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高中物理选修高中物理选修3-13-1教学指导意见解读第1页第1页课程改革与课程改革与“减负增效减负增效”教教材与用教材教教教材与用教材教 学学科科教教学学指指导导意意见见是是学学科科教教学学、学学业业评评价价、学学生生毕毕业业以以及及升升学学考考试试基基本本依依据据。各各级级教教学学研研究究部部门门、学学校校和和教教师师应应积积极极摸摸索索适适应应新新课课程程目目的的、结结构构和和内内容容新新型型教教学学方方式式，寻寻找找新新课课程程背背景景下下“减减负增效负增效”新路径，切实减轻学生过重课业承担。新路径，切实减轻学生过重课业承担。教材要求高下与教学难易教材要求高下与教学难易几种基本结识几种基本结识第2页第2页探究问题处理几何模型探究问题处理几何模型条件条件目的目的(已知已知)(欲知欲知)可知可知需知需知第3页第3页目的：寻找目的：寻找F与与M、m、r关系关系初态初态末态末态中间态中间态第4页第4页教育厅指导思想教育厅指导思想教教材与用教材教教教材与用教材教教材要求高下与教学难易教材要求高下与教学难易教材要求上刚性与弹性教材要求上刚性与弹性教学要求与教学涉及范围教学要求与教学涉及范围第5页第5页一、电荷及其守恒定律一、电荷及其守恒定律二、库仑定律二、库仑定律三、电场强度三、电场强度四、电势能和电势四、电势能和电势五、电势差五、电势差六、电势差与电场强度关系六、电势差与电场强度关系七、静电现象应用七、静电现象应用八、电容器与电容八、电容器与电容九、带电粒子在电场中运动九、带电粒子在电场中运动第一章第一章 静电场静电场第6页第6页一、电荷及其守恒定律一、电荷及其守恒定律知道电荷种类和互相作用知道电荷种类和互相作用理解原子呈中性原因理解原子呈中性原因理解电荷守恒定律理解电荷守恒定律提议补充：接触起电、电中和提议补充：接触起电、电中和不要求详细记住正、负电荷产生方式。不要求详细记住正、负电荷产生方式。例：用例：用_摩掠过摩掠过_棒带是正电。棒带是正电。不要求理解正负电子湮灭现象和光子概念不要求理解正负电子湮灭现象和光子概念第7页第7页二、库仑定律二、库仑定律n知道库仑定律内容及合用条件，会用库仑定律进行知道库仑定律内容及合用条件，会用库仑定律进行简朴计算简朴计算n理解点电荷概念，体会科学研究中抱负模型办法理解点电荷概念，体会科学研究中抱负模型办法点电荷概念应当在定律形成之初建立点电荷概念应当在定律形成之初建立第8页第8页探究电荷互相作用规律探究电荷互相作用规律问题：电荷之间互相作用力终归跟哪些原因相问题：电荷之间互相作用力终归跟哪些原因相关呢？关呢？猜想：也许跟两个带电体电荷量相关；猜想：也许跟两个带电体电荷量相关；也许跟两个带电体之间距离相关；也许跟两个带电体之间距离相关；也许跟两个带电体形状相关；也许跟两个带电体形状相关；也许跟空间介质相关。也许跟空间介质相关。简朴化：不考虑形状：点电荷；简朴化：不考虑形状：点电荷；不考虑介质：真空。不考虑介质：真空。情景：图情景：图1.2-1试验现象试验现象第9页第9页二、库仑定律二、库仑定律n知道库仑定律内容及合用条件，会用库仑定律进行简知道库仑定律内容及合用条件，会用库仑定律进行简朴计算朴计算n理解点电荷概念，体会科学研究中抱负模型办法理解点电荷概念，体会科学研究中抱负模型办法n理解电荷在两个相同金属球之间等量分派原理理解电荷在两个相同金属球之间等量分派原理 处处理理涉涉及及库库仑仑力力静静力力学学问问题题，只只限限于于可可用用直直角角 