论法:讨论能量守恒和能量转化,从这个角度分析问题。
四:教学过程
(1):复习旧知识引入新课
复习概念:电源,电流,电势差。
电源内部和外部的电场的方向是怎样的?
引入:电源又是如何把其他形式能转化为电能的呢?不同的电源把其他形式的能转化为电能的本领一样吗?电源的种类比较多,干电池、蓄电池、充电锂电池、发电机等都是电源,不同的电源的工作性能往往不同,怎样描述他们不同的本领呢?
(2):新课教学
探究一:电源
1、在金属导体中电流是怎样形成的?
2、在外电路中电流的方向?
3、电源是靠什么能力把负极的正电荷不断的搬运到正极以维持外电路中恒定的电流?
4、从能量的角度电源是怎样定义的?
画出电路图:包括电池内部的电路。
带学生分析电路的组成:内外电路的差别;
提出问题:自由电子在导线中定向运动,电场力做什么功?电子的电势能如何变化?在电路中有几个能量守恒的表达?
回答:电场力做正功,电势能减小(上节课内容);两个能量守恒的表达:第一是电池中其他形式的能量转换为电能,第二是外电路中电能转换为其他形式的能量。在电源内部也存在电场,电场方向也是从正极指向负极。根据电荷守恒定律,电源必须把自由电子不断地从正极搬运到负极,自由电子必须克服电场力做功,这就需要有“非静电力”作用于电子。这个“非静电力”是电源提供的。也就是说,电源通过非静电力做功,使电荷的电势能增加了。
提出问题:电池中的其他形式的能量具体
在不同的电池中具体的表现是什么?
回答:化学电池中为化学能;手摇发电池是动能;核电池是核能(提示电池种类)
顺势总结:这些转换力统称为非静电力,虽然非静电力不同,但从能量转化的角度看,他们所起的作用是相同的,都是把其他形式能转化为电能。我们如何描述电源的这种本领呢?
探究二:电动势
1、电动势是表示什么的物理量?
2、定义及定义式?
3、单位
4、电动势的大小由什么决定?
学习引入
老师提问:刚刚我们说要描述电源转化其他能量到电能的能力,也就是运输电子的能力,那么我们看看这个能力和我们之前学的知识有什么可以对应的。
学生:水泵把水输送到高处——增加了水的重力势能,
提问:那么我们是怎样来描述水泵的这种能力的大小呢?
学生:控制变量,在水一样多时,看哪个水泵运输水到达的高度高;当运输到一定高度时,我们是看运输的水量多少。
提问:以此类推,我们该怎样定量的描述电源的这种运输电子能力的大小呢?
学生分组讨论,思考推测,得出相近结论:电池非静电力对电荷做功的多少与电荷的数量有关,不能用单纯的用做功多少来反映做功的本领。类比抽水机对水做功,非静电力把相同数量的电荷从电源的一个极传送到另一极,做功越多,电荷获得的电势能就越多,可以用非静电力做功的多少与传送的电荷量的比值来反映非静电力做功的本领。
引出定义: 如果电源移送电荷q时非静电力所做的功为W,那么W与q的比值,叫做电源的电动势。用E表示电动势,则:
式中W,q的单位分别是焦耳(J)、库仑(C);电动势E的单位与电势、电势差的单位相同,是伏特(V)。(注:尤其是单位)
然后再类比我们之前学习过的密度定义,得出结论,电动势由电源中非静电力的特性决定,跟电源的体积无关,也跟外电路无关。
提问:我们不难发现,电动势的单位和电压的单位相同,是否就表明他们是一样的物理量呢?
小组讨论,老师提示:从定义出发考虑问题,具体到一个电路里面又有什么差别?
篇8:高中物理测定电池的电动势和内阻优秀教案
高中物理测定电池的电动势和内阻优秀教案
一、教材分析
“实验:测定电池的电动势和内阻”是人教版高中物理选修3-1第二章第九节的内容,它是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用,学生通过本节课的学习,既能巩固电学问题的分析思路,加深对闭合电路欧姆定律的理解,激发学生的学习兴趣,培养学生合作、探究、交流能力,具有很重要的实际意义。。
二、教学目标
一、知识与技能
1、理解闭合电路欧姆定律内容
2、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理,体验测定电源的电动势和内阻的探究过程。
3、用解析法和图象法求解电动势和内阻。
4、使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法,并通过设计电路和选择仪器,开阔思路,激发兴趣。
二、过程与方法
1、体验实验研究中获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法。
2、学会利用图线处理数据的方法。
三、情感态度与价值观
使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能,具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神,培养学生观察能力、思维能力和操作能力,提高学生对物理学习的动机和兴趣。
三、教学重点难点
重点:利用图线处理数据
难点:如何利用图线得到结论以及实验误差的分析
四、学情分析
1.知识基础分析:
①掌握了闭合电路欧姆定律,会利用该定律列式求解相关问题。
②掌握了电流表、电压表的使用方法。
2.学习能力分析:
①学生的观察、分析能力不断提高,能够初步地、独立发现事物内在联系和一般规律的能力。
②具有初步的概括归纳总结能力、逻辑推力能力、综合分析能力。
五、教学方法
实验法,讲解法
六、课前准备
1.学生的学习准备:预习学案。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。3.教学环境的设计和布置:两人一组,实验室内教学。
七、课时安排:1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
(二)情景引入、展示目标
回顾上节所学内容,引入新内容
教师: 上堂课我们学习了闭合电路的欧姆定律,那么此定律文字怎么述?公式怎么写?
