高中物理選修1模塊教學指導意見解讀

1、精編資料高中物理選修3-1模塊教學指導意見解讀高中物理選修3-1的內容包括兩場（電場,磁場）一路（電路）,對本模塊的教學要 求，在教學指導意見中已經(jīng)作了較為詳盡的闡述，再將.解讀高中物理選修3-1模塊教學指導意見解讀高中物理選修3-1的內容包括兩場（電場、磁場）一路（電路）。對本模塊的教學要求,在教學指導意見中已經(jīng)作了較為詳盡的闡述，再將其中一些條目進行解讀。第一章靜電場第一節(jié)電荷及其守恒定律知道電荷的種類和電荷相互作用的規(guī)律課本中關于正、負電荷的規(guī)定不必要求學生記住，故不宜讓學生解答如下習題：用 摩擦過玻璃棒帶的是 電。了解原子呈中性的原因教材中只說明原子呈電中性，沒有特別指出物體帶電和不帶

2、電的機制?？紤]到我省初中 科學沒有靜電知識，所以，教學時需要補充這方面的內容。理解電荷守恒定律接觸起電知識在課本中沒有提及，但考慮到許多問題都會涉及帶電的物體與不帶電的物 體相接觸，以及帶電的物體與帶電的物體相接觸，電荷重新分布的問題，所以，教學中應當 補充這方面的知識，并用電荷守恒定律進行分析。電中和作為一種特殊的電荷重新分配的現(xiàn)象，學生在以后的學習中會經(jīng)常接觸到（例如 電容器放電的過程就是正、負極板異種電荷電中和的過程），可以讓學生應用電荷守恒定律進行分析。不要求了解正負電子湮滅現(xiàn)象和光子概念課本中介紹了正、負電子湮滅現(xiàn)象和光子的概念，考慮到光子、正電子等概念學生還很 生疏，為了減少不必要

3、的麻煩，教學時不必要求學生分析正負電子湮滅現(xiàn)象。第二節(jié)庫侖定律知道庫侖定律的內容及適用條件，會用庫侖定律進行簡單的計算 了解點電荷概念，體會科學研究中的理想模型方法庫侖定律的適用條件應當在教學過程中強調，而不應在得出定律之后再來說明。要把定 律建立的過程設計成一個探究的過程。問題：電荷之間的相互作用力究竟跟哪些因素有關呢？猜想：可能跟兩個帶電體的電荷量有關；可能跟兩個帶電體之間的距離有關；可能跟兩個帶電體的形狀有關；可能跟空間的介質有關。簡單化：不考慮形狀：點電荷；不考慮介質：真空。本節(jié)教學要突出科學家探究科學的思想方法：（1）對問題的簡化：點電荷；真空。（2）類比猜想。（3）巧妙的實驗設計。

4、要啟發(fā)學生：你想想，點電荷之間的相互作用力F與電荷量qq2以及之間的距離成什么關系呢？要引導學生進行類比：兩個質點之間的萬有引力（平方反比）一兩個點電荷之間的靜電力可能也遵守平方反比規(guī)律。了解庫侖扭秤實驗及其所蘊含的設計思想庫侖實驗巧妙的設計思想：（1）發(fā)明了庫侖扭秤，將微小電力的測量轉化為角度的測量，很好地實現(xiàn)了小量的放大；（2）利用兩個相同金屬球電荷等量分配的原理，很好地控制了帶 電體電荷量的成倍變化；（3）把裝置放在封閉的容器里，防止外界的干擾。利用庫侖定律公式求解靜力學問題，只限于運用直角三角形知識利用庫侖定律公式與其他動力學規(guī)律，求解力學與電學綜合的問題，只要求所受各力在同一直線的情

5、形這兩條說明對涉及庫侖力的靜力學問題與動力學問題分別在難度上做了一些限制。第三節(jié)電場強度 TOC o 1-5 h z 了解試探電荷的作用，理解對試探電荷量和試探電荷尺寸的要求口試探電荷是一個理想化的模型， 用試探電荷研究電場的性質的過程，實際上是一個思想實驗的過程，因為所有利用試探電荷的操作都只是在思想中 進行的。試探電荷是量度電場強弱的工具， 跟其他量度工具一樣， 它的引入一 可能會對量度的對象產生影響。 教學時可以利用類比的方法幫助學生認識這E二 E一道理。例如，將一根直尺插入杯內以測量水的深度，直尺的插入會改變水的深度。為了使尺的插入不致于影響測量結果，應當要求尺子極細。同樣，一u一J

