沪科教版物理3-1介绍.doc

沪科教版物理3-1介绍主编 ：束炳如 何润伟本册主编 ：汪延茂 母小勇一、课标要求与说明第一章 电荷的相互作用本章安排了3节： 静电现象与电荷守恒； 探究电荷相互作用规律； 静电与生活.本章的课标要求： 1、了解静电现象及其在生活和生产中的应用。用 原子结构和守恒的知识分析静电现象。 2、知道点电荷，体会科学研究中理想模型方法。知道两个点电荷间相互作用规律。通过静电力和万有引力的对比，体会自然规律的多样性和统一性。本章课标要求的说明： 1、能识别静电现象，知道它的应用意义和价值。能用 原子结构的理论和电荷守恒的思想分析静电现象，这说明课标要求学生对“物质的电结构和电荷守恒原理”的认识要达到理解的层次。2、知道建立“理想模型”是研究物理问题的一种科学研究方法。了解“理想模型”是人们应用科学抽象，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾的一种具体做法。知道这种做法既不影响问题研究的结果，又使问题得到了简化。让学生经历库仑定律的建立过程，领悟理想化、对称性和守恒性思想观点的意义，认识建立理想模型的方法和研制测量工具的价值，知道库仑规律 的语言表述和公式描述，以及应用它进行简单计算。通过类比和比较的方法，从“库仑定律”和“万有引力定律”中认识自然规律的多样性和统一性。第二章 电场和示波器本章安排了5节: 探究电场力的性质； 研究电场能的性质（一）； 研究电场能的性质（二）； 电容器 电容； 探究电子束在示波管中运动; 附录熟悉示波器面板本章的课标要求：1、了解静电场，初步了解场是物质存在的形式之一。理解电场强度，会用电场线描述电场。2、知道电势能、电势，理解电势差。了解电势差与电场强度的关系。3、观察常见电容器的构造，了解电容器的电容。举例说明电容器在技术中的应用。本章课标要求的说明：1、能从电场力的性质和能的性质两个方面来认识电场是物质存在的又一种形态。知道“场”概念只不过是人们对一种新的物质形态的命名罢了。会用电场线描述电场力的性质和能的性质。2、会用类比的方法、理想模型的方法和比值的方法研究电场，认识电势能和电势概念，进而理解电场强度和电势差概念，以及电势差和电场强度的内在联系，并能应用它们分析处理简单的电场问题。 3、通过观察的方法了解常见电容器的基本结构，应用比值的方法知道电容是反映电容器储存电荷本领的一种性质。知道电容器是电器设备中的一种重要元件，如电视机、收音机电路中均用到电容器，照相机中的闪光灯也用到电容器，甚至示波器中的偏转电极也可以近似看作是平行板电容器。第三章 从电表电路到集成电路本章安排了5节: 学习使用多用表； 研究电流、电压和电阻； 探究电阻定律； 多用表电路分析与设计； 逻辑电路与集成电路”.本章的课标要求：1、观察并尝试识别常见的电路元器件，初步了解它们在电路中的作用。2、初步了解多用表的原理，通过操作学会使用多用表。3、通过实验，观察门电路的基本作用。初步了解逻辑电路的基本原理，以及在自动控制中的应用。4、初步了解集成电路的作用。关注我国集成电路以及元器件研究的发展情况。本章课标说明：1、通过观察能识别电源、开关、定值电阻、滑动变阻器、晶体管、电容器和用电器等常见的电路元器件，通过实验和实践活动了解它们在电路中的作用。2、会使用多用表测量电路中电压、电流、电阻，能识别二极管的极性，经历对多用表内部电路的理性分析过程，了解多用表的原理。3、通过实验方法，了解三种门电路的逻辑关系以及数字电路的原理。通过案例分析，知道门电路在自动控制电路中的作用。4、通过介绍、阅读、交流与讨论的方式，了解集成电路以及集成电路的意义和价值。用我国集成电路芯片研制成功并结束进口的史实，启发学生对科学进步与国家强盛之间关系的认识，同时领悟科学技术与社会的互动关系。第四章 探究闭合电路欧姆定律本章安排了4节： 探究闭合电路欧姆定律； 测量电源的电动势和内阻； 典型案例分析； 电路中的能量转化与守恒”。本章的课标要求：1、知道电源的电动势和内阻，理解闭合电路欧姆定律。2、测量电源的电动势和内阻。3、知道焦耳定律，了解焦耳定律在生活、生产中的应用。本章课标要求的说明：1、经历实验探究过程知道电源内部有电阻，即内阻。在实验探究的基础上，应用能量守恒的思想，借助类比方法和比值方法，认识电源的电动势。知道电动势和内阻都是电源本身的性质。能用实验证据，能量转化与守恒的观点，以及数学推导的方法，获得闭合电路欧姆定律表达式，明确表达式中各物理量的意义，并能应用该定律处理简单的电路问题。 2、会用伏安法测量闭合电路在某一状态下的电压与电流，会用数学中解方程组的方法计算电源的电动势和内阻。知道用求平均值的方法和图象的方法处理测量数据，并知道这两种方法均可以减小测量误差的道理。3、知道什么是纯电阻电路以及纯电阻电路中电功与电热的关系。能正确应用电功和电功率的变形表达式处理实际电路中的问题。