三三角角形形知知识识处处理理情情形形；利利用用库库仑仑定定律律公公式式与与其其它它动动力力学学规规律律，求求解解力力学学与与电电学学综综合合问问题题，只只要要求求所所受受各各力力在在同同始终线情形始终线情形能够用对称性解释能够用对称性解释用处：处理一类问题；理解库仑扭秤试验用处：处理一类问题；理解库仑扭秤试验第10页第10页三、电场强度三、电场强度理解试探电荷作用，理解对试探电荷对电荷量和理解试探电荷作用，理解对试探电荷对电荷量和尺寸要求尺寸要求经历场强概念建立过程，进一步结识用比值定义经历场强概念建立过程，进一步结识用比值定义物理量办法物理量办法不要求理解电磁场产生机理，本节不要求理解不要求理解电磁场产生机理，本节不要求理解 电磁场电磁场反应量度办法对量度结果影响反应量度办法对量度结果影响 改变电磁场以有限速度光速，在空间传输。它和分子、原子组成实物一样含有能量、质量和动量，因而场和实物是物质存在两种不同形式。第11页第11页四、电势能和电势四、电势能和电势理解电势概念及单位，知道它定义式，理解与p、q无关理解电场线方向与电势改变关系三个类比三个类比电场力做功与重力做功类比电场力做功与重力做功类比电势定义与电场强度定义类比电势定义与电场强度定义类比等势面与电场线类比等势面与电场线类比 不要求用等势面去推断电场强弱和方向推理一：推理一：正电荷沿电场线方向移动，电场力做正功，电势能减小，正电荷沿电场线方向移动，电场力做正功，电势能减小，电势减少；逆电场线方向移动，电势减少；逆电场线方向移动，电势升高。电势升高。负电荷沿电场线方向移动，电场力做负功，电势能增大，负电荷沿电场线方向移动，电场力做负功，电势能增大，电势减少；电势减少；逆电场线方向移动，逆电场线方向移动，电势升高。电势升高。推理二：推理二：若若取取无无穷穷远远处处为为零零电电势势点点，则则正正电电荷荷电电场场电电势势均均为为正正；负负电荷电场电势均为负电荷电场电势均为负第12页第12页 例例 依据图所表示电场线和等势面分布（同一依据图所表示电场线和等势面分布（同一图中相邻等势面之间电势改变量相同），判断图中相邻等势面之间电势改变量相同），判断A A、B B两点电场强度大小两点电场强度大小 AB第13页第13页六、电势差与电场强度关系六、电势差与电场强度关系掌握电势差与场强关系式，知道其合用条件掌握电势差与场强关系式，知道其合用条件 例例 在水深超出在水深超出200 m200 m深海，光线很少，能见度极低。深海，光线很少，能见度极低。有一个电鳗含有特殊适应性，能通过本身发出生物电，有一个电鳗含有特殊适应性，能通过本身发出生物电，获取食物，威胁敌害，保护自己。若该电鳗头尾相称于获取食物，威胁敌害，保护自己。若该电鳗头尾相称于两个电极，它在海水中产生电场强度达到两个电极，它在海水中产生电场强度达到10104 4 V/m V/m，可击，可击昏敌害。身长昏敌害。身长50 cm50 cm电鳗，在放电时产生瞬间电压可达电鳗，在放电时产生瞬间电压可达A A10 V B10 V B500 V C500 V C5000 V D5000 V D10000 V10000 V不要求理解电场强度方向就是电势减少最快方向不要求理解电场强度方向就是电势减少最快方向第14页第14页七、静电现象应用七、静电现象应用不要求计算感应电荷场强和静电力不要求计算感应电荷场强和静电力不要求应用不要求应用“处于静电平衡导体是个等势体处于静电平衡导体是个等势体”处处理相关问题理相关问题第15页第15页 例例如如图图所所表表示示，在在真真空空中中把把一一绝绝缘缘导导体体向向带带负负电电小球小球A缓慢地靠近缓慢地靠近(不相接触不相接触)时，下列说法中正确是时，下列说法中正确是 A.导体两端感应电荷越来越多导体两端感应电荷越来越多 B.导体内部场强越来越大导体内部场强越来越大 C.