6、要使試探電荷引入不致于影響原來的電場，應當要求試探電荷的電荷量極?。粸榱四軌蚓_ 地測出某個點的電場強度，試探電荷的線度要極小。經(jīng)歷場強概念的建立的過程，進一步認識用比值定義物理量的方法用比值定義物理量，是物理學常用的一種方法，學生在以前也已有所接觸，而在以后還 要頻繁接觸。例如，電勢和電容的定義，電阻和電阻率的定義，磁感應強度的定義，等等， 所以，應使學生有對這種定義方法有比較深刻的理解。應使學生通過思想實驗過程看到，在 電場中某一個點放入不同的試探電荷，電荷受到的電場力不同，但電場力與電荷量的比值F/q相同，比值F/q的大小與放入的試探電荷無關；在電場中不同的點，放入不同的試探電荷，比 值

7、F/q不同。所以，比值 F/q反映的是電場本身的性質。不要求了解電磁場的產生機理，本節(jié)不要求了解電磁場關于電磁場，教材是為了說明電場具有物質性而引出的。但其實這種論證的理由并不十 分充分。因為有限的速度，在空間傳播，具有能量，機械波也是如此（關鍵是能夠在真空中 傳播，不需要介質，因為它本質是一種物質）?？紤]學生對這一點理解起來并不容易，教學時可以回避。第四節(jié) 電勢能和電勢本節(jié)從能的角度研究電場，研究電場能的性質。應使學生認識到，電荷放在電場中，要 受到電場力的作用，我們從力的角度研究了電場，引出了電場強度概念。同樣，電荷放在電 場中，具有與電場力相關的能，電荷在電場中移動時，這種能會隨之改變。

8、所以，可以從能 的角度研究電場。從能的角度研究電場的好處是：能是標量，其運算比矢量運算要容易些。 能在轉化時總量是守恒的，能量守恒對于問題的解決會帶來許多便利。但是，能量是比力的 更為抽象的概念，所以，教學時，要作三個類比，一是電場力做功與重力做功進行類比一一 都與路徑無關，因此可以引出勢能概念；二是電勢的定義與電場強度的定義進行類比一一都 采用比值定義法，定義式具有相同的形式；三是等勢面與電場線的類比一一都有直觀描述電 場的方法。了解電勢概念及單位，知道它的定義式，理解。與耳、q無關在教材中，公式 中=且雖然不像公式 E =F那樣詳盡地闡述其定義的過程，但兩者的 qq定義方式是一樣的，都是用

9、比值法進行定義的。雖然電勢。與Ep、q無關，但Ep卻與。和q有關。電荷在電場某處電勢能的高低，不但該處電勢的高低有關，跟電荷量的大小有關，還 跟電荷的性質有關。正電荷在電勢高的地方電勢能較大，負電荷在電勢高的地方電勢能較小。理解電場線的方向與電勢高、低之間的關系對電勢的變化，可以從電場力做功，電勢能變化角度，進行完全歸納推理，即：正電荷沿電場線方向移動，電場力做正功，電勢能減小，電勢降低。負電荷沿電場線方向移動，電場力做負功，電勢能增大，電勢降低?？梢宰寣W生利用電場線方向與電勢變化的關系推理：若取無窮遠處電勢為零，則正電荷 電場的電勢為正，負電荷電場的電勢為負。不要求用等勢面去推斷電場的強弱和

10、方向等勢面與電場線是從不同的角度，用不同的形式來描述電場的，它們都可以描述電場的強弱和方向。電場線切線的方向就是電場強度的方 向，電場線的疏密反映電場的強弱。等勢面與電場 的方向垂直，電勢降低的方向即為電場的方向，等 勢面疏密反映電場的強弱。但教學中并不要求學生 利用等勢面判斷電場的強弱和方向。如：例 根據(jù)圖示的電場線和等勢面分布（同一圖中相鄰的等勢面之間的電勢變化量相同），判斷A、B兩點的電場強度的大小。第六節(jié)電勢差與電場強度的關系掌握勻強電場中場強與電勢差的關系式要防止出現(xiàn)一些不適宜用公式U=Ed求解的習題。例 在水深超過200 m的深海，光線極少，能見度極低。有一種電鰻具有特殊的適應性，

11、能通過自身發(fā)出生物電，獲取食物，威脅敵害，保護自己。若該電鰻的頭尾相當于兩個電極，它在海水中產生的電場強度達到104 V/m,可擊昏敵害。身長 50 cm的電鰻，在放電時產生的瞬間電壓可達（）A. 10V B. 500VC. 5000V D . 10000V不要求了解電場強度的方向就是電勢降低最快的方向這是對電場強度方向與電勢變化的關系這一知識作出了限制。沿著電場強度的方向，電 勢降低。但電勢降低的方向有許多，沿不同的方向降低的快慢并不相同，電場強度的方向正 是電勢降低最快的方向?？紤]到這一知識在教學中有兩個難處：一是要從勻強電場的分析中 得出這一結論，再推廣到一般的電場；二是這里所謂的最快是

