物理教案-焦耳定律

第一篇：物理教案-焦耳定律

物理教案－焦耳定律

教学目标

知识目标

1.知道电流的热效应.2.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用.能力目标

知道科学研究方法常用的方法等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用方法.情感目标

通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学，勇于克服困难的信念.教学建议

教材分析

教材从实验出发定性研究了电热与电流、电阻和时间的关系，这样做的好处是体现物理研究问题的方法，在实验过程中学生能更好地体会的一些科学研究的方法，避免了一开始就从理论上推导给学生造成理解的困难和对纯电阻电路的理解的困难.在实验基础上再去推导学生更信服.同时启发学生从实验和理论两方面学习物理知识.做好实验是本节课的关键.教法建议

本节课题主题突出，就是研究电热问题.可以从电流通过导体产生热量入手，可以举例也可以让学生通过实验亲身体验.然后进入定性实验.对焦耳定律内容的讲解应注意学生对电流平方成正比不易理解，可以通过一些简单的数据帮助他们理解.推导中应注意条件的交代.定律内容清楚后，反过来解决课本中在课前的问题.教学设计方案

提问：

灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？

电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？

学生回答：发烫.是电流的热效应.引入新课

演示实验：

1、介绍如图9-7的实验装置，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各装一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大，串联起来，通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高，体积膨胀，煤油在玻璃管里会上升，电流产生的热量越多，煤油上升得越高.观察煤油在玻璃管里上升的情况，就可以比较电流产生的热量.2、三种情况：

第一次实验：两个电阻串联它们的电流相等，加热的时间相同，甲瓶相对乙瓶中的电阻较大，甲瓶中的煤油上升得高.表明：电阻越大，电流产生的热量越多.第二次实验：在两玻璃管中的液柱降回来的高度后，调节滑动变阻器，加大电流，重做实验，让通电的时间与前次相同，两次实验比较甲瓶前后两次煤油上升的高度，第二交煤油上升的高，表明：电流越大，电流产生的热量越多.第三次实验：如果加长通电的时间，瓶中煤油上升越高，表明：通电时间越长，电流产生的热量越多.（2）焦耳定律

英国物理学家焦耳做了大量的实验于1840年最先精确地确定电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比.跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律.焦耳定律可以用下面的公式

表示：Q=I2Rt

公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆，通过的时间t的单位要用秒这样，热量Q的单位就是焦耳（j）.例题 一根60Ω的电阻丝接在36V的电流上，在5min内共产生多少热量.解： I=U/R=36V/60Ω=0.6A

Q＝I2Rt＝2×60Ω×300s＝6480j

在一定的条件下，根据电功公式和欧姆定律公式推导出焦耳定律公式如果电流通过导体时，其电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，也就是电流所作的功全部用来产生热量.那么，电流产生的热量Q就等于电流做的功w，即Q=w.w=UIt，根据欧姆定律U=IR推导出焦耳定律Q=I2Rt，总结

在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多.在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多，进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比.在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多.探究活动

【课题】“焦耳定律”的演示

【组织形式】学生分组或教师演示

【活动方式】

1．提出问题

2．实验观察

3．讨论分析

【实验方案示例】

1．实验器材：干电池四节，玻璃棒，若干电阻丝，蜡烛，火柴棒．

2． 制作方法

把同一根电阻丝分别绕在玻璃棒的两端，绕线匝数比例为1∶8，两线圈相距5ｃｍ左右，然后在这两个线圈上滴上同样多的蜡，使线圈被蜡均匀地包住．点着火柴立即吹灭，靠其余热将两根火柴杆粘在两个线圈上，如图1所示．

图1

3．实验步骤

（1）用两节干电池给玻璃棒上的电阻丝通电，可看到匝数多的线圈（电阻大）上的火柴杆比匝数少的线圈（电阻小）上的火柴杆先掉．这就表明：在电流强度和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量就越多．