第五章 磁场与回旋加速器本章安排了6节： 磁与人类文明； 怎样描述磁场； 探究电流周围的磁场； 探究安培力； 探究洛仑兹力； 洛仑兹力与现代科技。本章的课标要求：1、列举磁现象在在生活、生产中的应用。了解我国在古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。关注与磁相关的现代技术发展。2、了解磁场，知道磁感应强度和磁通量。会用磁感线描述磁场。3、会判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。4、通过实验认识安培力。会判断安培力的方向。会计算匀强磁场中安培力的大小。5、通过实验认识洛仑兹力。会判断洛仑兹力的方向，会计算洛仑兹力的大小。了解电子束偏转的原理以及在科学技术中的应用。6、认识电磁现象的研究在社会发展中的作用。本章课标要求的说明：1、能从指南针的发明中认识人类发现磁现象的意义和价值。能从各种磁性材料的广泛应用中认识科学技术的发展与社会进步的互动关系。2、通过观察实验的方法了解磁场以及描述磁场的方法。知道磁感线不仅能描述磁场的分布情况和方向，而且能定量描述磁场的强弱，知道磁通量和磁感应强度两个概念是怎样建立的。3、通过观察实验的方法了解通电直导线和通电线圈周围的磁场分布情况，并能用安培定则判断磁场方向。4、知道物质磁性起源，能从安培分子电流的假说中感悟科学猜想与假设的意义和价值。5、经历探究安培力的方向和大小的过程，认识安培力，知道怎样判断安培力的方向，了解安培力大小的计算公式是怎样建立的，并会用该公式计算匀强磁场中安培力大小。6、通过阴极射线管的实验观察，认识洛仑兹力及其方向。经历洛仑兹力公式的理论推导过程和洛仑兹力方向跟电荷运动方向垂直关系的实验验证过程，知道安培力是洛仑兹力的宏观表现，洛仑兹力是安培力的微观实质。会用洛力公式分析和处理带电粒子在匀强磁场中运动问题。7、了解洛仑兹力在现代技术中的广泛应用，知道回旋加速器和质谱仪的原理，以及它们在科学研究中的价值，由此领悟科学研究的社会功能。二、教材编写思路和特点（一）、编写总的思路本模块根据课标要求，将“场”和“路”两个方面的基础知识，按照它们内在的逻辑联系，以“电场电路磁场”为线索，通过理性思考和观察实验“两条腿走路”的方式完成的。第一章和第二章的内容以电场为核心展开，第三章和第四章的内容以电路为核心展开，第五章的内容以磁场为核心展开。 （二）、编写主要特点1、根据课标要求，精心选择跟模块内容密切相关的背景，寻求既能呈现教材核心内容，又能拓展模块内容的载体。例如，选用“闪电雷鸣”、“示波器”、“印刷电路和集成电路板”和“费米实验室回旋加速器”等章头图，作为各章内容的背景。选择“示波器”和“多用表”为载体，分别呈现和拓展“电路”和“电场”方面的知识。（1）、选同学们熟悉的“电闪雷鸣”自然现象，作为第一章内容的背景，引出静电现象、概念、规律、原理等，介绍静电的应用与防护。（2）、选示波器作为第二章内容的背景，在简介示波器功能和原理的基础上，再用示波器作为载体，引出电场概念，同时说明本章要探究的内容和方法，如电场具有什么性质？如何研究电场，以及利用电场怎样控制场中的电荷运动？（3）、选印刷电路与集成电路板作为第三章内容的背景，引出电路，指出要研究电路必须对电路进行测量，因此要学会使用多用表，再用多用表为载体，展开第三章和第四章要探究的内容。（4）、选费米实验室的回旋加速器作为第五章内容的背景，引出磁现象的本质是什么？怎样描述磁场？磁与电之间有联系吗？磁场对电流和运动电荷的作用遵循怎样的规律？人类在利用电磁技术推进现代文明的进程中，产生了哪些奇思妙想？蔚为壮观的回旋加速器是怎样工作的？等一连串问题。教材之所以注重知识背景的精选和知识载体的选用，目的是让学生能从背景中和载体上感悟到物理知识，源于自然与实践，用于社会与生活，力图在整体上体现从自然和生活走向物理，再从物理回到自然与生活，同时步入社会的课标理念。2、在强调观察实验的基础上，突出物理学思想和科学方法的渗透。例如，关于守恒思想和多样性与统一性思想的渗透，在模块中多处均有体现。理想化模型、从特殊到一般推理、形象描述、比值和类比等方法的应用，在模块中更是频频出现。 案例一、探究电荷相互作用规律（1）首先采用定性实验的方法，如图所示。通过实验演示观察，引导学生分析归纳，定性地得出电荷间相互作用力的大小，跟电荷量和距离两个因素有关的结论。（2）在定性实验的基础上，重点介绍库仑在定量实验的过程中是怎样克服困难的，突出科学思想与科学方法的意义，以及测量工具研制的价值。A、 库仑巧妙地利用物质的弹性与外力的正比关系，研制出能准确测量微小电力的扭秤，是发现电学中第一个定律的关键。让学生明白测量工具的精度象征了科学研究的深度，也反应了技术发展的水平。给出库仑应用扭秤测量的一组数据，一方面让学生从原始测量的数据中感悟扭秤的精确性，另一方面说明测量工具扭秤的成功研制，在发现库仑定律中的关键作用。