浙江省宁波市高二物理新课程培训课件选修31教材分析.ppt

人教版高中物理3 1模块教材分析和教学建议 黄恕伯 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 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 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 e f q wab epa epb ep q uab a b u ed 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 uab wab 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 e f q wab epa epb ep q uab a b u ed 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 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 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r1 140 r2 60 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 i2rt 内电路 e内 i2rt 电池化学反应层 w eit 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eit 内电路i2rt 外电路i2rt 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e w 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 5ma r 1 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r 1 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 r 1 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 5v 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 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