导体上感应电荷在导体上感应电荷在B点产生点产生 场强不小于在场强不小于在C点产生场强点产生场强 D.导体上感应电荷在导体上感应电荷在B、C两两 点产生场强相等点产生场强相等第16页第16页 例例 在在上上题题中中，假假如如用用一一根根导导线线将将B、C相相连连，则则A有电流从有电流从B通过导线流向通过导线流向CB有电流从有电流从C通过导线流通过导线流BC导线上没有电流通过导线上没有电流通过D无法拟定导线上有无电流通过无法拟定导线上有无电流通过第17页第17页 例例 如如图图所所表表示示，一一个个不不带带电电球球形形导导体体放放在在一一个个正正点点电电荷荷附附近近。在在下下面面四四个个图图中中，电电场场线线分分布布画画法没有明显错误是法没有明显错误是 +第18页第18页八、电容器与电容八、电容器与电容经历影响平行板电容器电容原因探究过程，体会其经历影响平行板电容器电容原因探究过程，体会其中蕴含控制变量等思想办法中蕴含控制变量等思想办法 第19页第19页九、带电粒子在电场中运动九、带电粒子在电场中运动处理带电粒子偏转运动问题只限于偏转电极加处理带电粒子偏转运动问题只限于偏转电极加恒定电压情形恒定电压情形第20页第20页 例在真空中速度为例在真空中速度为v=6.4107 m/s电子束电子束连续地射入两平行极板之间，极板长度为连续地射入两平行极板之间，极板长度为l=8.010-2 m，间距为，间距为d=5.010-3 m，两极板不，两极板不带电时，电子束将沿两极板之间中线通过，如图所表带电时，电子束将沿两极板之间中线通过，如图所表示。在两极板上加一示。在两极板上加一50 Hz交变电压交变电压u=U0sint，假如所加电压最大值假如所加电压最大值U0超出某一值超出某一值Uc时，开始出现时，开始出现下列现象：电子束有时能通过两极板，有时间断，不下列现象：电子束有时能通过两极板，有时间断，不能通过。能通过。（1）求）求Uc大小；大小；（2）求）求U0为何值时才干使通为何值时才干使通 过时间过时间(t)通通 跟间断时跟间断时 间间(t)断断 之比为之比为(t)通通：(t)断断=2：1。ld第21页第21页一、电源和电流一、电源和电流二、电动势二、电动势三、欧姆定律三、欧姆定律四、串联电路和并联电路四、串联电路和并联电路五、焦耳定律五、焦耳定律六、电阻定律六、电阻定律七、闭合电路欧姆定律七、闭合电路欧姆定律八、多用电表八、多用电表九、试验：测定电池电动势和内阻九、试验：测定电池电动势和内阻十、逻辑电路十、逻辑电路第二章第二章 稳恒电流稳恒电流第22页第22页一、电源和电流一、电源和电流理解电源使电路形成电流机制理解电源使电路形成电流机制不要求计算液体导电时电流不要求计算液体导电时电流不不要要求求处处理理与与导导线线内内部部自自由由电电子子定定向向运运动动速速率率相相联系问题联系问题 不不要要求求细细致致讨讨论论导导线线上上电电荷荷分分布布和和导导线线内内电电场场分分布布特点特点第23页第23页三、欧姆定律三、欧姆定律通过试验结识小灯泡伏安特性通过试验结识小灯泡伏安特性本节教学不要求讨论小灯泡电阻随温度改变本节教学不要求讨论小灯泡电阻随温度改变第24页第24页四、串联电路和并联电路串联电路和并联电路会推导串联电路和并联电路总电阻公式，并会推导串联电路和并联电路总电阻公式，并会用来进行相关计算会用来进行相关计算理解简朴混联电路及其简化办法理解简朴混联电路及其简化办法能定性分析电流表和电压表内阻对电路测能定性分析电流表和电压表内阻对电路测量影响量影响不要求处理无穷网络等复杂电路问题不要求处理无穷网络等复杂电路问题 第25页第25页 例例 如图所表示电路中如图所表示电路中，R0是已知是已知，要使要使AB间总电阻恒等于间总电阻恒等于R0，则则R1电阻值是多大电阻值是多大？