同时指出，库仑得以成功研制扭秤，跟他建立“点电荷”理想模型和应用自然的对称原理，以及守恒思想是分不开的。 如 “点电荷”理想模型的建立，跟“质点”理想模型的架构相同，都是应用了“抓住影响事物的主要因素，忽略次要因素”这一研究问题的思想和方法，进而解决了测带电体之间距离的困难。又如应用对称原理和守恒的思想观点，采用电荷等量分配的方法，解决了当时没有测量电荷量单位的困难。 教材在本节之后专门在“课题研究“栏目中让学生设计实验验证电荷的分配规律。给你一只验电器、一台感应起电机和两个带绝缘柄的大小相同的金属球，请设计一个实验，粗略验证电荷在两个相同金属球之间的等量分配原理。（1）说明实验原理，写出守实验步骤。（2）按实验步骤操作，并写出实验报告B、教材安排案例分析，通过计算比较氢原子核和核外电子间的库仑力和万有引力。其目的有两个，一是让学生从计算中发现，氢原子核和核外电子间的万有引力，跟静电力相差39个数量级，进而在感悟微观粒子之间的万有引力可以忽略不计的事实中，领悟近似处理问题的思想和方法。二是万有引力定律和库仑定律，它们虽然分别表达的是宏观物体和微观带电粒子之间相互作用规律，但是，它们都有跟距离平方成反比的关系存在，渗透了自然规律的多样性和统一性的辩证思想。C、需要指出的是“万有引力常数”和“静电力常量”是自然界为数不多的常数或常量。因此教师有必要给学生说明物理学中的常数或常量的意义。在我们物理学中有两种量需要特别注意，一是相对不变的量，如电场强度、电势等。二是永恒不变的量，如光速、 万有引力常数和静电力常量等，它们都是自然的守恒性在量值上的表现。恰恰是自然的这种守恒性，所决定的那些相对不变的量和永恒不变的量，在制约着那些变化的量，使它们有序的变化，才能有大自然的运行秩序。案例二、探究电场力的性质（1）、再一次用到理想化物理模型的思想和方法，引入“试探电荷”来定量研究电场力的性质。（2）、应用比值的方法和形象描述的方法，定量和定性描述电场。重点要说明“比值方法”和“带箭头线条”的意义和价值。应用“比值”建立物理量，描述物质性质，概括物质运动和变化规律，是物理学中常用的一种方法。它的实质是在控制变量的基础上，进行比较的一种测量做法。（3）、物理学中，应用带箭头的线条形象描述物理现象的地方很多，如力线、光线、流线、磁感线、电场线等。力、光、流体、磁场、电场等，它们都是客观存在的，但是，这些带箭头的线都是客观不存在的，它们只不过是人们用来形象描述这些物理事实的方法与手段。 在同学们弄清“试探电荷、比值方法、电场线”意义的基础上，建立电场强度概念和表达式，以及通过电场线来认识点电荷形成的各种电场和电场的叠加原理。案例三、探究电场能的性质（1）、通过分析论证的途径，探究电场力做功的特点跟重力做功的特点相同，将同学们不熟悉电场力做功，跟熟悉的重力做功作类比，帮助学生建立“电势能”的概念，通过分析论证的途径引出“电势差”概念和表达式。说明电势差概念虽然是在匀强电场中建立起来的，但它适用任意电场，这就是从特殊到一般的推理方法。（2)、同样还是应用类比方法，从电势能和电势差的概念中，建立电势概念，说明零电势的选取和零高度选取相似。案例四、探究闭合电路欧欧姆定律（1）教材首先引导学生用多用表，测量闭合电路不同状态下的路端电压，进而发现电路状态发生变化时，路端电压也跟着发生变化的现象，于是，提出现象产生 的原因是什么，以及电路中内、外电压有什么关系等问题。接着引导学生应用可调内阻电池进行实验，并将所收集的数据与教材提供的数据作对比，进而得出结论。（2）应用类比的方法引出电源电动势概念，最后用能量守恒的思想和观点分析闭合电路，得出闭合电路欧姆定律。这里要强调闭合电路欧姆定律，是自然界能量的守恒性所决定的物质运动的一种秩序。案例五、测量电源的电动势和内阻（1）、应用建立方程组的数学方法，解决实际中测量电源内阻的困难，同时引出伏安法。组织学生利用滑动变阻器的功能控制电路中电流与电压的变化，进而获得电路在不同状态下的电压与电流值。（2）、在上述实验所测得的多组数据的基础上，介绍处理数据的方法，说明为什么取多次测量的平均值和在图象中合理描点可以减小因主观因素造成误差的原因。 案例六、怎样描述磁场 突出用假想的带箭头的线，既能定性，又能定量描述磁场的方法，引出匀强磁场、磁通量和磁感应强度概念，以及它们的单位。案例七、探究磁现象的本质 重点介绍“猜想与假说”的意义和价值，如安培的分子电流假说，它不仅能解释一些磁的现象，也统一了磁铁的磁场和电流的磁场，它们都是运动电荷产生的。告诉学生一切理论都是猜想与假设，它们都是在大量实验和事实的基础上，通过大脑的思维作用，跳跃到某个结论上的东西。可见，理论并不神秘，它是大脑的产物。总之，本模块把“让学生经历过程，给学生科学思想与方法”，放在重中之重的位置上，以充分体现三维目标中的“过程与方法”。这也是中学生学好物理的最重要的途径。3、在观察实验和理性思考的过程中，设计相关的问题，采用问题链和问题串的形式方式，引导学生海阔天空地想和合乎逻辑地思，并开展交流与讨论。 