12、指電勢相對于空間的變化率， 即電勢梯度，而不是相對于時間的變化率。第七節(jié) 靜電現(xiàn)象的應用不要求計算感應電荷的場強和靜電力不要求應用“處于靜電平衡的導體是個等勢體”解決有關問題根據(jù)這兩條限制，以下習題都是不適宜的。例1如圖所示，在真空中把一絕緣導體向帶負電 的小球A緩慢地靠近（不相接觸）時，下列說法中正確的 是（）A.導體兩端的感應電荷越來越多B.導體內部場強越來越大C.導體上的感應電荷在 B點產生的場強大于在 C點 產生的場強D.導體上的感應電荷在 R C兩點產生的場強相等例2在上題中，如果用一根導線將 B、C相連，則A.有電流從B通過導線流向CB.有電流從C通過導線流BC.導線上沒有電流通過

13、D .無法確定導線上有無電流通過在下面的四個圖中，電例3如圖所示，一個不帶電的球形導體放在一個正點電荷附近。 場線分布的畫法沒有明顯錯誤的是CD第八節(jié)電容器與電容經(jīng)歷影響平行板電容器電容因素的探究過程，體會其中蘊含的控制變量等思想方法這是一條關于科學方法教育方面的要求。要讓學生認識到，本實驗控制極板的電荷量不 變，而這個條件的獲得是近擬的。這是因為，由于電容器的極板與靜電計相連，靜電計的指 針偏角發(fā)生變化，表明靜電計帶的電荷量發(fā)生變化，也即電容器所帶的電荷量發(fā)生變化。但 由于靜電計指針所帶電荷量遠遠少于電容器極板所帶電荷量，所以，可以認為電容器極板所 帶的電荷量保持不變。第九節(jié) 帶電粒子在電場

14、中的運動示波管問題的分析與計算不涉及兩個偏轉電極同時加電壓的情形 解決帶電粒子偏轉運動問題只限于垂直電場方向入射且偏轉電極加恒定電壓的情形第一條限制使帶電粒子的偏轉運動限定在二維的運動；第二條限制要求的是“加恒定電 壓”，所以，有些在短時間內電極間的電場視作勻強電場的問題，也應不作要求。例 在真空中速度為 v=6.4M07m/s的電子束連續(xù)地射入兩平行極板之間，極板長度為 TOC o 1-5 h z l=8.0 M0-2 m,間距為d=5.0 M0-3 m,兩極板不帶電時， 電子束將pl j沿兩極板之間的中線通過，如圖所示。在兩極板上加一50 Hz 1。不的交變電壓u=U0sin 3 U如果所

15、加電壓的最大值 Uo超過某一值 , *dUc時，開始出現(xiàn)以下現(xiàn)象：電子束有時能通過兩極板，有時間 斷，不能通過。（1）求Uc的大小；（2）求Uo為何值時才能使通過的時間（A）通跟間斷的時間（A加 之比為（A）通：（A沏=2: 1。第二章穩(wěn)恒電流第一節(jié)電源和電流了解電源使電路形成電流的機制只要初步了解電源在在極積累了一定的正負電荷，使兩極之間保持穩(wěn)定的電壓，于是在導體內部產生一個電場，從而使電荷在導體內部定向移動。但并不要求細致地討論，在導線的內部，這個電場的方向與導線平行。不要求計算液體導電時的電流根據(jù)這一條的限制，不要給學生求解類似如下的問題：在電解液中，有多少正離子通過 某截面，從多少負離

16、子從反方向通過某截面，求電路中的電流。不要求解決與導線內部自由電子定向運動速率相聯(lián)系的問題課本中的例題可以采用，讓學生學習推導的方法，構建一個柱體，確定研究對象，導出 定向運動的速率。但不要求學生求解有關問題。學生實驗：測繪小燈泡的伏安特性曲線本實驗安排學生分組在課內進行，但由于所用的時間并不長，建議采用隨堂實驗的方法。本節(jié)教學中，只要求認識伏安特性，不涉及電阻的變化，電阻隨溫度的變化在學習“電阻定 律”時再講。學生學習了電阻率隨溫度變化的知識時，可以讓學生回過頭來解釋小燈泡的伏 安特性。第四節(jié) 串聯(lián)電路和并聯(lián)電路會推導串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的總電阻公式，并會用來進行有關計算浙江省初中科學教材中，

