新课标高中物理教材3132教材分析和教学建议市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

新课标高中物理教材新课标高中物理教材3-13-1、3-23-2教材分析和教学提议教材分析和教学提议课程教材研究所课程教材研究所 人民教育出版社人民教育出版社物理室物理室 谷雅慧谷雅慧.7.7.7.7第1页共同必修共同必修物理物理1、物理、物理2：这是全体高中学生共同学：这是全体高中学生共同学习内容。习内容。物理物理1 1：运动描述、相互作用与运动规律：运动描述、相互作用与运动规律物理物理2 2：机械能和能源、抛体运动与圆周运动、经典力：机械能和能源、抛体运动与圆周运动、经典力学成就与不足学成就与不足课程内容说明课程内容说明第2页选修系列：选选修系列：选1系列、选系列、选2系列、选系列、选3系列系列选修选修1系列系列选修选修1-11-1：电磁现象与规律、电磁技术与社会发展、：电磁现象与规律、电磁技术与社会发展、家家用电器与日常生活用电器与日常生活选修选修1-21-2：热现象与规律、热与生活、能源与社会发展：热现象与规律、热与生活、能源与社会发展课程内容说明课程内容说明第3页选修选修2系列系列选修选修2-12-1：电路与电工、电磁波与信息技术：电路与电工、电磁波与信息技术选修选修2-22-2：力与机械、热与热机：力与机械、热与热机选修选修2-32-3：光与光学仪器、原子结构与核技术：光与光学仪器、原子结构与核技术课程内容说明课程内容说明第4页选修选修3系列系列选修选修3-13-1：电场、电路、磁场：电场、电路、磁场选修选修3-23-2：电磁感应、交变电流、传感器：电磁感应、交变电流、传感器选修选修3-33-3：分子动理论与统计思想、固体、液体：分子动理论与统计思想、固体、液体 与气体、热力学定律与能量守恒、能与气体、热力学定律与能量守恒、能源源 与可连续发展与可连续发展选修选修3-43-4：机械振动与机械波、电磁振荡与电磁：机械振动与机械波、电磁振荡与电磁 波、光、相对论波、光、相对论选修选修3-53-5：碰撞与动量守恒、原子结构、原子核、：碰撞与动量守恒、原子结构、原子核、波粒二象性波粒二象性课程内容说明课程内容说明第5页教材分析几个基本出发点教材分析几个基本出发点1.表达模块表达模块3 系列课程要求定位系列课程要求定位课程标准关于课程标准关于选修模块选修模块选修模块选修模块说明：说明：选修课程由选修课程由10个模块组成。个模块组成。选选修修1-1、1-2 侧侧重重物物理理学学与与社社会会科科学学和和人人文文科科学学融融合，强调物理学对人类文明影响；合，强调物理学对人类文明影响；选选修修2-1、2-2、2-3 侧侧重重从从技技术术应应用用角角度度展展示示物物理理学学，强调物理学应用和实践；强调物理学应用和实践；选选修修3-1、3-2、3-3、3-4、3-5 在在重重视视物物理理学学应应用用和和社社会会意意义义同同时时，较较系系统统地地介介绍绍物物理理学学内内容容，深深入入强强调调 物物理学研究思想和方法。理学研究思想和方法。第6页教材分析几个基本出发点教材分析几个基本出发点1.表达模块表达模块3 系列课程要求定位系列课程要求定位课程标准关于课程标准关于选修选修选修选修 3-1 3-1 模块模块模块模块说明：说明：本模块是选修模块。本模块是选修模块。物物理理学学有有自自己己试试验验基基础础和和逻逻辑辑结结构构，有有广广泛泛技技术术应应用用，它它是是人人类类文文化化主主要要组组成成部部分分，它它发发展展深深刻刻地地影影响响着着人人类类生生产产和和生生活活方方式式。在在本本模模块块中中，学学生生将将比比较较全全方方面面地地学学习习物物理理学学及及其其技技术术应应用用，了了解解它它与与社社会会发发展展以以及及人人类文化互动作用。类文化互动作用。第7页教材分析几个基本出发点教材分析几个基本出发点1.表达模块表达模块3 系列课程要求定位系列课程要求定位比比比比较较较较系系系系统统统统和和和和全全全全方方方方面面面面地地地地学学学学习习习习物物物物理理理理学学学学，强强强强调调调调物物物物理理理理学学学学研研研研究究究究思想和方法思想和方法思想和方法思想和方法2.表达新课程理念表达新课程理念促促进进学学生生自自主主学学习习，让让学学生生主主动动参参加加、乐乐于于探探究究、勇勇于于试试验验、勤勤于于思思索索，重重视视学学习习过过程程中中体体验验，发发展展科学探究能力，逐步形成科学态度和科学精神。