（2）经过较长时间后，匝数少的线圈（电阻小）上的火柴杆也会掉下来．这就说明：通电时间越长，电流产生的热量越多．

（3）用四节电池（增大电源电压）重做上述实验，可看到两根火柴杆都先后很快掉下来．在线圈的温度不太高时，可认为总电阻不变，电压增大时，通过它们的电流增大．这就表明：电流越大，电流产生的热量越多．

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第二篇：高二物理教案恒定电流--“电功和电功率_焦耳定律

电功和电功率 焦耳定律

【教学结构】

一、电功

电功，电功率、电热是本章书的重要概念，也是学生学习的难点，教学过程中必须给以足够的重视。

1.复习电场力做功：W=Uq，U为电场中两点间电势差，在电路中即为导体两端电压，q为电量，电路中为流过导体截面电量。

2.电功：电流做的功简称电功。导体两端加上电压，导体内建立电场，在电场力作用下自由电子定向移动，形成电流，电场力做功，又说成电流做功。

W=UIt，电流在一段电路上所做的功，跟这段电路两端电压、电路中的电流强度和通电时间成正比。

3.电流做功，把电能转化为其它形式的能

(1)电流通过纯电阻（电灯，电炉子等）电路做功，把电能转化为内能。(2)电流通过电解液做功，把电能转化为化学能。

(3)电流通过电动机做功，把电能一部分转化为内能，一部分转化为机械能。

二、电功率

1.定义：电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值叫电功率，用p表示电功率则 pW=UIt，p的单位：瓦特W，U：伏特V

I：安培A。

2.物理意义：电功率表示电流做功的快慢，亦为单位时间电流做的功。灯越亮电功率越大。

3.额定电压：用电器安全正常工作的最大电压。日常照明灯泡额定电均为220V，机床上用的灯泡额定电压为36V。

额定功率：用电器安全正常工作的最大功率。照明灯泡上标有220V 60W，60W即为额定电功率。额定电功率是根据用电器自身结构而决定的。

4.注意区别额定功率和实际功率。

实验：把“220V 30W”和“220V 100W”的灯泡并联在220V电路上和串联后接入220V电路上，观察灯泡发光情况，并接在220V电路上时，两个灯的电压都是额定电压，电功率均为额定功率，100W的灯比30W的灯亮很多，串联后接在220V电路上，观察到的现象是两个灯都不如并联时亮，且30W灯比100W灯亮，由此可知：①两个灯的电功率都不是额定功率，都小于额定功率，应称为实际消耗功率，②额定功率大的灯实际消耗功率不一定大，应由灯两端实际电压和流过灯的实际电流决定。

