浙江省寧波市高二物理新課程培訓(xùn)課件選修31教材分析.ppt

人教版高中物理3 1模塊教材分析和教學(xué)建議 黃恕伯 一 新教材和原教材的章節(jié)結(jié)構(gòu)對(duì)比 新 第一章1電荷及其守恒定律2庫(kù)侖定律3電場(chǎng)強(qiáng)度4電勢(shì)能和電勢(shì)5電勢(shì)差6電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系7電容器與電容8帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 原 第十三章一 電荷庫(kù)侖定律二 電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度三 電場(chǎng)線四 靜電屏蔽五 電勢(shì)差電勢(shì)六 等勢(shì)面七 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系八 電容器的電容九 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 十 靜電的利用和防止 新 第二章恒定電流1導(dǎo)體中的電場(chǎng)和電流2電動(dòng)勢(shì)3歐姆定律4串聯(lián)電路和并聯(lián)電路5焦耳定律6電阻定律7閉合電路歐姆定律8多用電表9實(shí)驗(yàn) 測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻10簡(jiǎn)單的邏輯電路 原 第十四章恒定電流一 歐姆定律二 電阻定律電阻率三 半導(dǎo)體及其應(yīng)用四 超導(dǎo)及其應(yīng)用五 電功和電功率六 閉合電路歐姆定律七 電壓表和電流表 新 第三章磁場(chǎng)1磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)2磁感應(yīng)強(qiáng)度3幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)4磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力5磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力6帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 原 第十五章磁場(chǎng)一 磁場(chǎng)磁感線二 安培力磁感應(yīng)強(qiáng)度三 電流表的工作原理四 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用五 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)質(zhì)譜儀六 回旋加速器 總的感覺(jué) 一 結(jié)構(gòu)方面 大體繼承了原教材的基本結(jié)構(gòu)和線索 對(duì)此 不會(huì)造成教學(xué)不適應(yīng)的問(wèn)題 二 內(nèi)容方面 新增加的知識(shí)內(nèi)容不多 簡(jiǎn)單的邏輯電路等 而且在編寫(xiě)這些新內(nèi)容時(shí) 注重基礎(chǔ)性 連貫性和可讀性 新教科書(shū)在知識(shí)上不會(huì)有大的困難 三 理念方面 新教科書(shū)重視 過(guò)程 目標(biāo)的落實(shí) 重視 情感 目標(biāo)的體現(xiàn) 重視聯(lián)系學(xué)生生活 社會(huì)實(shí)踐和現(xiàn)代科技 如何在新教科書(shū)的基礎(chǔ)上通過(guò)教師的進(jìn)一步創(chuàng)造 在課堂教學(xué)中體現(xiàn)新的課程理念 這是實(shí)施新課程需要解決的最大問(wèn)題 課文中有的地方提出了一些新概念 如恒定電場(chǎng)等 旨在增強(qiáng)對(duì)原有知識(shí)的理解 而不是有意增添新的知識(shí)點(diǎn) 二 教材分析和教學(xué)建議 一 教材分析的幾個(gè)基本出發(fā)點(diǎn) 1 體現(xiàn)模塊3系列課程要求的定位 課程標(biāo)準(zhǔn) 關(guān)于選修模塊的說(shuō)明 選修課程由10個(gè)模塊組成 選修1 1 1 2側(cè)重物理學(xué)與社會(huì)科學(xué)和人文科學(xué)的融合 強(qiáng)調(diào)物理學(xué)對(duì)人類(lèi)文明的影響 選修2 1 2 2 2 3側(cè)重從技術(shù)應(yīng)用的角度展示物理學(xué) 強(qiáng)調(diào)物理學(xué)的應(yīng)用和實(shí)踐 選修3 1 3 2 3 3 3 4 3 5在注重物理學(xué)的應(yīng)用和社會(huì)意義的同時(shí) 