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1、人教版高中物理3-1模块教材分析和教学建议,（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
2、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,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，
3、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（简单的逻辑电路等）。而且在编写这些新内容时，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。,课文中有的地方提出了一些新概念（如恒定电场等），旨在增强对原有知识的理解，而不是有意增添新的知识点。,（二）教材分析 和教学建议,一、教材分析的几个基本出发点,1. 体现模块3 系列课程要求的定位,课程标准
4、关于选修模块的说明：,选修课程由10个模块组成。 选修1-1、1-2 侧重物理学与社会科学和人文科学的融合，强调物理学对人类文明的影响； 选修2-1、2-2、2-3 侧重从技术应用的角度展示物理学，强调物理学的应用和实践； 选修3-1、3-2、3-3、3-4、3-5 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，进一步强调 物理学的研究思想和方法。,一、教材分析的几个基本出发点,1. 体现模块3 系列课程要求的定位,课程标准关于选修 3-1 模块的说明：,本模块是选修模块。 物理学有自己的实验基础和逻辑结构，有广泛的技术应用，它是人类文化的重要组成部分，它的发展深刻地影响着人类
5、的生产和生活方式。在本模块中，学生将比较全面地学习物理学及其技术应用，了解它与社会发展以及人类文化的互动作用。 。,一、教材分析的几个基本出发点,1. 体现模块3 系列课程要求的定位,比较系统和全面地学习物理学，强调物理学的研究思想和方法,例如：,进一步完善了静电学的知识链,建立了静电现象和恒定电流之间的内在联系,对“串联电路和并联电路”的知识线索进一步规划,在实验探究“决定导体电阻大小的因素”时结合理论探讨,重视物理学史的学习,在习题设计和课题研究中也尽量体现“系统、全面”特点,（以上示例将分专题进行具体分析）,一、教材分析的几个基本出发点,2. 体现新的课程理念,促进学生自主学习，让学生积
6、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。,例如：,把习题教学的体验跟物理知识的构建结合起来,让学生在解决问题的探究过程中学习新知识,学生实验基本的要求和多样的方法相结合,（以上示例将分专题进行具体分析）,二、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
7、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证明,原教材中的有关知识链,电场力的功,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
8、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,（简单、和谐、统一、对称）,上述教材的设计有利于知识的类比：,三、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
9、,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,四、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 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,
10、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。,(1) 用游标为50分度的卡尺（测量值可准确到0.02mm）测定某圆柱的直径时，卡尺上的示数如图。可读出圆柱的直径为_mm。,(2) 利用下图所示的电路测量电流表的内阻RA。图中R1、R2为电阻，K1、K2为电键，B是电源（内阻可忽略）。,根据所给出的电路原理图，在右图的实物图上连线。 已知R1140，R260。当电键K1闭合、K2断开时，电流表读数为6.4mA；当K1、K2均闭合时，电流表读数为8.5mA，由此可以求出RA_。（保留2位有效数字）,游标卡图 （略）,返回,2005高考“理综”第22题,1.串
11、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。,四、重视对知识线索的进一步规划和设计,四、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
12、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/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2,链3,本节课的结
13、构和线索,链1,五、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,五、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）,5
14、mA,R1.5/I -150,六、把学生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,电阻表,关于电阻表的教学,(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)若A、B间接另一电阻时电流表读数为I，该电阻值R等于多少？,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
15、真实的、视听同步的过程中。,六、把学生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,关于电阻表的教学,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。,七、让学生在解决问题的探究过
16、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
17、：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, 较系统、全面地学习物理学；强调研究思想和方法,八、习题设计上重视 3系列课程要求的定位,洛伦兹力/,洛伦兹力的应用/,洛伦兹力跟电场力的平衡问题, 较系统、全面地学习物理学；强调研究思想和方法,八、习题设计上重视 3系列课程要求的定位,洛伦兹力/洛伦兹力的应用/洛伦兹力跟电场力的平衡问题,自由通电直导线在磁场作用下的运动问题, 较系统、全面地学习物理学；强调研究思想和方
18、法,八、习题设计上重视 3系列课程要求的定位,洛伦兹力/洛伦兹力的应用/洛伦兹力跟电场力的平衡问题,自由通电直导线在磁场作用下的运动问题,磁感应强度的定义,练习题：,介绍科学发现历史的目的：,九、重视物理学史的学习,认识科学发现的基础,欣赏科学发现中的智慧,体会科学发现的价值,学习科学发现中的精神,奥斯特实验背景,基本要求：,十、实验基本要求和多种方法相结合,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？,多种方法：,通过外电路U、I、R关系的变换，闭合电
19、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。,实验：测定电池的电动势和内阻,十、实验基本要求和多种方法相结合,实验：测定电池的电动势和内阻,2005年全国高考理综考试大纲变化的启示：,2004年的“用电流表和电压表测电池的电动势和内阻” 2005年改为“测定电源的电动势和内阻”。,统一、基本的实验要求和灵活、多样的实验方法相结合，这是人教版高中物理课程标准教科书对待物理实验（学生实验）的基本原则。,十一、“简单的逻辑电路”内容介绍,（略）,谢谢大家,2,3,返回P27,4,教学中可以补充这个图用来过渡。该图在“电动势”一节（图2.2-1),返回P27,a,b,5,a,b,5,返回P27,