三、焦耳定律

1.定义：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比

即：Q=I2Rt

单位：Q：焦耳J

I：安培A R：欧姆Ω

t秒s 2.纯电阻电路 电路中只含有纯电阻元件，电动W=UIt=Q

U2t

∵U=IR∴Q=I2Rt=R，注意：此关系只适用纯电阻电路。

电流通过纯电阻电路做功，把电能转化为内能，而产生热量，电功又称为电热。

3.含有电动机的电路，不是纯电阻电路。电功W=UIt

电流通过电动机做功，把电能一部分转化为内能，绝大部分转化为机械能。

电动机线圈有电阻R，电流通过而产生热，Q=I2Rt不等于UIt，而只是UIt的一部分。原因是对于非纯电阻U≠IR且U>IR。

转化为机械能部分：UIt－I2Rt=转化的机械能 即电动机输出的机械能。

实际需要更多的是：发热功率：I2R 转化为机械能功率UI－I2R，目前是我们计算电动输出机械功率的唯一方法。

4.含有电解液的电路：电流做功把电能转化为化学能

电流做功可把电能转化为内能、机械能、化学能等，只有把电能转化为内能的电功叫电热，转化其它形式能均不能称为电热。

【课余思考】

1.写出在纯电阻电路中计算电功、电功率的公式。写出发热功率公式。2.焦耳定律计算的Q，就是电功对吗？为什么？ 3.电动机输出的机械功、机械功率如何计算？

【解题点要】

例一.一条电阻丝加上电压U后，经t s后放出热量为Q，若得电阻丝截成等长的三段并且关联在一起，再加上电压U，需经多长时间放出热量仍为Q？

解：电阻丝是纯电阻，计算热量三个公式都适用，结合题目给定的条件，电U2tR压不变，使用，Q=，计算方便。

U21t设电阻丝电阻为R，Q=R，截成等三段，每段电阻为3R，并联后电阻为∴

U2U2t'tRR9，则Q=R9t't9。

例二.用6600V和用220V两种电压输电，若输送功率相同，输电线的长短，粗细和电阻率都相同，用低压输电与用高压输电，在输电线上损失的功率之比是（）

A 1：900

B 900：1

C 1：30

D 30：1 解：输电线是纯电阻，在输电线上损失的功率是发热功率，P损=I2R 输送电流强度由输送功率和输送电压决定，设输送功率为P，高压输电时电流为

I高=P／6600，低压输电时电流为I低=P／220，由于输送电线长短，粗细和电阻率都相同，它们输电阻相同，都为R，则

p低p高6600290022

21应选B I低R(p6600)R220I2高R(p220)2R解答本题时必须注意输送电流I

UR，输送电压U应是输电线上电压与用电器上电压之和，故此输送电流的正确计算成为解答此种类型题的关键之一。

例三.A、B、C三个电阻的U—I图象如图1所示，若三个电阻加相同电压，则

的功率最大，若三个电阻通过相同的电流强度，则

的功率最大。

U2P=R，可在电解：第一空的解答：对于纯电阻，压一定的情况下，电功率跟电阻成反比，电阻最小的电

功率最大，而电阻的确定要依据图象决定，斜率最小的图象所表示的电阻越小，所以RA>RB>RC，电阻C的电功率最大。

第二个空的解答：P=I2R，三个电阻通过电流相等，电功率与电阻成正比，电阻大，功率大，电阻A的电功率最大。

例四.一台直流电动机的额定电压为U，额定功率是P，电动机内电枢导线的电阻为R，那么它正常工作时的电流强度是（）

A、等于U／R

B、等于P／U

C、大于U／R

D、大于P／U

解：含电动机电路不是纯电阻电路，U>IR，所以A，C选项不正确，电动机的额定功率P是电动机的输出的机械功率，而电路给电动机的输入功率P′=IU，P'P'所以I=U，选项B不正确。因为P′－P热=P，且I=U，所以选项D是正确的。

在含电动机的电路中，电路给电动机输入功率P′，电动机输出机械功率P，电动机的发热功率P热是三个关键，概念，必须搞清楚，P′=IU，P热=I2R，它们之间的关系是P=P′－I2R。

例五.一台电阻为2Ω的电动机，接在110V电路中工作时，通过电动机的电流强度为10A，求这台电动机消耗的电功率，发热功率，转化成机械功率，电动机的效率。

解：电动机消耗电功率即电路输入给电动机的功率

P′=IU=10×110=1100W。

发热功率：P热=I2R=102×2=200W

转化成机械功率：P=P′－P热=1100－200=900W

P900100%100%82%1100

机械效率：η=P'

【同步练习】

1.一台电动机输出功率是10KW，这表明这台电动机正常工作时（）

A.每秒钟消耗电能10KW B.每秒钟对外做功10KW C.每秒钟对外做功10J D.每秒钟对外做功1000J 2.额定电压为U，额定功率为P的电灯，接在电压为U′（U′

A.U′P／U

B.UP／U′

C.(U′／U)2P

D.(U／U′)2P 3.风力发电机的风轮旋转时扫过的面积为S，当地风速为υ，如果该发电机把通过风轮的风的部分动能转化为电能，设风能的利用率为η，空气的密度为p，则风力发电机的功率为（）

