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物理-3-1、3-2教材分析(黄恕伯)课件

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    • 1、高中物理课程标准3-1、3-2模块教材分析和教学建议,黄恕伯 2005.8.,(一)新教材和原教材的 章节结构对比,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 电容器与电容 8 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,新第二章 恒定电流 1 导体中的电场和电流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,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

      2、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,第四章 电磁感应 1 划时代的发现 2 探究电磁感应的产生条件3 法拉第电磁感应定律4 楞次定律5 感生电动势和动生电动势6 互感和自感 7 涡流,第十六章电磁感应 一、电磁感应现象二、法拉第电磁感应定律 三、楞次定律 四、椤次定律的应用五、自感现象六、日光灯原理七、涡流,新第五章 交变电流 1 交变电流 2 描述交变电流的物理量3 电感和电容对交变电路的影响4 变压器 5 电能的输送,原第十七章交变电流 一、交变电流的产生和变化规律二、表征交变电流的物理量三、电感和电容对交变电流的影响四、变压器 五、电能的输送六、三相交变电流,新第六章 传感器 1 传感器及其工作原理 2 传感器的应用(一)3 传感器的应用(二)4 传感器的应用实例,原第二册(必加选) 阅读电容式传感器 阅读动圈式话筒原理实验传感器的简单应用,总的感觉,一、结构方面:大体继承了原教材的基本结构和线索,对此,不会造成教学不适应的问题。,二、内容方面:新增加的知识内容不多(传感器、门电路)。而且在编写这些新内容时,

      3、注重基础性、连贯性和可读性,新教科书在知识上不会有大的困难。,三、理念方面:新教科书重视“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。如何在新教科书的基础上通过教师的进一步创造,在课堂教学中体现新的课程理念,这是实施新课程需要解决的最大问题。,(二)教材分析、介绍和教学建议,一、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,EF/q,WABEpAEpB,Ep /q,UABAB,UEd,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: UABWAB / 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

      4、证明,原教材中的有关知识链,电场力的功,上述教材的设计有利于知识的类比:,二、建立了静电现象和恒定电流之间的内在联系,学生对第二章中“通电导体两端存在电势差、导体内部电子在电场力作用下定向运动” 的认识,跟第一章中“导体内部场强为零、导体是一个等势体”的说法不符,感到困惑。,新教科书本章教材的第一节课,便在静电场知识的基础上,通过分析,引入恒定电场的概念,建立了静电现象跟恒定电场之间的内在联系。,A,假设在电源正、负极之间连一根导线,意图:建立第一、第二两章的联系,消除困惑,M,N,E0,假设在电源正、负极之间连一根导线,A,导线内很快形成沿导线方向恒定电场,经历一次由不平衡到动态平衡的变化分析过程,为串、并联电路的电流关系提供理论分析基础,三、重视对知识线索的进一步规划和设计,1.串联和并联电路,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,导线上堆积电荷分布稳定,导线内恒定电场的形成过程,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,第三节

      5、 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,2004高考“理综”第22题,从电压表的电路模型思考,本题实际上是一个简单的计算题。,三、重视对知识线索的进一步规划和设计,1.串联电路和并联电路,2.闭合电路欧姆定律,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。,三、重视对知识线索的进一步规划和设计,1.串联电路和并联电路,2.闭合电路欧姆定律,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I2R t 内电路: E内I2 r t 电池化学反应层: W E I t ,这需要一个清晰、合理、不断深化的教学线索,电池化学反应层 E I t,内电路 I2 r t,外电路 I2R t,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 EW

      6、/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,四、把理论探讨和实验探究结合起来,关于决定金属导体电阻大小的因素的探究,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,四、把理论探讨和实验探究结合起来,关于决定金属导体电阻大小的因素的探究,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;,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),5mA,R1.5/I -150,五

      7、、把习题教学的体验跟物理知识的构建结合起来,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 R1.5/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,关于欧姆表的教学,(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,R1.5/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。,五、把习题教学的体验跟物理知识的构建结合起来,142,图中电源的电动势1.5 V,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,关于欧姆表的教学,教科书只有单向传递信息的功能,它只能通过文字和图形把信息提供给读者,教科书无法收集读者的信息,更不可能对读者的信息在教学现场

      8、中进行反馈。因此,有呼有应的教学设计需要教师在教科书的基础上进一步创造。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。,六、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,

      9、E2,楞次定律,七、提供科学探究教学设计的思路,一次关于楞次定律的探究课堂教学摘录,当磁铁插入线圈时,线圈中的磁通量增大,当磁铁抽出线圈时,线圈中的磁通量减小。下面探究磁通量增大和减小时线圈中感应电流方向的特点。,(1)线圈中磁通量增大时:,可得出的结论:_。,根据以上(1)和(2)的结论,进一步概括得出:线圈中感应电流的方向和磁通量变化的关系为:_.,怎么事先就知道要比较B感和B铁方向关系?,怎么事先就知道表中要列一个“感应电流磁场的方向” ?,(2)线圈中磁通量减小时:,可得出的结论:_。,增加,相反,减小,相同,阻碍变化,关于楞次定律的探究,当磁铁插入线圈时,线圈中的磁通量增大,当磁铁抽出线圈时,线圈中的磁通量减小。下面探究磁通量增大和减小时线圈中感应电流方向的特点。,线圈磁通量增大的情况:,线圈磁通量减小时情况:,根据实验记录进行分析可知,线圈中感应电流的方向和磁通量变化的关系为:_ .,应用楞次定律判定感应电流方向的思路,感应电流的磁场方向,感应电流的方向,楞次定律,右手螺旋定则,应用楞次定律判定感应电流方向的思路,感应电流的方向,明确研究的对象是哪一个闭合电路,楞次定律,右手螺旋定则,思路:它不单用来判定感应电流方向,基本要求:,八、实验统一、基本的要求和灵活、多样的方法相结合,实验原理:根据闭

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