《电动势》教学设计

陈熹

电动势不仅仅是章节的难点，也是整个电学中的难点和重点之一。电源内部结构对接下来的闭合电路的研究有重要的基础作用。教材中给出了电动势的定义式，如果直接将电源电动势这一名词告诉学生，可以节省很多教学时间，但学生始终不会对这一概念有教深入的理解，而可能出现“记概念”的情况。

由于物理必修二对“通过做功研究能量”的思想都有阐述和铺垫，学生具有一定的认识基础。同时，能量关系是电动势这个概念的实质。所以运用这种功能关系的观点来学习电动势，采用一系列的类比，形象地展示电源内部不可直观的功能变化，既可以使学生对电源电动势有深刻理解，同时也可以很好地培养学生理性思维的习惯。

一、创设情境，引入新课

首先展示一个简单的用电器（蜂鸣器），让学生回答如何使蜂鸣器发出声音。然后将蜂鸣器接到接到电容器、太阳能电路板、柠檬电池两端，分别闭合开关。接着演示实验，引导学生描述现象，分析原因。学生通过观察实验，猜测实验现象产生的原因，并对现象的对比产生疑问。

同一个外电路，接入不同的“装置”两端，会产生不同的现象。 这些“装置”是如何工作的？他们之间又有什么共性和不同？

引出新课内容：研究电源。

设计意图：用柠檬电池和太阳能电路板引入课题可以使课堂生活化。同时三组小实验形成对比，为下文的讲解铺垫。实验中的电路简单易懂，方便学生理解、提出疑问和思考，提高学习兴趣。

二、模型类比，化难为易

结合电源内部不可直观测量和电路整体性特点，引导学生用多用电表测量电路外电路电势（外电路由粗细均匀电阻丝组成），并绘制外电路电势变化曲线图，初步了解外电路的电能消耗。

结合以前知识点，引导学生结合动画分析闭合电路外电路的电场分布和正电荷运动情况。结合外电路电势呈线性降低的结果，构建简单电路模型，逐步得到，电源内部正电荷要从低电势点走向高电势点，电场力阻碍正电荷的运动。

通过滑梯—升降机模型，以与重力方向相反的“非重力”将滑梯底端喜洋洋带到滑梯顶端，引导学生类比得知电源中存在与电场力方向相反的非静电力。

通过分析滑梯—升降机模型，让学生类比总结电路中的功能特点。

设计意图：运用电路模型结合动画，可让学生形象地感知，并容易记忆；采用类比的方法，培养学生的知识迁移能力，使抽象的知识形象化。

三、归纳总结，建立概念

感性比较三峡水电站和干电池的做功本领（学生易得出发电量大做功本领就大的结论）。

再让学生上讲台玩一个吹乒乓球的小游戏，男生女生把不同质量的球从斜面底端吹到顶端来比较二者做功的本领。通过总结游戏的公平性，归纳出比较电源做功的本领的关键是让电源移动等量电荷。

通过上述总结，尝试比较柠檬和干电池的做功能力的强弱（让二者都搬1C正电荷，比较其非静电力做功的大小），从而得出电动势数值大小的表达式，也就是其定义式。

设计意图：通过一个简单的游戏推倒学生日常一些感性的判断，在类比得出如何比较不同电源做功的本领；通过简单的数字的计算，把“等量的电荷”取为“单位电荷”可以方便计算，同时将比值定义法的特点进行巩固，使学生了解比值定义的物理定义的思维，亲历物理概念的构建过程。

四、联系生活，拓展应用

图片展示现实生活中新开发的新型电源，指导学生参与实验，引导学生观察实验现象。让一名学生体验人体电池实验，全班同学观察检流计指针的偏转并尝试用所学原理解释发电过程。

提出课后思考：科学家发明了“人体运动电池”，我们还可能发明什么更加环保和实用的电池？

设计意图：增长学生见闻，丰富课堂，使学生敢于发散思维，突破定势的想法。培养学生收集材料和独立解决问题的能力。

责任编辑 罗 峰