ABR1R1R1R1R1R1R0第26页第26页四、串联电路和并联电路四、串联电路和并联电路会推导串联电路和并联电路总电阻公式，并会用会推导串联电路和并联电路总电阻公式，并会用来进行相关计算来进行相关计算理解简朴混联电路及其简化办法理解简朴混联电路及其简化办法能定性分析电流表和电压表内阻对电路测量影能定性分析电流表和电压表内阻对电路测量影响响不要求处理无穷网络等复杂电路问题不要求处理无穷网络等复杂电路问题电表改装只限于改装成单量程电压表和电流表电表改装只限于改装成单量程电压表和电流表第27页第27页六、电阻定律六、电阻定律 会通过试验探究导体电阻与长度、横截面积、材会通过试验探究导体电阻与长度、横截面积、材料关系料关系会推导导体电阻与长度、横截面积关系会推导导体电阻与长度、横截面积关系领略领略“探究导体电阻与其影响原因定量关系探究导体电阻与其影响原因定量关系”试试验控制变量思想验控制变量思想dVVVV abcR第28页第28页七、闭合电路欧姆定律七、闭合电路欧姆定律能够结合其它电学知识处理简朴综合性问题能够结合其它电学知识处理简朴综合性问题 与能量综合与能量综合 与电场综合与电场综合 与磁场综合与磁场综合能够分析外电路为简朴串、并联电路动态电路问能够分析外电路为简朴串、并联电路动态电路问题题不要求分析外电路为混联电路动态电路问题不要求分析外电路为混联电路动态电路问题第29页第29页七、闭合电路欧姆定律七、闭合电路欧姆定律不要求分析外电路为混联电路动态电路问题不要求分析外电路为混联电路动态电路问题 例例 如如图图所所表表示示，当当电电路路中中滑滑动动变变阻阻器器R R4 4滑滑动动头头P P 向下移动时，消耗功率随之增大电阻是向下移动时，消耗功率随之增大电阻是A A电源内阻电源内阻r rB BR R1 1C CR R2 2D DR R4 4R1R2R3R4E，r第30页第30页七、闭合电路欧姆定律七、闭合电路欧姆定律例例 在如图所表示电路中，闭合开关在如图所表示电路中，闭合开关S S，四个抱负电表示数分别，四个抱负电表示数分别用用I I、U U1 1、U U2 2和和U U3 3表示。当表示。当滑滑动变动变阻器滑阻器滑动动触触头头P P 向下滑动时，向下滑动时，四个电表示数改变量（绝对值）分别为四个电表示数改变量（绝对值）分别为II、UU1 1、UU2 2和和UU3 3，则下列叙述正确是，则下列叙述正确是 A AU U1 1/I I不变，不变，UU1 1/II不变不变B BU U2 2/I I变大，变大，UU2 2/II变大变大 C CU U2 2/I I变大，变大，UU2 2/II不变不变D DU U3 3/I I变大，变大，UU3 3/II不变不变 能够分析外电路为简朴串、并联电路动态电路能够分析外电路为简朴串、并联电路动态电路问题问题第31页第31页八、多用电表八、多用电表不要求理解多用电表电路结构不要求理解多用电表电路结构第32页第32页九、试验：测定电池电动势和内阻九、试验：测定电池电动势和内阻领略利用图象求电源电动势、内电阻长处领略利用图象求电源电动势、内电阻长处 I/A U/V理解测定电源电动势和内电阻其它办法理解测定电源电动势和内电阻其它办法不要求分析测量电源电动势和内电阻试验误差不要求分析测量电源电动势和内电阻试验误差第33页第33页十、逻辑电路十、逻辑电路不要求分析由多个门电路组合问题不要求分析由多个门电路组合问题不要求利用门电路进行实际控制电路设计不要求利用门电路进行实际控制电路设计第34页第34页第三章第三章 