高中物理選修3-2

高中物理選修3-2

《高中物理?>選修3-2》是繼《高中物理選修3-1》的普通高中理科學生在高中階段物理選修課程學習的課本。

基本介紹

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目錄

第四章 電磁感應

1 劃時代的發現
電磁感應電磁感應
2 探究感應電流的產生條件
5 電磁感應現象的兩類情況

第五章 交變電流

2 描述交變電流的物理量
3 電感和電容對交變電流的影響
4變壓器
實際的交流發電機組實際的交流發電機組
5 電能的輸送

第六章 感測器

1 感測器及其工作原理
2 感測器的套用
3 實驗:感測器的套用
附錄:一些元器件原理和使用要點

課題研究

怎樣把交流變為直流
課題研究課題研究
課題研究課題研究

知識點總結

第四章 電磁感應


第1節 劃時代的發現
第2節 探究電磁感應的產生條件
一、學習要求:
1、通過學習,使學生了解自然界的普遍聯繫的規律,科學的態度、科學的方法,是研究科學的前提,對科學的執著追求是獲得成功的保證。從而培養學生學習物理興趣,激發學習熱情。
2、通過學習使學生知道科學的道路不平坦,偉人的足跡是失敗、挫折+成功。
3、知道電磁感應及產生電磁感應的條件。
4、理解磁通量及其變化。
二、教材重點
1、揭示“電生磁”與“磁生電”發現過程的哲學內涵。正確的理論指導和科學的思想方法是探究自然規律的重要前提。
2、磁通量的概念及磁通量與磁感應強度的關係。
3、通過對產生感應電流的條件和磁通量變化的分析,養成良好的過程分析習慣。
4、磁通量變化的各種形式。
三、教材難點
1、以實驗為基礎,探究產生感應電流的條件。
2、控制實驗條件,通過由感性到理性,由具體到抽象的認識方法分析歸納出產生感應電流的規律。
3、電磁感應中的能量守恆。
四、教材疑點:
1、移動磁鐵的磁場引起感應電流時,磁鐵內部的磁感線和外部的磁感線方向相反,形成閉合的曲線,教材中沒有顯示內部磁感應線。
2、磁通量是雙向標量,教材中雖然沒有提出,但在套用中不可避免地涉及到。
五、學生易錯點:
1、對產生感應電流的條件的理解
①閉合電路中的“閉合”在套用中易忽視。
②磁通量發生變化,而不是磁場的變化。
2、磁鐵內部的磁感線條數跟外部所有磁感線的條數相等
3、各種磁感線的分布規律及形狀
4、磁通量增減的判斷
六、教材資源
1、自然現象之間的相互聯繫和相互轉化的哲學思想,指導科學探究是奧斯特和法拉第獲得成功的前提。
2、科學的規律在實驗中總結出來的,實驗是物理學科的基礎。同時由具體到抽象,由感性到理性的高度概括是得到正確結論的關鍵。
3、教材中值得重視的題目是:P9第6題、P10第7題。
第3節 愣次定律
一、學習要求
1.經歷實驗探究過程,理解楞次定律。
2.會用楞次定律判斷感應電流的方向。
在電磁感應現象里不要求判斷內電路中各點電勢的高低。
二、教材重點
1.楞次定律的獲得及理解。
2.套用楞次定律判斷感應電流的方向。
3.利用右手定則判斷導體切割磁感線時感應電流的方向。
三、教材難點
楞次定律的理解及實際套用。
四、教材疑點
對“阻礙”的理解, 運用楞次定律判斷感應電流方向的具體步驟
五、學生易錯點
感應電流磁場方向與原電流磁場磁場方向關係
六、教學資源
1. 教材中的思想方法
通過實踐活動,觀察得到的實驗現象,再通過分析論證,歸納總結得出結論。
2. 問題與練習 1、4、5、7
第4節 法拉第電磁感應定律
一、學習要求
1、理解法拉第電磁感應定律。
2、理解計算感應電動勢的兩個公式E=BLv和E=ΔΦ/Δt的區別和聯繫,並套用其進行計算。對公式E=BLv的計算,只限於L與B、v垂直的情況。
3、知道直流電動機工作時存在反電動勢,從能量轉化的角度認識反電動勢。
二、教材重點
法拉第電磁感應定律。
三、教材難點
平均電動勢與瞬時電動勢區別。
四、教材疑點
法拉第電磁感應定律無法作定量的實驗驗證,更無法進行定量測量,只能將結論直接告訴學生。
五、學生易錯點
Φ,ΔΦ,ΔΦ/Δt區別
六、教學資源
問題與練習:3、4、5、7
第5節 電磁感應定律套用
一、學習要求
1.知道感生電場。
2.知道電磁感應現象與洛侖茲力
3、通過同學們之間的討論、研究增強電磁感應現象與洛侖茲力認知深度,同時提高學習物理的興趣。
4、通過對相應物理學史的了解,培養熱愛科學、尊重知識的良好品德。
二、教學重點
電磁感應現象與洛侖茲力
三、教學難點
電磁感應現象與洛侖茲力的理解。
四、教學資源
感生電場與感應電動勢
第6節 互感和自感
一、學習要求
1、知道什麼是互感現象和自感現象。
2、知道自感係數是表示線圈本身特徵的物理量,知道它的單位及其大小的決定因素。
3、知道自感現象的利與弊及對它們的利用和防止。
4、能夠通過電磁感應部分知識分析通電、斷電自感現象的原因及磁場的能量轉化問題。
5、通過對兩個自感實驗的觀察和討論,培養學生的觀察能力和分析推理能力。
7、通過自感現象的利弊學習,培養學生客觀全面認識問題的能力。自感是電磁感應現象的特例,使學生初步形成特殊現象中有它的普遍規律,而普遍規律中包含了特殊現象的辯證唯物主義觀點
二、教學重點
1.自感現象。
2.自感係數。
三、教學難點
分析自感現象。
四、教學資源
自感現象的分析與判斷
第七節 渦流,電磁阻尼,電磁驅
一、學習要求
通過實驗了解渦流現象及其在生產和生活中的套用。
二、教材重點
1.渦流的概念及其套用。
2.電磁阻尼和電磁驅動的實例分析。
三、教材難點
電磁阻尼和電磁驅動的實例分析
四、教學資源
〔演示1〕渦流生熱實驗
〔演示2〕電磁阻尼。
按照教材“做一做”中敘述的內容,演示電錶指針在偏轉過程中受到的電磁阻尼現象。
〔演示3〕電磁驅動。
引導學生觀察並解釋實驗現象。