17、 沒有出現(xiàn)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的總電阻公式。因此，應當要求學生利用串并聯(lián)電路電流、電壓的關系，以及歐姆定律進行推導。得出電阻計算公式之后，還要 引導學生推導出串聯(lián)電路的電壓分配關系、并聯(lián)電路的電流分配關系，并熟練掌握。了解簡單的混聯(lián)電路及其簡化方法對于混聯(lián)電路，主要是讓學生知道處理混聯(lián)電路的方法：將混聯(lián)電路轉化為簡單的串、 并聯(lián)電路，沒有必要給學生十分復雜的混聯(lián)電路，讓學生陷入繁復的運算。能定性分析電流表和電壓表的內阻對電路測量的影響電流表和電壓表的內阻對電路測量的影響，原因在于電流表的內阻并非為零，電壓表的 電阻并非無窮大。但只要求只作定性的分析，而沒有定量的要求。可以讓學生分析電流表測量電流

18、、電壓表測電壓時，測量值與真實值的關系。比較伏安法測電阻時，電阻的測量值與 真實值。但不要求學生計算系統(tǒng)誤差。不要求解決無窮網(wǎng)絡等復雜電路問題電路問題在歷年的高考中要求都不高，根據(jù)這條限制，要求：呈現(xiàn)給學生的電路， 電阻的個數(shù)不要太多； 各個電阻的連接方式 應當比較容易看出。例 如圖所示的電路中， Ro是已知的， 要使AB間的總電阻恒等于 Ro,則Ri的電阻 值是多大？電表改裝只限于改裝成單量程電壓表和電流表課本練習中有這樣的題目，但教學要求中對此作出了限制。第六節(jié)電阻定律會通過實驗探究導體的電阻與長度、橫截面積的關系會推導導體的電阻與長度、橫截面積的關系領會“探究導體電阻與其影響因素的定量關

19、系”實驗控制變量的思想探究過程分三步：.實驗探究：導體的電阻跟長度、橫截面積、材料的關系。.理論探究：導體的電阻跟長度、橫截面積的關系。.實驗探究：導體的電阻跟材料的關系。電阻定律反映的是導體的電阻跟長度、橫截面積、材料的關系，可以先讓學生回憶初中 的實驗方法，如何分別對有關變量進行控制。然后再引導學生將三個實驗整合起來。也可以 讓學生對課本中的實驗方案進行再探究，分析該實驗是如何對變量進行控制的。第七節(jié)閉合電路歐姆定律能夠結合其他電學知識解決簡單的綜合性問題電路綜合性問題包括：.與能量的綜合.與電場知識的綜合.與磁場知識的綜合（在學習磁場知識以后）能夠分析外電路為簡單的串、并聯(lián)電路的動態(tài)電路

20、問題不要求分析外電路為混聯(lián)電路的動態(tài)電路問題動態(tài)電路的負載在變化，變化的起因有：滑動變阻器的滑動；開關的啟閉。動態(tài)電路問 題是教學的難點，這兩條目的在于限制動態(tài)電路的復雜程度。根據(jù)這個限制，如下題是不合 適的。例 如圖所示，當電路中的滑動變阻器R4的滑動頭P向下移動時，消耗功率隨之增大的 電阻是A.電源的內阻rRiR2R4其實，外電路為簡單的串并聯(lián)電路的動態(tài)電路，有時問題也并不簡單，如:例 在如圖所示電路中，閉合開關S,四個理想電表的示數(shù)分別用I、Ui、U2和U3表示。當滑動變阻器的滑動觸頭 P向下滑動時，四個電表示數(shù)的變化量（絕對值）分別為AI A Ui、AU2和AU3 ,則下列敘述正確的是

21、A . Ui/I 不變，AUi/AI不變B . U2/I 變大，AU2/AI變大C. U2/I 變大，AU2/AI不變D . U3/I 變大，Alh/AI不變第八節(jié)多用電表不要求了解多用電表的電路結構對多用電表，只要求知道它是將電壓表、電流表和歐姆表集合在一起，可以用來測量電 壓、電流和電阻的電表。三個表的集合方式在教材中有相應的介紹，但教學中不作要求。教 學中，要把主要精力放在多用電表的使用上，建議采用隨堂實驗的方法，讓學生在動手操作 中掌握多用電表的使用方法。學生實驗：學習使用多用電表掌握多用電表的使用方法是多用電表教學的重點，為此安排了學生分組實驗， 建議采用隨堂實驗的方法進行教學。第九