案例1、在教材26页的“讨论与思考”中，提出了三个问题供同学们交流与讨论。（1）、公式E=F/q和E=kQ/r2中的q和Q分别表示什么意义？两个公式的适用条件有何不同？（2）、如何从点电荷电场强度公式E=kQ/r2去理解库仑定律？（3）、根据公式E=kQ/r2可知，场点离场源电荷Q越近，该场点处的场强越大，当r 0时，E ，显然这是不可能的,那么该如何理解这个问题呢?案例2、在分析论证中建立电势概念后，安排学生讨论与思考： 请根据电场力做功与电势差的关系，比较图2-20所示点电荷电场中A、B两点与C、D两点电势的高低？由此你能否找出比较点电荷场中各点电势高低的简单方法？案例3、在教材40页实验探究电容器放电过程之后，让学生“结合上述实验，思考和了解照相机闪光灯的工作原理。比较两次实验中小灯泡闪光的亮度和持续时间的差异，你能得出什么结论？”案例4、在教材47页引导学生分析论证电子束在示波管中的运动规律之后，安排同学们思考讨论：（1）、如果在电极YY，之间加一个不变的电压（Y的电势比Y，高），电子将打在荧光屏的什么位置？（2）、如果在XX，之间不加电压，只在YY，之间加U，=U，sint,z 在荧光屏上会看到怎样的图象？请画出此图象。案例5、在58页，当同学们用操作的方法认识并熟悉多用电表的使用之后，教材安排“请总结一下，使用多用电表测量电压、电流和电阻时，需要注意哪些问题？“案例6、教材62页在求得自由电子在导线中，定向移动的平均速率只有0.18mm/s之后，安排学生思考并讨论“为什么一旦电路接通，整个电路中几乎同时迅速形成电流？电能的传播速度到底有多大？”案例7、教材90页在引导学生分析论证电功电热关系之后，安排学生交流讨论：（1）、通过公式I=U/R变换，计算电功的公式有W=UIt, W=I2Rt,W=U2t/R。试说明它们的区别、联系及适用范围。（2）、通过公式I=U/R变换，计算电功率的公式有P=W/t, P=UI，P=I2R，P=U2/R。试说明它们的区别、联系及适用范围。总之，教材在重视观察实验和理性思考的过程中，注意通过问题点拨和问题串启发，并要求学生交流讨论。我们知道，任何科学都是从问题开始的，是问题激发我们去观察，去实验，去思考、去探究，为了解决问题和寻求答案，便试探性地提出某些猜想与假设。因此，培养学生勇于提出问题，积极参与交流讨论问题的习惯和能力非常重要。这就是教材在很多章节出现问题点拨和问题串的原因。例如前面列举的案例1中让学生讨论：根据公式E=kQ/r2可知，场点离场源电荷Q越近，该场点处的场强越大，当r =0时，E ，显然这是不可能的,那么该如何理解这个问题呢?这个问题涉及到“量变与质变的辩证思想”，因此教师要参与学生的交流，并适当点拨。又例如前面列举的案例7中让学生讨论：通过公式I=U/R变换，计算电功的公式有W=UIt, W=I 2Rt,W=U 2t/R。试说明它们的区别、联系及适用范围。这个问题通过讨论，要让学生明白一个总的思想是能量的守恒性将它们联系起来的，然后再让学生弄清适用范围，从适用范围中认识它们不同的用途，这样区别就自然地出来了。因此，教师参与交流，并适当点拨同样重要。4、精选所设置的栏目内容，采用旁批等形式，拓展学生的知识面，辅助学生理解教材正文，满足不同学生的学习需求。案例1、教材29页，在分析论证电场叠加原理之后，安排“多学一点”匀强电场中金属导体的电荷分布，让学有余力的学生应用静电感应知识，认识导体内部产生附加电场，再通过电场叠加原理认识何谓导体的静电平衡状态，理解导体处在静电平衡状态时，为什么内部场强为零，电场线跟导体表面垂直，以及电荷分布在导体表面的道理。案例2、教材29页，在“信息浏览”中介绍场是物质存在的另一种形态。使学生认识到随着科学与技术的发展，人们的认识也在不断地深入，因此，对物质概念的内涵也在不断地深化和拓展。让学生知道场跟实物一样，具有质量、能量、运动、密度等物质的所有属性，深化学生对场的物质性认识。案例3、教材中许多地方出现旁批，这些旁批不是物理思想与方法的介绍，就是物理概念与规律的补充说明，或者是物理仪器、物理事实、物理现象的简介。它们均是帮助学生理解教材内容的一种手段，因此教师要将这些内容纳入备课之中。如教材24页的旁批中，爱因斯坦对“场”这个概念的高度评价。他认为场概念的出现是人类重要的发明，提醒人们需要用很大的想象力才能理解。可见，一个重要的科学概念的产生，其意义和价值非同小可。如万有引力概念的产生，它将天地运动统一起来。在这里让学生体会科学概念的魅力。又如教材25页的旁批中，介绍比值方法。比值方法实质上是对与多个物理量相关的某物理量测量的方法，因为自然界的物质总是相互联系的，任何一个物理现象都是多个因素作用的结果，因此要测量某个物理量就必然要涉及到其它物理量。可见，比值的方法就显得很重要了。实际上比值方法就是在控制变量的基础上进行比较的方法。这个方法之所以重要，不仅仅是它为我们提供了量度物理量的标尺，更重要的是这个“比值”往往不是反应了物质的性质，就是决定了物质运动与变化的规律。