電源特性的探究

生：由于非靜電力總是不停地把正電荷由電源負極移至正極，或者把負電荷由電源正極移至負極，電源正極將聚集著正電荷，負極聚集著負電荷，在電源內部形成電場。

師：如果電源沒有接入外電路呢?

生：在非靜電力作用下，正電荷向電源正極移動，負電荷向電源負極移動，電源正負兩極電荷量將逐漸增多，兩極間電場將逐漸增強。

師：電源兩極間電場能否無限增強?為什么?

生：不能。因為，電源兩極之間形成了電場，電荷在移動過程中還要受到阻礙它運動的電場力作用，且阻礙它運動的電場力將逐漸增大。最終非靜電力和靜電力平衡，兩極間電場的場強也就保持不變了。

師：現在大家是否知道不同種類的電源，沒有接入電路時，用電壓表測得的兩極間電壓不等的原因了?認真思考、討論，然后回答。

……

生：由于不同種類的電源內部非靜電力的大小不同，兩極間電場的場強也就不同。所以不同種類的電源兩極間電壓不等。

師：相當好!請同學們再用能量的觀點討論、說明電源的特性。

……

生：非靜電力使正電荷由電源負極移至正極，對電荷做正功；電荷在移動過程中受電場力阻礙作用，要克服電場力做功。非靜電力做功使其他形式的能轉化為電能。從能的轉化觀點看來，電源就是把其他形式的能轉化為電能的裝置。

師：不同的電源把其他形式的能轉化為電能的本領相同嗎?為什么?

生：不同。因為對不同的電源來說，非靜電力一般不同，它把同樣多的正電荷從負極移至正極所做的功，一般是不同的。在移送電量相等的情況下，非靜電力做的功越多，電源把其他形式的能轉化為電能的本領也就越大。

活動ⅳ：尋找論據，深入探究電源的特性

師：電動勢就是表征電源把其他形式的能轉化為電能的這種本領的物理量。課后，請同學們查閱有關電源資料，弄清如下幾個問題：①常見的有幾種電源？內部靠什么作用使得電源正極集聚著正電荷負極集聚著負電荷?②常見電源分別將什么形式的能量轉化為電能?③什么是電源的電動勢?④電源的電動勢為什么等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓?

【表達交流】

在弄清上述問題的基礎上，結合課堂上的討論，寫一篇小論文，題為《電源的特性》。

點評：

電動勢的概念是掌握閉合電路歐姆定律的基礎和關鍵，是高中物理電學部分難以理解的概念之一。電動勢概念成為教學難點的原因：從電動勢概念的本身來看，電動勢概念十分抽象，建立電動勢概念涉及到的其他概念多，關系復雜。例如非靜電力、靜電力、非靜電力做功、克服非靜電力做功、能量轉化、動態平衡等等，很容易造成學生思路混亂。從學生這方面看，大多數中學生的抽象思維能力還比較低，對于電池、蓄電池的化學作用和發電機的電磁作用，在學習電動勢這一概念時，學生認識還不多，知識儲備不夠。另外，學生對電源的感性認識也十分匱乏，雖然經常接觸干電池等電源，但是對電源的感知僅限于外觀。鑒于以上原因，十多年以來，中學物理課本都沒有闡述清電動勢的物理意義，更沒有建立電動勢的概念，這給學生掌握閉合電路歐姆定律造成了重大障礙。這節課采用探究教學，讓學生動手，解剖電池，豐富學生的感性認識，培養學生的實踐能力；啟迪學生思維，培養提出問題、解決問題能力；在較短的時間內，學生自主進行了大量的思維活動，明確了電動勢的物理意義；將對電源的特性的進一步探究，以建立電動勢確切、科學的概念延伸到課外，既能使學生較深入地理解電動勢的概念，又沒有沖淡教學重點。這種課內外相結合探究同一問題的做法，在探究教學上具有一定的創新。（點評者：吳吉成）