电动势·教案.doc

电动势·教案

一、教学目标
1．在物理知识方面的要求：
（1）巩固产生恒定电流的条件；
（2）理解、掌握电动势的概念。
2．在物理方法上的要求：
初步培养从能量和能量转化的观点分析物理问题的方法。
二、重点、难点分析
重点和难点都是电动势的概念。
三、教学过程设计
（一）复习提问
在电场中（以匀强电场为例），一检验电荷从静止开始，只在电场力作用下，将如何运动？在运动过程中，什么力做功，能量如何转化？
欲使检验电荷逆着所受电场力的方向运动，需要什么条件？在运动过程中，什么力做功？能量如何转化？
目的：为引入非静电力做功和电动势的概念做铺垫。
（二）引入新课
有两个导体A和B，其电势分别为UA和UB，若UA＞UB，当用一导线将A、B两导体相连接时，有什么现象发生？

为保持导线上有持续不断的恒定电流，应采取什么措施？
前面讲过产生恒定电流的条件是：（1）有可以自由移动的电荷；（2）在导体两端有恒定的电势差。
下面我们就是要研究如何维持导体两端有恒定的电势差。
（三）主要教学过程
1．正电荷从电势高的导体A流向电势低的导体B，使得导体A正电荷减少，其电势降低；导体B的正电荷增加，其电势升高，导体A、B的电势差逐渐减少。此过程中是电场力做功，电势能减少，电能转化为其他形式的能量。
2．欲保持导体A、B的电势差恒定，需想办法将从导体A流向导体B的正电荷从导体B不断地移回导体A，使导体A的电势UA不降低，导体B的电势UB不升高，即A、B两导体间的电势差UAB=UA-UB保持恒定。
3．在上述过程中，电场力做负功，电势能增加，是其他形式的能量转化为电能的过程。也就是说一定是某种力克服电场力做正功，这种力一定不是静电场中的电场力，我们将这种力称为非静电力。我们将具有这种性质的装置叫做电源。
电源中的非静电力可以将正电荷从电源的负极（电势低处）移向电源的正极（电势高处），维持电源两极间有恒定的电势差。
从能量转化的角度说，由于有非静力做功，其他形式的能量转化为电能。
4．为了定量地描述电源内非静电力做功的本领，我们引入电动势的概念。
将电量为q的正电荷，从电源的负极移向电源的正极的过程中，电源的非静电力所做的功W非与被移送的电荷的电量q的比值W非／q叫做电源的电动势E，即

在国际单位制中，电动势的单位是焦／库，即伏特，与电势、电势差的单位相同。
电动势是描写电源性质的一个物理量，它是描写电源内非静电力做功本领的物理量。功是能量转化的量度，从能量转化的角度，也可以说电源的电动势等于电源内移动单位电荷时其他形式的能量转化为电能的多少。
5．不同类型的电源中，非静电力的来源不同。例如在化学电池中，非静电力是某种化学作用；在发电机中，非静电力是一种电磁作用。在化学电池中，非静电力做功，是将化学能转化为电能的过程，在发电机中，非静电力做功是将机械能转化为电能的过程。
6．非静电力将正电荷从负极移向正极的过程中，在电源内部，电流的方向是从负极到正极，即从电势低处流向电势高处。在电源内有电流，电源对电流有阻碍作用，所以电源内有电阻，叫做电源的内电阻r。电源的内阻r也是描写电源性质的一个物理量。
（四）课堂小结
1．电源是保持两极间有恒定电势差的装置，它的主要性质是电源内的非静电力做功，从能量转化的角度，将其他形式的能转化为电能。
2．描写电源的性质的物理量有电动势和内电阻。
3．在电源内部电流方向是从电势低处流向电势高处。
（五）布置作业
书面作业（略）
思考题：当电源不接外电路时（断路时），非静电力与电场力有什么关系？当电源接上外电路时，在电源内部非静电力做的功W非与在外电路中电场力做的功W电有什么关系？
目的：为下节课讲闭合电路欧姆定律做铺垫。