古人云,工欲善其事,必先利其器。高中教师要准备好教案,这是每个高中教师都不可缺少的。教案可以让学生们有一个良好的课堂环境,使高中教师有一个简单易懂的教学思路。怎么才能让高中教案写的更加全面呢?以下是小编收集整理的“第2节酶的特性”,希望能对您有所帮助,请收藏。
第2节酶的特性
1.教学目标
知识目标:概述酶的特性和影响酶活性条件的知识体系。
能力目标:进行酶的特性、影响酶活性的条件、控制变量的实验探究活动。
情感目标:养成勇于质疑、自主探究、合作学习的科学探究精神。
2.教学重点和难点
重点:建构酶的特性知识体系,探究影响酶活性的条件。
难点:影响酶活性条件的实验设计与实施
3.课前准备
学生分组实验材料用具:质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液,新鲜的质量分数为20%的猪肝研磨液,质量分数为3%的可溶性淀粉溶液,体积分数为3%的过氧化氢溶液,体积分数为5%的盐酸溶液,体积分数为5%的氢氧化钠溶液,热水,蒸馏水,冰块,碘液,斐林试剂,试管,量筒,小烧杯,大烧杯,滴管,试管夹,酒精灯,三脚架,石棉网,温度计,火柴。
实验小问题、知识应用题及教学流程的演示文稿(PPT)。4.教学流程
4.1建构:酶具高效性
[教师活动]提问:通过Fe3+、H2O2酶催化H2O2分解速率比较的实验探究,同学们已经建构出酶具有什么特性?
[学生活动]酶的催化作用具有高效性。4.2探究活动1:酶具专一性。
[教师活动]提问:假如将H2O2酶催化H2O2分解的实验作如下更改,实验结果又将如何呢?①更换酶──将猪肝研磨液换成淀粉酶。②更换底物──将H2O2换成淀粉液。并请1、2两大组的同学实验探究①,3、4两大组的同学实验探究②。
[学生活动]分组实验。
[教师活动]观察学生实验,若学生有关实验操作不规范,如量取液体的方法不规范等,则予以纠正。同时启发:加底物的量为多少?加淀粉酶或猪肝研磨液的量为多少?如何检测淀粉是否分解?……用以指导学生的实验操作。待学生实验结束后,提问:探究的结果如何?
[学生活动]1、2组“换成淀粉酶后不产生气泡”,3、4组“换成淀粉后变蓝色”。
[教师活动]提问:由此得出的结论是什么?
[学生活动]不同的酶不能催化同一底物反应,同一种酶不能催化不同底物反应。
[教师活动]总结:即每一种酶只能催化一种或一类化学反应。这就是酶的专一性。
[教师活动]提问:有关酶的催化作用,除刚刚探究的受底物的种类和酶的种类的影响外,同学们还有哪些需要进一步探究的问题呢?并提出要求:以小组为单位相互讨论,将问题写在纸上,然后大家一起交流。
[学生活动]相互讨论,罗列问题,并推代表交流问题。如:“会不会受温度的影响”?“会不会受pH的影响”?“会不会受底物浓度的影响”?“会不会受酶浓度的影响”?……
[教师活动]从学生提出的众多问题中,选择“酶的催化作用会不会受pH和温度的影响”两大问题作为进一步探究的问题。4.3探究活动2:pH对酶活性的影响。
[教师活动]提问:“酶的催化作用会不会受pH的影响”的假设是什么?
