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視頻標簽：恒定電流,電動勢
所屬欄目：高中物理優質課視頻
視頻課題：高中物理人教版選修3-1第二章恒定電流 2電動勢-浙江省桐廬中學
教學設計、課堂實錄及教案：高中物理人教版選修3-1第二章恒定電流 2電動勢-浙江省桐廬中學
電動勢教案
一、教材內容分析
《電動勢》是選修3-1《恒定電流》第二節的內容，高中階段有著重要的作用：一方面在本章的學習中起著承上啟下的作用，是學習閉合電路的歐姆定律、測電源的電動勢和內阻等內容的基礎；另一方面，電動勢本身是高中階段的一個重點概念，也是一個很難理解的概念。教材為了面向所有學校的大多數學生，所以降低了難度，新版教材將電動勢的概念和閉合電路的歐姆定律分開。這一方面是為了體現電動勢這一概念的重要性，一方面也是為了適當的降低難度，以最易理解的方式將概念呈現給學生。但是學生還是覺得難懂，主要是這個模型和概念過于抽象，平時很難體驗到，而且這個簡易模型也很容易造成部分學生對教科書P60頁圖2.7-2的不理解。如何降低概念的難度，從實際出發讓學生體驗建模的過程，以及電動勢的概念過程是教師應該去努力思考與突破的。
二、教學目標（知識，技能，情感態度、價值觀）
1.知識與技能
（1）知道靜電力和非靜電力概念，通過分析能解釋電源內部電荷定向移動的原因。 （2）通過學習能掌握電動勢的概念及單位。 （3）知道電池的三個重要參數。 2.過程與方法
（1）通過對化學原電池內部的分析，進一步體驗物理建模的方法。
（2）通過對電池內部非靜電力做功與電荷量的關系能體會出比值定義法在物理學中的應用。 3.情感、態度與價值觀
通過對原電池內部的分析、電路中的供求關系、電動勢的命名進一步體會物理與化學、政治、心理學的關系，感悟學科整合的趨勢。
三、學習者特征分析
筆者所面對的是重點中學重點班的學生，學生的素質相對較高，有一定的建模能力和理解能力。看到電池，學生能自然聯想到化學所學的知識，但是由于傳統物理與化學課堂的局限性，并不能自主的將二者的關系融會貫通。他們知道“由于存在物理學中的電勢差，所以電子會定向移動”，但是這個電勢差是從哪里來的呢？學生并不清楚。在學習之前就知道“由于化學反應，化學能轉化為電勢能”，可是這個化學反應發生在哪里，是怎樣反應的呢？也不是很清楚。也就是說在學生的頭腦中所學的知識是斷檔的，是互相分離的。學生知道他們內在一定存在某種聯系，可是具體怎樣的又弄不清楚。這對學生能力的提高是很不利的。這個時候就迫切的需要有人講二者將其聯系起來，從提高學生的核心素養來說是十分必要的。
四、教學策略選擇與設計
1.體驗建模過程，得出電源實質
“新課標”指出：學生是學習的主體，在教學中要授人以漁而不是授人以魚。所以本節課筆者并沒有直接給出電源的模型。而是從最簡單的原電池出發，分析內部結構，將薄層放大，建立物理模型。讓學生體會物理建模的過程。然后經過定量的分析得出電源的作用，同時作圖為下面分析電動勢做鋪墊。學生通過建模和分析關系自主的總結出電源的概念。
2.思維探究分析，得出電動勢含義
“新課標”明確指出：要變單一、被動、接受的學習方式為合作、主動、探究的學習方式。電動勢這個概念我會從對比實驗入手，讓學生通過理論探究的方式得出，不同電源把其他形式的能轉化為電能的本領是不同的。然后通過分析前面得出的W非與q的圖像探索出描述這一本領的方法。
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五、教學過程
教學過程
教師活動
學生活動
設計意圖及資源準備
一、實驗引入，初步感知
1、演示一組對比實驗（附圖1,2）
引導學生總結出電源與電容器比較的特點。
問題1：問題1：小燈泡與
電容器相連，小燈泡閃一下，
說明電路中有什么流過？ 問題2：小燈泡與電池相連，小燈泡能持續發光，說明電路中有什么樣的電流流過？
問題3：是誰提供了這個持續的電流呢？
問題4：這組對比實驗能說明什么問題呢？
從理論上初步分析上一節的圖片（附圖3），探究電源的作用。從而引出對電源本質的探究。
1、分析討論，能
在老師的問題提
示下分析出電源的特點是能為閉合電路提供持續
的電流。 2、
思考電源內部應該是如何工作的。
心理學研究表明：當所研究的問題與學生熟悉的生活場景越接近的時候，學生的接受度越高。面對電動勢這樣一個及其抽象的物理概念，筆者從上節課所學的“電源是提供持續電流的裝置”入手，抓住“持續電流”做文章，進行對比實驗，并設計了一系列簡單的問題，即讓學生引起思考，又不會覺得太難，注重問題驅動與思維的引領，讓學生很自然的帶著問題來進行本節課的學習。
二、電源
1、展示各種電池，并與學生找出最簡單的電池——原電池進行原理研究。 2、演示原電池使音樂元件工作的實驗，引導學生總結出實驗現象能證明原電池可以為閉合電路提供持續電流。
3、分析原電池構造，幫助學生找到本節課所要研究的“薄層” 4、通過分析“薄層”，建立物理模型，從理論上推導出非靜電力的存在。
