1、知识与技能
(1)知道静电力和非静电力的概念,知道电动势的概念及单位,知道闭合电路中的内电路和外电路、内电阻和外电阻、内电压和外电压等概念,知道闭合电路电能的转换过程
(2)理解和掌握闭合电路的欧姆定律,能运用闭合电路的欧姆定律,对串、并联组合电路进行计算,理解端电压与外电阻的关系,知道断路和短路两种极端情况。
2、过程与方法
(1)通过电源电动势与电压的学习,认识类比的方法,通过对伏打电池内部原理的分析进一步感受建模的方法
(2)通过探究过程,得出电源电动势和电源外电压,电源内电压的关系基础上,学习运用实验探究和理论探究两种方法,得出闭合电路的欧姆定律
3、情感态度与价值观
(1)通过对化学电池的学习,懂得回收废电池保护环境的重要性,通过对太阳能电池的介绍了解我国科学技术的飞速发展
(2)了解欧姆在艰苦条件下得出欧姆定律的过程,领略科学家的艰苦奋斗精神和重要贡献。
二、教学重点和难点
1、重点:
(1)电荷定向移动的原因和闭合电路中能的转化
(2)闭合电路欧姆定律及其应用
2、难点:
(1)非静电力和电动势
(2)内电压的测量和端电压与外电压的关系
三、教学过程
(一)情景引入
1、演示实验:
(1)电容器和电源接通,然后断开电源,电容器与小灯连接。
现象:灯闪一下
(2)灯与电源直接连接。
现象:灯始终亮
设问1:两种情况下灯亮的原因?有什么不同之处?
平行金属板两极带正负电荷,导体两端具有电势差(电压)导体内部存在电场,自由电荷在静电力作用下定向移动形成电流。电势差和电场是瞬时的,所以电流也是瞬时的。
在静电力作用下,原来静止的正电荷总是从高电势向低电势处运动,负电荷则相反。
电池使电路两端具有持续电压,内部形成持续电场,在静电力作用下,正电荷从高电势向低电势运动,看成持续电流。
设问2:电源为什么能提供持续电压呢?
伏打电池分析:Zn和Cu与稀酸接触层内发生化学反应。
接触层放大分析:Zn → Zn2+ 负极
Cu → H1+ 正极
以正电荷定向移动分析,电路中正电荷在静电力作用下→用电器→负极→接触层化学力→高电势→静电力→接触层低电势→化学力→高电势。
结论:在静电力和非静电力作用下,电荷从电路的任一点出发经过电路的不同部分,又回到出发点,开始新一轮的流动,形成持续电流。
设问3:结合上述,电荷定向移动形成持续电流过程,分析做功与能的转化过程。
闭合电路中电源的非静电力做功,把电源的其他形式能转化为电能,而静电力又在用电器和电路电路中做功,把电能转化为其他形式的能。
(二)电动势
结论:
(1)电源是把其他形式的能转化为电能的装置,不同电源转化能量的本领不同。
用电动势描述,即电源电动势高,电源把其他形式能转化为电能的本领强,反之弱。
(2)电动势由电源本身的特性决定的,与电路的工作状态无关。
(3)电动势等于电源没有接入电路时正负极间的电压
(4)电动势和一段电路两端的电压可以有相同的大小和单位,但两者的物理含义完全不同,
通过上述电流形成过程分析,以及静电力和非静电力做功,认识电源的作用,描述电源的物理量
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