学生: 闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比,这就是闭合电路的欧姆定律。
提出问题:现在有一个干电池,要想测出其电动势和内电阻,你需要什么仪器,采用什么样的电路图,原理是什么?
学生讨论后,得到的大致答案为:由前面的闭合电路欧姆定律I=E/(r+R)可知E=I(R+r),或E=U+Ir,只需测出几组相应的数值便可得到,可以采用以下的电路图:
这几种方法均可测量,今天我们这节课选择用 测量的这一种。
(三)合作探究、精讲点播
1.实验原理:闭合电路欧姆定律E=U+Ir
2.实验器材:
学生回答: 测路端电压; 测干路电流,即过电源的电流。需测量的'是一节干电池,电动势约为1.5V,内电阻大约为零点几欧。
电流表、电压表及滑动变阻器的规格要根据实验的具体需要来确定,看看我们用到的电路图里面 、各需测的是什么?
提出问题:选用电路图时,还可将 接在外面,原则上也是可以的,那么我们在做实验时是否两个都可以,还是哪一个更好?为什么?
学生回答:两种方式测量都会带来误差。
采用图1 示数准确 示数偏小
采用图2 示数准确 示数偏小
选用哪种方式,要根据实际测量的需要确定,现在要想测出电源的内阻,如果采用图2方式,最后得到的结果相当于电源内阻与电流表内阻的总和,而两者相差又不太多,这样一来误差就会比较大,所以应采用图1的电路图。明确各仪器的规格:
电流表0~0.6A量程,电压表0~3V量程。
滑动变阻器0~50Ω。
此外,开关一个,导线若干。
3.数据处理:
原则上,利用两组数据便可得到结果,但这样做误差会比较大,为此,我们可以多测几组求平均,也可以将数据描在图上,利用图线解决问题。
明确:
①图线的纵坐标是路端电压,它反映的是:当电流I增大时,路端电压U将随之减小,U与I成线性关系,U=E―Ir。也就是说它所反映的是电源的性质,所以也叫电源的外特性曲线。
②电阻的伏安特性曲线中,U与I成正比,前提是R保持一定,而这里的U-I图线中,E、r不变,外电阻R改变,正是R的变化,才有I和U的变化。
实验中至少得到5组数据,画在图上拟合出一条直线。要求:使多数点落在直线上,并且分布在直线两侧的数据点的个数要大致相等,这样,可使偶然误差得到部分抵消,从而提高精确度。
讨论:将图线延长,与横纵轴的交点各代表什么情况?
归纳:将图线两侧延长,分别交轴与A、B点。
A点意味着开路情况,它的纵轴截距就是电源电动势E。
说明:
①A、B两点均是无法用实验实际测到的,是利用得到的图线向两侧合理外推得到的。
②由于r一般很小,得到的图线斜率的绝对值就较小。为了使测量结果准确,可以将纵轴的坐标不从零开始,计算r时选取直线上相距较远的两点求得。
4.误差分析:
实验中的误差属于系统误差,请同学们进一步讨论,得到的数值是偏大还是偏小?(提示:利用图线及合理的推理)
可以请几位同学发言,最后得到结论。
因为 电压表的分流作用
所以 I真=I测+Iv
即 (I真―I测)↑,
反映在图线上:
当 U=0时,Iv→0 I→I真
故 r真>r测 E真>E测
5.布置作业:
认真看书,写好实验报告。
(四)反思总结,当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。
设计意图:引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。(课堂实录)
(五)发导学案、布置预习。
九、板书设计
一、实验原理:
二、实验步骤:
三、数据处理:
计算:
图像:
四、误差分析:
十、教学反思:本节课重在数据处理、误差分析。
学校:临清三中 学科:物理 编写人:孙风武 审稿人:盛淑贞
多用电表学案
课前预习学案
一、预习目标
学习测量电源电动势和内阻的方法,掌握科学测量的主要步骤。
二、预习内容
一、实验目的
测定电源的________________。
二、实验原理
1、图2.6-1中,电源电动势E、内电阻r,与路端电压U、电流I的关系可写为
E=______________。(1)
2、图2.6-2中,电源电动势E、内电阻r、电流I、电阻R的关系可写为
E=______________。(2)
