选修3-1
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,它还是人类文化的重要组成部分,它的发展深刻地影响着我们的生产方式和生活方式。在本模块中,学生将比较全面地学习物理学及其技术应用、它与社会发展及人类文化的互动作用。
场是除实物以外物质存在的另一种形式,学生将通过电场和磁场的学习加深对于世界的物质性和物质运动的多样性的认识。本模块中的概念和规律是进一步学习物理学的基础,是高中物理核心内容的一部分。
电磁学的研究成果及其技术应用改变了我们的生活。现代生活中处处都会遇到电的知识。本模块对于进一步学习科学技术是非常重要的。
本模块划分为以下三个二级主题:
●电场 ●电路 ●磁场
(一)电场
1.内容标准
(1)了解静电现象及其在生活和生产中的应用。用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象。
例1:了解存在可燃气体的环境中防止静电的常用措施。
(2)知道点电荷,体会科学研究中的理想模型方法。知道两个点电荷间相互作用的规律。通过静电力与万有引力的对比,体会自然规律的多样性与统一性。 (3)了解静电场,初步了解场是物质存在的形式之一。理解电场强度。会用电场线描述电场。
(4)知道电势能、电势,理解电势差。了解电势差与电场强度的关系。 例2:分析物理学中常把无穷远处和大地作为电势零点的道理。 例3:观察静电偏转阴极射线管的构造,讨论它的工作原理。
(5)观察常见电容器的构造,了解电容器的电容。举例说明电容器在技术中的应用。
例4:使用闪光灯照相。查阅资料,了解电容器在照相机闪光灯中的作用。
2.活动建议
(1)通过查阅资料、阅读说明书、观察实物等方式,了解避雷针、静电除尘器、静电复印机、激光打印机等器材的基本原理,撰写一篇科学报告。
(2)收集资料,综述静电的危害和预防的方法。
(二)电路
1.内容标准
(1)观察并尝试识别常见的电路元器件,初步了解它们在电路中的作用。 (2)初步了解多用电表的原理。通过实际操作学会使用多用电表。 例1:以多用电表代替学生用电表进行各种电学实验。
例2:以多用电表为测量工具,判断二极管的正负极,判断大容量电容器是否断路或者漏电。
(3)通过实验探究决定导线电阻的因素,知道电阻定律。 (4)知道电源的电动势和内阻,理解闭合电路的欧姆定律。 (5)测量电源的电动势和内阻。
(6)知道焦耳定律,了解焦耳定律在生活和生产中的应用。 例3:观察常见电热器的结构,知道其使用要点。
(7)通过实验观察门电路的基本作用。初步了解逻辑电路的基本原理及其在自动控制中的应用。
(8)初步了解集成电路的作用。关注我国集成电路等元器件研究的发展情况。 2.活动建议
(1)分别描绘电炉丝、小灯泡、半导体二极管的I-U特性曲线,对比它们导电性能的特点。
(2)用光敏二极管和微型话筒制作楼道灯的光控-声控开关。 (3)收集新型电热器的资料,了解其发热原理。 (4)制作简单的门电路。
(5)利用集成块制作简单的实用装置。
(三)磁场
1.内容标准
(1)列举磁现象在生活和生产中的应用。了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。关注与磁相关的现代技术发展。
例1:观察计算机磁盘驱动器的结构,大致了解其工作原理。 (2)了解磁场,知道磁感应强度和磁通量。会用磁感线描述磁场。 例2:了解地磁场的分布、变化,及其对人类生活的影响。 (3)会判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。
(4)通过实验认识安培力,会判断安培力的方向。会计算匀强磁场中安培力的大小。
例3:利用电流天平或其他简易装置,测量或比较磁场力。 例4:了解磁电式电表的结构和工作原理。
(5)通过实验认识洛伦兹力。会判断洛伦兹力的方向,会计算洛伦兹力的大小。了解电子束的磁偏转原理及其在科学技术中的应用。
例5:观察阴极射线在磁场中的偏转。 例6:了解质谱仪和回旋加速器的工作原理。 (6)认识电磁现象的研究在社会发展中的作用。 2.活动建议
(1)用电磁继电器安装一个自动控制电路。
(2)观察电视显像管偏转线圈的结构,讨论控制电子束偏转的原理。
选修3-2
本模块是选修模块。
电磁感应现象展示了不同运动形式之间的联系,同时也为电能的大规模应用奠定了物理学的基础;交变电流是生活和生产中最常用到的电流;传感器则是生活和生产中各种测量、控制所不可缺少的元器件。学习这些内容时要同样重视它们的理论意义和实践意义。
本模块安排了几个科学探究,学生应在经历科学探究的过程中,领悟物理学研究的思想与方法
本模块划分为以下三个二级主题: ● 电磁感应
● 交变电流 ● 传感器
(一)电磁感应
1.内容标准
(1)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。
(2)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。
(3)通过探究理解楞次定律。理解法拉第电磁感应定律。
例1:分析电动机运转时产生反电动势的现象,分别用力的观点和能量的观点进行说明。
(4)通过实验,了解自感现象和涡流现象。列举并说明自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用。
例2:观察日光灯电路,分析日光灯镇流器的作用和原理。 例3:观察家用电磁灶,了解电磁灶的结构和原理。
2.活动建议
从因特网、科技书刊上查阅资料,了解电磁感应在生活和生产中的应用,例如磁卡阅读器、录音机、录像机的原理等。
(二)交变电流
1.内容标准
(1)知道交变电流,能用函数表达式和图像描述交变电流。 例1:用示波器观察交变电流的波形,并测算其峰值和有效值。 (2)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。 例2: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。 (3)通过实验,探究变压器的电压与匝数的关系。 例3:观察生活中常见的变压器,了解其作用。
(4)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。 例4:查阅资料,了解直流输电的原理。比较交流输电和直流输电的特点。 2.活动建议
(1)参观当地的小型电厂,了解发电过程。调查发电机的容量、居民用电和工业用电情况。撰写调查报告。
(2)观察变电站和高压输电线路。
(三)传感器
1.内容标准
(1)知道非电学量转换成电学量的技术意义。 (2)通过实验知道常见传感器的工作原理。
例1:通过实验认识温度传感器将温度信号转变为电信号的作用。 (3)列举传感器在生活和生产中的应用。 例2:了解光敏传感器及其在日常生活中的应用。
2. 活动建议
(1)调查日常生活中传感器的应用,就其中的一种在工作原理、技术意义、经济效益等方面进行分析。
(2)利用传感器制作简单的自动控制装置。