山西省運城市高中物理第二章恒定電流2.2電動勢教學(xué)反思新人教版選修31

1、電動勢1、 學(xué)習(xí)“電動勢”概念的重要性和意義“電動勢” 是電學(xué)中的一個重要概念，是高中物理教學(xué)中很突出的難點。 “電動勢” 既具有概念的一般特征，又有其特殊性，它幾乎貫穿“恒定電流” 、“電磁感應(yīng)” 、“交流電”三章的主要內(nèi)容。能否掌握電動勢概念將影響整個電學(xué)知識的掌握。2、“電動勢”的定義：電源電動勢是電源中非靜電力做功能力大小的標(biāo)志。它在數(shù)值上等于非靜電力把 1C 正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移到正極所做的功。 電源電動勢大小只取決于電源本身的結(jié)構(gòu)和所處狀態(tài)，而與外電路無關(guān)。分類：根據(jù)電動勢的產(chǎn)生機理，分為化學(xué)電動勢、溫差電動勢、光電池電動勢、動生電動勢、感生電動勢等。3、 概念體現(xiàn)的思想和方法：

2、能量轉(zhuǎn)化的思想、類比方法、比值定義法等4、 從建構(gòu)主義理論、認(rèn)知心里學(xué)、腦科學(xué)等理論看本概念的教學(xué)：在建構(gòu)主義看來， 教師不再是傳統(tǒng)教學(xué)意義上的知識的呈現(xiàn)者和傳遞者， 而應(yīng)始終充當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)者、指導(dǎo)者和幫助者的角色，因而作為教師要更多的關(guān)注學(xué)生的各種想法，設(shè)法找出學(xué)習(xí)者持有的錯誤概念， 并決定在合適的時機以有效的方式去消除那些概念， 促進(jìn)學(xué)生知識的建構(gòu)，幫助學(xué)生進(jìn)行有意義的學(xué)習(xí)。概念轉(zhuǎn)變教學(xué)策略正是基于建構(gòu)或重建學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)而提出的。 該策略通過學(xué)生對某一物理現(xiàn)象的解釋充分暴露前概念， 在與進(jìn)一步的真實物理事實的對比中引出認(rèn)知沖突， 并在此過程中學(xué)生重新建構(gòu)自己的認(rèn)識， 應(yīng)用新的理解，

3、建構(gòu)概念間新的聯(lián)系， 并將新舊知識進(jìn)行比較，多次往復(fù)，使其認(rèn)識不斷完善。5、 從課標(biāo)、教材、考試要求來看本概念的教學(xué)：選修 3-1 把“電動勢”編排在第二節(jié)，中間穿插歐姆定律、串聯(lián)并聯(lián)電路、焦耳定律和電阻定律， 閉合電路歐姆定律編排在第七節(jié)， 把電動勢作為一個重要概念單獨列出， 這種編排一方面強調(diào)了電動勢概念的重要性， 另一方面是體現(xiàn)了新課標(biāo)的依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和認(rèn)識規(guī)律編排教材的指導(dǎo)思想。電動勢在去年的一模考試中也有體現(xiàn)，說明了這個概念正逐步被重視。6、 “電動勢”的教學(xué)目標(biāo)及重難點( 一). 知識與技能：（1）、理解電動勢的的概念及定義式。知道電動勢是表征電源特性的物理量。（2）從能量轉(zhuǎn)化

4、的角度理解電動勢的物理意義。（3）、掌握電動勢與電壓的區(qū)別和聯(lián)系。( 二). 過程與方法：（1）. 通過類比使學(xué)生了解電動勢是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的本領(lǐng)大小的物理量。（2）. 初步培養(yǎng)從能量守恒和能量轉(zhuǎn)化觀點分析、解決物理問題的方法。( 三). 情感、態(tài)度和價值觀：（1）. 體驗由具體到抽象的探究思維模式， 培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度， 體會正確地獲取知識的方法 .（2）. 了解生活中電池，感受現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步 .【教學(xué)重點難點】對電源內(nèi)部非靜電力做功以及電動勢概念的理解7、 “電動勢”的教學(xué)策略的思考從教學(xué)內(nèi)容本身來看， 電動勢形成機制比較復(fù)雜， 電動勢概念比較抽象， 涉及知識面

