人教版高中物理课程3—1教材通研20119.ppt

人教版高中物理课程3 1模块教材通研 2011 9 19 模块3系列课程要求 选修3系列在注重物理学的应用和社会意义的同时 较系统地介绍物理学的内容 促进学生自主学习 让学生积极参与 乐于探究 勇于实验 勤于思考 重视学习过程中的体验 发展科学探究能力 逐步形成科学态度和科学精神 将比较全面地学习物理学及其技术应用 强调物理学的研究思想和方法 理念方面 重视 过程 目标的落实 重视 情感 目标的体现 重视联系学生生活 社会实践和现代科技 不同国家 力 电 磁 第一章静电场 新 第一章1电荷及其守恒定律2库仑定律3电场强度4电势能和电势5电势差6电势差与电场强度的关系7静电现象的应用8电容器与电容9带电粒子在电场中的运动 原 第十三章一 电荷库仑定律二 电场电场强度三 电场线四 静电屏蔽五 电势差电势六 等势面七 电势差与电场强度的关系八 电容器的电容九 带电粒子在匀强电场中的运动 十 静电的利用和防止 调整意见 尖端放电作为阅读材料 静电平衡与静电屏蔽内容不作教学要求 调整意见 平行板电容器的电容表达式不作定量计算要求 只要求定性了解 进一步完善了静电学中知识链 电场力 电场强度 电势差 电势 电势能 电场力的功 电场力做功与路径无关 电场力 电场强度 电势差 电势 电势能 电场力的功 试探电荷在电场中某点的电势能与电荷量的比值跟试探电荷无关 电场力做功与路径无关 电场中两点电势之差叫电势差 试探电荷在场中某点受的电场力与电荷量的比值跟试探电荷无关 E数值等于沿场强方向单位距离的电势差 E F q WAB EpA EpB Ep q UAB A B U Ed 电场力 电场强度 电势差 电势 电势能 电场力的功 电势定义 单位正电荷由该点移到参考点 零电势 电场力所做的功 定义 UAB WAB q 电势 电势差 电势能 和重力与重力势能类比 静电力做功与路径无关没有证明 原教材中的有关知识链 电场力的功 教材的设计有利于知识的类比 电场力 电场强度 电势差 电势 电势能 电场力的功 试探电荷在电场中某点的电势能与电荷量的比值跟试探电荷无关 电场力做功与路径无关 电场中两点电势之差叫电势差 试探电荷在场中某点受的电场力与电荷量的比值跟试探电荷无关 E数值等于沿场强方向单位距离的电势差 E F q WAB EpA EpB Ep q UAB A B U Ed 本章课程的几个关键点 自然界有两种电荷 同性相斥 异性相吸这是开始电场这一章学习的基点 在此基础上寻找知识的增长点 类比法是本章的重要方法回归力学的研究方法是应让学生时刻感受到的 本章课程的几个关键点 1 电荷及其守恒定律 1 三种起电方式除摩擦起电外 都基于 同斥异吸 的原理进行分析 斥到最远 吸到最近 2 用手接触导体时 最远端是地球的另一端建议 动画演示 验电器 枕形导体 验电羽等实验多做2 库仑定律建议 给出库仑定律 强调适用条件 类比 点电荷 质点 库仑定律 万有引力定律 此处做一部分力平衡的题目 本章课程的几个关键点 3 电场强度物理量要掌握的层次 引入这个量干什么用 意义 怎样定义 定义式 标矢量性 单位 1 为解决相互作用而引入电场这种物质 看不见摸不着 但有能量 能量是物质的基本属性E mc2第一次扩展为后面做铺垫 2 电场的基本性质对电荷有力作用 检验有无电场只需拿一电荷 检验电荷 3 以点电荷的电场作为依托 感受电场有强弱及方向的特点 从而引入描述它的物理量 电场强度大小 比值法 方向 因为是从电荷受力这个角度感受并定义了E 故电场强度是描述电场的力的性质的物理量 4 练习应用定义式确定真空中点电荷形成的电场的决定式 区分场源电荷与试探电荷 5 掌握六种电场线 4 电势能和电势 1 实例引入 带电粒子在匀强电场中由静止释放 动能增加 由能量守恒可知 一定有其它形式的能转化为动能 2 研究电场力做功特点 引入电势能 3 具体分析上例中动能 电势能变化与电场力做功 得到电场力做功与电势能变化的关系 指明电势能也是相对量要选零电势能点 4 改变前例中移动电荷的电量 电场力做功会发生变化 电势能的变化量会发生变化 但选定零电势能点之后 对应确定的位置 电荷具有的电势能与电荷量的比值是确定的 