磁场磁场一、磁现象和磁场一、磁现象和磁场二、磁感应强度二、磁感应强度三、几种常见磁场三、几种常见磁场四、磁场对通电导线作用力四、磁场对通电导线作用力五、磁场对运动电荷作用力五、磁场对运动电荷作用力六、带电粒子在磁场中运动六、带电粒子在磁场中运动第35页第35页一、磁现象和磁场一、磁现象和磁场理解电流磁效应，领略发觉电流磁效应现象意义理解电流磁效应，领略发觉电流磁效应现象意义知道磁体和通电导体周围都有磁场，磁体与磁体、知道磁体和通电导体周围都有磁场，磁体与磁体、磁体与通电导体、通电导体与通电导体之间互磁体与通电导体、通电导体与通电导体之间互相作用都是通过磁场发生相作用都是通过磁场发生第36页第36页二、磁感应强度二、磁感应强度通过探究，理解影响通电导线受力原因通过探究，理解影响通电导线受力原因解释解释：（1）2I0能够看作是能够看作是2个个I0叠加而成；叠加而成；（2）2L0能够看作是能够看作是2个个L0连接而成连接而成。第37页第37页三、几种常见磁场三、几种常见磁场理解直线电流周围磁场分布，并会用磁感线描绘理解直线电流周围磁场分布，并会用磁感线描绘 磁感线所在平面；磁感线所在平面；磁感线形状；磁感线形状；磁感线疏密。磁感线疏密。结识直线电流、环形电流、通电螺线管统一性结识直线电流、环形电流、通电螺线管统一性第38页第38页第39页第39页会定性分析平面内含有相反方向磁场磁通量问会定性分析平面内含有相反方向磁场磁通量问题题三、几种常见磁场三、几种常见磁场 例例 如如图图，矩矩形形线线框框从从直直线线电电流流左左边边移移到到右右边边过过程程中中，通通过过线线框框磁通量如何改变？磁通量如何改变？第40页第40页四、磁场对通电导线作用力四、磁场对通电导线作用力 不要求计算导线与磁场不垂直时安培力不要求计算导线与磁场不垂直时安培力利用安培力公式，综合其它力学规律，求解力学利用安培力公式，综合其它力学规律，求解力学与电学综合问题只限于所受各力在一条直线或者与电学综合问题只限于所受各力在一条直线或者互相垂直情形互相垂直情形例例 在在倾倾斜斜U形形金金属属导导轨轨上上放放一一导导体体棒棒ab，导导轨轨倾倾角角为为，导导体体棒棒原原处处于于静静止止状状态态。今今在在导导轨轨所所处处空空间间加加一一垂垂直直于于导导轨轨平平面面、方方向向如如图图且且大大小小由由零零逐逐步步增增长长磁磁场场，通通过过一一定定期期间间，导导体体棒棒开开始始运运动动，则则这这段段时时间间内内，导导体体棒棒所所受受摩摩擦擦力力大大小小、方方向向如如何何改改变变，试试加以描述。加以描述。abB第41页第41页五、磁场对运动电荷作用力五、磁场对运动电荷作用力不要求计算电荷运动方向与磁场方向不垂直情况不要求计算电荷运动方向与磁场方向不垂直情况下洛仑兹力下洛仑兹力不要求推导洛仑兹力公式不要求推导洛仑兹力公式第42页第42页六、带电粒子在匀强磁场中运动六、带电粒子在匀强磁场中运动 能推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动半能推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动半径和周期表示式，理解周期与速度无关性径和周期表示式，理解周期与速度无关性体会回旋加速器设计中蕴含思想办法体会回旋加速器设计中蕴含思想办法不要求对回旋加速器问题进行定量计算不要求对回旋加速器问题进行定量计算 例例 用用加加旋旋加加速速器器来来加加速速质质子子时时，为为了了使使质质子子取取得得动动能能增增长长为本来为本来4倍，原则上可采用下面哪些办法？倍，原则上可采用下面哪些办法？A将加速器磁感应强度增大为本来将加速器磁感应强度增大为本来2倍倍B将加速器磁感应强度增大为本来将加速器磁感应强度增大为本来4倍倍C将将D形盒半径增大为本来形盒半径增大为本来2倍倍D将将D形盒半径增大为本来形盒半径增大为本来4倍倍第43页第43页