新教材-普通高中教科书物理选择性必修2教材介绍 (教材解读解析PPT).pptx

1、普通高中教科书物理选择性必修第二册 教材介绍报告人：谷XX单 位：人民教育出版社本册教材总体安排01要落实课程标准四个方面的内容 磁场第一章 安培力与洛伦兹力 电磁感应及其应用第二章 电磁感应第三章 交变电流 电磁振荡与电磁波 传感器第四章 电磁振荡与电磁波第五章 传感器本册教材总体安排01核心素养通过安培力与洛伦兹力的学习进一步认识场的概念。通过对感应电流等相关问题的科学探究，强调对实验现象和实验结果进行归纳推理的方法。了解电磁感应定律、楞次定律等电磁学基本规律在生产生活中的应用。了解电磁振荡的过程、交变电流的产生原理和方式以及高压输电、变压器等的原理，认识常用传感器的基本原理和简单的控制电

2、路。深入认识物理学对现代生活和科技社会发展的促进作用。本册教材总体安排01课程结构原教科书3-1选择性必修第二册原选修3-2选择性必修第二册2020/8/3原选修3-2选择性必修第二册2020/8/3原选修3-4选择性必修第二册2020/8/3原选修3-2选择性必修第二册2020/8/3第一章 安培力与洛伦兹力 概述02课程标准的要求2.1.1 通过实验，认识安培力。能判断安培力的方向，会计算安培力的大小。了解安培力在生产生活中的应用。2.1.2 通过实验，认识洛伦兹力。能判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小。2.1.3 能用洛伦兹力分析带电粒子在匀强磁场中的圆周运动。了解带电粒子在匀强磁

3、场中的偏转及其应用。第一章 安培力与洛伦兹力 概述02本章教材结构第一章 安培力与洛伦兹力1.磁场对通电导线的作用力2.磁场对运动电荷的作用力3.带电粒子在匀强磁场中的运动4.质谱仪与回旋加速器本章知识结构如下图所示。第一章 安培力与洛伦兹力安培力的方向、大小及应用1.磁场对通电导线的作用力2.磁场对运动电荷的作用力3.带电粒子在匀强磁场中的运动4.质谱仪与回旋加速器洛伦兹力的方向、大小及应用第十三章 电磁感应与电磁波初步1.磁场 磁感线2.磁感应强度 磁通量磁场的概念，研究磁场的工具本章在必修第三册介绍磁场知识的基础上，进一步介绍磁场与通电导线、带电粒子之间的相互作用。本章共4节，第1节和第

4、2节按照先讲宏观、后讲微观的顺序分别介绍了安培力、洛伦兹力。第3节介绍了带电粒子在匀强磁场中的运动规律，第4节以质谱仪与加速器为例介绍了前面所讲的概念规律的应用。第一章 安培力与洛伦兹力 概述02核心素养1.物理观念教材中安排的安培力和洛伦兹力的内容，是学生继续从场的观点认识相互作用的好素材。教材在编写时一方面注意帮助学生准确地把握概念、规律的内涵，另一方面注重加强对概念、规律的灵活应用,以便将相关核心概念与规律建立联系，进一步提炼和升华，形成科学的物理观念。第一章 安培力与洛伦兹力 概述02物理观念如在研究安培力时指出“磁场、安培力的问题，在很多方面都与电场、库仑力的问题相似”。同时又指出，

5、安培力与库仑力的区别。一方面帮助学生建立新知与旧知的联系，另一方面指出它们的关键不同。讲完洛伦兹力之后,教材又不失时机地提到，通电导线在磁场中受到的安培力，实际是洛伦兹力的宏观表现。第一章 安培力与洛伦兹力 概述02核心素养2.科学思维教材注意活动的编排，引导学生运用科学思维方法，从定性和定量两个方面对相关问题进行科学推理，找出规律，最后形成结论。以问题串的形式引发学生的思考，为进一步学习指明方向。进而通过分析实验现象，定性地了解并归纳出洛伦兹力的方向。第一章 安培力与洛伦兹力 概述02核心素养3.科学探究教材在呈现知识时关注学生获取知识的过程，注意为学生的自主探究搭建平台，以增强科学探究能力

6、。第一章 安培力与洛伦兹力 概述02核心素养4.科学态度与责任专设一节“质谱仪与回旋加速器”，作为带电粒子在匀强磁场中运动的知识在现代科学技术中广泛应用的实例。在编排时尤其注意通过问题串的设置，激发学生学习和研究物理的好奇心与求知欲，让学生在自主解决问题中获得成就感，在紧密联系实际中培养学生的创新能力。第一章 安培力与洛伦兹力 具体说明03第一章 安培力与洛伦兹力1.磁场对通电导线的作用力2.磁场对运动电荷的作用力3.带电粒子在匀强磁场中的运动4.质谱仪与回旋加速器第1节 磁场对通电导线的作用力1.问题引入教科书通过演示实验，让学生观察到导体棒受力后向左或向右运动，受力的方向与磁感应强度的方向

7、和电流的方向有什么样的关系呢？力的大小又与哪些因素有关呢？带着这些问题开始这节课的学习。第1节 磁场对通电导线的作用力2.磁场对通电导线的作用力在必修第三册中，为了定义磁感应强度，在电流方向与磁场方向垂直的情况下，让学生初步认识了磁场对通电导线的作用力。实际教学中，常有学生误以为安培力、电流、磁感应强度三者的方向一定是两两垂直的。因此，要让学生弄清安培力的方向，关键是要求学生能看懂立体图，熟悉各种角度的侧视图、俯视图和剖面图。第1节 磁场对通电导线的作用力教材安排了一个“思考与讨论”栏目，“当通电导线中的电流方向与磁场方向既不垂直也不平行时，我们应该如何计算安培力呢？”以此激发学生思考，然后教