科学探究能力，逐步形成科学态度和科学精神。第8页（一）（一）3-1、3-2与原教材与原教材 章节结构对比章节结构对比第9页 新第一章新第一章 1 1 电荷及其守恒定律电荷及其守恒定律2 2 库仑定律库仑定律3 3 电场强度电场强度 4 4 电势能和电势电势能和电势5 5 电势差电势差 6 6 电势差与电场强度关系电势差与电场强度关系 7 7 静电现象应用静电现象应用 8 8 电容器电容电容器电容9 9 带电粒子在电场中运动带电粒子在电场中运动 原第十三章原第十三章一、电荷库仑定律一、电荷库仑定律二、电场电场强度二、电场电场强度三、电场线三、电场线四、静电屏蔽四、静电屏蔽五、电势差电势五、电势差电势六、等势面六、等势面七、电势差与电场强度关系七、电势差与电场强度关系八、电容器电容八、电容器电容九、带电粒子在匀强电场中运动九、带电粒子在匀强电场中运动十、静电利用和预防十、静电利用和预防电势能、电势、电势能、电势、电势能、电势、电势能、电势、电势差知识线索电势差知识线索电势差知识线索电势差知识线索不一样不一样不一样不一样电势能、电势、电势能、电势、电势能、电势、电势能、电势、电势差知识线索电势差知识线索电势差知识线索电势差知识线索不一样不一样不一样不一样第10页 新第二章新第二章 恒定电流恒定电流 1 1 电源和电流电源和电流2 2 电动势电动势 3 3 欧姆定律欧姆定律4 4 串联电路和并联电路串联电路和并联电路 5 5 焦耳定律焦耳定律 6 6 电阻定律电阻定律 7 7 闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律 8 8 多用电表多用电表 9 9 试验：测定电池电动势和内阻试验：测定电池电动势和内阻 10 10 简单逻辑电路简单逻辑电路 原第十四章恒定电流原第十四章恒定电流一、欧姆定律一、欧姆定律二、电阻定律电阻率二、电阻定律电阻率三、半导体及其应用三、半导体及其应用四、超导及其应用四、超导及其应用五、电功和电功率五、电功和电功率六、闭合电路欧姆定律六、闭合电路欧姆定律七、电压表和电流表七、电压表和电流表增增增增加加加加第11页 新新第三章第三章 磁场磁场1 1 磁现象和磁场磁现象和磁场 2 2 磁感应强度磁感应强度3 3 几个常见磁场几个常见磁场4 4 磁场对通电导线作用力磁场对通电导线作用力5 5 磁场对运动电荷作用力磁场对运动电荷作用力6 6 带电粒子在匀强磁场中运动带电粒子在匀强磁场中运动 原第十五章原第十五章 磁场磁场一、磁场磁感线一、磁场磁感线二、安培力磁感应强度二、安培力磁感应强度三、电流表工作原理三、电流表工作原理四、磁场对运动电荷作用四、磁场对运动电荷作用五、带电粒子在磁场中运动质谱仪五、带电粒子在磁场中运动质谱仪六、盘旋加速器六、盘旋加速器第12页 第四章第四章 电磁感应电磁感应1 1 划时代发觉划时代发觉 2 2 探究电磁感应产生条件探究电磁感应产生条件3 3 楞次定律楞次定律4 4 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律5 5 法拉第电磁感应规律应用法拉第电磁感应规律应用6 6 互感和自感互感和自感7 7 涡流涡流 电磁阻尼和电磁驱动 第十六章电磁感应第十六章电磁感应一、电磁感应现象一、电磁感应现象二、法拉第电磁感应定律二、法拉第电磁感应定律三、楞次定律三、楞次定律 四、楞次定律应用四、楞次定律应用五、自感现象五、自感现象六、日光灯原理六、日光灯原理七、涡流七、涡流增加增加增加增加增加增加增加增加第13页 新第五章新第五章 交变电流交变电流1 1 交变电流交变电流 2 2 描述交变电流物理量描述交变电流物理量3 3 电感和电容对交变电路影响电感和电容对交变电路影响4 4 变压器变压器5 5 电能输送电能输送 原第十七章交变电流原第十七章交变电流一、交变电流产生和改变规律一、交变电流产生和改变规律二、表征交变电流物理量二、表征交变电流物理量三、电感和电容对交变电流影响三、电感和电容对交变电流影响四、变压器四、变压器五、电能输送五、电能输送六、三相交变电流六、三相交变电流第14页 新第六章新第六章 传感器传感器1 1 传感器及其工作原理传感器及其工作原理 2 2 传感器应用（一）传感器应用（一）3 3 传感器应用（二）传感器应用（二）4 4 传感器应用试验传感器应用试验 原第二册（必加选）原第二册（必加选）阅读电容式传感器阅读电容式传感器阅读动圈式话筒原理阅读动圈式话筒原理试验传感器简单应用试验传感器简单应用第15页总感觉总感觉 一一一一、结结结结构构构构方方方方面面面面：大大致致继继承承了了原原教教材材基基本本结结构构和和线线索索，对此，不会造成教学不适应问题。