[学生活动]酶的催化作用受pH的影响。
[教师活动]提出要求:请同桌的两位同学协作,设计以H2O2为底物的验证实验方案,待方案完成后,请自告奋勇投影展示,并对设计方案进行说明。
[学生活动]协作设计验证实验方案。
[教师活动]巡视指导,并通过如下问题引导学生:“本实验的自变量是什么”?“将要控制哪几种pH”?“应选择几支试管”?并即时交待“为了使酶处于过酸、过碱的环境下,建议HCl、NaOH的使用量为1mL”。“一支试管加HCl,一支试管加NaOH,那么还有一支试管如何处理,才能既为中性,又符合对照实验的等量原则”?“能否在没有控制pH之前将猪肝研磨液滴入H2O2中”?……待学生设计基本完成后,让一学生主动上前将设计方案投影展示并加以说明。
[学生活动]投影展示设计方案,并作必要的说明。
[教师活动]待学生展示、说明完毕后,提问全班学生对该同学的方案有无修正意见,若有,则请加入说明。若学生设计程序中出现“未调H2O2的pH就加入猪肝研磨液”,且没有学生能予以修正,教师则启发学生思考“在调pH之前,会不会发生反应”?从而纠正为先调H2O2的pH再滴加猪肝研磨液。通过全体师生共同点评,从中完善出如下的设计方案。
取三支试管编号
1
2
3
分别加入H2O2
2mL
2mL
2mL
分别加入1mL(摇匀)
蒸馏水
HCl
NaOH
分别加入猪肝研磨液
2滴
2滴
2滴
实验结果
实验结论
[学生活动]进行实验。
[教师活动]巡回观察学生实验,并对部分有困难的学生进行指导,如:分别量取2mLH2O2注入1、2、3三支试管,再量取1mLH2O注入1号试管摇匀,再量取1mLHCl注入2号试管摇匀,将量筒洗净,再量取1mLNaOH注入3号试管摇匀,最后向三支试管各滴入2滴猪肝研磨液摇匀,观察实验现象。待学生实验结束后,提问:实验探究的结果如何?
[学生活动]1号试管产生大量气泡,2号试管无气泡产生,3号试管无气泡产生。
[教师活动]由此得出的结论是什么?
[学生活动]酶的催化作用受pH的影响。4.4探究活动3:pH由过酸、过碱恢复到中性,酶的活性是否恢复?
[教师活动]提出问题:处于过酸、过碱环境中的酶,在恢复到中性时,酶的活性是否能恢复呢?
[学生活动]讨论回答:过酸或过碱环境下的酶恢复到中性,酶的活性能够恢复。
[教师活动]提问:验证实验方案如何?
[学生活动]讨论并回答。学生回答的方案可能有如下两种:①将1试管与3试管混合。②往2试管中加1mLNaOH,往3号试管中加1mLHCl。
[教师活动]通过“这两种方案是否都可行呢?”的提问,引起学生展开热烈的讨论。若学生能达成共识最好,若学生争执不休,教师则用如下问题加以启发:①方案如能恢复,能否说明是过酸下恢复,还是过碱下恢复,还是两者都恢复?
这样学生很自然地得出最佳方案。
[学生活动]进行实验。
[教师活动]提问:结果如何?
[学生活动]没有气泡产生。
[教师活动]由此探究可得出什么结论?
[学生活动]处于过酸或过碱环境下的酶恢复到中性,酶的活性不能恢复。
[教师活动]出示pH对酶影响的主体知识体系:酶的催化活性受pH的影响。过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶失去催化活性,且不能恢复。4.5探究活动4:温度对酶活性的影响。
[教师活动]出示“酶的催化作用会不会受温度的影响”的探究问题,并提问:假设是什么?
[学生活动]酶的催化作用受温度的影响。
[教师活动]请学生参照pH探究方案设计格式,以小组为单位,协作设计以60℃为最佳温度的验证实验方案,完毕后,请学生主动上前投影展示并加以说明。
[学生活动]协作设计实验方案。
[教师活动]巡视并通过如下问题进行引导:“能不能用H2O2作为底物”?“将控制几种温度”?“其中一组温度控制为60℃,其他两组温度应控制为多少℃”?“是在控制温度前将酶与底物混合,还是在控制温度后将酶与底物混合”?“为确保酶与底物混合后所控制的温度不发生变化,应如何控制温度”?“由此,应取的试管数和编号方法”?“混合以后要不要保温”?“用什么检测反应有没有进行”?……待学生设计完成后,让一学生主动投影展示设计方案并作说明。
[学生活动]边投影展示设计方案边进行说明。
[教师活动]待学生展示、说明完毕后,提问全班学生对该同学的方案有无修正意见,若有,则请加入说明。若学生设计程序中出现“未控制温度就将淀粉酶加入淀粉液中”和“没有分别控制淀粉酶、淀粉液的温度”,而其他学生又没有对此指出与修正,则启发学生思考“控制温度前就混合,会不会在控制温度前就已经发生反应”?“温度不同的酶与底物混合后,温度还能维持在所控制的温度吗”?从而纠正为先分别对酶与底物控制温度再混合。通过点评,完善出如下设计方案。