三、教材分析与教学建议第一章教材分析与教学建议 本章教材首先以学生熟悉的电闪雷鸣，以及富兰克林冒着生命危险捕捉雷电两幅图创设人类探究自然的情境，接着提出四个具有挑战性的问题激发学生学习本章情趣。然后从学生已有的摩擦起电知识开始，应用分析论证和实验探究两条腿走路的方式呈现摩擦起电原因、静电感应现象、电荷守恒原理以及自然界元电荷的发现。让学生初步认识自然界中的电都是从物质内部来的，电是物质的基本属性。所有静电现象都是物质内部电荷的守恒性暂时破坏的表现。在这个基础上再引导学生还是通过“两条腿”走路的方式对电荷间的相互作用，在初中知识的基础上作进一深入探究，并将探究的重点放在科学思想与方法上，以突显课标的要求。最后回到静电的广泛应用上，一方面让学生感悟人类甚至冒生命危险研究静电的价值，另一方面也体现了从自然、生活进入物理，再从物理回到自然、生活，以及步入社会的课标理念。第二章教材分析与教学注意本章教材分析：本章以研究电场为核心展开，以示波器为载体创设学习电场的情境，从库仑定律出发，提出“电荷相互作用靠什么传递？”这一问题引出“电场”概念，激发学生学习电场的兴趣。接着通过分析论证的途径，应用理想模型、比值、类比、形象描述、从特殊到一般等方法帮助学生建立电场、电场强度、电势能、电势差、电势等描述电场力和能的性质的物理概念，进而确立“场”是物质存在的一种形态的观念。同时认识电场的叠加原理和电势差与电场强度的内在联系。然后再从示波器的偏转电极中引出电容器，认识常见的一些电容器，采用实验探究途径应用比值的方法建立电容概念。最后相当于本章的综合应用，即利用前面学到的知识分析带电粒子在示波管中加速、偏转原理以及运动规律，让学生感悟到研究电场力和能的性质的意义和价值。本章教材给出熟悉j2459学生示波器面板和使用示波器的方法附录，目的是跟章头呼应，让学生积极主动地去学习使用能形象地显示和测量电学量的示波器。本章教学注意：1、突出科学思想与方法的教育。本章中几乎所有重要概念都是在理想模型构建思想指导下，又在类比的基础上应用比值的方法建立起来的。例如，电场强度、电势差、电势就是首先建立试探电荷模型，然后采用比值方法建立电场强度概念，采用电场线方法形象描述各种电场的分布情况引出匀强电场。采用跟重力场类比，应用从特殊的匀强电场到一般电场推理认识电场力做功的特点，引出电势能概念，最后还是用比值的方法建立电势差和电势的概念。又例如，电容概念也可以采用跟水容器作类比，但最后还是应用比值方法建立电容概念。因此，在教学中必须对跟教学相关的物理学思想与方法作为课标要求向同学介绍。如比值方法，它的实质就是在测量思想指导下，在控制变量的基础上进行比较的方法。这个方法很重要我们物理中许多物理量的建立靠得就是它。它们不仅是我们度量某些物理事实或现象的标尺，而且具有反应物质的性质或决定物理规律的作用。2、关于电势差和电势两个概念引出先后跟传统教材有所不同，传统教材先出现电势，再顺理成章地说电场中两点电势之差就是电势差。这样处理合乎逻辑。但是，课标强调电势差一方面是因为电势差就是电压，学生通过类比方法从电场力做功的角度，认识电势差概念比较容易，另一方面电势差应用比较广泛。因此，教师在处理研究电场能的性质之一和之二两节内容时，可以根据自己的认识作调整。课标并没有提出必须先讲电势差的要求。这个问题跟初中物理学中到底是先出电压概念，还是先出电流概念是一回事。3、本章教材中出现两个多学一点内容并不难，且实用意义很强，建议教师鼓励学生阅读思考。其中一个在学完电场叠加原理之后安排了“匀强电场中金属导体的电荷分布”，目的是让学生应用电场叠加原理来分析导体在电场中处于静电平衡状态的微观过程。这里既有自然的对立统一的辩证思想教育，也让学生了解生活、生产与科学研究中的静电屏蔽现象是怎么一回事。另一个安排在段标【电场的等势面】之后“介绍几种等势面”，目的是让学生了解等势面或等势线的应用价值。因为在定量研究电场中测量电势比测量电场强度容易。只要我们找到了电场的等势线分布情况，那么，我们就可以根据等势线来绘出电场线。第三章教材分析与教学注意本章教材分析：本章以多用表为载体，首先让学生学习使用多用表测量电路中的电流、电压、电阻以及判断晶体二极管的极性等，接着通过分析论证的途径探究电路中电流、电压和电阻的成因，并通过实验探究的方法揭示电路中电势变化的规律和金属电阻与温度的关系，跟着又用实验探究的方法和用等效电阻的思想采用分析论证的途径，揭示导体电阻与哪些因素有关以及有怎样的关系，寻找串联、并联和混联电阻的计算方法，然后回到多用表测量电压和电流原理的分析论证上，让学生从多用表内部电路的分析中，知道改装电表的途径和方法，最后介绍逻辑电路和集成电路。可见，本章选多用表为载体的目的是创设探究情境，这一探究情境既包含有实物感性的激发，又涉及到创造理性问题思考的氛围，力求让学生在实践和理性探究的过程中，学习与电路相关的知识，领悟探究过程中的科学思想、方法的意义和价值，同时感悟情感、态度和价值观在探究过程中的作用，即学习过程中没有正确的价值观引领，没有兴趣和热情，没有认真、细心和求实的态度是很难学好物理学的。