較系統(tǒng)地介紹物理學(xué)的內(nèi)容 進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)物理學(xué)的研究思想和方法 一 教材分析的幾個(gè)基本出發(fā)點(diǎn) 1 體現(xiàn)模塊3系列課程要求的定位 課程標(biāo)準(zhǔn) 關(guān)于選修3 1模塊的說(shuō)明 本模塊是選修模塊 物理學(xué)有自己的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和邏輯結(jié)構(gòu) 有廣泛的技術(shù)應(yīng)用 它是人類(lèi)文化的重要組成部分 它的發(fā)展深刻地影響著人類(lèi)的生產(chǎn)和生活方式 在本模塊中 學(xué)生將比較全面地學(xué)習(xí)物理學(xué)及其技術(shù)應(yīng)用 了解它與社會(huì)發(fā)展以及人類(lèi)文化的互動(dòng)作用 一 教材分析的幾個(gè)基本出發(fā)點(diǎn) 1 體現(xiàn)模塊3系列課程要求的定位 比較系統(tǒng)和全面地學(xué)習(xí)物理學(xué) 強(qiáng)調(diào)物理學(xué)的研究思想和方法 例如 進(jìn)一步完善了靜電學(xué)的知識(shí)鏈 建立了靜電現(xiàn)象和恒定電流之間的內(nèi)在聯(lián)系 對(duì) 串聯(lián)電路和并聯(lián)電路 的知識(shí)線索進(jìn)一步規(guī)劃 在實(shí)驗(yàn)探究 決定導(dǎo)體電阻大小的因素 時(shí)結(jié)合理論探討 重視物理學(xué)史的學(xué)習(xí) 在習(xí)題設(shè)計(jì)和課題研究中也盡量體現(xiàn) 系統(tǒng) 全面 特點(diǎn) 以上示例將分專(zhuān)題進(jìn)行具體分析 一 教材分析的幾個(gè)基本出發(fā)點(diǎn) 2 體現(xiàn)新的課程理念 促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí) 讓學(xué)生積極參與 樂(lè)于探究 勇于實(shí)驗(yàn) 勤于思考 重視學(xué)習(xí)過(guò)程中的體驗(yàn) 發(fā)展科學(xué)探究能力 逐步形成科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神 例如 把習(xí)題教學(xué)的體驗(yàn)跟物理知識(shí)的構(gòu)建結(jié)合起來(lái) 讓學(xué)生在解決問(wèn)題的探究過(guò)程中學(xué)習(xí)新知識(shí) 學(xué)生實(shí)驗(yàn) 基本的要求和多樣的方法相結(jié)合 以上示例將分專(zhuān)題進(jìn)行具體分析 二 進(jìn)一步完善了靜電學(xué)中知識(shí)鏈 電場(chǎng)力 電場(chǎng)強(qiáng)度 電勢(shì)差 電勢(shì) 電勢(shì)能 電場(chǎng)力的功 電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān) 電場(chǎng)力 電場(chǎng)強(qiáng)度 電勢(shì)差 電勢(shì) 電勢(shì)能 電場(chǎng)力的功 試探電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能與電荷量的比值跟試探電荷無(wú)關(guān) 電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān) 電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)之差叫電勢(shì)差 試探電荷在場(chǎng)中某點(diǎn)受的電場(chǎng)力與電荷量的比值跟試探電荷無(wú)關(guān) e數(shù)值等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向單位距離的電勢(shì)差 e f q wab epa epb ep q uab a b u ed 電場(chǎng)力 電場(chǎng)強(qiáng)度 電勢(shì)差 電勢(shì) 電勢(shì)能 電場(chǎng)力的功 電勢(shì)定義 單位正電荷由該點(diǎn)移到參考點(diǎn) 零電勢(shì) 電場(chǎng)力所做的功 定義 uab wab q 電勢(shì) 電勢(shì)差 電勢(shì)能 和重力與重力勢(shì)能類(lèi)比 靜電力做功與路徑無(wú)關(guān)沒(méi)有證明 原教材中的有關(guān)知識(shí)鏈 電場(chǎng)力的功 電場(chǎng)力 電場(chǎng)強(qiáng)度 電勢(shì)差 電勢(shì) 電勢(shì)能 電場(chǎng)力的功 