3、图2.6-3中电源E、内电阻r、路端电压U、电阻R的关系可写为
E=______________。(3)
E r R
E r R
图2.6-2 图2.6-3
实验原理1是本节课的重点。测出几组U,I数值,带入(1)式得到的方程两两组成方程组,可得到E,r值。这种方法误差较大。还可以多测出几组U,I值,然后在U-I坐标平面内描出各组U、I值所对应的点,然后通过这些点画一直线,如图2.6-4所示,直线与纵轴的的交点的纵坐标就是电池的电动势的大小,直线与横轴的交点的横坐标就是电池的短路电流Io=E/r,因此可求的内电阻r=E/Io。
三、实验器材
_________ 、__________、__________、__________、开关、
导线。
三、提出疑惑
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中
疑惑点 疑惑内容
课内探究学案
一、学习目标
学会科学处理实验数据的方法,有公式法和图像法。
学习重难点:图像法计算E、r。
二、学习过程
实验步骤
1.连接电路。如图2.6-1所示。电流表取0.6A量程,电压表 o Io I/A
取3V量程,移动触头位置使连入电路中的有效阻值_______。 图2.6-4
2.测几组(I,U)值。闭合电键,移动变阻器触头位置,使电流有明显示数,记下一组(I,U)值,断开电键。用同样方法,多次移动变阻器触头位置,记录多组(I,U)值,然后断开电键。
3.建立坐标系、描点。纵轴表示__________,横轴表示__________,取合适的标度,使所描坐标点分布绝大部分坐标纸,必要时纵坐标可以_________________。
4.据描出的坐标点作出U-I图像。应使图象尽量多的通过描出的点,不在图象上的点要尽量对称的分布于图线两侧,误差很大,应坚决舍弃。
5.测算电动势和内电阻。准确读出U-I图线与纵轴和横轴的交点坐标,并带入U=E-Ir中,算出E=?r=?
【典型例题】
用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r,所用的电路如图2.6-5所示,一位同学测得六组数据如下表中所示。
组别 I(A) U(V)
1 0.12 1.37
2 0.20 1.32
3 0.31 1.24
4 0.32 1.18
5 0.50 1.10
6 0.57 1.05
(1)试根据这些数据在图2.6-6中作出U-I图线。
(2)根据图线得出电池的电动势E=____V,电池的内电阻r= ________ 。
(3)若不作出图线,只选用其中两组U和I数据, 可利用公式E=U1+I1r,E=U2+I2r算出E和r,这样做可能得出误差很大的结果,选用第______组和第 ______组的数据,求得E和r误差最大。
(三)反思总结
误差分析是难点
(四)当堂检测
1.在《测定电池的电动势和内电阻》的实验中,待测电池、开关和导线配合下列哪些仪器.可以达到测定目的( )
A.一只电流表和一只滑动变阻器
B.一只电流表和一只电压表
C.一只电流表和一只电阻箱
D.一只电压表和一只电阻箱
2.下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法,其中既减小偶然误差,又直观、简便的方法是 ( )
A.测出两组I,U的数据,代入方程组E=U1+I1r和E=U2+I2r中,即可求出E和r
B.多测几组I,U的数据,求出几组E,r,最后分别求出其平均值
C.测出多组I,U的数据,画出U―I图像,再根据图像求E,r
D.多测出几组I,U数据,分别求出I和U的平均值,用电压表测出开路时的路端电压即为电压势E,再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r
3.现有器材:量程为10.0mA、内阻约30 -40 的电流表一个,定值电阻R1=150 ,定值电阻R2=100 ,单刀单掷开关S,导线若干。要求利用这些器材测量一干电池(电动势约1.5V)的电动势。
(1)按要求在实物图上连线。
(2)用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为E= ,式中各直接测得量的意义是: .