A.pSυ3 η／B.pSυ2η／2

C.pSυ3／2η

D.pSυ2η／4 4.一只“220V 100W”电灯，220V、100W分别表示电压和电功率的 值，它的电阻为

Ω，正常工作时的电流强度为

A，若电阻不变接入110V的电路中，则实际电流为

A，实际功率为

W，一般只要该灯泡未损坏，它的额定电压，电流，功率是

（填会或不会）改变。

5.如图2所示为用直流电动机提升重物的装置，重物m=50kg，电源电压为U=110V不变，不计各种摩擦，当电动机以υ=0.9m／s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度I=5A，试求电动机电枢线圈电阻R。

【参考答案】

1.D

2.C

3.A

4.额定

484 0.45 0.227 25 不会

5.4.4Ω

第三篇：焦耳定律说课稿

焦耳定律说课稿

汤阴一中高三理科组 张淑强

各位评委老师：大家好！

今天我说课的题目是《焦耳定律》。下面我将从教材分析、教学目标分析、教学过程分析、研究课题的提出四个方面进行阐述。

一、教材分析

1、教材的地位、作用和特点

焦耳定律是重要的物理定律，它是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现，本节在电学中的地位举足轻重。

2、教学目标

（1）知识与技能

①理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。了解实际功率和额定功率。

2222②知道电功和电热的关系。理解公式Q=IRt（P=IR）、Q=Ut/R（P=U/R）的适应条件。

③知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。

④能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。（2）过程与方法

①通过对电动机电路的探究，提高学生分析论证能力； ②在教学中培养学生归纳、总结的科学思维方法。（3）情感态度与价值观

通过本节课教学，让学生体会到探索自然规律的科学态度。

3、重点与难点

重点：区别并掌握电功和电热的计算。

难点：主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识，接受起来比较困难。

二、说教法：

为了让学生加深对本节内容的理解，在教学中我采用讲述、推理、探究，讨论等方法进行教学．最大限度地调动学生积极参与教学活动。充分体现“教师主导，学生主体”的教学原则。

三、说学法：

为体现学生的主体作用，我引导学生在探究中学习，在讨论中突破难点。本节课主要采用了归纳法；阅读法；联想法；推理法等。通过设疑，启发学生思考；通过练习强化有意注意，根据练习情况及时评价鼓励学生，重在让学生弄清楚建立物理概念的过程，而不是死记硬背一个结论。

四、教学程序：

（一）复习上节课内容，导入新课

要点：串、并联电路的规律和欧姆定律及综合运用。

1．通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？（做功，而且做正功）

2．电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子：电能→机械能，如电动车。电能→内能，如电热器。电能→化学能，如电解槽。

本节课将重点研究电路中的能量问题。

（二）新课讲解-----第五节 焦耳定律 1．电功和电功率（1）电功

定义：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。用W表示。

实质：是能量守恒定律在电路中的体现。即电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，在转化过程中，能量守恒，即有多少电能减少，就有多少其他形式的能增加。

【注意】功是能量转化的量度，电流做了多少功，就有多少电能减少而转化为其他形式的能，即电功等于电路中电能的减少，这是电路中能量转化与守恒的关键。

在第一章里我们学过电场力对电荷的功，若电荷q在电场力作用下从A搬至B，AB两点间电势差为UAB，则电场力做功W=qUAB。

对于一段导体而言，两端电势差为U，把电荷q从一端搬至另一端，电场力的功W=qU，在导体中形成电流，且q=It，（在时间间隔t内搬运的电量为q，则通过导体截面电量为q，I=q/t），所以W=qU=IUt。这就是电路中电场力做功即电功的表达式。

W = Iut 【说明】：①表达式的物理意义：电流在一段电路上的功，跟这段电路两端电压、电路中电流强度和通电时间成正比。

②适用条件：I、U不随时间变化——恒定电流。③单位：焦耳（J）1J=1V·A·s（2）电功率

①定义：单位时间内电流所做的功

②表达式：P=W/t=UI（对任何电路都适用）③单位：为瓦特（W）。1W=1J/s

④额定功率和实际功率

额定功率：用电器正常工作时所需电压叫额定电压，在这个电压下消耗的功率称额定功率。

实际功率：用电器在实际电压下的功率。实际功率P实=IU，U、I分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电流。