5、廣，學(xué)生存在的前概念， 因此學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難以形成深刻的理解， 客觀上有一定的難度。 從學(xué)生的認(rèn)知水平和實際調(diào)查情況看，學(xué)生在學(xué)習(xí)電動勢概念前，電源無內(nèi)阻， “電動勢就是電壓”深深的刻在他們的腦海中。學(xué)生普遍存在著一些思維障礙，如：有了電壓，為什么還有建立電動勢的概念呢？電動勢不就是電壓嗎？電動勢是電源的本身特性， 電池用久了， 為什么測量其兩端的值會變小呢？等等， 這種先入為主的思維定勢， 給電動勢概念的講解造成了不可忽視的困難。為克服這個難點，我通過實驗、 類比、對比進(jìn)行電動勢概念教學(xué)設(shè)計。 所以教學(xué)任務(wù)主要是通過觀察演示實驗、 學(xué)生自己實驗， 交流討論多變的實驗現(xiàn)象產(chǎn)生認(rèn)知沖突， 解決

6、沖突，形成概念，掌握概念。區(qū)別相似、相關(guān)概念是正確理解概念的必要條件。要想正確理解電動勢的概念，就要掌握電壓、路端電壓、電勢、電勢差、電動勢之間的聯(lián)系。電源電動勢和電壓（路端電壓、 內(nèi)電壓） 是學(xué)生易混的一對概念， 它的區(qū)別和聯(lián)系歸納如下：（1）相同點：二者都是說明能量轉(zhuǎn)化時做功本領(lǐng)的物理量，單位相同，都是伏特，都是標(biāo)量。（2）不同點：電壓是說明通過電場力做功將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能 的物理量，定義式是 U=W/中是電場力做的功。電動勢是說明在電源內(nèi)部，通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的物理量， 定義式中， 是非靜電力做的功。 電源電動勢是由電源本身決定的，與外電路無關(guān)，路段電壓則與外電

7、路和電源都有關(guān)系。 （）為了研究問題方便，規(guī)定了電源電動勢和電壓的方向。 電源電動勢的方向由負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部指向正極，及電位升高的方向。路端電壓的方向由正極經(jīng)電源外部指向負(fù)極，即電位降低的方向。8、 電動勢教學(xué)設(shè)計電動勢創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計【教學(xué)目標(biāo)】( 一). 知識與技能：1、理解電動勢的的概念及定義式。知道電動勢是表征電源特性的物理量。2從能量轉(zhuǎn)化的角度理解電動勢的物理意義。( 二). 過程與方法：1. 通過類比使學(xué)生了解電動勢是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的本領(lǐng)大小的物理量。2. 初步培養(yǎng)從能量守恒和能量轉(zhuǎn)化觀點分析、解決物理問題的方法。( 三). 情感、態(tài)度和價值觀：1. 體驗由具體到抽象

8、的探究思維模式，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，體會正確地獲取知識的方法 .2. 了解生活中電池，感受現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步 .【教學(xué)重點難點】對電源內(nèi)部非靜電力做功以及電動勢概念的理解【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2一創(chuàng) 設(shè)情 實驗：給電容器充電，再放電，發(fā)現(xiàn)景，引 入新 有瞬時的放電電流。 說 明沒有 形成持 續(xù)電 激 發(fā) 學(xué) 生課 問：為什么不能形成持續(xù)電流？ 流。 的求知欲。問：要想形成持續(xù)的電路，需把電容 思考，討論，回答器換成什么？ 回答：電源實驗：接學(xué)生電源， （調(diào)至 2v），二極管持續(xù)發(fā)光。二新 課教 問：為什么換成電源，就能有持續(xù)電 回答：學(xué) 流呢？電源和二極

9、管在這個問題上有什么不同呢？教師說明：金屬導(dǎo)體中 , 能夠自由移動的電荷是自由電子，負(fù)電荷向某一方向的定向移動相當(dāng)于正電荷向相反的方向移動. 為了方便 , 我們按正電荷移動的說分析：外電路，正電荷法進(jìn)行討論。 從正極流向負(fù)極。 通 過 該動畫展示正電荷在電源內(nèi)部移動。 例 題 與 正1電源師：電源之所以能維持外電路穩(wěn)定的 電 荷 在 電電流，是因為它有能力把負(fù)極的正電 源 內(nèi) 部 移提出問題： 荷經(jīng)過電源內(nèi)部不斷搬運到正極。形 動相類比，成電壓。 引 出 非 靜類比抽水機 電 力 以 及能 量 轉(zhuǎn) 化問題。 讓 學(xué) 生體 會 類 比思想。F 比較思考師：在重力場中，靜止的水在重力作答; 不行，