22、節(jié) 實驗：測定電池的電動勢和內阻領會利用圖象求電源電動勢、內電阻的優(yōu)點圖象方法的優(yōu)點：直觀、簡便、非平權。而求平均值的方法，各組實驗數(shù)據(jù)是平權的。了解測定電源電動勢和內電阻的其他方法只要方程中含有電動勢和內阻，其余量可以測量的，就可以為測定電源電動勢和內阻提 供方法。因為未知量有兩個，方程至少需要兩個。教材中給出了幾個實驗電路，可以讓學生 通過討論得出其他測定方法。這類問題在高考設計性實驗題中也是經(jīng)常出現(xiàn)的。不要求分析測量電源的電動勢和內電阻實驗的誤差對于這個實驗，不但不要求定量分析，也不要求定性分析。學生實驗時，電流表的接法, 教師可以直接告知連接方式，并指出這樣的連接方式誤差較小。第十節(jié)邏

23、輯電路不要求分析由多個門電路組合的問題不要求利用門電路進行實際控制電路的設計邏輯電路是這次新課程中新增的內容，教材安排這個內容主要是因為邏輯電路的實際使 用非常廣泛，讓學生有所了解，可以消除對它的神秘感。實際的邏輯電路都比較復雜，這兩 條說明限制了問題的復雜程度，可以防止問題的無度擴散。第三章磁場第一節(jié)磁現(xiàn)象和磁場了解電流的磁效應，領會發(fā)現(xiàn)電流磁效應現(xiàn)象的意義奧斯特發(fā)現(xiàn)是首先發(fā)現(xiàn)電流磁效應的科學家，本節(jié)介紹這一發(fā)現(xiàn)，主要是認為這一發(fā)現(xiàn) 的意義，即：（1）表明電流能夠產生磁場；（2）表明事物之間的相互聯(lián)系和世界的統(tǒng)一性。至于電流磁場的特點，后面還要深入學習，本節(jié)不宜深究。知道磁體和通電導體周圍都

24、有磁場，磁體與磁體、磁體與通電導體、通電導體與通電導體之間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的在本章中，磁場對通電導體的作用分三次學習，要區(qū)別認識每次學習的目的。本節(jié)指出 磁場對電流會產生作用，電流對電流也會產生作用，目的在于說明：電流與通電導體、通電 導體與通電導體的相互作用，都是通過磁場發(fā)生的。至于這些作用的規(guī)律，則是后續(xù)學習的 內容，也不必在本節(jié)教學時深究。第二節(jié)磁感應強度通過探究，了解影響通電導線受力的因素本節(jié)先探究通電導線受力的影響因素，得出通電導線受力的影響因素，并給出通電導線 受力的計算公式。再由這個公式導出磁感應強度的。在探究磁場力的影響因素時，可以讓學 生先進行猜測，再設計實驗進行檢

25、驗。得出結論之后，需要對結論作出解釋，而解釋的過程 也是深化認識的過程。為什么電流越大，導線的長度越長，磁場力也越大呢？因為2I0的電流可以看作是2個I0的電流相疊加。由于每一個I0的電流都受到的力為 F,所以2I0的電流就會受到2F的力。同理，2Lo長的通電導線可以看作是 2個Lo的通電導線連接起來，每個 Lo長度 的導線都受到F的力，則2 Lo的通電導線就受到 2F的力?？梢?，通電導線在磁場中受到的力 跟導線的長度成正比，跟電流的大小成正比，即 F=BIL。第三節(jié)幾種常見的磁場了解直線電流周圍的磁場分布，并會用磁感線描繪要從三個方面去了解：（1）磁感線所在的平面：與通電導線垂直；（2）磁感

26、線的形狀:以導線為圓心的同心圓；（3）磁感線的疏密：內密外疏，表明離導線越遠，磁場越弱。認識直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管的統(tǒng)一性環(huán)形電流可以看成許多小的直線電流組成，通電螺線管可以看成是許多環(huán)形電流組成。會定性分析平面內具有相反方向磁場的磁通量問題通過例 如圖，矩形線框從直線電流的左邊移到右邊的過程中, 線框的磁通量如何變化？第四節(jié)磁場對通電導線的作用力不要求計算導線與磁場不垂直時的安培力教學時，可以通過將磁感應強度B進行分解，推導出導線與磁場不垂直時的安培力公式,使學生看到，通電導線在磁場中受到的磁場力，跟導線與磁場的方向有關。當導線與磁場垂 直時，受到的安培力最大。但不要求計算導線與磁場不垂直的安培力的大小。利用安培力公式，綜合其他力學規(guī)律，求解力學與電學綜合的問題只限于所受各力在一條直線或者相互垂直的情形根據(jù)這條要求，像如下的