取六支试管编号
1
1’
2
2’
3
3’
分别加入1mL
淀粉
淀粉酶
淀粉
淀粉酶
淀粉
淀粉酶
分别保温5min
0℃
60℃
100℃
将两试管混合摇匀
1’加入1中
2’加入2中
3’加入3中
分别保温5min
0℃
60℃
100℃
取出冷却滴加碘液
1滴
1滴
1滴
实验结果
实验结论
[学生活动]进行实验至第一次保温。
[教师活动]巡回观察学生实验,并对部分有困难的学生进行指导,如:先分别量取1mL的淀粉液加入1、2、3号试管,洗净量筒,再分别量取1mL的淀粉酶溶液加入1’、2’、3’试管中。待开始第一次保温后,出示知识应用之1、2题,让学生对前面已建构知识进行应用。
[学生活动]独立解答。
[教师活动]点评学生练习。待保温达5min时,提请进行下一步实验。
[学生活动]将1’加入1中,2’加入2中,3’加入3中,并进行第二次保温。
[教师活动]待开始第二次保温后,出示知识应用之3题,让学生对前面已建构知识进行应用。
[学生活动]独立解答。
[教师活动]点评学生练习。待保温达5min时,提请进行下一步实验。
[学生活动]取出试管,冷却后滴加碘液,观察现象。
[教师活动]提问:结果如何?
[学生活动]1号试管变蓝色,2号试管不变蓝色,3号试管变蓝色。
[教师活动]由此得出的结论是什么?
[学生活动]酶的催化作用受温度的影响。4.6探究活动5:低温、高温下的酶恢复到正常温度,酶的活性是否能够恢复?
[教师活动]针对温度对酶活性影响的实验,同学们有没有需要进一步探究的问题呢?请以小组为单位相互讨论,将问题写在纸上,然后大家一起来交流。
[学生活动]讨论并罗列问题。如,“将处于低温、高温环境下的酶恢复到正常温度,酶的活性是否能够恢复”?“控制其他温度,对酶活性的影响与0℃、100℃有无区别”?……
[教师活动]从学生的许多问题中选择“将处于低温、高温环境下的酶恢复到正常温度,酶的活性是否能够恢复?”的问题进行探究。并提问“对于这个问题的假设是什么”?
[学生活动]将处于低温、高温环境下的酶恢复到正常温度,酶的活性不能够恢复。
[教师活动]提请学生设计验证实验方案。
[学生活动]讨论并回答“将处于0℃、100℃环境下的试管在60℃下保温5min。”同时进行实验。
[教师活动]利用保温这段时间,出示知识应用之4。
[学生活动]独立解答。
[教师活动]点评学生练习。待保温达5min时,终止练习,并提问“结果如何?”。
[学生活动]1号试管蓝色褪去,3号试管蓝色不变。
[教师活动]由此探究可得出什么结论?
[学生活动]将处于低温环境下的酶恢复到正常温度,酶的催化活性会恢复,将处于高温环境下的酶恢复到正常温度,酶的活性不能恢复。
[教师活动]出示温度对酶影响的主体知识体系:酶的催化活性受温度的影响。过高温度会使酶的空间结构遭到破坏,使酶失去催化活性,且不能恢复。低温会使酶的催化活性显著降低,但不会失活,温度恢复,酶的催化活性会恢复。即酶特性的第三点“酶作用条件较温和”。
[教师活动]出示知识应用5。
[学生活动]独立练习。
[教师活动]点评学生练习。5.板书设计
(1)、酶具高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。
(2)、酶具专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(3)、酶作用条件较温和:酶所催化的化学反应一般在比较温和的条件下进行。
(4)、酶活性受温度、pH影响示意图:
高一生物《酶的特性》教案分析
1.知识目标:说明酶在细胞代谢中的特性。
2.能力目标:进行有关实验和探究,学会控制自变量,观察和检测因变量变化以及设置对照组。
3.情感态度价值观:养成勇于质疑、自主探究、合作学习的科学探究精神;培养学生关注社会科技发展和学以致用的意识。
1.教学重点:说明酶的特性。
2.难点:酶的特性探究、实验中控制变量的科学方法。
探究式教学法,讲授法,演示法。
1课时
让学生观看视频:“生物酶牙膏”的广告,并展示课前找到的生活中所用的加酶产品。教师总结导入新课:酶已悄悄融入到我们的日常生活中,它的应用如此广泛肯定跟其特性有密切联系。那么它究竟有什么特性呢?让我们来一起研究吧。
(一)酶具有高效性
教师:引导学生回忆“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验,从这个实验你可以得出什么结论?