这里应强调说明：推导过程中没用到任何特殊电路或用电器的性质，电功和电功率的表达式对任何电压、电流不随时间变化的电路都适用。再者，这里W=IUt是电场力做功，是消耗的总电能，也是电能所转化的其他形式能量的总和。

电流在通过导体时，导体要发热，电能转化为内能。这就是电流的热效应，描述它的定量规律是焦耳定律。

2学生一般认为，W=IUt，又由欧姆定律，U=IR，所以得出W=IRt，电流做这么多2功，放出热量Q=W=IRt。这里有一个错误，可让学生思考并找出来。

错在Q=W，何以见得电流做功全部转化为内能增量？有无可能同时转化为其他形式能？

英国物理学家焦耳，经过长期实验研究后提出焦耳定律。2．焦耳定律——电流热效应（1）焦耳定律

内容：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比。

2表达式： Q=IRt ③

【说明】：对纯电阻电路（只含白炽灯、电炉等电热器的电路）中电流做功完全用于产生热，电能转化为内能，故电功W等于电热Q；这时W= Q=UIt=IRt

2（2）热功率：单位时间内的发热量。即P=Q/t=IR ④ 【注意】②和④都是电流的功率的表达式，但物理意义不同。②对所有的电路都适用，而④式只适用于纯电阻电路，对非纯电阻电路（含有电动机、电解槽的电路）不适用。

关于非纯电阻电路中的能量转化，电能除了转化为内能外，还转化为机械能、化

2学能等。这时W 》Q。即W=Q+E其它 或P =P 热+ P其它、UI = IR + P其它

引导学生分析P56例题（从能量转化和守恒入手）如图

再增补两个问题（1）电动机的效率。（2）若由于某种原因电动机被卡住，这时电动机消耗的功率为多少？

最后通过“思考与讨论”以加深认识。注意，在非纯电阻电路中，欧姆定律已不适用。

2（三）小结：对本节内容做简要小结。并比较UIt和IRt的区别和联系，从能的转化与守恒的角度解释纯电阻电路和非纯电阻电路中电功和电热的关系。在纯电阻电路中，电能全部转化为电热，故电功W等于电热Q；在非纯电阻电路中，电能的一部分转化为电热，另一部分转化为其他形式的能(如机械能、化学能)，故电功W大于电热Q。

（四）巩固新课和作业：

1、复习课本内容

2、完成P57问题与练习：作业2、4，练习1、3、5。建议在对1的证明后，把相应的结论归入串、并联电路的规律中。

五、研究性课题的提出和STS

1.某一用直流电动机提升重物的装置如上图所示，重物质量m=50kg，电源提供恒定电压U=110V，不计各处摩擦，当电动机以v=0.90m／s的恒定速度向上提升重物时，电路中电

2流强度I=5A，求电动机线圈电阻R（g=10m／s）。（4Ω）

2.观看一小段视频，让学生知道现在所使用的许多机器的焦耳热损失太多，导致机械效率不高，浪费能源等等，实现本节课科学--技术--社会的结合。

【反思】本节课的设计还存在着许多的缺点和不足，请各位评委老师给予批评和指正。谢谢！

第四篇：物理教案

初三物理教案

§13——2液体压强

李润莲

一、教材分析：

压强知识是继密度知识后深入学习的相关内容，也是学习浮力的一个铺垫，本节内容是在了解固体压强以后再学习液体压强的知识，并通过本节内容的学习，让学生了解液体压强的特点，了解液体压强在生活中的应用，会解释一些简单的相关现象。本节内容比较抽象，感性知识较小，解答问题时学生需要一定的分析能力和语言表达能力，教学中注意加强实验教学，多引入例子，从而让学生获得较多的感性认识，为理解进一步学习抽象的核心部分打好基础。