本章教学注意：1、在学习使用多用表一节中，教师介绍多用表的主要结构、功能和使用方法以及注意事项尤为重要。建议从多用表的功能，使用方便说起，并打开其后盖让学生看看它的内部电路，告诉学生这个电路并非复杂，均是用串并联的方式连接起来的。用多用表的多用功能、使用方便，电路结构并非复杂等价值因素诱发学生学习使用多用表的情趣并认真听教师的讲解，仔细读教材的介绍。这一步做好了，即有了良好的开端便是成功的一半。接着放手让学生参照教材进行“测量电压、电流、电阻和判断晶体二极管的极性”四个探究活动。最后教师要让学生谈谈使用多用表的体会，同时穿插与四个活动相关的问题让学生交流讨论，看看学生对多用表的使用掌握到什么程度。2、引导学生分析电流、电压和电阻的成因时，由于电路中大量电荷在电压作用下作定向运动是同学们看不见的微观过程，分析中涉及到电场和能量的转化等知识。因此，教师给学生分析问题的思想、方法和路子尤为重要。如跟水流、水压类比的方法，应用建立模型的思想和方法和能量转化的观点等，想象一段导体内电荷在电场力作用下，它们运动的状况。接着通过实验和相关计算来佐证。3、关于实验探究电阻定律，建议教师注意实验设计中的控制变量和比值的思想与方法的指导。例如，在初中我们就知道导体的电阻跟哪些因素有关，但有怎样的关系我们并非知道。由于导体电阻与导体本身的多个因素有关，因此我们需要采用控制变量的方法，选择相同与不同材料，相同与不同长短导体，相同与不同截面积的导体进行测量比较。而在测量比较中又要控制电压不变来比较电流大小，再从导体中通过的电流大小上，判断导体电阻的大小，最后通过所收集的数据进行分析归纳，才能得出导体的电阻跟材料、长度和截面积的定量关系。在分析论证电阻的串联、并联和混联中，可引导学生采用等效的思想与方法思考电阻的串联相当于导体长度增加，电阻并联相当于导体截面积增大，电阻混联中，并联的若干个电阻相当于某一个等效电阻跟若干个电阻串联。为了证明等效思想分析问题的可靠性，让学生用多用表测一测已知的定值电阻串联的总电阻是否等于两个定值电阻之和，用多用表测一测两个已知的相等的定值电阻并联，其总电阻是否等于其中一个电阻的一半。4、关于“多用表内部电路分析与设计”的教学，教师首先要让学生了解多用表内部的表头是一只小量程的电流表，弄清表头的内阻、满偏电流、满偏电压的含义。同时，还要让学生弄清改装电表的以下思路：由于允许通过表头的电流在几个微安到几十个微安，故承受的电压也只能在几个毫伏到几十个毫伏。因此，要测量较大电流和较高电压，就得要利用电阻串联分压与并联分流的原理。如教材中的图示，当我们在表头上串联一个较大的电阻时，被测较高电压的大部分就分配到较大的电阻上，以保证表头上不超过它的满偏电压。同样，当我们在表头上并联一个较小的电阻时，那么，被测较大电流的大部分便分配到较小的电阻上，以保证通过表头的电流不超过它的满偏电流。当学生了解了多用表的表头量程和内阻，以及用来描述表头最大量程两个概念含义，又明白了改装电表的基本思路之后，下面的内容完全可以让学生阅读交流与讨论的方式进行。这样做对培养学生自主能动地学习习惯和能力是非常有益的。5、关于“逻辑电路与集成电路”的教学。本节内容不难，关键是让同学们知道人们是怎样利用逻辑关系，将普通的串、并联电路转换成数字电路，进而达到自动控制电路通与断效果。因此，教师首先要应用“与”、“或”、“非”三种逻辑关系对三种门电路，参照图3-27，3-28，3-29一一作用说明，同时让学生应用0和1组成的二进位数据来表示三种门电路状态。其次要指出人们应用数学中二进位制将电路的通与断定为0和1，然后按照数学的逻辑关系进行编码，形成一条条信息供储存和传递，进而达到自动控制信息的目的。一条条的信息通常又是利用力电、热电、声电、磁电、光电等各种转换装置的传感器，将力、热、声、磁、光信号转换成电信号的。关于集成电路的介绍主要让学生了解：（1）、知道集成电路是将二极管、三极管、电阻和电容等元件，按照电路结构要求制作在一小块半导体材料上，形成一个完整的、具有一定功能的电路。我国自行研制的龙芯2号集成电路芯片，将广泛使用在计算机和家用电器上，从此结束了芯片进口的历史。（2）、电路发展的历程，从简单电路（家庭电路）的应用开始，到逻辑电路的产生推进自动控制技术和信息技术产业的发展，大规模集成电路的应用打破了传统电路的设计概念，促进了计算机技术和微电子技术的发展。让学生感悟各种科学技术之间的相关性和科学技术发展的社会价值。第四章教材分析与教学注意本章教材分析：本章在第三章的基础上，以探究闭合电路欧姆定律为核心内容展开。首先用实验探究闭合电路的路端电压引路，并提出问题激发学生思考，然后采用可调内阻的化学电源让学生参照教材提供的电路图测量路端电压和电源的内电压，一方面回答实验探究闭合电路路端电压中的问题，另一方面从收集的数据中得出新的结论，即闭合电路中内、外电压之和是一个恒量。