课后练习与提高
1.用电压表、电流表测定a、b两节干电池的电动势Ea、Eb和内电阻ra、rb时,画出的图线如图所示,则( )
A、.Ea>Eb,ra>rb B、Ea>Eb,ra C、Earb D、Ea 2.在图所示的电路中,R1、R2为标准电阻,测定电源电动势和内电阻时,如果偶然误差可以忽略不计,则电动势的测量值______真实值,内电阻的测量值______真实值,测量误差产生的原因是______. 3.在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材: ① 干电池E(电动势约为1.5V、内电阻大约为1.0 ) ② 电压表V(0~15V) ③ 电流表A(0~0.6A、内阻0.1 ) ④ 电流表G(满偏电流3mA、内阻Rg=10 ) ⑤ 滑动变阻器R1(0~10 、10A) ⑥ 滑动变阻器R2(0~100 、1A) ⑦ 定值电阻R3=990 ⑧ 开关、导线若干 ⑴ 为了方便且能较准确地进行测量,其中应选用的滑动变阻器是_________(填写字母代号); ⑵ 请在线框内画出你所设计的实验电路图,并在图中标上所选用器材的符号。 (3) 上图为某一同学根据他设计的实验,绘出的I1―I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),由图线可求得被测电池的电动势E =_____V,内电阻r =_____ 。 4.在测定一节干电池(电动势约为1.5V,内阻约为2)的电动势和内阻的实验中,变阻器和电压表各有两个供选:A 电压表量程为15V,B 电压表量程为3V,A变阻器为(20,3A),B变阻器为(500,0.2A)。 电压表应该选_______(填A或B),这是因_______________________________________; 变阻器应该选_______(填A或B),这是因_______________________________________。 5.要求测量由2节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r(约几欧),提供下列器材:电压表V(量程3V,内阻1kΩ)、电压表V2(量程15V,内阻2kΩ)、电阻箱(0~9999Ω)、开关、导线若干。 某同学用量程为15 V的电压表连接成如图所示的电路,实验步骤如下: (l)合上开关S,将电阻箱R阻值调到R1=10Ω,读得电压表的读数为U1 (2)将电阻箱R阻值调到R2=20Ω,读得电压表的读数为U2,由方程组U1=ε-U1r/R1、U2=ε-U2/R2 解出ε、r 为了减少实验误差,上述实验在选择器材和实验步骤中,应做哪些改进? 6.测量电源B的电动势E及内阻r(E约为4.5V,r约为1.5Ω)。 器材:量程3V的理想电压表○V,量程0.5A的电流表○A(具有一定内阻),固定电阻R=4Ω,滑动变阻器R′,开关S,导线若干。 ① 画出实验电路原理图。图中各无件需用题目中给出的符号或字母标出。 ②实验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2。则可以求出E= ,r= 。(用I1,I2,U1,U2及R表示) 答案:当堂检测 1、CD 2、C 3、(1)连图:左图只用R1接入电路;右图用R1和R2串联接入电路。 (2) R2 I1是外电阻为R1时的电流,I2是外电阻为R1和R2串联时的电流 课后练习与提高 1、A 2、等于,大于电流表具有内电阻 3、⑴R1; ⑵电路图如右图所示; ⑶1.47(1.46~1.48均可);0.83 (0.81~0.85均可) 4、B,A电压表的量程过大,误差较大;A,B变阻器额定电流过小且调节不便。 5、应选用量程为3V的电压表. 改变电阻箱阻值R,读取若干个U的值,由I=U/R计算出电流的值,然后作出U-I图线,得到ε、r。 6、①实验电路原理图如图。 电动势物理教案 2.2 电动势 课前预习学案 一、学习目标 (一)知 识与技能 1.理解电动势的的概念及定义式。 2.知道电动势是表征电源特性的物理量。 3.从能量转化的角度理解电动势的物理意义。 (二)过程与方法 通过类比和分析电源的作用和电源电动势理 解电源内部非静电做功。 (三)情感态度与价值观 通过对电源、电动势的学习培养将物理知识应用于生活的生产实践的意识,探究日常生活有关的物理学问题。 【预习自学】 1、在外电路中,正电荷由电源_ ____的极流向______极,在电源的内部靠“非静电力”把静电荷从______极搬运到_______极。 2、电源是通过非静电力做功把______能转化为______的装置。 3、电动势是用来表示______把其他形式的能转化为 _____本领的物理量。用E来表示,定义式为__________,其单位是______。 4、电动势由电源中_______决定,跟电源的体积______,跟外电路_______。 5、电源的重要参数有______、_______、等。 课内探究学案 【合作探究】 〖问题1.在金属导体中电流的形成是 什么?(自由电子) 2.在外电路中电流的方向?(从电源的正极流向负极) 3.电源是靠什么能力把负极的正电荷不断的搬运到正极以维持外电路中恒定的电流? 利用右图来类比,理解电路中的能量问题。当水由A池流入B池时,由于重力做功,水的重力势能减少,转化为其他式的能。而又由于A、B之间存在高度差,故欲使水能流回到A池,应克服重力做功,即需要提供一个外力来实现该过程。抽水机就是提供该外力的装置,使水克服重力做功,将其他形式的能转化为水的重力势能。电源中的非静电力的存在及其作用可类比于此。两者相比,重力相当于电场力,重力做功相当于电场力做功,重力势能相当于电势能,抽水机相当于电源。 