10、得有其他力克用下， 只能從高到低， 重力做多少功， 服重力做功。把電能轉(zhuǎn)重力勢能就減少多少，那么從低到高 化為重力勢能。時，只靠重力做功行嗎？在電場中，正電荷只能在靜電力作用 答：不行。有非靜電力下從電勢高的地方到電勢低的地方。 克服靜電力做功，把其要想把正電荷從低電勢搬到高電勢， 他形式的能轉(zhuǎn)化為電荷只靠靜電力做功行嗎？ 的電勢能。師：這種非靜電力是一種什么作用呢？把什么能轉(zhuǎn)化為電荷的電勢能通過實驗總結(jié)： 1、電動 呢？3演示實驗： 1、電動機使燈泡發(fā)光。機非靜電力是一種電磁2、溫差電流實驗。作用，把機械能轉(zhuǎn)化成學(xué)生實驗： 3、水果電池、伏打電池 電荷的電勢能。 2、溫差展現(xiàn)不同的電源，問：

11、在這些電源中 電流中非靜電力是一種非靜電力是什么？他們分別將什么形 溫差作用，把熱能轉(zhuǎn)化式能轉(zhuǎn)化為電能。干電池鉛蓄電為電荷的電勢能。 3、水池太陽能電池 果電池、伏打電池中非總結(jié)：電源是通過非靜電力做功把其 靜 電力是 一種化 學(xué)作他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置。 用，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電師：不同電源，把一定數(shù)量的正電荷 荷的電勢能。從負(fù)極移到正極，非靜電力做功多少不同，因而把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的多少也不同。為了描述電源的這種特性，我們引入一個新的物理量- 電動勢師; 同學(xué)看一段資料， 總結(jié)這三種電池誰的轉(zhuǎn)化能力更強？即，誰的電動勢最大呢？提示：移動的電荷量不同，非靜電力做功的多少也不同，怎樣

12、比較？ 回答：移動單位正電荷，1、電動勢的定義： 數(shù)值上等于非靜電誰做的功多，誰的電動力把 1C 正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移到勢就大。正極所做的功。2、定義式 ;E=W/q3、單位：伏特4、標(biāo)量5、物理意義6、特點：由電源的非靜電力特性決定，跟電源體積無關(guān)，跟電源外部電路無 培 養(yǎng) 學(xué) 生關(guān)。 概 括 總 結(jié)7、測量方法：在沒有接入外電路時，的能力電源兩級間電壓。師：討論電動勢與電勢差的關(guān)系8、生活中的電池認(rèn)識。闡述：電池上的標(biāo)志不是電壓，它其 培 養(yǎng) 學(xué) 生實就是電動勢。電動勢是電源的重要 的 分 析 能3區(qū)分電動參數(shù)，取決于電池正負(fù)極材料及電 力勢和電壓 解液的化學(xué)性質(zhì)，跟電池的大小等外界因素

13、無關(guān)。在數(shù)值上，電動勢等于電源未接入電路時電源兩端的電勢差。（電壓）4而電池是由導(dǎo)體組成， 所以也有電阻，這個電阻叫內(nèi)阻。它也是電池的重要參數(shù)。 進(jìn) 一 步 加深 學(xué) 生 對類 比 思 想的認(rèn)識， 同時 提 升 學(xué)生 解 決 問題的能力。使 學(xué) 生 更深 入 的 理解定義【板書設(shè)計】1電源：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?！咀⒁狻吭诓煌碾娫粗?，是不同形式的能量轉(zhuǎn)化為電能。2電動勢（1）定義：（2）定義式 ：E=W/q 單位：伏（ V）（3）物理意義：表示電源把其它形式的能（非靜電力做功）轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小?！咀⒁狻浚弘妱觿莸拇笮∮呻娫粗蟹庆o電力的特性（電源本身）決定，跟電源的體積、外電路無關(guān)。3電源的內(nèi)阻（ r ）: 電源內(nèi)部的電阻?！窘虒W(xué)反思】1. 電動勢這一概念非常抽象， 但通過生活中的實例并結(jié)合類比法， 學(xué)生對電源的作用以及電動勢概念的理解就沒有問題。2. 思維方法是解決問題的靈魂，是物理學(xué)的根本。我們在知識傳遞的過程中關(guān)鍵是要讓學(xué)生自己理解