学生:过氧化氢酶的催化效率比Fe3+高许多,说明酶具有高效性。
教师:大量的实验数据表明,酶的催化效率是无机催化剂的107-1013倍;正是因为酶的这一特性才使其在生产中得到广泛应用:如在洗衣粉中加入0.2%-0.5%的酶制成合成洗涤剂——加酶洗衣粉,其去污能力大大增强。
设疑:酶还有什么特点呢?
(二)酶具有专一性
教师出示资料:
无机催化剂催化的化学反应的范围比较广,比如酸既能催化蛋白质的水解,也能催化脂肪水解,还能催化淀粉的水解;
多酶片是消化酶制剂,常用于治疗消化不良症,每片含胃蛋白酶不得少于48单位,含胰蛋白酶不得少于160单位,含胰淀粉酶不得少于1900单位,含胰脂肪酶不得少于200单位。
学生阅读后,讨论回答:
为什么许多加酶产品中的酶有多种类型?这说明酶还有什么特性?
学生:酶还具有专一性。
教师:专一性的具体含义是什么?
学生:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
教师肯定学生的回答,并举例解释酶的专一性。
知识应用:小方早晨起来发现昨晚塞进牙缝里的瘦肉丝依然存在,为什么瘦肉丝还没被分解呢?
学生:……。
教师进一步设疑:许多无机催化剂能在高温、高压、强酸或者强碱条件下催化化学反应,酶起催化作用需要怎样的条件呢?引入探究课题:“影响酶活性的条件”,酶活性就是指酶对化学反应的催化效率。
(三)酶的作用条件较温和
由学生阅读加酶洗衣粉背面的使用说明:用温水浸泡后洗涤效果更佳。
教师:通过这个现象,你能提出什么问题?
学生:温度会影响酶的活性吗?
教师:请根据所学知识作出假设。
学生:酶的活性可能受温度的影响。
教师:如何检验做出的假设是否正确呢?
学生:设计实验进行检验。
教师:大家说的很对。接下来就请大家分组讨论,设计该实验方案的。
用幻灯片展示实验材料及用具,让学生6-8人为一组,根据实验材料及用具讨论详细实验方案并将讨论的结果记录下来。期间教师可根据学生的实际情况给予适当提示:该实验中的自变量是什么?如何控制?因变量是什么?如何检测?
讨论结束后教师可选择其中有典型错误的实验方案分析,引导学生讨论、质疑并寻找错误,最终完善该实验方案。
请学生根据此实验结论尝试构建数学模型:绘制温度影响酶的活性函数曲线,并用语言来描述温度变化与酶活性的关系。
知识应用:水果、蔬菜在冰箱中保鲜的原理是什么?
学生:……。
教师出示资料:
经测定,唾液的pH为6.2—7.4,胃液的pH为0.9—1.5,小肠液的pH为7.6。
口腔温度和体温差不多,那么当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后,唾液淀粉酶还具有催化淀粉分解的功能吗?胃中的蛋白酶随食糜进入小肠后还具有催化功能吗?
由学生做出猜想后,教师引导学生把问题转换成“pH能不能影响到酶的活性”。请大家在课下设计“pH对酶活性影响”的实验方案,并去实验室按照预定的方案进行实验。
通过理论分析及实验的预期结果,我们知道了酶的催化作用一般要在温和的条件下进行,这就是酶的第三个特性:酶的作用条件较温和。
总结:
今天我们主要学习了酶的三个特性:高效性、专一性及酶的作用条件较温和,同时还一起设计了“温度对酶活性的影响”的实验方案。在实验设计中一定要控制好变量,避免无关因素对实验结果造成干扰,这样才能得出正确的结果及结论。
酶的特性
一、高效性
二、专一性
三、酶的作用条件温和
小明刚放学回家,就看见奶奶拿着一袋洗衣粉往洗衣盆中倒了许多,然后拿着一暖瓶开水倒入盆中,盆中立刻起了许多泡沫。“您这是干吗?”“我给你洗洗你那个羊毛衫。”小明一看水盆旁边放着“雕牌加酶洗衣粉”。
你觉得小明奶奶的做法对吗?你想对她说些什么?