而不同位置处 此比值一般式不同的 则把此比值叫做这一点的电势 因为是从电荷在电场中具有能这个角度来定义的量 故电势是描述电场的能的性质的物理量 在此把电场强度与电势的定义式放在一块做比较 本章课程的几个关键点 物理量分类 物理量分类 两种电荷电荷守恒定律库仑定律 静电场 力的性质 电场强度 电场线 等势面 E U d 电势 电势差 对电荷作用 描述 能的性质 电场力做功 电场力 电势能 解题途径 1 牛顿定律与运动学结合 2 动能定理 能量守恒 第二章恒定电流 新 第二章恒定电流1电源和电流2电动势3欧姆定律4串联电路和并联电路5焦耳定律6电阻定律7闭合电路欧姆定律8多用电表9实验 测定电池电动势和内阻10简单的逻辑电路 原 第十四章恒定电流一 欧姆定律二 电阻定律电阻率三 半导体及其应用四 超导及其应用五 电功和电功率六 闭合电路欧姆定律七 电压表和电流表伏安法测电阻 重使用 结构原理初步了解 逻辑电路不作要求 新 第二章恒定电流1电源和电流2电动势3欧姆定律4串联电路和并联电路5焦耳定律6电阻定律7闭合电路欧姆定律8多用电表9实验 测定电池电动势和内阻10简单的逻辑电路 恒定电流 讲课顺序 1电源和电流3欧姆定律 实验 4串联电路和并联电路添加 伏安法测电阻 安培表 供电 实验 测定小灯泡的伏安特性曲线5焦耳定律6电阻定律2电动势7闭合电路欧姆定律8多用电表9实验 测定电池电动势和内阻 一 第三节 串联电路与并联电路的教学要重视对知识线索的规划和设计 关于串 并联电路的主要知识线索 串 并联电路的电压关系 串 并联电路的电阻关系 根据电势差的概念理论分析 串 并联电路的电流关系 A B C D 根据 电荷分布稳定 分析得出 电流表和电压表 及量程改变 建立电流表和电压表的电路模型 第四节串联电路和并联电路电压表和电流表 一个电压可读的大电阻 一个电流可读的小电阻 用实验的方法得出闭合电路欧姆定律有优点也有缺陷 优点 增强了实践意识 提高了探究能力 缺陷 学生对内电压的测量难以理解 实验可以得到 内 外电压之和等于一个常数 的结论 但如何跟电动势发生联系 难从本质上说明 二 电动势与闭合电路欧姆定律的教学要有机结合 课程标准 要求 理解闭合电路欧姆定律 教科书用理论分析的方法推导出闭合电路欧姆定律 以利于对该定律的理解 推导的核心过程是分析闭合电路以下三处的能量转化外电路 E外 I2Rt 内电路 E内 I2rt 电池化学反应层 W EIt 这需要一个清晰 合理 不断深化的教学线索 二 电动势与闭合电路欧姆定律的教学要有机结合 电池化学反应层EIt 内电路I2rt 外电路I2Rt 第2节课文 非静电力移送电荷做的功等于其电势能的增加量 电动势与非静电力做功的关系E W q 练习题 根据电动势计算非静电力做功 根据 电场力做功 电势能减小 非静电力做功 电势能增 分析闭合电路各点的电势高低关系 一个沿电流方向电势高低变化的直观图 在图中分清哪是内电路 哪是外电路 在内 外电路电势降落处应用焦耳定律 根据能量守恒推导出闭合电路欧姆定律 通过路端电压跟负载的关系理解欧姆定律 用断路和短路两种极端情况深化对定律的理解 链4 链6 本节课的结构和线索 三 导体的电阻教学把理论探讨和实验探究结合起来 加深理解 a和b 长度不同 探究方案一 a和c 横截面积不同 a和d 材料不同 1 理论分析导体电阻跟长度的关系 探究方案二 一个导体 可以把它看成是由n段相同长度 横截面积的同样导体串联而成的 2 理论分析导体电阻跟横截面积的关系 一个导体 可以把它看成是由n股相同长度 横截面积的同样导体并联而成的 3 实验探究导体电阻跟材料的关系 实验室进行 可以取不同长度 横截面积 不同材料的导体进行实验 探究不同材料比例常数 三 导体的电阻教学把理论探讨和实验探究结合起来 加深理解 5mA R 1 5 I 150 如果电流表10mA刻度标为 0 把5mA刻度标为150 把0mA刻度标为 把其它电流刻度都按R 1 5 I 150转换成电阻刻度 它岂不成了一个能直接测量电阻的仪器 142 欧姆表 四 欧姆表的教学把习题教学的体验跟物理知识的构建结合起来 减小坡度 让学生在解决问题的探究过程中学习新知识 2 