1.4 电源与电源电动势（教案）-《电工基础》同步精品课堂（人邮版·第4版）

《电路的基本知识—电源与电源电动势》教案 课 题 1.4 电源与电源电动势 课 型 理论 课 时 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 在《电工基础》里，本节知识点是关键基石。电源知识开篇，多种电源实例展示，助学生构建直观认知，理解电能转换本质，外、内电路划分清晰电路架构。以水路类比电路，巧妙降低理解难度，深化电源作用原理。新能源汽车引入极具时代性，既拓展应用视野，关联现实能源议题，又回扣电源动力，为后续学习如电源电动势铺垫。电源电动势作为核心理论升华，从电源力做功切入，公式推导严谨，为深入探究电路能量转换、分析电工问题筑牢根基。 学情分析 对于中职学生而言，本节知识学习既有优势也有挑战。优势在于，丰富的电源实例贴近生活，如常见的干电池，能激发他们的学习兴趣，使其快速融入课堂，且水路类比电路的直观演示，符合中职生动手强、形象思维佳的特点，易于理解电源原理。但也存在难点，新能源汽车动力电源涉及较复杂的技术原理，学生知识储备有限，理解深度可能不足。在电源电动势推导上，中职生抽象思维相对薄弱，对电源力做功及公式的理解需教师多引导、多举例，通过实践操作辅助理论消化，帮助学生突破难点。 学习目标 1.学生能识别多种常见电源，阐述其能量转换，如说出干电池将化学能转电能。 2.理解电路构成，能通过水路类比清晰解释电源维持电流原理。 3.掌握电源电动势概念，会运用公式计算，明晰其与电源力做功关系。 学习重难点 重点：1.识别各类常见电源，详述其能量转换过程，如蓄电池。 2.借助水路类比，透彻理解电源维持电流机制。 难点：1.深入领会电源电动势内涵及与电源力做功关联。 2.对比分析新能源汽车动力电源优劣及发展瓶颈。 教学方法 讲授法、讨论法、小组合作、任务驱动 课前准备 1.准备各类电源实物，如干电池、蓄电池等。 2.收集新能源汽车相关资料与视频。 3.制作电路成因和电源电动势的演示课件。 教学媒体 PPT、微视频 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 1.4.1电源 定义： 是把其他形式的能转换成电能的装置。电源的种类很多，如干电池、蓄电池、发电机、光电池等。 在电路中，电源以外的部分叫外电路，电源以内的部分叫内电路。电源的作用就是把正电荷由低电位的负极经内电路送到高电位的正极，内电路和外电路连接成闭合电路，这样外电路中就有了电流。 老师播放视频演示电路成因，所示为一个闭合的水路，水槽 B处的水由水泵从低处送到高处的水槽 A，再由水槽 A从高处流向低处的水槽 B。 讲解：在这个水路中，如果水泵不工作，水路中就没有水流，也就是说水泵是这个水路的水源。电路也类似，所示为一个闭合的电路。当正电荷由干电池正极A经外电路移到负极B 时，与负极 B上的负电荷中和，使A、B两极板上聚集的正、负电荷数减少，两极板间电位差随之减小，电流随之减小，直至正、负电荷完全中和，电流中断。为保证电路中有持续不断的电流，就需要干电池把正电荷从负极 B源源不断地移到正极 A，保证 A、B两极间电压不变电路中才能有持续不断的电流，干电池是这个电路的电源。 让学生认真听讲，做好笔记。观察图形演示，加深对电源的理解，记录重点内容。思考电流的成因。 认真观察教师的实验演示和视频讲解，记录关键信息和重点知识。 积极参与小组讨论，与小组成员分享自己在预习和观察电路。倾听他人的意见和见解，共同探讨问题。 让学生准确理解电源的概念及作用，为后续学习电源电动势打下基础。帮助学生明确学习目标和培养分析能力。实验演示和视频讲解能够将电路知识直观地呈现给学生，帮助他们更好地理解电路成因及作用 活动二： 调动思维 探究新知 通过视频学习新能源应用，新能源一般包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能和核能等。新能源技术是高技术的支柱，包括核能技术、太阳能技术、磁流体发电技术、地热能技术、海洋能技术等。汽车行业已成为世界上最大的能源消耗和污染行业之一，要解决能源消耗与环境污染问题就应该先从汽车行业抓起。因此，新能源汽车应运而生。