5、與學生一起進行定量分析，能總結出電源內部的能量轉化情況。并幫助學生畫出W非與q的圖像，為下一步學習電動勢做鋪墊。 6、與學生一起總結電源的概念以及電路中的供求關系。 7、向學生介紹內阻的概念。
1、通過思考，能找出最簡單的電池。
2、分析用電元件工作的原因。
3、自主分析，能從理論上推導出非靜電力的存在。
4、感受電源內部模型建立的過程。
5、在老師的引導下能總結出電源的概念。
6、知道內阻的存在。
其實在學習之前學生對電源的概念就有了一定的了解，他們知道“由于存在物理學中的電勢差，所以電子會定向移動”，但是這個電勢差是從哪里來的呢？學生并不清楚。知道“由于化學反應，化學能轉化為電勢能”，可是這個化學反應發生在哪里，是怎樣反應的呢？也不是很清楚。也就是說在學生的頭腦中所學的知識是斷檔的，是互相分離的。這就造成學生的頭腦中所學的知識是斷檔的，是互相分離的。學生知道他們內在一定存在某種聯系，可是具體怎樣的又弄不清楚。這對學生能力的提高是很不利的。這個時候就迫切的需要有人講二者將其聯系起來，從提高學生的核心素養來說是十分必要的。
針對這一狀況，老師從并沒有直接給出電源的概念。而是從最簡單的原電池出發，通過實驗證明電路中電流的存在，然后建立物理模型，讓學生從理論角度總結出非靜電力的存在。使學生體驗物理建模的同時，能夠將物理與化學融會貫通，進一步提高自己的能力。
同時，引導學生畫出非靜電力做功與電量間的函數圖像，為下一步學習電動勢做好鋪墊。
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三、電動勢 1、展示對比實驗，進行理
論探究，引導學生總結出電源把其他形式的能轉化成電能的本領是不同的。 2、講解本領的含義，幫助學生探索描述電源本領大小的物理量。 3、對電動勢的含義進一步進行講解。 4、通過分析，幫助學生進一步理解電動勢的物理意義。 5、設計問題，檢測學生對電動勢的含義是否理解。 6、展示三個不同型號的干電池，問學生的這三個電池的區別。 7、介紹三種電池的區別和容量一次的物理含義。
1、分析對比實
驗，總結出實驗
說明的問題。
2、分析電源的本
領與時間、外單
路、電源是否接
通有無關系。
3、探尋描述電源
本領的物理量。
4、比較不同電池
電動勢的大小。
5、說出電動勢
1.5v的含義。
6、分析型號不同
的電池的區別。
7、體會電池容量
的含義。
電動勢是一個非常抽象的物理量，如果直接給出對學生來說會顯得很生疏、突兀。雖
然機械記憶也能記住這個概念，但是很難使
學生的能力得到提高。針對這一情況，筆者
并沒有用傳統的方法進行講解，而是按照所
要研究的問題為中心，設計了一系列的有邏
輯性很強的由淺入深的問題，通過這些問題
進行師生間的對話。先設計一組對比實驗，
引發學生思考，使學生體會不同的電源本領
是有強弱之分的。再用類比的方式研究決定
本領的因素，那么接下來探究影響電源本領
的物理量就顯得順理成章了。在上面圖像的
基礎上很容易得到描述電源本領強弱的物理
量。這一環節，教師用簡單的問題引導學生
從思維的走向出發去探究電動勢的來源。通
過這些對話再配合生活中常見的實驗引發學
生的思考。目的就是我不奢望把你教會，我
要努力把你問懂。通過問題引發學生的思考、
討論和總結。學生思考問題的過程就是認知
建立的過程，把所要研究的問題搞清楚了其
實知識自然也就理解了。這樣的學習方式更有助于學生核心素養的養成。
五、本課小結
1、與同學共同總結本節課所學的內容。
2、提出“電動勢是不是電壓？”這一問題引發學生思考、總結，從而檢測學生是否已經掌握了電動勢這一概念。同時通過這一問題的討論進一步加深學生對電動勢的理解。 1、總結本節課所學知識。 2、分析對比電動勢與電勢差的區別。
普通的課堂小結總是顯得枯燥與乏味，學生只是在對課堂學習過的知識做機械的重復。如何使小結引發學生思考，加深對所學內容的理解，一直是筆者所追尋的。為此，筆者在小結環節加入“電動勢是不是電勢差”問題探討。可以檢測學生對電動勢否真掌握，同時也能加深學生對電動勢本質的理解。
六、課后延伸
1、展示水果電池。
2、與電壓表相連，讓學生觀察讀數。
3、提問：如果水果電池與小燈泡相連，小燈泡能否發光？
4、實驗驗證，問學生不發光的原因。
5、鼓勵學生設計出能讓小燈泡發光的水果電池
1、能讀出水果電池的電動勢。 2、分析小燈泡不亮的原因。 3、設計能使小燈泡發光的水果電池。
通過水果電池的展示，引發學生的好奇心與學習興趣，使學生在課后做足夠的思考，從而進一步加深對電動勢和電源參數理解的同時，也為后面的串并聯電路的學習打下良好的基礎。
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附圖：
下圖為第一組對比實驗電路圖
下圖為第二組對比實驗電路圖（其中電源一、二均有四節同一品牌、同一型號的全新干電池組成，電源一是由四節電池串聯，電源二是由三節串聯，一節反向連接。）
視頻來源：優質課網 www.jjlqy.cn