高一生物教案:《酶的特性》教学设计
一、教材地位和作用
本节课主要讲述酶在生物新陈代谢中的重要作用及其生理特性,教材对酶的本质和特性作了重点介绍。本章本节课内容是高二生物教材的重难点内容。自然界中的一切生命现象皆与酶的活动有关。在本章节中通过探索验证酶的特性的教学过程,培养学生建立科学的思维方法和研究精神。
二、教学目标
1.知识目标
(1)说明酶在细胞代谢中的特性。
(2)进行有关实验和探究,学会控制自变量,观察和检测因变量变化以及设置对照组和重复实验。
2.能力目标
(1) 通过学生主动参与科学探究的虚拟实验活动,使学生掌握科学探究的程序和方法,培养学生创造性思维能力和动手实践的能力。
(2)通过以小组为单位的学习,使学生学会与人交流和合作的能力
3.情感态度价值观
通过对酶的生物活性及其特性的探究性学习,培养学生崇尚科学的态度和实事求是的精神。培养学生知难而进、锲而不舍的顽强的意志品质和勇于探索未知世界、勇于创新的精神。
三、教学重点、难点
1.教学重点
酶的作用、本质和特性
2.教学难点
酶的特性探究、控制变量的科学方法
四、媒体运用
本课使用的媒体主要为电脑投影和实验室仪器。本课的重难点都在于如何使学生掌握实验的原理,实验的操作过程。由于人的认知规律是由感性到理性的,所以本课插入了大量的图片,图表和实验过程的动画软件。酶的第一个特性使用动画直观的显示实验过程,引导学生解决实验中的问题。而第二个特性则应用了模拟实验过程的方法,放手让学生在第一个实验的理论基础上自己设计实验过程和进行实验软件操作。通过小组讨论,全班参与实验操作的评价等方法,让学生加深对实验过程的了解,学以致用。第三个特性则让学生在第一、第二个实验的基础上自行在实验室进行实验的设计和操作,并得出相应的实验结果和实验结论。
五、教学方法和手段
(1)探究式教学法:在教师的指导下,学生主动参与酶的特性的讨论探究活动,亲身体会科学发现过程,领悟科学研究方法。
(2)多媒体辅助教学法:利用多媒体技术,把酶的特性探究实验演示出来,帮助学生形成正确、系统的知识结构。
(3)模拟实验操作法:学生利用计算机,进行模拟的实验操作过程,把本小组设计的实验方案通过计算机呈现,并对结果进行分析。
六、具体的教学过程
(1)引导探究:酶和无机的催化剂相比有什么特殊之处?(2 min)
(2)观看实验动画,回忆实验内容:比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率(2 min)
(3)学生分组讨论
a.为什么实验中要选用新鲜的肝脏?
b.为什么要把肝脏研磨碎?
c.实验中加入对比组会否更好?如果会,应如何设置对比组?(8 min)
教师注意引导学生想到“酶具有生物活性”这一概念,并鼓励学生积极思考、尝试设计对比实验组,让学生在学习的过程中理解实验的方法及设计过程是多样的。
(4)提出问题:既然实验的方法可以是多种多样的,请同学们思考:如何运用以下的实验材料及器材验证酶的专一性?(组织学生进行小组讨论)(3 min)
(5)小组对实验设计方案的讨论包括以下几个方面:(25 min)
a.研究目的
b.作出假设
c.实验过程:实验器材选取、实验步骤、现象的观察与分析、结论
d.表达与交流(讨论组的小组长上台发言,接受其他小组同学的提问;进行实验方案的修改,选出代表进行模拟实验操作。)
教师对小组的探究讨论活动给予鼓励评价,接着引导学生继续深入探讨:小组代表的操作使我们对酶的专一性有了较深的理解,但是我们还需要进一步学习探讨酶的一些其他的特性。
(6)在前一实验的基础上,布置学生利用课余时间小组制定检测酶的作用条件的实验方案。在开展实验前各小组进行实验设计方案的汇报。最后让学生运用实验仪器和药品,设计实验探索酶的作用条件,并用图表表示相应的实验结果。(30 min)
(7)多媒体展示酶需要适宜的条件:为弥补学生自主学习的不足,教师要使用多媒体课件帮助学生对知识进行归纳整理,使学生对知识有一个全面、系统、准确的了解,在头脑中形成系统的知识结构。(10 min)