試探電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能與電荷量的比值跟試探電荷無(wú)關(guān) 電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān) 電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)之差叫電勢(shì)差 試探電荷在場(chǎng)中某點(diǎn)受的電場(chǎng)力與電荷量的比值跟試探電荷無(wú)關(guān) e數(shù)值等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向單位距離的電勢(shì)差 e f q wab epa epb ep q uab a b u ed 簡(jiǎn)單 和諧 統(tǒng)一 對(duì)稱(chēng) 上述教材的設(shè)計(jì)有利于知識(shí)的類(lèi)比 三 建立了靜電現(xiàn)象和恒定電流之間的內(nèi)在聯(lián)系 學(xué)生對(duì)第二章中 通電導(dǎo)體兩端存在電勢(shì)差 導(dǎo)體內(nèi)部電子在電場(chǎng)力作用下定向運(yùn)動(dòng) 的認(rèn)識(shí) 跟第一章中 導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零 導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體 的說(shuō)法不符 感到困惑 新教科書(shū)本章教材的第一節(jié)課 便在靜電場(chǎng)知識(shí)的基礎(chǔ)上 通過(guò)分析 引入恒定電場(chǎng)的概念 建立了靜電現(xiàn)象跟恒定電場(chǎng)之間的內(nèi)在聯(lián)系 a 假設(shè)在電源正 負(fù)極之間連一根導(dǎo)線 意圖 建立第一 第二兩章的聯(lián)系 消除困惑 m n e0 假設(shè)在電源正 負(fù)極之間連一根導(dǎo)線 a 導(dǎo)線內(nèi)很快形成沿導(dǎo)線方向恒定電場(chǎng) 經(jīng)歷一次由不平衡到動(dòng)態(tài)平衡的變化分析過(guò)程 為串 并聯(lián)電路的電流關(guān)系提供理論分析基礎(chǔ) 四 重視對(duì)知識(shí)線索的進(jìn)一步規(guī)劃和設(shè)計(jì) 1 串聯(lián)和并聯(lián)電路 關(guān)于串 并聯(lián)電路的主要知識(shí)線索 串 并聯(lián)電路的電壓關(guān)系 串 并聯(lián)電路的電阻關(guān)系 根據(jù)電勢(shì)差的概念理論分析 串 并聯(lián)電路的電流關(guān)系 a b c d 根據(jù) 電荷分布穩(wěn)定 分析得出 導(dǎo)線上堆積電荷分布穩(wěn)定 導(dǎo)線內(nèi)恒定電場(chǎng)的形成過(guò)程 電流表和電壓表 及量程改變 建立電流表和電壓表的電路模型 第三節(jié)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路電壓表和電流表 一個(gè)電壓可讀的大電阻 一個(gè)電流可讀的小電阻 2004高考 理綜 第22題 從電壓表的電路模型思考 本題實(shí)際上是一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算題 1 用游標(biāo)為50分度的卡尺 測(cè)量值可準(zhǔn)確到0 02mm 測(cè)定某圓柱的直徑時(shí) 卡尺上的示數(shù)如圖 可讀出圓柱的直徑為 mm 2 利用下圖所示的電路測(cè)量電流表的內(nèi)阻ra 圖中r1 r2為電阻 k1 k2為電鍵 b是電源 內(nèi)阻可忽略 根據(jù)所給出的電路原理圖 在右圖的實(shí)物圖上連線 已知r1 140 r2 60 當(dāng)電鍵k1閉合 k2斷開(kāi)時(shí) 電流表讀數(shù)為6 4ma 當(dāng)k1 k2均閉合時(shí) 電流表讀數(shù)為8 5ma 由此可以求出ra 保留2位有效數(shù)字 游標(biāo)卡圖 略 返回 2005高考 理綜 第22題 1 串聯(lián)電路和并聯(lián)電路 2 閉合電路歐姆定律 用實(shí)驗(yàn)的方法得出閉合電路歐姆定律有優(yōu)點(diǎn)也有缺陷 優(yōu)點(diǎn) 增強(qiáng)了實(shí)踐意識(shí) 提高了探究能力 缺陷 學(xué)生對(duì)內(nèi)電壓的測(cè)量難以理解 實(shí)驗(yàn)可以得到 內(nèi) 外電壓之和等于一個(gè)常數(shù) 的結(jié)論 但如何跟電動(dòng)勢(shì)發(fā)生聯(lián)系 難從本質(zhì)上說(shuō)明 四 重視對(duì)知識(shí)線索的進(jìn)一步規(guī)劃和設(shè)計(jì) 