1.电源(更深层的含义) (1)电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。 (2)非静电力在电源中所起的作用:是把正电荷由负极搬运到正极,同时在该过程中非静电力做功,将其他形式的能转化为电势能。 〖注意在不同的电源中,是不同形式的能量转化为电能。 再与抽水机类比说明: 在不同的电源中非静电力做功的本领不同。 2.电动势 (1)定义:在电源内部,非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。 (2)定义式:E=W/q (3)单位:伏(V) (4)物理意义:表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小。电动势越大,电路中每通过1C电量时,电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。 〖注意:① 电动势的大小由电源中非静电力的特性(电源本身)决定,跟电源的体积、外电路无关。 ②电动势在数值上等于电源没有接入电路时,电源两极间的电压。 ③电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。 3.电源(池)的几个重要参数 ①电动势:它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质,与电池的大小无关。 ②内阻(r):电源内部的电阻。 ③容量:电池放电时能输出的总电荷量。其单位是:Ah,mAh. 〖注意:对同一种电池来说,体积越大,容量越大,内阻越小。 【实例分析】 〖例1下列关于电源的说法,正确的是( ) A.电源向外提供的电能越多,表示电动势越大。 B.电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时,非静电力所做的功 C.电源的电动势与外电路有关,外电路电阻越大,电动势就越 大 D.电动势越大的电源,将其他形式的能转化为电能的本领越大 答案BD 〖例2铅蓄电池的电动势为2 V,一节干电池的电动势为1.5V,将铅蓄电池和干电池分别接入电路,两个电路中的电流分别为0.1A和0.2A。试求两个电路都工作20 s时间,电源所消耗的化学 能分别为多少?哪一个电源把化学能转化为电能的本领更大? 【课堂训练】 1、关于电动势,下列说法正确的.是( ) A. 在电源内部把正电荷从负极移到正极,非静电力做功,电能增加 B. 对于给定的电源,移动正电荷,非静电力做功越多,电动势就越大 C. 电动势越大,说明非静电力在电源内部从负极向正极移送单位电荷量做功越多 D. 电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极的电荷量越多 2、下列说法正确的是 ( ) A.电源外部存在着由正极指向负极的电场,内部存在着由负极指向正极的电场. B.在电源的外部负电荷靠电场力由电源的正极流向负极. C.在电源的内部正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极. D.在电池中是化学能转化为电势能. 3、关于电源的说法,正确的是( ) A.电源向外提供的电能越多,表明电动势越大 B.电动势表示电源将单位正电荷从负极移到正极时,非静电力做的功 C.在电源内部从正极到负极电势逐 渐提高 D.在电源外部从正极到负极电势逐渐 提高 4、电源电动势的大小反映的是 ( ) A.电源把电能转化成其他形式的能的本领的大小 B.电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小 C.电源单位时间内传送电荷量的多少 D.电流做功的快慢. 5、铅蓄电池的电动势为2V, 这表示( ) A. 电路中每通过1C的电量,电源把2J的化学能转变为电能 B. 蓄电池 两极间的电压为2V C. 蓄电池在1s内将2J的化学能转变成电能 D. 蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5V)强 电动势物理教案 课前预习学案 一、学习目标 (一)知识与技能 1、理解电动势的的概念及定义式。 2、知道电动势是表征电源特性的物理量。 3、从能量转化的角度理解电动势的物理意义。 (二)过程与方法 通过类比和分析电源的作用和电源电动势理解电源内部非静电做功。 (三)情感态度与价值观 通过对电源、电动势的学习培养将物理知识应用于生活的生产实践的意识,探究日常生活有关的物理学问题。 预习自学: 1、在外电路中,正电荷由电源_ ____的极流向______极,在电源的内部靠“非静电力”把静电荷从______极搬运到_______极。 2、电源是通过非静电力做功把______能转化为______的装置。 3、电动势是用来表示______把其他形式的能转化为_____本领的物理量。用E来表示,定义式为__________,其单位是______。 4、电动势由电源中_______决定,跟电源的体积______,跟外电路_______。 5、电源的重要参数有______、_______、等。 课内探究学案 合作探究: 〖问题1、在金属导体中电流的形成是什么?(自由电子) 2、在外电路中电流的方向?(从电源的正极流向负极) 3、电源是靠什么能力把负极的正电荷不断的搬运到正极以维持外电路中恒定的电流? 利用右图来类比,理解电路中的能量问题。当水由A池流入B池时,由于重力做功,水的重力势能减少,转化为其他式的能。而又由于A、B之间存在高度差,故欲使水能流回到A池,应克服重力做功,即需要提供一个外力来实现该过程。