调至满偏后保持R1的值不变 在A B间接入一个150 的定值电阻R2 电流表指针指着何处 3 如果A B间接另一电阻R R的值和电流表读数I有什么关系 G 5mA R 1 5 I 150 教学中还可以进一步配合真实的演示实验 呈现习题的答案和刻度改装的过程 把习题教学 实验 刻度改装和新课教学融合在一个真实的 视听同步的过程中 142 图中电源的电动势1 5V 内阻0 5 电流表满偏电流10mA 电流表电阻7 5 A B为接线柱 1 用导线使A B短路 此时 应把可变电阻R1调节为多少才能使电流表达到满偏电流 一个例题 四 欧姆表的教学把习题教学的体验跟物理知识的构建结合起来 减小坡度 让学生在解决问题的探究过程中学习新知识 本章 多用电表 一节 教科书为教师设计双边活动的教学过程提供了一个初步的框架 三 欧姆表的教学把习题教学的体验跟物理知识的构建结合起来 减小坡度 让学生在解决问题的探究过程中学习新知识 上图中 甲 乙 丙分别是电流表 欧姆表和电压表的示意图 下图是一个单刀多掷开关 通过操作开关 接线柱B可以接通1 也可以接通2或3 现在要使B接通1时 能像图甲那样成为电流表 接通2时像乙那样成为电阻表 接通3时像丙那样成为电压表 这就成了一个简单的多用电表 讨论一下 这个多用电表的电路图是怎样的 请对照两个图 把它在下图基础上画出来 做一做 A 甲 乙 丙 R1 R2 A A A A 1 2 3 1 2 3 A A 甲 乙 丙 R1 R2 A A 6 B 1 A G 2 3 4 5 A S 下面是一个多量程多用电表的电路示意图 电流 电压 电阻各有两个量程 请谈一谈 开关S调到哪两个位置上多用电表测量的是电流 调到哪两个位置上测量的是电压 调到哪两位置上测量的是电阻 两个位置中哪个位置测量的量程大 在识别电阻档和电压档电路时 可以把虚线框内的电路当成一个电流表 说一说 E1 E2 五 实验 测定电池的电动势和内阻提供了多种方案 开阔了学生思路 基本要求 五 实验 测定电池的电动势和内阻 基本要求和多种方法相结合开阔了学生思路 实验原理 根据闭合电路欧姆定律 测出电路中除电动势 内阻以外有关物理量 利用图象或计算 求出电动势和内阻 数据处理 用图象分析时 什么表示电动势 什么表示内阻 怎样减小实验的偶然误差 方法 多种 通过外电路U I R关系的变换 闭合电路欧姆定律可以写成多种方式 因此 通过测量U和I 或者U和R 或者I和R都可以求得电动势和内阻 实验方法的多样性可以拓展学生的思路 可以避免死记实验步骤 有利于灵活把握实验原理 也有利于因地制宜选择实验器材 教学建议 用水果电池作为被测电源 用水果电池作为被测电源的优点 内阻大 有几百到几千 有利于测量 材料容易获得 土豆 铜片 丝 铁片 丝 安全 环保 无污染 激发兴趣 消除对电池的神秘感 五 实验 测定电池的电动势和内阻 基本要求和多种方法相结合开阔了学生思路 测量方法 土豆电池电动势约0 8V 短路电流约不到1mA 因此可选用J0415型电流表 量程200 A 配合电阻箱进行测量 五 实验 测定电池的电动势和内阻 基本要求和多种方法相结合开阔了学生思路 实验数据 根据实测数据计算路端电压U 作出U I图象如右 五 实验 测定电池的电动势和内阻 基本要求和多种方法相结合开阔了学生思路 注意事项 影响内阻的主要因素是电极和溶液的接触面积 电极间的距离改变对内阻影响较小 建议极板的宽度为2 3cm 插入深度2 3cm 极板间距1 4cm 也可以采用家庭装修多股铜质电源线代替铜片 通电后的短时间内 水果电池内阻不稳定 建议通电几分钟后再进行实验测量 五 实验 测定电池的电动势和内阻 基本要求和多种方法相结合开阔了学生思路 第三章磁场 新 第三章磁场1磁现象和磁场2磁感应强度3几种常见的磁场4磁场对通电导线的作用力5磁场对运动电荷的作用力6带电粒子在匀强磁场中的运动 原 第十五章磁场一 磁场磁感线二 安培力磁感应强度三 电流表的工作原理四 磁场对运动电荷的作用五 带电粒子在磁场中的运动质谱仪六 回旋加速器 磁与现代科技为阅读 磁通密度不要求 电流与磁场垂直速度与磁场垂直 介绍科学发现历史的目的 一 磁现象与磁场 重视物理学史的学习 认识科学发现的基础 欣赏