二、教学目标：

Δ知识与技能

了解液体内部都有压强，液体内部各个方向的压强，了解液体压强大小跟什么因素有关，认识液体压强的实际应用如连通器。

Δ过程与方法

通过实验的操作，了解液体内部压强的特点，培养初步的观察、分析和归纳能力。

Δ情感态度与价值观

观察现象和实验探究过程中培养学生科学态度，提高把科学知识应用于社会生活的意识。

三、教学重点、难点

重点：液体压强的特点。

难点：应用液体压强知识解释实际现象。

四、教学方法：

分组分享教学法（分九组进行探究）

五、教学准备：

连通器一个、U形压强计、水、圆筒水槽一个、橡皮膜和胶管、投影片

六、教学过程：

引入：分九组实验，看投影片、看看想想议议。教师提出问题：潜水艇的铜板为什么造得这么厚？

（一）分组分享活动1：

每个小组都分发一只自制的可乐瓶，底部和侧壁用橡皮膜封好，把可乐瓶加满水，各组各自分析和讨论，教师让学生归纳结论：液体对容器底部和侧壁都有压强。

（二）分组分享活动2：

认识压强计

教师口述，液体对容器壁和底部都有压强，那么，液体内部有无压强？我们可用U形液体压强计测出。用手压橡皮膜，让学生观察U形管液柱的高度差，让学生知道，如果对橡皮膜有压强，U形管就会有高度差，对橡皮膜的压强越大，高度差越大，让各组学生自己操作两次，用手压橡皮膜感受一下。

（三）分组分享活动3：

A、认识液体内部存在压强，实验时先把探头置于空气中，记录好高度差，再把探头沉没在液体中，观察U形管两边示数变化情况。

B、认识液体内部在同一深度上各个方向压强关系。提示学生，怎样可以固定深度不变（把连杆固定在容器壁上），让学生自己设法改变探头的方向，记录方向和数据。

C、认识液体内部压强跟深度关系，让学生自己改变深度两次测出三个不同高度差的值。

D、认识液体内部压强跟密度的关系。教师提问，要研究液体压强跟密度的关系，必须要哪些条件一定？让学生讨论后在操作，（加食盐和调节深度，再让学生重复以上实验记录各方向的高度差）

（四）组分享活动4：

（1）学生对上述四组实验分析归纳结论：分组讨论，看哪组归纳得最准确。

（2）论刚才所用的探究方法是什么方法（控制度量法）

（五）分组分享活动5：

认识连通器。让学生自己对连通器加水，并把连通器左右不平摆放，观察各容器的水位，学生分组归纳结论（当水静止时，各容器的水面相平）。让学生分组讨论，连通器结构有何特点？（上端开口下端连通）分组讨论，让学生举例子，并讨论船闸的原理。

（六）分组分享活动6：

讨论书本上的潜艇外钢壳为何这么厚，为什么堤坝造得上窄下宽？

七、板书设计：

§13——2液体压强

一、认识液体对容器底部的压强

二、认识U形压强计

三、归纳结论：

Ⅰ液体内部的各个方向都有压强。

Ⅱ同一深度，液体各个方向压强相等。

Ⅲ液体压强随深度的增加而增大。

Ⅳ密度越大，压强越大。

四、液体压强跟深度和密度有关（控制度量法）

五、连通器

当同种液体静止时，各容器的液体相平，应用例子有：

八、作业布置：详见《课程探究》本节内容

第五篇：物理教案

第二章恒定电流

第二节电动势 ——赵明维

一．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。二．过程与方法

通过类比的方法使学生加深对电源及电动势概念的理解。三．情感态度与价值观

了解生活中电池，感受现代科技的不断进步 四．教学重点与难点：

重点：1.电动势的的概念

2.对电动势概念的应用

难点：1.对电源内部非静电力做功的理解

2.电池内部能量的转化 五．教学方法：

实验，多媒体 六．课时安排：一课时 七．教学过程 一.引入新课

教师：引导学生回顾上节课学习的“电源”的概念。

在教材图2.1-2中电源的作用是什么？

学生思考，选出代表回答：电源能够不断地将电子从A搬运到B，从而使A、B之间保持一定的电势差；电源能够使电路中保持持续电流。教师：电源P在把电子从A搬运到B的过程中，电子的电势能如何变化？从另一个角度看，电源又发挥了怎样的作用？ 学生思考，选出代表回答：电子的电势能增加了。电源为电路提供了电能。