四 重視對(duì)知識(shí)線索的進(jìn)一步規(guī)劃和設(shè)計(jì) 1 串聯(lián)電路和并聯(lián)電路 2 閉合電路歐姆定律 課程標(biāo)準(zhǔn) 要求 理解閉合電路歐姆定律 教科書(shū)用理論分析的方法推導(dǎo)出閉合電路歐姆定律 以利于對(duì)該定律的理解 推導(dǎo)的核心過(guò)程是分析閉合電路以下三處的能量轉(zhuǎn)化外電路 e外 i2rt 內(nèi)電路 e內(nèi) i2rt 電池化學(xué)反應(yīng)層 w eit 這需要一個(gè)清晰 合理 不斷深化的教學(xué)線索 電池化學(xué)反應(yīng)層eit 內(nèi)電路i2rt 外電路i2rt 第2節(jié)課文 非靜電力移送電荷做的功等于其電勢(shì)能的增加量 電動(dòng)勢(shì)與非靜電力做功的關(guān)系e w q 練習(xí)題 根據(jù)電動(dòng)勢(shì)計(jì)算非靜電力做功 根據(jù) 電場(chǎng)力做功 電勢(shì)能減小 非靜電力做功 電勢(shì)能增 分析閉合電路各點(diǎn)的電勢(shì)高低關(guān)系 一個(gè)沿電流方向電勢(shì)高低變化的直觀圖 在圖中分清哪是內(nèi)電路 哪是外電路 在內(nèi) 外電路電勢(shì)降落處應(yīng)用焦耳定律 根據(jù)能量守恒推導(dǎo)出閉合電路歐姆定律 通過(guò)路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系理解歐姆定律 用斷路和短路兩種極端情況深化對(duì)定律的理解 鏈2 鏈3 本節(jié)課的結(jié)構(gòu)和線索 鏈1 五 把理論探討和實(shí)驗(yàn)探究結(jié)合起來(lái) 關(guān)于決定金屬導(dǎo)體電阻大小的因素的探究 a和b 長(zhǎng)度不同 探究方案一 a和c 橫截面積不同 a和d 材料不同 五 把理論探討和實(shí)驗(yàn)探究結(jié)合起來(lái) 關(guān)于決定金屬導(dǎo)體電阻大小的因素的探究 1 理論分析導(dǎo)體電阻跟長(zhǎng)度的關(guān)系 探究方案二 一個(gè)導(dǎo)體 可以把它看成是由n段相同長(zhǎng)度 橫截面積的同樣導(dǎo)體串聯(lián)而成的 2 理論分析導(dǎo)體電阻跟橫截面積的關(guān)系 一個(gè)導(dǎo)體 可以把它看成是由n股相同長(zhǎng)度 橫截面積的同樣導(dǎo)體并聯(lián)而成的 3 實(shí)驗(yàn)探究導(dǎo)體電阻跟材料的關(guān)系 可以取不同長(zhǎng)度 橫截面積 不同材料的導(dǎo)體進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 探究不同材料比例常數(shù) 5ma r 1 5 i 150 六 把學(xué)生的體驗(yàn)跟物理知識(shí)的構(gòu)建結(jié)合起來(lái) 如果電流表10ma刻度標(biāo)為 0 把5ma刻度標(biāo)為150 把0ma刻度標(biāo)為 把其它電流刻度都按r 1 5 i 150轉(zhuǎn)換成電阻刻度 它豈不成了一個(gè)能直接測(cè)量電阻的儀器 142 電阻表 關(guān)于電阻表的教學(xué) 2 調(diào)至滿偏后保持r1的值不變 在a b間接入一個(gè)150 的定值電阻r2 電流表指針指著何處 3 若a b間接另一電阻時(shí)電流表讀數(shù)為i 該電阻值r等于多少 g 5ma r 1 5 i 150 教學(xué)中還可以進(jìn)一步配合真實(shí)的演示實(shí)驗(yàn) 呈現(xiàn)習(xí)題的答案和刻度改裝的過(guò)程 把習(xí)題教學(xué) 實(shí)驗(yàn) 刻度改裝和新課教學(xué)融合在一個(gè)真實(shí)的 視聽(tīng)同步的過(guò)程中 六 把學(xué)生的體驗(yàn)跟物理知識(shí)的構(gòu)建結(jié)合起來(lái) 142 圖中電源的電動(dòng)勢(shì)1 5v 內(nèi)阻0 5 電流表滿偏電流10ma 電流表電阻7 5 a b為接線柱 1 用導(dǎo)線使a b短路 此時(shí) 應(yīng)把可變電阻r1調(diào)節(jié)為多少才能使電流表達(dá)到滿偏電流 一個(gè)例題 關(guān)于電阻表的教學(xué) 教科書(shū)只有單向傳遞信息的功能 它只能通過(guò)文字和圖形把信息提供給讀者 教科書(shū)無(wú)法收集讀者的信息 更不可能對(duì)讀者的信息在教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)中進(jìn)行反饋 因此 有呼有應(yīng)的教學(xué)設(shè)計(jì)需要教師在教科書(shū)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步創(chuàng)造 