抽水机就是提供该外力的装置,使水克服重力做功,将其他形式的能转化为水的重力势能。电源中的非静电力的存在及其作用可类比于此。两者相比,重力相当于电场力,重力做功相当于电场力做功,重力势能相当于电势能,抽水机相当于电源。 1、电源(更深层的含义) (1)电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。 (2)非静电力在电源中所起的作用:是把正电荷由负极搬运到正极,同时在该过程中非静电力做功,将其他形式的能转化为电势能。 〖注意在不同的电源中,是不同形式的能量转化为电能。 再与抽水机类比说明:在不同的电源中非静电力做功的本领不同。 2、电动势 (1)定义:在电源内部,非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。 (2)定义式:E=W/q (3)单位:伏(V) (4)物理意义:表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小。电动势越大,电路中每通过1C电量时,电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。 〖注意:①电动势的大小由电源中非静电力的特性(电源本身)决定,跟电源的体积、外电路无关。 ②电动势在数值上等于电源没有接入电路时,电源两极间的电压。 ③电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。 3、电源(池)的几个重要参数 ①电动势:它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质,与电池的大小无关。 ②内阻(r):电源内部的电阻。 ③容量:电池放电时能输出的总电荷量。其单位是:Ah,mAh、 〖注意:对同一种电池来说,体积越大,容量越大,内阻越小。 实例分析: 〖例1下列关于电源的说法,正确的是 A、电源向外提供的电能越多,表示电动势越大。 B、电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时,非静电力所做的功 C、电源的电动势与外电路有关,外电路电阻越大,电动势就越大 D、电动势越大的电源,将其他形式的能转化为电能的`本领越大 答案BD 〖例2铅蓄电池的电动势为2 V,一节干电池的电动势为1.5V,将铅蓄电池和干电池分别接入电路,两个电路中的电流分别为0.1A和0.2A。试求两个电路都工作20s时间,电源所消耗的化学能分别为多少?哪一个电源把化学能转化为电能的本领更大? 课堂训练: 1、关于电动势,下列说法正确的是() A、在电源内部把正电荷从负极移到正极,非静电力做功,电能增加 B、对于给定的电源,移动正电荷,非静电力做功越多,电动势就越大 C、电动势越大,说明非静电力在电源内部从负极向正极移送单位电荷量做功越多 D、电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极的电荷量越多 2、下列说法正确的是() A、电源外部存在着由正极指向负极的电场,内部存在着由负极指向正极的电场、 B、在电源的外部负电荷靠电场力由电源的正极流向负极、 C、在电源的内部正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极、 D、在电池中是化学能转化为电势能、 3、关于电源的说法,正确的是() A、电源向外提供的电能越多,表明电动势越大 B、电动势表示电源将单位正电荷从负极移到正极时,非静电力做的功 C、在电源内部从正极到负极电势逐渐提高 D、在电源外部从正极到负极电势逐渐提高 4、电源电动势的大小反映的是() A、电源把电能转化成其他形式的能的本领的大小 B、电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小 C、电源单位时间内传送电荷量的多少 D、电流做功的快慢、 5、铅蓄电池的电动势为2V,这表示() A、电路中每通过1C的电量,电源把2J的化学能转变为电能 B、蓄电池两极间的电压为2V C、蓄电池在1s内将2J的化学能转变成电能 D、蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5V)强 [自主学习] 1. 英国物理学家麦克斯韦认为,变化的磁场会在空间激发一种电场,这种电场叫 做 电场;有这种电场产生的电动势叫做 ,该电场的方向可以由右手定则来判定。 2.由于导体运动而产生的感应电动势称为 。 [典型例题] 例1 如图1所示,在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,有两根水平放置且足够长的平行金属导轨AB、CD,在导轨的AC端连接一阻值为R的电阻,一根质量为m的金属棒ab,垂直导轨放置,导轨和金属棒的电阻不计。金属棒与导轨间的动摩擦因数为 ,若用恒力F沿水平向右拉导体棒运动,求金属棒的最大速度。 分析:金属棒向右运动切割磁感线,产生动生电动势,由右手定则知,棒中有ab方向的电流;再由左手定则,安培力向左,导体棒受到的合力减小,向右做加速度逐渐减小的加速运动;当安培力与摩擦力的合力增大到大小等于拉力F时,加速度减小到零,速度达到最大,此后匀速运动,所以, , 例2 如图2所示,线圈内有理想的磁场边界,当磁感应强度均匀增加时,有一带电量为q,质量为m的粒子静止于水平放置的平行板电容器中间,则此粒子带 ,若线圈的匝数为n,线圈面积为S,平行板电容器的板间距离为d,则磁感应强度的变化率为 。 分析:线圈所在处的磁感应强度增加,发生变化,线圈中有感生电动势;由法拉第电磁感应定律得, ,再由楞次定律线圈中感应电流沿逆时针方向,所以,板间的电场强度方向向上。