高中物理新课程选修3-2课标解读与教学建议

1、高中物理新课程选修3-2课标解读与教学建议资料来源：物理教学研究与案例（主编：廖伯琴）（高等教育出版社）第一部分： 内容标准的具体要求（一）电磁感应内容标准收集资料，了解电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。具体要求·收集资料，了解发现电磁感应现象的历史及其意义。例如，了解以法拉第为代表的科学家受“电生磁”的启发，提出“磁生电”的思想，并坚持不懈孜孜以求的探究过程。·了解人类探索自然规律的科学态度和科学精神。内容标准通过实验，理解感应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。 具体要求·知道什么是电磁感应现象。·经

2、历研究感应电流的实验过程，理解感应电流的产生条件。·知道电磁感应在生活和生产中的一些具体应用，例如，电磁感应在发电机、话筒、录音机等电器中的应用。内容标准通过探究，理解楞次定律。理解法拉第电磁感应定律。 具体要求·通过实验，探究感应电流的方向跟什么因素有关。·理解楞次定律，会应用楞次定律判断感应电流的方向。·理解法拉第电磁感应定律。例如，知道感应电动势的大小由磁通量的变化率决定，与磁通量的大小无关，与磁通量变化量的大小无关。·会应用法拉第电磁感应定律进行有关的推导和计算。例如，能根据法拉第电磁感应定律推导导体切割磁感线时的感应电动势的表达式，计

3、算感应电动势。内容标准·通过实验，了解自感现象和涡流现象。举例说明自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用。具体要求·通过实验认识自感现象，知道自感现象产生的原因。·了解自感现象在生活和生产中的应用，例如了解日光灯镇流器的作用和原理。知道自感在生活和生产中可能存在的危害。·通过实验了解涡流现象，知道涡流是怎样形成的。·了解涡流在生活和生产中的应用及其可能存在的危害。例如，知道真空冶炼炉就是利用涡流产生的热量使金属熔化；了解电动机、变压器的铁芯中是如何减小涡流的。（二）交变电流内容标准知道交变电流，能用函数表达式和图像描述交变电流。 具体要求

4、83;知道什么是交变电流，什么是正弦交变电流。·能分析正弦交变电流的产生过程。·能用函数表达式描述正弦交变电流，能画出正弦交变电流的图像。·知道交变电流的周期、频率、峰值的物理意义。·明确交变电流有效值的概念，知道正弦交变电流的有效值和峰值的关系。内容标准通过实验，了解电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用。 具体要求·通过实验，认识交变电流可以通过电容器，而且电容量越大、交流电频率越高，电容器对交流电的阻碍作用越弱。·通过实验，认识电感器对交变电流有阻碍作用，而且电感量越大、交流电频率越高，电感器对交流电的阻碍作用越强。·

5、;知道电容器“通交流、隔直流”，电感器“通直流、阻交流”的特点。内容标准通过实验，探究变压器电压与匝数的关系。 具体要求·知道变压器的构造，并能说出主要部分的名称。·了解变压器的工作原理。·通过实验探究，了解变压器电压与匝数的关系。·知道变压器在实际生产和生活中的应用。例如，能举例说明生产、生活中一些常见电器或设备中变压器的作用。内容标准了解从变电站到住宅的输电过程，知道远距离输电时应用高电压的道理。 具体要求·了解从变电站到住宅需要逐级变压的输电过程，认识变压器的作用。·知道远距离输电中应用高压输电的道理，了解输电过程中降低输电损耗

6、的探索。（三）传感器内容标准知道非电学量转换成电学量的技术意义。 具体要求·知道传感器的作用。例如，知道声控传感器是将声音信号转换为电信号，光控传感器是将光信号转换为电信号等等。·知道非电学量转换成电学量的技术意义。内容标准通过实验，知道常见传感器的工作原理。 具体要求·通过实验，了解几种常见传感器的工作原理。例如，温控传感器、声控传感器、光控传感器、力控传感器等。内容标准列举传感器在生活和生产中的应用。具体要求·能列举日常生活和生产中运用传感器的一些事例，了解传感器给人们生活带来的方便。例如，楼道内光声控延时开关、电饭煲、磁卡、自动售货机等中的传感器给

7、人们生活带来了方便。·调查、收集传感器应用的资料，了解传感器应用的现状和前景。第二部分：模块内容特点和教学建议一、本模块学习内容具有如下特点：本模块适合选学理科的学生选修。学习内容以电磁感应为核心，进一步介绍了作为电磁感应规律应用的交变电流和作为自动化控制基础的传感器。本模块的理论性强，具有明显的实践性、社会性、时代性。知识面广，一些知识点要求也较高。本模块的知识具有重要的理论意义和社会意义。电磁感应规律是物理学发展史中划时代的伟大发现，它进一步揭示了电与磁之间的内在联系，是具有里程碑式的发现。电磁感应规律的研究和交变电流的应用，使人类进入了电气化时代，电能已成为今天人类生活、生产和