对此，不会造成教学不适应问题。二二二二、内内内内容容容容方方方方面面面面：新新增增加加知知识识内内容容不不多多（传传感感器器、门门电电路路）。而而且且在在编编写写这这些些新新内内容容时时，重重视视基基础础性性、连连贯贯性和可读性，新教科书在知识上不会有大困难。性和可读性，新教科书在知识上不会有大困难。三三三三、理理理理念念念念方方方方面面面面：新新教教科科书书重重视视“过过程程“目目标标落落实实，重重视视“情情感感”目目标标表表达达，重重视视联联络络学学生生生生活活、社社会会实实践践和和当当代代科科技技。怎怎样样在在新新教教科科书书基基础础上上经经过过教教师师深深入入创创造造，在在课课堂堂教教学学中中表表达达新新课课程程理理念念，这这是是实实施施新新课课程程需需要要处处理最大问题。理最大问题。第16页（二）选修（二）选修 3-1、3-2 教材分析和教学提议教材分析和教学提议 第17页 各种守恒定律都是物理学基本定律，它们不是在盲目探索各种守恒定律都是物理学基本定律，它们不是在盲目探索中得来副产品，它是物理学家追求目标。新教科书突出了守恒中得来副产品，它是物理学家追求目标。新教科书突出了守恒思想，比如，力学中学习功和能时候就是从思想，比如，力学中学习功和能时候就是从“追寻守恒量追寻守恒量”开开始。这里把电荷守恒定律作为一节，目标就在于此。始。这里把电荷守恒定律作为一节，目标就在于此。过去常把摩擦起电和感应起电作为单独两个知识点来处理，过去常把摩擦起电和感应起电作为单独两个知识点来处理，新书中它们隶属于电荷守恒定律。编者要经过对这两个现象分新书中它们隶属于电荷守恒定律。编者要经过对这两个现象分析，使学生想到：电荷可能是守恒。析，使学生想到：电荷可能是守恒。对于元电荷概念，最主要是把握电荷量子化思想，这是学对于元电荷概念，最主要是把握电荷量子化思想，这是学生第一次接触生第一次接触“量子化量子化”，要为以后学习做铺垫。，要为以后学习做铺垫。为何把电荷守恒定律单列一节为何把电荷守恒定律单列一节第18页 大量事实表明，大量事实表明，电荷既不会创生，也不会毁灭，它只能电荷既不会创生，也不会毁灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体一部分转移到另从一个物体转移到另一个物体，或者从物体一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷总量保持不变。一部分；在转移过程中，电荷总量保持不变。这个结论叫做这个结论叫做电荷守恒定律（电荷守恒定律（law of conservation of electric charge）。近代物理试验发觉，在一定条件下，带电粒子能够产生和湮没。比如，由一个高能光子能够产生一个正电子和一个负电子；一对正、负电子可同时湮没，转化为光子。不过在这些情况下，带电粒子总是成对产生或湮没，两个粒子带电数量相等但正负相反，而光子又不带电，所以电荷代数和依然不变。所以，电荷守恒定律现在表述是：一个与外界没有一个与外界没有电荷交换系统，电荷代数和保持不变。电荷交换系统，电荷代数和保持不变。它是自然界主要基本它是自然界主要基本规律之一。规律之一。电荷守恒定律传统表述和现在表述第19页在在有有效效完完成成“电电荷荷”教教学学基基础础上上，学学生生能能够够认认识识到到，不不论论是是摩摩擦擦起起电电还还是是感感应应起起电电，其其本本质质都都是是微微观观带带电电粒粒子子（如如电电子子）在在物物体体之之间间或或物物体体内内部部转转移移，而而不不是是创创造造出出了了电电荷荷。有有了了这这么么认认识识，就就能能够够顺顺利利引引出出电电荷荷守守恒恒定定律律传传统统表表述述。对对于于这这一一表表述述在在教教学学中中需明确：需明确：电电中中性性物物体体中中是是有有电电荷荷存存在在，只只是是电电荷荷代代数数和和为为零零；“电电荷荷中中和和”是是指指电电荷荷种种类类和和数数量量到到达达等等量量、异异号号，这这时时正正、负负电电荷荷代代数和为零；数和为零；“电荷总量电荷总量”是指电荷代数和。是指电荷代数和。由由此此可可见见，假假如如能能够够使使学学生生正正确确了了解解上上述述问问题题，就就轻轻易易了了解解现在电荷守恒定律了。现在电荷守恒定律了。