带电粒子在两板间平衡,电场力与重力大小相等方向相反,电场力竖直向上,所以粒子带正电。 [针对训练] 1.通电直导线与闭合线框彼此绝缘,它们处在同一平面内,导线位置与线框对称轴重合,为了使线框中产生如图3所示的感应电流,可采取的措施是: (A)减小直导线中的电流 (B)线框以直导线为轴逆时针转动(从上往下看) (C)线框向右平动 (D)线框向左平动 2.一导体棒长l=40cm,在磁感强度B=0.1T的匀强磁场中做切割磁感线运动,运动的速度v=5.0m/s,导体棒与磁场垂直,若速度方向与磁感线方向夹角β=30°,则导体棒中感应电动势的大小为 V,此导体棒在做切割磁感线运动时,若速度大小不变,可能产生的最大感应电动势为 V 3.一个N匝圆线圈,放在磁感强度为B的匀强磁场中,线圈平面跟磁感强度方向成30°角,磁感强度随时间均匀变化,线圈导线规格不变,下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的`是: (A)将线圈匝数增加一倍 (B)将线圈面积增加一倍 (C)将线圈半径增加一倍 (D)适当改变线圈的取向 4.如图4所示,四边完全相同的正方形线圈置于一有界匀强磁场中,磁场垂直线圈平面,磁场边界与对应的线圈边平行,今在线圈平面内分别以大小相等,方向与正方形各边垂直的速度,沿四个不同的方向把线圈拉出场区,则能使a、b两点电势差的值最大的是: (A)向上拉 (B)向下拉 (C)向左拉 (D)向右拉 5.如图5所示,导线MN可无摩擦地沿竖直的长直导轨滑动,导线位于水平方向的匀强磁场中,回路电阻R,将MN由静止开始释放后的一小段时间内,MN运动的加速度可能是: (A).保持不变(B)逐渐减小(C)逐渐增大(D)无法确定 6.在水平面上有一固定的U形金属框架,框架上置一金属杆ab,如图所示(纸面即水平面),在垂直纸面方向有一匀强磁场,则: (A)若磁场方向垂直纸面向外并增长时,杆ab将向右移动 (B)若磁场方向垂直纸面向外并减少时,杆ab将向左移动 (C)若磁场方向垂直纸面向里并增长时,杆ab将向右移动 (D)若磁场方向垂直纸面向里并减少时,杆ab将向右移 7.如图7所示,圆形线圈开口处接有一个平行板电容器,圆形线圈垂直放在随时间均匀变化的匀强磁场中,要使电容器所带电量增加一倍,正确的做法是: (A)使电容器两极板间距离变为原来的一半 (B)使线圈半径增加一倍 (C)使磁感强度的变化率增加一倍 (D)改变线圈平面与磁场方向的夹角 [能力训练] 1.有一铜块,重量为G,密度为D,电阻率为ρ,把它拉制成截面半径为r的长导线,再用它做成一半径为R的圆形回路(R》r).现加一个方向垂直回路平面的匀强磁场,磁感强度B的大小变化均匀,则 (A)感应电流大小与导线粗细成正比 (B)感应电流大小与回路半径R成正比 (C)感应电流大小与回路半径R的平方成正比 (D)感应电流大小和R、r都无关 2.在图8中,闭合矩形线框abcd,电阻为R,位于磁感应强度为B的匀强磁场中,ad边位于磁场边缘,线框平面与磁场垂直,ab、ad边长分别用L1、L2表示,若把线圈沿v方向匀速拉出磁场所用时间为△t,则通过线框导线截面的电量是: (A) (B) (C) (D)BL1L2 3.如图9所示,矩形线框abcd的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表,整个装置处于匀强磁场中,磁场的方向与线框平面垂直,当线框向右匀速平动时,以下说法正确的是( ) (A)穿过线框的磁通量不变化,MN间无电势差 (B)MN这段导体做切割磁感线运动,MN间有电势差 (C)MN间有电势差,所以电压表有读数 (D)因为无电流通过电压表,所以电压表无读数 4.在磁感应强度为B,方向如图10所示的匀强磁场中,金属杆PQ在宽为L的平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动,PQ中产生的感应电动势为E1;若磁感应强度增为2B,其它条件不变,所产生的感应电动势大小变为E2,则E1与E 2之比及通过电阻R的感应电流方向为: (A)2:1,b→a (B)1:2,b→a (C)2:1,a→b (D)1:2,a→b 5.如图11所示,一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的下方,当通电直导线中电流I增大时,圆环的面积S和橡皮绳的长度L将 (A)S减小,L变长 (B)S减小,L变短 (C)S增大,L变长 (D)S增大,L变短 6.A、B两个闭合电路,穿过A电路的磁通量由O增加到3×103Wb,穿过B电路的磁通量由5×103Wb增加到6×103Wb。则两个电路中产生的感应电动势EA和EB的关系是: (A)EA>EB (B)EA=EB (C) EA<EB (D)无法确定 7.如图12所示。在有明显边界PQ的匀强磁场外有一个与磁场垂直的正方形闭合线框。一个平行线框的力将此线框匀速地拉进磁场。设第一次速度为v,第二次速度为2 v,则两次拉力大小之比为F1:F2=____,拉力做的功之比为W1:W2=____,拉力功率之比为P1:P2=____,流过导线横截面的电量之比为 Q1:Q2=____ 8.如图13所示,水平桌面上固定一个无电阻的光滑导轨,导轨左端有一个R=0.08欧的电阻相连,轨距d=50厘米。金属杆ab的质量m=0.1千克,电阻r=0.02欧,横跨导轨。磁感应强度B=0.2特的匀强磁场垂直穿过导轨平面。现用水平力F=0.1牛拉ab向右运动,杆ab匀速前进时速度大小为________米/秒;此时电路中消耗的电功率为________瓦,突然撤消外力F后,电阻R上还能产生的热量为____焦。 