教师：自然界中的能量是守恒的，电源为电路提供了电能，必然会有其他形式的能量减少，从能量转化和守恒的角度，你认为电源是个怎样的装置呢？

学生思考，选出代表回答：电源是把其他形式能转化为电能的装置。

过度：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？这个本领用什么来描述呢？

（二）新课教学

1、电源

教师：（投影）教材图2.2-1（如图所示）

教师：（1）用导线将电源连成最简单的电路，电路由哪几部分组成？（2）导线中的电场是什么电场？电流是怎样形成的？特点如何？为什么？

学生思考，选出代表回答：（1）电路由两部分组成，电源外部能看得见的部分，称为外电路；电源内部看不见的部分，称为内电路。（2）导线中的电场是恒定电场。导线中的自由电子在电场力的作用下从电源正极向负极定向运动，形成电流。

教师：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？ 学生：正功；减少。

教师总结：大家说的对，概括地说，在电源外部，电场力对自由电子做正功，是电能转化为其他形式能，这个过程中消耗了电能。这些电能又是哪里来的呢？

学生：电源把其他形式能转化为电能。

教师：根据前面的分析，大家讨论一下，电源是如何把其他形式能转化为电能的呢？ 学生思考，分组讨论，选出代表回答。

学生代表回答：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。

教师点评、总结，引导学生建立起电源的概念：

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.教师：举出干电池、手摇发电机的例子。提出问题：干电池、手摇发电机都可以做电源，这些电源中的非静电力相同吗？所起的作用相同吗？谈谈你的看法。

学生思考，分组讨论，选出代表回答。干电池中的非静电力是化学作用，手摇发电机的非静电力是电磁作用，前者把化学能转化为电能，后者把机械能转化为电能。非静电力虽然不同，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。

点评：再次加深学生对概念的理解。

教师：电源有好多种，他们在把其他形式能转化为电能的本领相同吗？举例说明。

学生举例：手电筒、家用照明电灯、汽车上的照明电灯等，亮度不同。

教师：在物理学上，该如何描述电源的这种本领呢？（承上启下，过渡到下一问题）

2、电动势

教师：引导学生从静电力对电荷做功，电荷电势能增加的角度建立起电动势的概念。思考问题：是不是静电力对电荷做的功越多，静电力做功的本领越大？该如何描述静电力做功的本领？ 学生思考，分组讨论，选出代表回答。静电力对电荷做功的多少与电荷的数量有关，不能用做功多少来反映做功的本领。静电力把相同数量的电荷从电源的一个极搬运到另一极，做功越多，电荷获得的电势能就越多，可以用静电力做功与电荷量的比值来反映静电力做功的本领。

教师：电动势也是用比值定义的物理量，请把电动势的定义完整地说出来。并写出电动势的定义式。说明给物理量符号的意义和单位。学生思考，得出电动势的定义，并写出电动势的定义式。．

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．内阻

电源内部也是由导体组成的，也有电阻，这个电阻就叫做电源的内阻。

板书设计

一． 非静电力

在电源内部将正电荷从负极移到正极的作用力。

电源是通过非静电力做工将其他形式的能转化为电能的装置。二． 电动势

1.定义：电源内部非静电力将正电荷从负极移到正极所做的功与电荷量的比值。2.定义式：E=W/q 3.单位：伏特（V）

4.物理意义：电动势是表征电源特性的物理量，描述电源内

部将其他形式的能转化为电能的本领的大小。E=1V等于移动1c的电荷非静电力做的功为1J.三． 内阻

电源内部也是由导体组成，也有电阻，这个电阻就叫做电源的内阻。