一、教学设计背景概述

1.教材分析

本节课主要讲解电池的分类、结构、能量转化以及各种发电方式中的能量转化，旨在通过本节课的学习，让学生初步建立能量及能量转化的科学观念。

2.学情分析

电池在日常生活中应用较多，学生对电池有一定的了解，但是对电池的结构和能量转化了解较少，对发电方式和发电过程中的能量转化了解更少。

3.教学目标

(1)了解生活中常用电池的分类及干电池的结构，了解电能产生过程中能量的转化。

(2)让学生经历自主学习和分组实验过程，提高环保意识，进一步强化动手、交流合作的能力，体验知识形成的过程。

(3)强化学生的科学态度与责任，初步建立能量及能量转化的科学观念。

4.教学重点

电池和发电机的能量转化。

5.教学难点

能量及能量转化观念的建立。

6.教学器材

多媒体设备、自制电焊机(由4个12 V的电瓶串联而成)、大玻璃缸、墨镜、导线、西红柿、铜片、锌片、发光二极管、不同型号的电池、灵敏电流计和脚踏发电机。

二、教学设计及教学过程

1.创设情境 引入新课

演示实验1：利用自制电焊机现场焊接铁块。

学生很少有机会见到电焊机焊接东西，将该实验引入课堂，会让学生感到十分新奇；实验过程中火光四射，场面非常壮观，也能让学生激发出学习兴趣。由于焊接时会产生大量火星，且实验在教室内完成，所以教师需把铁块放在一个大玻璃缸中进行焊接，以免引起火灾，以防万一，还应准备灭火器。实验过程中会产生强光，因此为学生准备了墨镜。这些细节工作同时也体现了对学生的安全教育。

提问：焊接铁块时使用的是什么能量？电焊机的电能由什么提供？

打开自制电焊机的外壳，让学生看到电焊机内部的电瓶，引导学生回答。

提问：除电瓶能提供电能外，生活中还有哪些东西可以为我们提供电能？

学生活动1：学生分组讨论并回答。

2.引入电源及电源的分类内容

解答上述提问，引出能够提供电能的装置叫电源，根据原理和作用的不同可以把电源分成两大类：电池和发电机。

3.介绍电池

(1)电池的分类和能量转化

学生活动2：自学《物理(九年级上册)》第157—159页“化学电池”部分，完成下列内容。

①化学电池是把化学能转化为电能的装置，电池提供的是直流电或交流电。

②化学电池分类

根据形状分类：化学电池常见的形状有方块电池、柱形电池、纽扣电池等。

根据材料分类：化学电池可以分为镍镉电池、锂电池、银锌电池等。

根据能否充电分类：大多数电池的使用是一次性的，如锌锰干电池。了解我国常见的锌锰干电池都有哪些型号，结合教材和桌子上的实物认识它们，了解它们的电压单位都是V。有的电池可以反复充电使用，如铅酸蓄电池。蓄电池在充电时把电能转化成化学能储存在电池内；在放电时把储存的化学能释放出来转化成电能。

③现在多数化学电池含有汞、镉、镍等金属元素，随意丢弃会污染环境，破坏生态。作为“环保小卫士”，你对于废旧电池的处理还有什么建议？

学生完成后，先在小组内互评，然后展示答案，教师点评并用PowerPoint展示废旧电池的处理方法。

(2)电池的结构

演示实验2：用准备好的材料现场制作伏打电池，并利用自制的伏打电池使发光二极管发光。

通过本实验让学生对化学电池有更直观的认识。然后给学生介绍这种电池叫伏打电池，它是意大利物理学家伏打在1800年前后制成的世界上第一个电池。后来人们为了纪念他对物理学的贡献，把电压的单位命名为伏(V)。

学生活动3：让学生观察已切开的废旧干电池，了解干电池的内部结构。

用PowerPoint进一步介绍干电池结构，并与伏打电池的结构进行对比：干电池中用碳棒代替了铜板作为电池的正极，用电解质(氯化铵的糊状物)和二氧化锰代替了盐水，而外壳仍然用锌筒作为电池的负极。所以说，干电池其实就是伏打电池的改良版。

学生活动4：学生利用西红柿、铜片、锌片、导线制作水果电池，并用灵敏的电流计判断水果电池是否有电流产生。学生进行实验操作后，请一组学生展示并汇报实验结果。

演示实验3：利用温差电池使小风扇转动。

提问：温差电池供电时能量是怎样转化的？

学生活动5：学生讨论并回答。

用PowerPoint展示太阳能电池，并提问学生太阳能电池供电时能量是怎样转化的。

其实电池最初的定义是指将化学能转化为电能的装置，但随着科技的进步，这个定义显然已经不适用。介绍温差电池、太阳能电池等概念。结合PowerPoint对电池种类进行梳理，并引导学生归纳总结出电池的定义。

4.介绍发电机

电池所能提供的电能毕竟比较小，而生活中需要大量的电能，因此需要另一种电源：发电机。

演示实验4：展示脚踏式发电机，请一位学生踩发电机，另一学生站在凳子上展示用发电机点亮的灯泡，用该实验来直观展现能量的转化过程。

提问：脚踏发电的能量是怎样转化的？除了人力发电，在生活中还有哪些发电方式？这些发电方式中的能量是如何转化的？

学生活动6：学生讨论并回答。

除了人力发电，还有火力发电、水力发电、风力发电、核能发电等，而这几种是生活中最常见的发电方式。结合PowerPoint介绍利用多种资源发电的方法，并引导学生总结出发电机的定义。

5.课堂小结

电源是将其他形式的能转化为电能的装置。电能在生活中的运用非常广泛，有的转化为光能、有的转化为内能、有的转化为机械能。正是因为有了电能才让生活变得多姿多彩。电为生活带来了方便，但在用电时也需要注意安全。

三、教学反思

这节课不但让学生了解了常用电池的构造、种类及使用过程中的能量转化情况，还让学生知道了火力发电、水力发电、风力发电及核能发电方式中的能量转化。课堂设计从开始利用自制电焊机焊接铁块引出电能，不但激发了学生的学习兴趣，还通过实验中的安全措施，增强了学生的安全意识。再让学生自主学习和分组实验，强化学生的动手和交流合作的能力。大胆引入创新实验，也是本节课的亮点。实验不但丰富了课堂内容，使空洞的知识更形象直观，而且能激发学生的学习兴趣。本节课的成功，让我更深刻地体会到：只有学生充分参与和感兴趣的课堂才是好课堂。

[1]义务教育教科书物理九年级上册[M].上海:上海科学技术出版社,2013.

[2]义务教育教科书物理教学参考书九年级上册[M].上海:上海科学技术出版社,2013.

文章来源：电源学报 网址: http://dyxb.400nongye.com/lunwen/itemid-41207.shtml

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