注注意意：关关于于正正、负负电电子子湮湮没没转转化化为为光光子子等等现现象象，在在教教学学中中不不宜宜要要求求过过高高，能能够够告告诉诉学学生生，这这部部分分内内容容以以后后还还会会学学习习，现现在在只只要要求求学学生生体体会会到到，伴伴随随人人类类研研究究领领域域扩扩大大和和深深入入，电电荷荷守守恒恒定定律律有了新表述即可。有了新表述即可。电荷守恒定律传统表述和现在表述第20页 这章第这章第1 1节给出了验电器和静电计照片。静电计实际节给出了验电器和静电计照片。静电计实际上就是含有导电外壳验电器。静电计外壳与中间金属杆组上就是含有导电外壳验电器。静电计外壳与中间金属杆组成了一个电容器，它们是电容器两个极板。与验电器一样，成了一个电容器，它们是电容器两个极板。与验电器一样，指针（或金属箔）张开大小表示带电多少；对于电容器来指针（或金属箔）张开大小表示带电多少；对于电容器来说，带电多少正比于两板电势差，所以当它们分别与两个说，带电多少正比于两板电势差，所以当它们分别与两个导体相连时，能够由静电计指针张角判断它们电势差。外导体相连时，能够由静电计指针张角判断它们电势差。外壳是否接地对于显示电势差没有影响，但有时能够增加试壳是否接地对于显示电势差没有影响，但有时能够增加试验现象稳定性。验现象稳定性。因为静电计这个因为静电计这个“电容器电容器”两个极板太简陋，受外界两个极板太简陋，受外界影响太大，极板间电势差与板上电荷量关系比较复杂，所影响太大，极板间电势差与板上电荷量关系比较复杂，所以静电计只能用来定性地预计电势差。以静电计只能用来定性地预计电势差。静电计与验电器有什么区分？静电计与验电器有什么区分？第21页 科学定律建立需要试验事实，也需要归纳，但不一定符合科学定律建立需要试验事实，也需要归纳，但不一定符合“大量大量数据数据归纳归纳结论结论”这么简单模式。科学家以广泛知识和深刻洞这么简单模式。科学家以广泛知识和深刻洞察力为基础进行猜测，才是最有创造力思维活动。察力为基础进行猜测，才是最有创造力思维活动。在在1818世纪中叶，库仑定律发觉前夕，对万有引力研究已经相当深世纪中叶，库仑定律发觉前夕，对万有引力研究已经相当深入，人们已经知道了反平方力各种表现，比如，把质点放到均匀物质入，人们已经知道了反平方力各种表现，比如，把质点放到均匀物质球壳中任何一点，球壳对它引力都是零。球壳中任何一点，球壳对它引力都是零。1818世纪世纪6060年代，富兰克林做年代，富兰克林做了一个试验：把一个带电软木球吊在带电罐头盒中，软木球不受任何了一个试验：把一个带电软木球吊在带电罐头盒中，软木球不受任何力作用。另一位物理学家爱普里斯特利据此猜测静电力也与万有引力力作用。另一位物理学家爱普里斯特利据此猜测静电力也与万有引力一样含有反平方性质。这里只能说是猜测，因为试验条件并不一样：一样含有反平方性质。这里只能说是猜测，因为试验条件并不一样：罐头盒并不是均匀带电球壳。在此同时，还有其它人因为不一样事实罐头盒并不是均匀带电球壳。在此同时，还有其它人因为不一样事实启发，也在推测静电力反平方规律。启发，也在推测静电力反平方规律。库仑是在这么背景下进行他扭秤试验。也就是说，试验前他已经库仑是在这么背景下进行他扭秤试验。也就是说，试验前他已经对结果有了预测。当代人看他原始资料，试验数据与反平方规律之间对结果有了预测。当代人看他原始资料，试验数据与反平方规律之间有很大差距，依据这么数据写出静电力表示式，确实需要有很大差距，依据这么数据写出静电力表示式，确实需要“勇气勇气”。出于这么考虑，教科书用语言是，库仑出于这么考虑，教科书用语言是，库仑“经过研究确认经过研究确认”了现在了现在周知库仑定律。周知库仑定律。为何没有说为何没有说“库仑定律是由大量试验归纳得到库仑定律是由大量试验归纳得到”？第22页 以当代物理学观点看，场是一个物质，但以数学观点以当代物理学观点看，场是一个物质，但以数学观点看，假如某量是空间各点函数，这个空间也能够定义为一看，假如某量是空间各点函数，这个空间也能够定义为一个场。比如，某空间区域各点都对应一个矢量，那么这个个场。比如，某空间区域各点都对应一个矢量，那么这个空间就是一个矢量场。这个矢量场能够不包括任何物质实空间就是一个矢量场。这个矢量场能够不包括任何物质实体。体。定义电场思绪是这么：在一个电荷附近任何一点，检定义电场思绪是这么：在一个电荷附近任何一点，检验电荷会受力，力与电荷量比值与电荷量无关，说明比值验电荷会受力，力与电荷量比值与电荷量无关，说明比值反应了空间某种性质，于是就定义了电场。