第五章 交變電流

第1節 交變電流
教材分析
交變電流是生產和生活中最常用到的電流,而正弦電流又是最簡單和最基本的。正弦式電流產生的原理是基於電磁感應的基本規律,所以本章是前一章的延續和發展,是電磁感應理論的具體套用。另一方面,本節知識是全章的理論基礎,由於交變電流與直流不同,因此它對各種元件的作用也不同。正因為交變電流的特殊性,才有了變壓器及其廣泛的套用。所以,本節內容有承上啟下的作用。
內容標準
知道交變電流,能用函式表達式和圖像描述交變電流。
一、學習要求
1.知道交變電流。
2.通過模型或實驗認識交變電流的產生過程,了解正弦式交變電流。
二、教材重點
1. 運用電磁感應的基本知識,分析交變電流的產生過程
2.認識交變電流的特點及其變化規律。
三、教材難點
交變電流的產生過程
四、教材難點
.交變電流的變化規律
五、教學資源
用圖象表示交變電流的變化規律是一種重要方法.
第2節 描述交變電流的物理量
教材分析
與恆定電流不同,由於交變電流的電壓、電流等大小和方向都隨時間做周期性變化,需要用一些特殊的物理量來描述它在變化中不同方面的特性,本節主要介紹這樣一些物理量。
一、學習要求
1. 知道交變電流的周期和頻率,知道我國供電線路交變電流的周期頻率.
2. 知道交變電流和電壓的峰值,有效值及其關係.
3、 會用圖象和函式表達式描述正弦交變電流。
二、教材重點
交變電流的有效值
三、教材難點
一般電流有效值的求解
四、教學資源
通過思考討論,使學生明白,從電流熱效應上看,交流電產生的效果可以與某地恆定電流相等,由此引入有效值的概念.
1.定義:讓交流與恆定電流通過相同的電阻,如果它們在一周期內產生的熱量相等,就把這個恆定電流的值(I或U)叫做這個交流的有效值.
課本第一次明確地用一個周期T來定義有效值,使得有效值的概念更加準確.
2. 正弦交變電流的有效值與峰值的關係
這一關係只對正弦式電流成立,對其它波形的交變電流一般不成立. 其它波形的交變電流的有效值就根據有效值的定義去求解。
3. 幾點說明:①各種使用交變電流的電器設備上所標的額定電壓、額定電流均指有效值;② 交流電壓表和交流電流表所測量的數值也都是有效值;③將電容器接入交流電路中,其耐壓值應不小於交變電流的最大值,但熔絲的選擇應據有效值來確定其熔斷電流;④一般情況下所說的交變電流的數值,若無特別說明,均指有效值。
4.有效值與平均值的區別:交變電流的有效值是按照電流的熱效應來規定的,對一個確定的交變電流,其有效值是一定的,而平均值是由E=ΔΦ/Δt來確定的,其數值大小與時間間隔有關。在計算交變電流通過導體產生的熱量、熱功率時,只能用有效值,而不能用平均值;在計算通過導體截面的電量時,只能用交變電流的平均值,即q = It 。
第3節 電感和電容對交變電流的影響
教材分析
突出交流與直流的區別,加深學生對交變電流特點的認識。教材介紹了電感和電容在交浪電路中的作用,但不深入討論感抗和容抗的問題,不在理論上展開討論,而是儘可能用實驗說明問題。
一、學習要求
1. 用實驗方法了解電感在電路中對直流有導通作用,也能通過交變電流,定性了解電感對交流有阻礙作用,知道影響感抗大小的因素
2. 用實驗方法了解電容器在電路中起隔斷電流、導通交變電流的作用,定性了解電容器對交變電流有阻礙作用,知道影響容抗大小的因素.
二、教材重點
讓學生知道電感電容對交變電流的影響,並能定性解決有關問題.
三、教材難點
通過實驗,了解電容器電感器對交變電流的導通和阻礙作用。
教學資源
1、電感對交變電流的阻礙作用
2、交變電流能夠通過電容器
第4節 變壓器
一、學習要求
1、了解使用變壓器的目的,知道變壓器的基本構造,知道理想變壓器和實際變壓器的區別
2、知道變壓器的工作原理,會用法拉第電磁感應定律解釋變壓器的變比關係
3、知道不同種類變壓器的共性和個性
二、教材重點
變壓器的工作原理,互感過程的理解
三、教材難點
對多個副線圈的變壓器,或鐵芯"分叉"的變壓器,變比關係的推導和理解
四、教材疑點
輸出功率為零時,原線圈上為什麼還有電流?這個電流有什麼作用?
五、學生易錯點
1、電壓互感器電流互感器在套用中的連線方法
2、電流匝數的關係
六、教材資源
1、實驗:探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關係。這個實驗包含了探究問題的一般方法和過程,能很好地培養學生的動手能力。
2、電流互感器和電壓互感器。
第5節 電能的輸送
一、學習要求
1、知道“便於遠距離輸送”是電能的優點之一,知道輸電的過程.
2、知道什麼是輸電導線上的功率損失和如何減少功率損失.
3、知道什麼是輸電導線上的電壓損失和如何減少電壓損失.
4、理解為什麼遠距離輸電要用高壓.
二、教材重點
變壓器電壓關係與功率關係的理解與套用
三、教材難點
輸電線上電壓損失與功率損失的理解與套用
四、教材疑點
1、增大輸電線的直徑減小電阻應該好像比使用變壓器提高電壓簡單
2、直流輸電有什麼優點
五、學生易錯點
在計算電能的損失功率時,輸電線上的電壓誤以為加在輸電線電阻上的電壓。
六、教材資源
1、科學漫步:輸電新技術和超導電纜輸電
2、第54頁第2題