正在充电的新能源汽车新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进，具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车等。从全球新能源汽车的发展来看，其动力电源主要包括锂离子电池、镍氢电池、燃料电池、铅酸电池、超级电容器，其中铅酸电池、超级电容器大多以辅助动力源的形式出现。与传统汽车相比，新能源汽车的动力电源不管是从成本、动力还是续航里程上都有不少差距，这也是制约新能源汽车发展的重要原因。在外电路中，电场力把正电荷由高电位经过负载移动到低电位。那么，在内电路中，也必定有一种力能够不断地把正电荷从低电位移到高电位，这种力称为电源力。   观看视频学习新能源应用，学习其他新能源，了解要解决能源消耗与环境污染问题就应该先从汽车行业抓起。 小组讨论和全班交流环节可以促进学生之间的思想碰撞和合作学习，培养学生的团队协作能力、沟通能力和批判性思维。在讨论过程中，学生能够从不同角度思考问题，分享各自的经验和见解，拓宽思维视野，加深对知识的理解和记忆。 使学生认识到新能源的特殊性和便利性，深入理解新能源及其分类，激发学生对生活中新能源应用的关注。 活动三： 调动思维 探究新知 1.4.2电源电动势 因此，在电源内部，电源力不断地把正电荷从低电位移到高电位。在这个过程中,电源力要反抗电场力做功,这个做功过程就是电源将其他形式的能转换成电能的过程。对于不同的电源，电源力做功的性质和大小不同，衡量电源力做功能力的大小的物理量称为电源电动势。 在电源内部，电源力把正电荷从低电位(负极)移到高电位(正极)反抗电场力所做的功V与被移动电荷的电荷量q的比值就是电源电动势，用公式表示为 公式中:E--电源电动势，单位是伏特(V); W- --电源力移动正电荷做的功，单位是焦耳(J) Q---电源力移动的电荷量，单位是库仑(C)。 通过实验探究、类比理解和概念推导等活动，让学生从多个角度构建电源电动势的知识体系。实验活动提供了直观的现象，类比活动帮助学生建立起抽象概念与生活实际的联系，推导活动则让学生深入理解概念的本质和物理意义，使学生能够全面、深入地掌握电源电动势这一物理概念。 在这些学生活动中，注重培养学生的观察能力、实验操作能力、数据处理能力、类比思维能力、逻辑推理能力和问题解决能力。这些能力对于学生学习物理知识以及未来的科学研究和工程实践都具有重要的意义。 活动四： 巩固练习 素质提升 本次课主要学习了电源与电源电动势相关知识。电源能将其他形式能转化为电能，种类多样。电源电动势衡量电源力做功能力，通过公式 E = W/q 计算。还了解新能源汽车及其动力电源，认识到其发展的机遇与挑战。 学生跟随教师的总结回顾，对照自己的笔记，对重点知识进行再次梳理和记忆，加深对知识的理解。对于自己仍然存在疑问的地方，及时向教师提问，确保对本节课知识的全面掌握。 帮助学生梳理本节课的知识框架，强化重点知识的记忆，解决学生在学习过程中存在的疑惑，使学生对所学知识有更清晰、更深入的理解，为后续的学习和实践打下坚实的基础。 课堂小结 作业布置 1.列举三种常见电源，简述其能量转化原理 2.对比传统与新能源汽车动力电源优劣 3.已知 W、Q 值，计算电源电动势并写单位 板书设计 主板书： 一、电源 定义：将其他形式能转换为电能的装置。 举例：干电池、蓄电池、发电机、光电池。 电路构成 外电路：电源以外部分。 内电路：电源以内部分。 电源作用 搬运电荷：将正电荷从负极经内电路送正极。 形成电流：维持闭合电路电流持续。 类比演示：水路（水泵类比电源）。 新能源汽车关联 新能源应用：列举常见新能源。 汽车行业变革：新能源汽车诞生原因。 动力电源概览：各类新能源汽车动力源。 副板书： 二、电源电动势（预铺垫） 1.电源内部做功：电源力反抗电场力做功。 2.电动势概念引入：衡量电源力做功能力。 教学反思 本次教学通过实物举例、电路类比水路等方式讲解电源知识，学生对电源定义、电路构成及作用理解较直观，新能源汽车板块激发了学习兴趣。但仍有不足：一是理论讲解偏多，如电源电动势推导，部分学生似懂非懂，后续应增加互动实验，助力理解；二是对学生知识迁移引导欠缺，新能源汽车动力电源对比传统汽车后，未深挖可改进方向。后续教学要优化节奏，强化实践与理论融合，培养学生深度思考、知识运用能力。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$