这么定义电场，反应了空间某种性质，于是就定义了电场。这么定义电场，可能是一个物质实体，也可能根本就是一个数学工具，我可能是一个物质实体，也可能根本就是一个数学工具，我们无法区分。所以，在这里能够提一提电场物质性，无须们无法区分。所以，在这里能够提一提电场物质性，无须强调。我们没有说服学生理由，过于强求反而给人不说理强调。我们没有说服学生理由，过于强求反而给人不说理印象。只有在改变电磁场中，也就是在研究了电磁波能量印象。只有在改变电磁场中，也就是在研究了电磁波能量流动，尤其是研究了电磁波动量之后，我们才有充分理由流动，尤其是研究了电磁波动量之后，我们才有充分理由说，电磁场是一个物质。说，电磁场是一个物质。第三章关于磁场物质性也是这么处理。第三章关于磁场物质性也是这么处理。为何本章没有强调电场物质性？为何本章没有强调电场物质性？第23页 各种势能都是空间点函数，即一个点对应一个确定值，各种势能都是空间点函数，即一个点对应一个确定值，假如做不到，就不可能定义某种势能。比如，在有摩擦平面上假如做不到，就不可能定义某种势能。比如，在有摩擦平面上把一个物体从基点把一个物体从基点O O移到某点移到某点A A，沿不一样路径运动时摩擦力做，沿不一样路径运动时摩擦力做功不一样，这种情况下就不能在功不一样，这种情况下就不能在A A点定义所谓点定义所谓“摩擦势能摩擦势能”。分析某种力做功特点，就能知道是否分析某种力做功特点，就能知道是否“一个点对应一个确定一个点对应一个确定（势能）值（势能）值”。强调这些，目标是使学生对于势能有个清楚认。强调这些，目标是使学生对于势能有个清楚认识。学习重力势能时教科书这么做了，学习电势能时还要这么识。学习重力势能时教科书这么做了，学习电势能时还要这么做。教科书在这里以自己行动渗透了科学态度教育：说话、做做。教科书在这里以自己行动渗透了科学态度教育：说话、做事要讲道理，要合乎逻辑。事要讲道理，要合乎逻辑。有这么一个疑问：分析静电力做功特点要用掉一些时有这么一个疑问：分析静电力做功特点要用掉一些时间，尽管这么有利于科学方法和科学态度教育，不过会不会影间，尽管这么有利于科学方法和科学态度教育，不过会不会影响学生解题训练？响学生解题训练？其实二者能够兼顾。分析做功特点时主要运算是功计其实二者能够兼顾。分析做功特点时主要运算是功计算，还有就是算，还有就是“用不变量代替改变量用不变量代替改变量”方法。这些都是解题所方法。这些都是解题所需要非常基本技能，教课时不但要想着目标需要非常基本技能，教课时不但要想着目标得到做功与路得到做功与路径无关结论；更要想着过程径无关结论；更要想着过程功计算。功计算。为何要讨论静电力做功特点？为何要讨论静电力做功特点？第24页 q 在沿直线从在沿直线从A移往移往B过程中（图过程中（图1.4-1 甲），受甲），受到静电力到静电力FqE，静电力与位移，静电力与位移AB夹角一直为夹角一直为q q，静，静电力对电力对q 所做功为所做功为 WFcos q q AB=qE AM q 在沿折线在沿折线AMB 从从A 移往移往B 过程中（图过程中（图1.4-1 甲）甲），在线段，在线段AM 上静电力对上静电力对q 所做功所做功W1=qE AM。在。在线段线段MB上，因为移动方向跟静电力垂直，静电力不上，因为移动方向跟静电力垂直，静电力不做功，做功，W20。在整个移动过程中静电力对。在整个移动过程中静电力对q 所做功所做功WW1+W2。所以。所以 W qE AM 再使再使q 沿任意曲线沿任意曲线ANB 从从A 移动到移动到B（图（图1.4-1 乙）。我们能够用无数组跟静电力垂直和平行折线来乙）。我们能够用无数组跟静电力垂直和平行折线来迫近曲线迫近曲线ANB。只要。只要q移动方向与静电力平行，静电移动方向与静电力平行，静电力都做功，而这些与静电力平行短折线长度之和等于力都做功，而这些与静电力平行短折线长度之和等于AM。所以，静电力所做功还。所以，静电力所做功还W qE AM可见，不论可见，不论q 经由什么路径从经由什么路径从A 点移动到点移动到B 点，静电点，静电力做功都是一样。力做功都是一样。因为移动电荷时静电力做功与移动路径无关，电因为移动电荷时静电力做功与移动路径无关，电荷在电场中也含有势能，这种势能叫做荷在电场中也含有势能，这种势能叫做电势能电势能.第25页 新教科书要突出科学思想，其中主要一条是经过新教科书要突出科学思想，其中主要一条是经过做功研究能量。分析了静电力做功之后马上就会自然地得做功研究能量。