第六章 感測器


第1節 感測器及其工作原理
一、學習要求
1、知道什麼是感測器,感測器的工作原理。
2、知道感測器中常見的三種敏感元件及其它們的工作原理。
3、了解電容式感測器的套用。
二、重點難點
重點:理解並掌握感測器的三種常見敏感元件的工作原理。
難點:分析並設計感測器的套用電路。
三、教材疑點
霍爾元件中的載流子及實際工作中哪一側電勢高。
四、學生易錯點
1、在實際套用中感測器是怎樣將非電學量轉換成對應的電學量的。
2、簡單電路的分析。
五、教學資源
1、教材60頁第2題介紹9種常見的感測器感受的非電學量轉換成對應的電學量。
2、教材60頁第1題與59上面的說一說相對應介紹電容式和電感式位移感測器。
第2節 感測器的套用(一)
一、學習要求
1、認識力感測器、聲感測器、溫度感測器、,了解它們的工作原理。
2、列舉感測器在生活和生產中的套用。
3、利用感測器製作簡單的自動控制裝置
二、重點難點
重點:電子秤話筒的工作原理。電熨斗的溫度感測器和電飯鍋的溫度感測器構造,並了解它們不同的工作原理。
難點:利用感測器製作簡單的自動控制裝置。
三、教材疑點
應變片的工作過程,電熨斗的調溫旋鈕與對應的溫度關係。
四、學生易錯點
1、電容式話筒和動圈式話筒及駐極體話筒的區別與聯繫。
五、教學資源
1、教材64頁第1、2、3題介紹三種感測器在生活中的具體套用。
第3節 感測器的套用(二)
第4節 感測器的套用實例
一、學習要求
1、知識與技能:
①.理解溫度感測器的套用――電飯鍋的結構及工作原理
②.了解溫度感測器的套用――各種數字式測溫儀的特點及測溫元件
③.理解光感測器的套用――機械式滑鼠器的構造及工作原理
④.了解光感測器的套用――火災報警器的構造及工作原理
⑤.會用各類感測器(光感測器、溫度感測器等)設計簡單的控制電路
⑥.掌握光控開關電了路的工作原理
⑦.掌握溫度報警器電路的工作原理
二、教材重點
應使學生加深對常用感測器的認識和使用範圍。
三、本部分的教學難點是:
對感測器的工作原理的理解
四、本部分疑點是:
感測器的四個典型套用實例電飯鍋、測溫儀滑鼠器火災報警器的工作原理,分析它們如何實現非電學量向電學量的轉換,及其進行簡單電路的設計,以達到學以致用的目的.
熱敏電阻光敏電阻起都是由半導體材料製成的,分別隨著溫度的增大、光線的增強,它們裡面的自由電子數均增多,故電阻均變小.相反,隨著溫度的減小、光度的減弱,電阻均變大.
五、學生易錯點是:
不能正確理解感測器的工作原理

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