七、教学反思
1.这节课是根据新课程标准“培养学生科学素养,倡导探究性学习”而设计的。笔者在本节课中设计了三个不同方式、不同程度的探究实验,一个是实验录像的观察,另一个是利用课件模拟酶的专一性实验,第三个是实际的实验探究。第二、第三个实验是在学生已掌握的实验一的方法后,在进一步的思考与讨论中开展的。目的是做到既关注知识结论,更关注知识的发生和发展过程,突出学生学习的主体地位。
2.酶的专一性和酶所需的作用条件实验的设计比较灵活,需要和物质鉴定实验相结合,难度较大,宜以课题小组的形式进行讨论。另外,由于受仪器设备的限制,对于酶的催化作用的原理不宜探究过深。
3.新课标的理念,在于突出发现的过程,学习的过程,发挥学生的主观能动性,调动学生的思维能力。而通过重现和虚拟手段模拟生命现象,是生物科学的一种重要研究方法。在本节课中,通过虚拟实验操作模拟酶的专一性实验验证过程,把抽象复杂的生命现象,转化为直观具体、肉眼可见的过程,既有利于学生理解掌握,同时也培养了学生的动手实践能力和与人合作交流的能力。
湖北省黄梅县第一中学张流柱
【教学内容】
高二《物理》(必修加选修)第二册第十四章第六节。
【问题提出】
师:这节课,首先请同学们用电压表测量不同型号的干电池、蓄电池的电压,并说明测量结果。
生:不同型号的干电池的电压都约为1.5V,蓄电池的电压都约为2V。
师:我们的教材这样讲:“不接用电器时电源两极间电压的大小是由电源本身的性质决定的。为了表征电源的这种特性,物理学中引入电动势的概念。电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。”我给同学们提出一个问题:电动势到底表征电源的什么特性?同学们,你们自己有什么问题吗?
生甲:为什么不同型号的干电池的电压都约为1.5V?
生乙:为什么干电池电压与蓄电池不同?
生丙:电源的电动势为什么等于电源没有接入电路时两极间的电压?
……
师:很好!为了回答以上问题,必须弄清电源的特性。
【学生活动】
一、活动Ⅰ:拆卸废旧干电池、蓄电池,初步弄清它们的构造
师:请大家动手,拆卸废旧干电池、蓄电池,看它们内部有些什么,内部物质是否导电。请注意环境卫生。
生:动手拆卸废旧干电池、蓄电池,测量内部物质是否导电。
师:我们早已知道,电源正极聚集着正电荷,负极聚集着负电荷。现在又知道,干电池、蓄电池的正、负两极之间的物质是导体。同学们对此有什么疑问吗?
生甲:正电荷为什么能够聚集在正极,负电荷为什么聚集在负极?
生乙:聚集在负极的负电荷为什么不经导电物质移向正极?
二、活动Ⅱ:提出设想,构建电源模型
师:这个问题提得相当好!为什么呢?同学们自己说说。
……
生:可能是电源内部存在一种力,不让聚集在负极的负电荷经内部的导电物质移向正极。
师:如果这种猜测是正确的话,这种力会不会是静电力?为什么?
生:不会。因为静电力是使聚集在负极的负电荷经电池内部的导电物质由负极移向正极。
师:很好。我们知道物体通常呈电中性,大家想过没有?为什么正电荷向电源正极聚集,负电荷向电源负极聚集?
……
生:是非静电力作用的结果。
师:对!现在,我们进一步来讨论这样的问题:把带有等量、异号电荷的平行板电容器用导线连接起来,导线中有瞬时电流。要保持导线中有持续的恒定电流,必须怎么办?
生:为了使导线中有持续的电流,必须使两极板间总存在恒定的电压。
师:这时平行板电容器内部场强是否改变?
生:不变。
师:如何保持平行板电容器内部场强不变?就需要……
生:保持两极板所带电量不变。
师:如何保持两极板所带电量不变呢?
生:自然是把经过导线移至另一极的电荷重新“捉”回来,也就是要使从负极经过导线移至正极的等量电子再回到负极。
师:从负极经过导线移至正极的电子再回到负极的路径是在平行板之间还是在平行板的外部?
生:内部。
师:靠什么力?