分析了静电力做功之后马上就会自然地得到电势能概念，随即，因为电势能与检验电荷成正比，于到电势能概念，随即，因为电势能与检验电荷成正比，于是又得到了电势和电势差是又得到了电势和电势差先学电势差则不便于落实先学电势差则不便于落实“经过做功研究能量经过做功研究能量”思想。思想。还有一个原因。对于当代高中学生，能量已经是还有一个原因。对于当代高中学生，能量已经是熟知概念，电势和电势差则相对抽象，先学电势能再学电熟知概念，电势和电势差则相对抽象，先学电势能再学电势差也符合从详细到抽象标准。势差也符合从详细到抽象标准。电势能作为能量家族新组员，不但丰富了对能量电势能作为能量家族新组员，不但丰富了对能量概念认识，而且为电现象与其它现象之间联络提供了沟通概念认识，而且为电现象与其它现象之间联络提供了沟通渠道。后面讲到非静电力对电荷做功与电势能转化就是一渠道。后面讲到非静电力对电荷做功与电势能转化就是一例。例。为何按电势能电势电势差逻辑关系展开教学？为何按电势能电势电势差逻辑关系展开教学？第26页电电电电 场场场场 力力力力电场强度电场强度电场强度电场强度电电电电 势势势势 差差差差电电电电 势势势势电电电电 势势势势 能能能能电场力功电场力功电场力功电场力功电场力做电场力做电场力做电场力做功与路径功与路径功与路径功与路径无关无关无关无关试试试试探探探探电电电电荷荷荷荷在在在在场场场场中中中中某某某某点点点点受受受受电电电电场场场场力力力力与与与与电电电电荷荷荷荷量量量量比比比比值值值值跟跟跟跟试试试试探电荷无关探电荷无关探电荷无关探电荷无关EF/q和重力与重和重力与重和重力与重和重力与重力势能类比力势能类比力势能类比力势能类比WABEpAEpB试试试试探探探探电电电电荷荷荷荷在在在在电电电电场场场场中中中中某某某某点点点点电电电电势势势势能能能能与与与与电电电电荷荷荷荷量量量量比比比比值值值值跟跟跟跟试试试试探电荷无关探电荷无关探电荷无关探电荷无关 Ep/q电场中两点电势电场中两点电势电场中两点电势电场中两点电势之差叫电势差之差叫电势差之差叫电势差之差叫电势差UABABE E数值等于沿数值等于沿数值等于沿数值等于沿场强方向单位场强方向单位场强方向单位场强方向单位距离电势差距离电势差距离电势差距离电势差UEd第27页电电 场场 力力电场强度电场强度电电 势势 差差电电 势势电电 势势 能能电场力功电场力功电电电电势势势势定定定定义义义义：单单单单位位位位正正正正电电电电荷荷荷荷由由由由该该该该点点点点移移移移到到到到参参参参考考考考点点点点（零零零零电势）电场力所做功电势）电场力所做功电势）电场力所做功电势）电场力所做功定义定义定义定义:U UABABWWAB AB/q q电电电电 势势势势电电电电 势势势势 差差差差电电电电 势势势势 能能能能和重力与重和重力与重和重力与重和重力与重力势能类比力势能类比力势能类比力势能类比电场强度电场强度电场强度电场强度电电电电 场场场场 力力力力静电力做功与路静电力做功与路静电力做功与路静电力做功与路径无关没有证实径无关没有证实径无关没有证实径无关没有证实原教材中相原教材中相原教材中相原教材中相关知识链关知识链关知识链关知识链电场力功电场力功电场力功电场力功第28页电电电电 场场场场 力力力力电场强度电场强度电场强度电场强度电电电电 势势势势 差差差差电电电电 势势势势电电电电 势势势势 能能能能电场力功电场力功电场力功电场力功试试试试探探探探电电电电荷荷荷荷在在在在电电电电场场场场中中中中某某某某点点点点电电电电势势势势能能能能与与与与电电电电荷荷荷荷量量量量比比比比值值值值跟跟跟跟试试试试探电荷无关探电荷无关探电荷无关探电荷无关电场力做电场力做电场力做电场力做功与路径功与路径功与路径功与路径无关无关无关无关电场中两点电势电场中两点电势电场中两点电势电场中两点电势之差叫电势差之差叫电势差之差叫电势差之差叫电势差试试试试探探探探电电电电荷荷荷荷在在在在场场场场中中中中某某某某点点点点受受受受电电电电场场场场力力力力与与与与电电电电荷荷荷荷量量量量比比比比值值值值跟跟跟跟试试试试探电荷无关探电荷无关探电荷无关探电荷无关E E数值等于沿数值等于沿数值等于沿数值等于沿场强方向单位场强方向单位场强方向单位场强方向单位距离电势差距离电势差距离电势差距离电势差EF/qWABEpAEpB Ep/qUABABUEd和重力与重和重力与重和重力与重和重力与重力势能类比力势能类比力势能类比力势能类比WABEpAEpB（简单、友好、统一、对称）（简单、友好、统一、对称）第29页定义式定义式决定式决定式电场强度电场强度F/q（点电荷）（点电荷）电电 势势E/q（点电荷）（点电荷）电电 容容Q/U（平行板电容器）（平行板电容器）上述教材设计有利于知识类比：上述教材设计有利于知识类比：电电 阻阻 U /I（金属导体）（金属导体）第30页 在科学技术工作中，公式作用不只是用来计算，它也在科学技术工作中，公式作用不只是用来计算，它也用来反应物理量之间关系，包含定性关系。