8、科技发展所应用的主要能量形式。而现代信息技术的三大支柱是信息的获取、传递和处理，传感器则是获取信息的主要渠道之一，为此，我国和世界各发达国家都在致力于研究发展传感器技术。课程标准特别重视模块知识与生活、生产的联系，重视与技术、社会的联系，使学生通过本模块的学习体会物理与生产生活、科学技术的融合，感悟物理学对人类文明、社会发展的影响。把物理教学的内容和学生的生活实际联系起来，有利于激发学生的学习热情，强化学生的实践意识，提高学生分析问题和解决问题的能力；把物理知识与应用技术、人文学科相结合，能使学生获得一个更为宽广的视野，有助于学生形成科学的价值观，增强社会责任感。充分体现了对过程学习的要求。课

9、程标准在本模块11个三级主题中，除了使用“知道”、“理解”等描述对知识学习结果的行为动词外，还大量使用了如“了解”、 “收集”、“列举”、“举例说明”、“能描述”、“体会”、“通过实验” 、“探究”等描述学习过程的行为动词，具体地给出了知识与技能目标和体验性要求的目标，操作性更强。注意学生学习方式的转变，强调学生的自主学生、合作学习、探究学习。本模块的大部分内容都要求通过实验、探究与活动来展现，目的就是让学生尽可能多经历一些科学探究的过程，领悟物理学研究的思想和方法。突出对学生的情感与价值观教育。物理学的发展是人类文化的重要组成部分，物理学的技术应用在推动了人类社会发展的同时也引起了资源、环境

10、等问题。在本模块中，学生在学习物理学的内容及其技术应用的同时，将会更多地体会到物理学的发展对人类文化、人类社会的影响，更深入地认识科学、技术与社会的关系。二、教学建议根据课程标准的要求，教学中要让学生从图书馆或互联网上收集有关物理学史的资料，了解发现电磁感应现象的过程，从科学家艰苦探究的生动事例中，受到情感态度与价值观的熏陶。学生通过有关资料了解自1821年奥斯特发现了“电生磁”现象后，科学家敏锐的意识到应该实现“磁生电”。许多科学家几乎同时在寻找“磁生电”的途径，包括欧姆、科拉顿、法拉第在内的许多著名科学家都做了艰苦的探索，但大多数人都与“磁生电”现象失之交臂，直至1931年法拉第发现了电磁

11、感应现象。学生通过收集这些资料，不仅了解了科学家发现电磁感应现象的过程，而且让学生体会到科学的道路是崎岖曲折的，只有不畏艰辛，勇于攀登的人才能获得最后的胜利，以培养学生热爱科学、尊重科学、实事求是的科学态度和科学精神。标准要求通过实验 “理解”感应电流的产生条件。教学中要在初中所学电磁感应的基础上，通过实验或探究，将电磁感应现象与磁通量等物理概念建立联系，并在收集实验信息的基础上，获取证据，通过分析、推理、判断等，归纳得出产生感应电流的一般条件。针对高中学生的特点和课程标准的要求，还应进一步引导学生总结感应电动势的产生条件，让学生理解电磁感应现象中不一定都有感应电流产生，如果电路不闭合就没有感

12、应电流，但有感应电动势产生。电磁感应规律的研究和应用，使人类进入了电气化时代，电能已成为今天人类生活、生产和科技发展所应用的主要能量形式。根据课程标准的要求，教学中引导学生通过查阅有关资料或通过互联网，列举电磁感应在生活和生产中的应用，使学生了解物理知识与生活、生产的联系，与技术、社会的联系，感悟物理学对人类文明、社会发展的影响。课程标准在活动建议中给出的一些实例，如磁卡阅读器、录音机、录像机等，可供教学时参考。楞次定律和法拉第电磁感应定律是电磁感应的核心，是教学的重点和难点。课程标准对楞次定律的要求是“通过探究，理解楞次定律”，属“理解”水平。教学中要求学生分析实验现象，自主归纳，得出结论。

13、让学生亲身经历这一从实验观察到抽象归纳得出理论的过程，感受物理学的规律是怎样得出来的，体验了科学探究的方法，培养科学态度和科学精神，激发科学探究的热情，提高探究能力。教学中还应通过练习，让学生在具体的问题情境中，应用楞次定律分析判断感应电流的方向，加深学生对楞次定律的理解，掌握应用楞次定律进行有关判断的方法。教学中应使知道楞次定律与右手定则的联系。还应引导学生从能量转化和守恒的观点理解楞次定律，知道楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现。课程标准要求“理解法拉第电磁感应定律”。由于高中阶段电磁感应定律的定量实验很难做成，因而课程标准没有像楞次定律那样要求通过实验来探究法拉第电磁感应定

14、律。但在教学中应通过定性的实验让学生观察磁通量变化的快慢是影响感应电动势大小的主要因素，从而直接给出法拉第电磁感应定律和公式。在教学中，应把推导导体棒切割磁感线产生的感应电动势作为法拉第电磁感应定律的应用，使学生更好地理解和关系。要求学生能应用电磁感应定律解释一些生活和技术中的现象，要会用电磁感应定律计算有关问题。在教学中要结合探究楞次定律和法拉第电磁感应定律的实验，渗透科学的价值观的教育，使学生逐渐形成“尊重事实、尊重证据，善于改变与事实、证据不一致的自我判断，不迷信权威，不轻信传闻，把实验作为检验某种学说的最终标准”的科学价值观。课程标准的例1对本主题作了说明，即从力和能的观点分析电动机运