接着通过分析论证途径采用类比方法引出电源的电动势概念和闭合电路欧姆定律。为了巩固电源的电动势、内阻和闭合电路欧姆定律，教材紧接着安排学生利用闭合电路欧姆定律学习测量电源的电动势和内阻，与传统教材明显不同的是该实验并非单纯测量电动势和内阻，其中涉及电路设计思想，即从建立方程组的数学方法到伏安法的应用，重点介绍实验数据的处理方法。为了让学生感悟研究闭合电路欧姆定律的价值，教材专门介绍该定律的应用案例，一个揭示多用表欧姆档测量电阻的原理，一个是常见的学生处理电路问题的错案。最后教材从电功、电功率和能量转化与守恒的思想进一步分析说明闭合电路欧姆定律是能量的守恒性所支撑的必然结果。本章教学注意：1、电源电动势概念的建立。在测量可调内阻化学电源内部电压所收集的数据中，并发现内、外电压之和是恒量的基础上就要提出问题让学生思考，即这一恒量的物理意义是什么？然后用类比的方法，即一群小朋友在滑梯上做传球活动，我们将一个个小球比作电荷，为了使小球持续地从滑梯上滚下来，小朋友们就得将滚下来的小球一个个拾起采用传递做功的方式增加小球的势能，与此类似， 在电源的内部也有一种力在做功将正电荷从电源的正极移送到电源的负极，由于这种力不可能是静电力，因此物理学中叫做非静电力，如化学的亲和力或电磁力等。然后再顺理成章地利用能量转化守恒的观点将电源内部非静电力所做的功等于电场力在内外电路中移送电荷所做功之和，最后推导出E=W非/q。教学中若按照下面程序进行，那么，学生对电源的电动势概念认识可能更加深刻。本章教学注意：1、电源电动势概念的建立。在测量可调内阻化学电源内部电压所收集的数据中，并发现内、外电压之和是恒量的基础上就要提出问题让学生思考，即这一恒量的物理意义是什么？然后用类比的方法，即一群小朋友在滑梯上做传球活动，我们将一个个小球比作电荷，为了使小球持续地从滑梯上滚下来，小朋友们就得将滚下来的小球一个个拾起采用传递做功的方式增加小球的势能，与此类似， 在电源的内部也有一种力在做功将正电荷从电源的正极移送到电源的负极，由于这种力不可能是静电力，因此物理学中叫做非静电力，如化学的亲和力或电磁力等。然后再顺理成章地利用能量转化守恒的观点将电源内部非静电力所做的功等于电场力在内外电路中移送电荷所做功之和，最后推导出E=W非/q。教学中若按照下面程序进行，那么，学生对电源的电动势概念认识可能更加深刻。2、关于动态电路。教材在案例分析中出现动态电路概念，希望教师能结合案例作出说明，所谓动态电路指电路状态的瞬间变化，因为在闭合电路中电路状态是电路在一定条件下各电学量的量值反应。由于大自然能量的守恒性，决定了电路中各电学量必须有序地变化，才能克守其守恒性，这就是自然的秩序。因此，电路中只要有一个电学量发生变化，就会导致其它各电学量跟着有序地变化，我们常用牵一动十来形容电路的瞬间变化。这就是我们在处理闭合电路问题时要从电路的整体来分析，不能以点盖全，用电路的局部代替电路的整体。3、关于实验数据处理方法。教材给出了两种，一是取平均值的方法，二是图象描点的方法。它们均能收到减小测量主观性误差的效果。因为人们在读数时总是有偏大和偏小的估计出现，取平均值能使偏大和偏小相互抵消，进而达到减小误差的目的。同样，我们在图象中描点时，尽量能使游离直线两边的点相对均衡，这也是让偏大和偏小能相互抵消的做法。4、纯电阻电路和非纯电阻电路，指的是电路中含有将电能转化为何种形式的能的用电器的两种电路。如果电路中仅含有发热功能的用电器，这种电路就是纯电阻电路。如果电路中含有电动机、电解槽等将电能转化为非热能的用电器，那么，这种电路就是非纯电阻电路。处理这两种电路问题时，就必须注意电功和电功率表达式和电热和电热功率表达式的适用范围。这一点，教师要在教材的案例分析中向学生作重点说明。5、关于闭合电路中的能量转化与守恒问题。教师除了“通过引导学生分析论证让学生能区分电源的总功率、输出功率、电源的效率等念”和“通过案例分析让学生自主弄清外电路上的功率、负载上的功率、导线上的功率三者之间关系，以及发电机功率、外电路功率、内电路功率三者之间关系”之外，建议进行能量守恒的思想观点教育。告诉学生守恒是自然运行秩序的根本，没有自然的守恒性就没有自然运行的秩序性。因此，可以说自然运行的各种规律都是自然的守恒性所支撑的结果。闭合电路欧姆定律就是这一观点的佐证，你还可以列举很多的例子来佐证。如牛顿三定律、落体运动规律、行星作近似圆周运动规律等，它们都是能量守恒支撑的结果。可见，我们高中生学点自然辩证法对我们学习物理是非常有好处的。这就是我们要说的要用辩证唯物的思想来学习物理的道理。第五章教材分析与教学注意 本章教材分析： 本章是电磁学的核心内容，首先从磁与人类文明关系和磁性材料的广泛应用等价值因素引入本章内容，目的是用研究磁现象的价值观来引领学生进入本章的学习。