本章 多用電表 一節(jié) 教科書(shū)為教師設(shè)計(jì)雙邊活動(dòng)的教學(xué)過(guò)程提供了一個(gè)初步的框架 七 讓學(xué)生在解決問(wèn)題的探究過(guò)程中學(xué)習(xí)新知識(shí) 上圖中 甲 乙 丙分別是電流表 歐姆表和電壓表的示意圖 下圖是一個(gè)單刀多擲開(kāi)關(guān) 通過(guò)操作開(kāi)關(guān) 接線柱b可以接通1 也可以接通2或3 現(xiàn)在要使b接通1時(shí) 能像圖甲那樣成為電流表 接通2時(shí)像乙那樣成為電阻表 接通3時(shí)像丙那樣成為電壓表 這就成了一個(gè)簡(jiǎn)單的多用電表 討論一下 這個(gè)多用電表的電路圖是怎樣的 請(qǐng)對(duì)照兩個(gè)圖 把它在下圖基礎(chǔ)上畫(huà)出來(lái) 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 下面是一個(gè)多量程多用電表的電路示意圖 電流 電壓 電阻各有兩個(gè)量程 請(qǐng)談一談 開(kāi)關(guān)s調(diào)到哪兩個(gè)位置上多用電表測(cè)量的是電流 調(diào)到哪兩個(gè)位置上測(cè)量的是電壓 調(diào)到哪兩位置上測(cè)量的是電阻 兩個(gè)位置中哪個(gè)位置測(cè)量的量程大 在識(shí)別電阻檔和電壓檔電路時(shí) 可以把虛線框內(nèi)的電路當(dāng)成一個(gè)電流表 說(shuō)一說(shuō) e1 e2 較系統(tǒng) 全面地學(xué)習(xí)物理學(xué) 強(qiáng)調(diào)研究思想和方法 八 習(xí)題設(shè)計(jì)上重視3系列課程要求的定位 洛倫茲力 洛倫茲力的應(yīng)用 洛倫茲力跟電場(chǎng)力的平衡問(wèn)題 較系統(tǒng) 全面地學(xué)習(xí)物理學(xué) 強(qiáng)調(diào)研究思想和方法 八 習(xí)題設(shè)計(jì)上重視3系列課程要求的定位 洛倫茲力 洛倫茲力的應(yīng)用 洛倫茲力跟電場(chǎng)力的平衡問(wèn)題 自由通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)作用下的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 較系統(tǒng) 全面地學(xué)習(xí)物理學(xué) 強(qiáng)調(diào)研究思想和方法 八 習(xí)題設(shè)計(jì)上重視3系列課程要求的定位 洛倫茲力 洛倫茲力的應(yīng)用 洛倫茲力跟電場(chǎng)力的平衡問(wèn)題 自由通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)作用下的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義 練習(xí)題 介紹科學(xué)發(fā)現(xiàn)歷史的目的 九 重視物理學(xué)史的學(xué)習(xí) 認(rèn)識(shí)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ) 欣賞科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的智慧 體會(huì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的價(jià)值 學(xué)習(xí)科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的精神 奧斯特實(shí)驗(yàn)背景 基本要求 十 實(shí)驗(yàn) 基本要求和多種方法相結(jié)合 實(shí)驗(yàn)原理 根據(jù)閉合電路歐姆定律 測(cè)出電路中除電動(dòng)勢(shì) 內(nèi)阻以外有關(guān)物理量 利用圖象或計(jì)算 求出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 數(shù)據(jù)處理 用圖象分析時(shí) 什么表示電動(dòng)勢(shì) 什么表示內(nèi)阻 怎樣減小實(shí)驗(yàn)的偶然誤差 多種方法 通過(guò)外電路u i r關(guān)系的變換 閉合電路歐姆定律可以寫(xiě)成多種方式 因此 通過(guò)測(cè)量u和i 或者u和r 或者i和r都可以求得電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 實(shí)驗(yàn)方法的多樣性可以拓展學(xué)生的思路 可以避免死記實(shí)驗(yàn)步驟 有利于靈活把握實(shí)驗(yàn)原理 也有利于因地制