这两个公式在用来反应物理量之间关系，包含定性关系。这两个公式在教科书中正是起这么作用。影响电容几个原因不一样作用，教科书中正是起这么作用。影响电容几个原因不一样作用，经过公式能够一目了然。课程标准没有要求这两个公式，经过公式能够一目了然。课程标准没有要求这两个公式，教科书也没有这方面练习题，无须让学生记忆，也无须利教科书也没有这方面练习题，无须让学生记忆，也无须利用它们进行运算。用它们进行运算。由极板面积由极板面积S S和极板间距离和极板间距离d d计算平行板电容器电计算平行板电容器电容两个公式和应该要求到什么程度？容两个公式和应该要求到什么程度？第31页 师生能够自行决定是否学习师生能够自行决定是否学习“做一做做一做”和和“说一说一说说”栏目中内容。假如跳过去，对后续学习没有直接影栏目中内容。假如跳过去，对后续学习没有直接影响。响。用传感器做试验，这是一个方向，教科书写入用传感器做试验，这是一个方向，教科书写入这些内容，表示编者导向。因为各校和各位老师情况不这些内容，表示编者导向。因为各校和各位老师情况不一样，编者没有把它们当做必学内容。不过，应该尽可一样，编者没有把它们当做必学内容。不过，应该尽可能创造条件做一两个这么试验，最少能够在学生兴趣小能创造条件做一两个这么试验，最少能够在学生兴趣小组中试做。组中试做。怎样处理怎样处理“做一做做一做”栏目中栏目中“用传感器观察电用传感器观察电容器充电和放电容器充电和放电”这类试验？这类试验？第32页 关于自由电荷在导体中做定向移动原因，过去教课时关于自由电荷在导体中做定向移动原因，过去教课时总是说总是说“导体中有了电场导体中有了电场（于是）自由电荷发生（于是）自由电荷发生定向运动定向运动”，没有更多话。这段解释是正确，不过实际教，没有更多话。这段解释是正确，不过实际教学中学生常问：导体中电场不是为零吗，怎么又有了电场学中学生常问：导体中电场不是为零吗，怎么又有了电场？当然，？当然，“导体中电场为零导体中电场为零”是有条件是有条件静电平衡，不静电平衡，不过学生印象并不深刻，因为我们从来没有处理过静电不平过学生印象并不深刻，因为我们从来没有处理过静电不平衡情况。假如稀里糊涂地过去，对于学习恒定电流这个知衡情况。假如稀里糊涂地过去，对于学习恒定电流这个知识点没有多大妨碍，但却有悖于识点没有多大妨碍，但却有悖于“物理要说理物理要说理”这个科学这个科学态度教育标准。态度教育标准。所以，教科书在这里往前走了一小步：有恒定电流存所以，教科书在这里往前走了一小步：有恒定电流存在时，电源两极和导体内不一样位置有电荷堆积，使得导在时，电源两极和导体内不一样位置有电荷堆积，使得导体内电场不是零；但这些电荷分布是不随时间改变，因而体内电场不是零；但这些电荷分布是不随时间改变，因而电场也不随时间改变，这个电场（恒定电场）规律与静电电场也不随时间改变，这个电场（恒定电场）规律与静电场相同。场相同。关于恒定电场，学生知道这些就足够了，无须分析导关于恒定电场，学生知道这些就足够了，无须分析导体内电荷分布详细情况，也无须分析电荷分布到达平衡过体内电荷分布详细情况，也无须分析电荷分布到达平衡过程。让学生详细知道哪些问题有待未来处理是有益，我们程。让学生详细知道哪些问题有待未来处理是有益，我们教学不只为学生解惑，也要使学生更多地存疑。教学不只为学生解惑，也要使学生更多地存疑。为何要引入为何要引入“稳恒电场稳恒电场”概念？概念？第33页从功和能角度学习电动势概念从功和能角度学习电动势概念从能量转化角度看，电源是经过非静电力做功把其它形式能转化为电势能装置。电动势在数值上等于非静电力把1 C正电荷在电源内从负极移交到正极所做功。假如移交电荷q 时非静电力所做功为W，那么电动势E 表示为 E W/q能够看出，电动势也是用比值定义物理量。第34页 在过去教学中我们说：在过去教学中我们说：“电源两极间电压大小是由电电源两极间电压大小是由电源本身性质决定，为了表征电源这种特征，物理学中引入源本身性质决定，为了表征电源这种特征，物理学中引入了电动势概念了电动势概念”，就这么把电动势概念直接交给了学生。