接着采用跟探究电场不同的形象描述方法来引导学生定性和定量探究磁场，引出磁通量和磁感应强度概念，跟着用观察实验的方法让学生感知电流周围存在的磁场，并采用科学猜想与假设的方法揭示磁现象的本质，然后通过实验探究和分析论证两条途径分别来研究磁场对电流和运动电荷的作用规律，引出安培力、安培定则、洛仑兹力等。最后，用洛仑兹力与现代科技作为本章也是本模块的终结。目的是让学生较为深入地感悟科学技术与社会的互动关系。本章教学注意： 1、磁与人类文明一节的教学中，主要是让学生知道磁是自然界一些物质生来俱有的性质，如我们的地球，以及宇宙中许多行星都具有磁性。我们的祖先很早就发现了物质的这一性质并发明了指南针和指南车，用哲学家培根对这一发明的评价，让学生感悟一项发明往往会导致一种新的社会事业或产业的产生与发展的道理。同时还要让学生知道自古至今人类从来就没有停止过对磁现象研究的脚步，进而介绍形形色色磁性材料的广泛应用，使学生比较充分地领悟人类研究磁现象的价值并产生了解磁现象和研究磁现象的情趣。2、关于磁感线定性和定量描述磁场的方向和强弱。建议教师在这里可以对物理学中用带箭头的线条来描述物理现象做一个小结。一是说明物理学中用带箭头的线条来描述物理现象的地方很多，如力线（力的图示方法）、光线、流线、电场线、磁感线等，二是强调它们都是用来现象描述物理现象的方法，客观上都不存在，它们就好象我们解平面几何题时要设的辅助线一样，辅助线在解题中具有桥梁作用，同样物理学中假设的各种带箭头的线条也具有揭示物理现象本质的桥梁作用。3、探究磁现象的本质中关于安培分子电流的猜想与假设。建议教师对科学猜想与假设这一方法的意义作点说明，科学家卡耳.波普认为，科学始于提出问题，是问题激发我们去观察，去实验，去思考、去探究，为了解决问题和寻求答案，便试探性地提出某些猜想与假设。因此他断言，任何科学理论的实质都是猜想与假设，是根据有限的事实材料，大胆地跳跃到某个结论上，再用这个结论对问题进行解释，然后接受实践的检验。我们知道，检验虽然无法最终“证实”一个猜想与假设，但它可以“证伪”或者是否定一个猜想与假设。被证伪了的猜想与假设，又被新的猜想与假设所取代，那些暂时还没有被证伪的有效理论，终究会被证伪。因此，科学认识是在不断地“试探除错”，排除被证伪的理论，提出新的问题，推出新的理论的过程。这也是人们的认识愈来愈逼近真理的过程。这样，同学们就不会对理论觉得那么深奥和神秘了。4、在通过分析论证洛仑兹力大小之后，建议教师把安培力和洛仑兹力联系起来分析。安培力与洛仑兹力在本质上是相同的，它们分是磁场对大量电荷定向运动作用的宏观表现和磁场对单个电荷作用的微观表现。因此，安培力的微观实质是洛仑兹力。5、本章教材的信息浏览加速器的创新历程中插入著名画家李可染题为“核子重和牛对撞生新态”的国画。此画是为“相对论性重粒子碰撞”国际学术研讨会而作。我们选在这里的目的是让学生感悟科学与艺术之间在思想和 精神上有着密切的联系。在艺术的表现力中往往渗透了科学的思想和精神，图中牛的对角姿态就是力的较量。四、教学案例（一）、探究电荷相互作用规律（教案）教学目标与要求：（）、认识电学中第一个定律库仑定律；（）、了解刻库仑定律的建立过程；（）、认识科学思想和方法在揭示自然规律中的意义和价值。教学准备：（）、支架台、可悬挂的通草球或泡沫塑料球、绝缘金属球、摩擦起电棒或感应起电机。（2）、库仑扭秤挂图教学过程安排：1、引言： 人类发现电的现象很早，古希腊人早有琥珀电和玻璃电，即今天的正、负电的称呼，我国三国志.吴书中写道“琥珀不取腐芥 ”，意思是腐烂潮湿的草不被琥珀吸引。但是，由于当时社会还没有对电力的需求，加上当时也没有测量电力的精密仪器，因此，人们对电的认识一直停留在定性的水平上。这个事实说明科学的发展跟社会的进步和技术的发展有着密切的关系。直到18世纪中叶人们才开始对电进行定量的研究。现在就让我们来了解科学家们是怎样定量研究电荷之间相互作用规律的。2、观察与思考： 利用事先准备好了的演示实验器材进行实验，引导学生观察:（1）、改变球形导体上所带的电荷量，观察悬挂带电球偏离竖直方向的角度，想一想，两只带电球之间的相互作用力跟带电球上的电荷量大致有怎样的关系？（2）、保持两只带电球上的电荷量不变，改变两只带电球之间的距离，观察悬挂带电球偏离竖直方向的角度，想一想，两只带电球之间的相互作用力跟两带电球之间的距离大致有怎样的关系？ 3、讲授电学中第一个定律的建立过程：（1）、说明前面的定性实验的作用，它可以使我们发现电荷之间的相互作用力跟电荷量和电荷之间的距离两个因素有关，也能让我知道它们之间的大致关系，但不能使我们知道它们之间确切的数量关系。要想知道电荷在之间相互作用力跟电荷量和电荷之间距离的确切数量关系，就得要做定量实验。（2）、说明当时库仑定量实验遇到的三大困难，“静电力通常很小，没有测量微小力的工具；当时没有电量单位；带电体上的电荷分布不清楚”。在引导学生思考能否克服三个困难的基础上重点讲解：A、借助挂图在简介库仑扭秤结构的同时，重点说明测量工具研制的意义和技术的价值，