生:非静电力。
师:通过刚才的讨论,我们知道:如果能使平行板电容器负极经过导线移至正极的等量电子经平行板之间再回到负极,那么平行板之间就必须存在一种非静电力。如果平行板之间存在那么一种非静电力,那么这样的“平行板电容器”就是什么?
生:电源。
活动Ⅲ:归纳总结电源的特性
师:作为电源,必须具备什么条件?
生:内部必须存在非静电力。
师:电源内部的非静电力作用于电荷,将产生什么效果?请大家讨论一下,然后回答。
生:由于非静电力总是不停地把正电荷由电源负极移至正极,或者把负电荷由电源正极移至负极,电源正极将聚集着正电荷,负极聚集着负电荷,在电源内部形成电场。
师:如果电源没有接入外电路呢?
生:在非静电力作用下,正电荷向电源正极移动,负电荷向电源负极移动,电源正负两极电荷量将逐渐增多,两极间电场将逐渐增强。
师:电源两极间电场能否无限增强?为什么?
生:不能。因为,电源两极之间形成了电场,电荷在移动过程中还要受到阻碍它运动的电场力作用,且阻碍它运动的电场力将逐渐增大。最终非静电力和静电力平衡,两极间电场的场强也就保持不变了。
师:现在大家是否知道不同种类的电源,没有接入电路时,用电压表测得的两极间电压不等的原因了?认真思考、讨论,然后回答。
……
生:由于不同种类的电源内部非静电力的大小不同,两极间电场的场强也就不同。所以不同种类的电源两极间电压不等。
师:相当好!请同学们再用能量的观点讨论、说明电源的特性。
……
生:非静电力使正电荷由电源负极移至正极,对电荷做正功;电荷在移动过程中受电场力阻碍作用,要克服电场力做功。非静电力做功使其他形式的能转化为电能。从能的转化观点看来,电源就是把其他形式的能转化为电能的装置。
师:不同的电源把其他形式的能转化为电能的本领相同吗?为什么?
生:不同。因为对不同的电源来说,非静电力一般不同,它把同样多的正电荷从负极移至正极所做的功,一般是不同的。在移送电量相等的情况下,非静电力做的功越多,电源把其他形式的能转化为电能的本领也就越大。
活动Ⅳ:寻找论据,深入探究电源的特性
师:电动势就是表征电源把其他形式的能转化为电能的这种本领的物理量。课后,请同学们查阅有关电源资料,弄清如下几个问题:①常见的有几种电源?内部靠什么作用使得电源正极集聚着正电荷负极集聚着负电荷?②常见电源分别将什么形式的能量转化为电能?③什么是电源的电动势?④电源的电动势为什么等于电源没有接入电路时两极间的电压?
【表达交流】
在弄清上述问题的基础上,结合课堂上的讨论,写一篇小论文,题为《电源的特性》。
点评:
电动势的概念是掌握闭合电路欧姆定律的基础和关键,是高中物理电学部分难以理解的概念之一。电动势概念成为教学难点的原因:从电动势概念的本身来看,电动势概念十分抽象,建立电动势概念涉及到的其他概念多,关系复杂。例如非静电力、静电力、非静电力做功、克服非静电力做功、能量转化、动态平衡等等,很容易造成学生思路混乱。从学生这方面看,大多数中学生的抽象思维能力还比较低,对于电池、蓄电池的化学作用和发电机的电磁作用,在学习电动势这一概念时,学生认识还不多,知识储备不够。另外,学生对电源的感性认识也十分匮乏,虽然经常接触干电池等电源,但是对电源的感知仅限于外观。鉴于以上原因,十多年以来,中学物理课本都没有阐述清电动势的物理意义,更没有建立电动势的概念,这给学生掌握闭合电路欧姆定律造成了重大障碍。这节课采用探究教学,让学生动手,解剖电池,丰富学生的感性认识,培养学生的实践能力;启迪学生思维,培养提出问题、解决问题能力;在较短的时间内,学生自主进行了大量的思维活动,明确了电动势的物理意义;将对电源的特性的进一步探究,以建立电动势确切、科学的概念延伸到课外,既能使学生较深入地理解电动势的概念,又没有冲淡教学重点。这种课内外相结合探究同一问题的做法,在探究教学上具有一定的创新。(点评者:吴吉成)
文章来源:http://m.jab88.com/j/16415.html
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