9.如图14所示,M与N为两块正对的平行金属板,匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度为B。ab是可以紧贴平板边缘滑动的金属棒,能以v1速度匀速向左或向右滑动。现有一个电子以v2速度自左向右飞入两块板中间,方向与板平行与磁场垂直。为使电子在两板间做匀速直线运动,则 v1的方向应如何?v1、v2的关系如何? 10.如图15所示,矩形线圈abcd共有n匝,ab边长为L1,bc边长为L2,置于垂直穿过它的均匀变化的匀强磁场中。平行正对放置的两块金属板M和N,长为L,间距为h。今有一束带电量为q、质量为m的离子流从两板中央平行于板的方向以初速v0飞入板间,要使这些离子恰好能从两板边缘射出,求:①线圈abcd中磁感应强度的变化率如何?②两板间的电场对每一个离子做多少功? [学后反思]_______________________________________________________ __________________________________________________ 。 参考答案 自主学习1.感生电场 感生电动势 2.动生电动势 针对训练 1.D 2.0.1 0.2 3.D 4.B 5.B 6.D 7.AC 能力训练 1.D 2.B 3.BD 4.D 5.A 6.D 7.1:2 1:2 4:1 1:1 8.1m/s 0.1W 0.04J 9. 10. 高中物理焦耳定律教案 一、学习目标: 1、理解电功和电功率的概念及公式,能进行相关运算。 2、理解焦耳定律,了解焦耳定律在生产、生活中的应用。 3、能结合实际问题区分电功和电热,进一步体会能量守恒的意义和普适性。 二、问题导读: 1、当电路接通时,电路内就建立起了_____,自由电荷在_____作用下____运动而形成电流,这时电场力对自由电荷做了功,就是我们常说的_____,计算公式:____。 2、电流做功的快慢用_____表示,它等于电流在单位时间内所做的功,计算公式为_______________。额定功率是指___________________________。 3、焦耳定律的内容_______________________________________________________表达式为____________,在纯电阻电路中,电流所做的功与产生的电热_____,电热的计算公式还有:________________;而在非纯电阻电路中,电流做功所消耗的电能除部分转化为内能外,还要转化为机械能、化学能等。这时电功用公式______________计算,产生的电热只能用公式______________计算,此时,电功W___(填“大于”或“小于”)电热Q。 4、焦耳定律的微观解释:当导体内的'电子在_____作用下做_____运动时,会与金属离子不断碰撞,碰撞时把一部分动能传递给离子,使离子的热运动____,导致导体发热。显然,电流越大、电阻越大,碰撞就越频繁、剧烈,发热就越___。 5、电动机是将电能转化为___能的设备,电动机通电后,电流做的功_____(填“大于”或“小于”)产生的机械能,这是因为________________________。 6、举例说明电流的热效应的广泛应用和危害。 三、实例引领: 例一、1、电动机的额定电压为U,额定电流为I,线圈的电阻为R,则此电动机的额定功率(输入功率)为_____,正常工作时的热功率为______,输出的机械功率为______,电动机的效率为______。三者的关系可表达为____________________。当电动机突然卡住不转,此时输出的机械功率为________,电动机消耗的电能全部转化为_____能,此时的电流为______,热功率为__________。 2、如图所示,一台直流电动机所加电压为110V,通过的电流为5A。该电动机把一个质量为50kg的物体以0.9m/s的速度匀速提高,求①电动机的电功率和电动机线圈的电阻(不计摩擦);②如果电动机突然卡住,通过线圈的电流是多少?电动机的功率是多少? 例二、关于电功率和热功率的下列说法,正确的是 A、电功率就是热功率 B、统一电路中,电功率可以大于等于热功率,也可以小于热功率 C、电功率就是电路中电能转化为内能的功率 D、热功率就是电路中因发热而消耗的功率 四、同步达标: 1、课本P59:1―3题 2、一只普通的家用照明白炽灯泡,正常发光时,通过它的电流值与哪一数值较为接近? A、20A B、2A C、0.2A D、0.02A 3、一台电风扇,内阻为20Ω,接上220V的电压后,正常运转时它消耗的电功率是66W,求:⑴转化为机械能和内能的功率各是多少?电机的效率是多大? ⑵如果接上电源后,扇叶被卡住不能转动,这时通过电动机的电流为多大?电动机消耗的电功率和发热功率又各是多少? 4、微型吸尘器的直流电动机内电阻一定。当加上0.3V的电压时,通过的电流为0.3A,此时电动机不转。当加在电动机两端的电压为2.0V时,电流为0.8A,这时电动机正常工作,则吸尘器的效率是多少? 五、能力提升: 同步训练P69---70,能力培养1----7题。 1.掌握库仑定律,知道点电荷的概念,并理解真空中的库仑定律. 2.会用库仑定律进行有关的计算. 能力目标: 1.渗透理想化方法,培养学生由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力. 2.渗透控制度量的科学研究方法 德育目标: 通过元电荷的教学,渗透物质无限可分的辩证唯物主义观点. 文档为doc格式篇9:电动势物理教案
篇10:电动势物理教案
篇11:《感生电动势和动生电动势》的教案
篇12:高中物理焦耳定律教案
篇13:高中物理库仑定律教案