15、转时产生反电动势的现象，以加深对电磁感应的理解，提高学生的应用物理知识分析问题的能力。课程标准对自感现象和涡流现象的要求是“通过实验，了解自感现象和涡流现象”。自感和涡流现象是常见的电磁感应现象，根据课程标准的要求，教学中要做好实验，让学生通过实验来认识自感和涡流现象，明确这两种现象是由于电流变化在自身电路中产生的电磁感应现象，知道发生自感现象和涡流现象的条件，了解它们所遵循的规律。对于自感系数和自感电动势的公式，课程标准没有明确要求，教学中可根据学生的情况决定。自感现象和涡流现象在生产和生活中有很多应用，课程标准要求学生举例说明自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用，属于“了解”水平。教学中

16、结合实例说明自感现象和涡流现象在生活和生产中有哪些应用，在这些实例中，哪些是应用了自感现象和涡流现象，哪些是为了避免自感现象和涡流现象所产生的危害。课程标准中的例1是观察日光灯电路，分析日光灯镇流器的作用和原理。和例2是观察家用电磁灶，了解电磁灶的结构和原理。对这两个实例学生很熟悉，通过这些实例的教学，增进了学生对物理学与生活联系的理解，有利于激发学生的学习热情，强化学生的实践意识。课程标准要求 “知道交变电流”，教学中可通过交变电流和直流电的对比，结合几种典型的交变电流，让学生了解交变电流的特点。课程标准要求“能用函数表达式和图像描述交变电流”。根据课程标准的这一要求，教学中，应引导学生应用

17、楞次定律和法拉第电磁感应定律，分析线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，线圈中产生交变电流的过程，知道正弦交变电流的大小和方向随时间作周期性变化，推导交变电流的函数表达式。根据交变电流的函数关系，描绘交变电流的图像，并用示波器观察交变电流的波形，进一步增进学生对交变电流的认识。理解交变电流的周期与频率，知道我国供电线路交变电流的周期与频率。通过推导交变电流的函数表达式和描绘交变电流的图像的过程，理解交流电流和电压的峰值、瞬时值，知道有效值及其和峰值的关系。对于交变电流的相位与相位差，课程标准没有提出要求，教学中可根据学生的实际情况确定是否介绍相位与相位差的概念。课程标准要求“通过实验，了

18、解电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用”。课程标准在例2中给出了一种实验方案：用灯泡或交流电流表观察电容器和电感器对交变电流的阻碍作用，教学中可参考这一实验方法，也可用示波器观察。学生通过实验，了解电容器在电路中起隔断直流，导通交变电流的作用；定性了解电容器对交变电流有阻碍作用，知道电容越大其阻碍作用就越小。同样，用实验的方法，让学生了解电感器在电路中对恒定电流的导通作用，也能通过交变电流；定性了解电感器对交流有阻碍作用，知道电感越大其阻碍作用就越大。课程标准对感抗与容抗没有提出明确要求，教学中是否介绍这两个概念，应根据教学的实际情况决定。课程标准对变压器的要求是“通过实验，探究变压器的电

19、压与匝数的关系”，从知识目标看属“理解”水平，从体验性目标看，属“经历”水平。根据课程标准的要求，在变压器的教学中，要引导学生应应用电磁感应的知识分析变压器的原理。要通过学生自己设计实验，探究变压器的电压与匝数的关系。在学生实验探究的基础上，还要引导学生根据法拉第电磁感应定律理解变压器的电压与匝数的关系。标准只要求知道理想变压器，但要引导学生用能量的观点分析实际变压器中有哪些能量损耗。变压器在生活、生产中有广泛的应用，课程标准在例3中要求观察生活中常见的变压器，了解其作用。知道生活和生产中常见的变压器及其作用。课程标准要求“了解从变电站到住宅的输电过程，知道远距离输电时应用高电压的道理”。教学

20、中可通过参观当地的输配电线路，查询资料、专家访谈等活动，了解从“发电站变电站住宅”的输配电的全过程，也可了解其中的部分过程；能画出发电、输电、用电的流程图。课程标准要求通过实验和理论分析，使学生认识远距离输电时，采用高电压输电可减小输电线上的电能损失，知道输电线上的电能损耗与输送电压的关系。根据课程标准中例4和活动建议的要求，结合本主题的教学，引导学生关注我国电力工业的发展情况，让学生通过调查，具体了解我国或所在省市、地区的电力（发电和高压输电）发展与规划、居民用电和生产用电的发展变化，写出调查报告，使他们能感受到我国社会主义现代化建设的伟大成就。课程标准要求“知道非电学量转换成电学量的技术意义”。教学中应通过参观、实验、图片、录像、动画等多种手段，使学生知道在现代信息技术与自动控制中为什么要将非电学转换成电学量，了解电学量便于控制、便于处理（放大、