，就这么把电动势概念直接交给了学生。从学知识角度看，这么做确实比较简练，但却不能利用电从学知识角度看，这么做确实比较简练，但却不能利用电源这个素材再一次强化源这个素材再一次强化“经过做功研究能量经过做功研究能量”思想，而这思想，而这点正是编者十分看重，是科学方法教育表达。点正是编者十分看重，是科学方法教育表达。物理课程要使学生养成理性思维习惯（价值观教育），物理课程要使学生养成理性思维习惯（价值观教育），凡是能讲理都要讲。这并非是要求学生能够重复教科书叙凡是能讲理都要讲。这并非是要求学生能够重复教科书叙述，而是让学生感受说理过程。教科书从非静电力做功出述，而是让学生感受说理过程。教科书从非静电力做功出发学习电动势概念，表达了发学习电动势概念，表达了“说理说理”这个科学态度。这个科学态度。“经历科学过程经历科学过程”形式是各种多样：学生能够经过讨论形式是各种多样：学生能够经过讨论或试验认识新规律，能够经过阅读来了解前人工作过程或试验认识新规律，能够经过阅读来了解前人工作过程跟着教师思绪一环套一环地接收新概念，也是经历科跟着教师思绪一环套一环地接收新概念，也是经历科学过程一个形式。学过程一个形式。为何要从功和能角度学习电动势概念？为何要从功和能角度学习电动势概念？第35页在用图象研究电流与电压关系时，横坐标和纵在用图象研究电流与电压关系时，横坐标和纵坐标各应是哪个物理量？坐标各应是哪个物理量？第36页 标准上讲，用图象表示两个物理量函数关系时，横坐标准上讲，用图象表示两个物理量函数关系时，横坐标、纵坐标各表示哪个量都能够。至于平时所说标、纵坐标各表示哪个量都能够。至于平时所说“伏安特伏安特征曲线征曲线”，习惯上用横坐标表示电压。不过，新教科书中，习惯上用横坐标表示电压。不过，新教科书中有些变通。有些变通。书中引入欧姆定律思绪是这么：演示试验书中引入欧姆定律思绪是这么：演示试验电压与电电压与电流成正比流成正比斜率反应了导体对电流妨碍作用斜率反应了导体对电流妨碍作用定义电阻。定义电阻。这段教学中，假如按习惯以电压为横坐标、电流为纵坐标，这段教学中，假如按习惯以电压为横坐标、电流为纵坐标，图象斜率是电阻倒数，解释起来麻烦一些。所以，教科书图象斜率是电阻倒数，解释起来麻烦一些。所以，教科书用图象表示演示试验结论时，以电流为横坐标、电压为纵用图象表示演示试验结论时，以电流为横坐标、电压为纵坐标；而在接下来伏安特征学习中又按习惯将横坐标、纵坐标；而在接下来伏安特征学习中又按习惯将横坐标、纵坐标分别表示电压、电流。为了让学生注意这个差异，图坐标分别表示电压、电流。为了让学生注意这个差异，图2.3-22.3-2和和2.3-32.3-3之间加了一个旁批做些说明之间加了一个旁批做些说明 在用图象研究电流与电压关系时，横坐标和纵在用图象研究电流与电压关系时，横坐标和纵坐标各应是哪个物理量？坐标各应是哪个物理量？第37页串联和并联电路知识线索串联和并联电路知识线索第38页关于串、并联电路主要知识线索关于串、并联电路主要知识线索关于串、并联电路主要知识线索关于串、并联电路主要知识线索串、并联电路串、并联电路电压关系电压关系串、并联电路电阻关系串、并联电路电阻关系依据电势差概依据电势差概念理论分析念理论分析串、并联电路串、并联电路电流关系电流关系ABCDabcdb1c1d1a1依据依据“电荷分布电荷分布稳定稳定”分析得出分析得出导线上堆积电荷导线上堆积电荷分布稳定分布稳定导线内恒定电场导线内恒定电场形成过程形成过程电流表和电压表电流表和电压表（及量程改变）（及量程改变）建立电流表和电压表电路模型建立电流表和电压表电路模型AV第三节第三节第三节第三节串联电路和并联电路串联电路和并联电路串联电路和并联电路串联电路和并联电路电压表和电流表电压表和电流表电压表和电流表电压表和电流表一个电压可一个电压可读大电阻读大电阻一个电流可一个电流可读小电阻读小电阻第39页为何不从试验引入串联电路和并联电路电流、电压为何不从试验引入串联电路和并联电路电流、电压关系？关系？初中物理教科书也包括串联电路和并联电路电流、电压关系，那初中物理教科书也包括串联电路和并联电路电流、电压关系，那是经过试验总结出来。这套高中物理教科书以此为基础上了一个台阶：是经过试验总结出来。这套高中物理教科书以此为基础上了一个台阶：依据电荷守恒思想，分别得出串联电路和并联电路中各点电流关系；依据电荷守恒思想，分别得出串联电路和并联电路中各点