8、材提醒学生运用已经掌握的矢量分解的方法，将磁场分解为与电流方向平行的分量和与电流方向垂直的分量，然后分别研究这两个分量的作用。在学习洛伦兹力时，又一次用到这种方法，这里实际上承袭了力学中已经应用多次的方法。教材希望通过这样的编排，能帮助学生在遇到复杂问题时找到抓住事物本质、化繁为简的解决思路。第1节 磁场对通电导线的作用力课程标准要求“了解安培力在生产生活中的应用。”教材介绍了安培力的应用“磁电式电流表”，并在科学漫步中简略地介绍了安培的贡献。第2节 磁场对运动电荷的作用力1.引导学生建立洛伦兹力与安培力的联系教材开始就提出了一个问题“磁场对运动电荷有作用力吗？如果有，力的方向和大小又是怎样的

9、呢？”从这个问题开始，就注意引导学生建立洛伦兹力与安培力的联系。在全文的编排时，尤其注意沿用这种思路，不管是判定洛伦兹力的方向，还是推导洛伦兹力的公式。建议教师也应该考虑充分信任学生的自主学习能力，搭建合适的脚手架，提供合适的引导，让学生进行自主学习。第2节 磁场对运动电荷的作用力在介绍洛伦兹力时，也不是简单地陈述其推导过程，而是安排了一个“思考与讨论”栏目，首先帮学生建立一个物理模型，然后给学生提出自主学习的任务，并进一步建议学生沿教材提示的逻辑线索进行思考。适当点拨，激发学生的思考，让学生通过理论探究，得到结论。第2节 磁场对运动电荷的作用力第3节 带电粒子在匀强磁场中的运动1.带电粒子在

10、匀强磁场中的运动教材在本节先以一个问题引入，让学生自己猜测带电粒子在匀强磁场中的运动径迹，并给出猜测依据。然后教材细致地分析了带电粒子做匀速圆周运动的原因，再用学生已经学过的知识推导带电粒子做匀速圆周运动的半径和周期，得到定量的结果。第3节 带电粒子在匀强磁场中的运动2.带电粒子在匀强磁场中运动的演示实验为了便于学生理解所得的规律，教材安排了一个演示实验。这样就对带电粒子在匀强磁场中的运动有了一个从定性到定量，并进行实验验证，形成物理图景的完整认识过程。第3节 带电粒子在匀强磁场中的运动3.带电粒子在匀强磁场中运动的例题教科书还安排了一个例题，计算一个带电粒子在匀强磁场中所受的重力和洛伦兹力的

11、大小之比。由此让学生了解，带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力远大于重力，在这种情况下，重力作用的影响可以忽略。以便为后续的质谱仪和回旋加速器等分析受力问题打下基础。第4节 质谱仪与回旋加速器1.质谱仪问题引入本节课以质谱仪和回旋加速器为例，介绍了带电粒子在匀强磁场中运动规律的重要应用。在编写时注意从问题需求引入，逐步发现问题，进而应用知识逐一解决问题。例如，教材在开始就设计了一个问题，“在科学研究和工业生产中，常需要将一束带等量电荷的粒子分开，以便知道其中所含物质的成分。利用所学的知识，你能设计一个方案，以便分开电荷量相同、质量不同的带电粒子吗？”以此引导学生去思考，进行方案的设计。根据生产实际

12、提出问题，利用前面学到的物理知识寻求解决方案。第4节 质谱仪与回旋加速器2.通过问题串引领学生进行深入的思考在编写“回旋加速器”时则安排了一系列相关问题，如“然而产生过高的电压在技术上是很困难的，于是人们就会进一步设想，能不能采用多次（多级）加速的方法呢？”“如果带电粒子在一次加速后又转回来被第二次加速，如此往复转圈圈式地被加速，加速器装置所占的空间不是会大大缩小吗？”以引领学生进行深入的思考，培养灵活运用知识的创新能力。第二章 电磁感应概述04课程标准的要求2.2.1 探究影响感应电流方向的因素，理解楞次定律。2.2.2 通过实验，理解法拉第电磁感应定律。2.2.3 通过实验，了解自感现象和

13、涡流现象。能举例说明自感现象和涡流现象在生产生活中的应用。“理解法拉第电磁感应定律”调整为“通过实验，理解法拉第电磁感应定律”第二章 电磁感应 概述04本章教材结构1.楞次定律2.法拉第电磁感应定律3.涡流、电磁阻尼和电磁驱动4.互感和自感必修3已经讲述了电磁感应现象、感应电流的产生条件，在此基础上，选择性必修2从楞次定律开始，进一步研究电磁感应的规律。第1节通过实验探究影响感应电流方向的因素，阐述楞次定律的内容。前面都是从感应电流角度来认识电磁感应现象，这是认识电磁感应现象的第一个阶段。第2节“法拉第电磁感应定律”，从感应电流深入到感应电动势来理解电磁感应现象，这是第二个阶段。它的核心内容是

14、法拉第电磁感应定律:第3节介绍了涡流、电磁阻尼和电磁驱动，前面研究的是电路中的电磁感应现象，涡流是导体块中的感应电流。第4节“互感和自感”，阐述了两种具体的电磁感应现象，特别是自感现象的特点及应用。在第3节、第4节中还介绍了产生感应电动势的两种非静电力的来源，即洛伦兹力和感生电场力，它揭示了电磁感应现象的本质，这是认识电磁感应现象的第三个阶段。注意揭示电磁感应现象的物理本质。在必修3教科书已介绍了电磁感应现象的特征是闭合电路中出现了感应电流，条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化。需要注意，电磁感应现象是在变化、运动过程中出现的效应，虽然引起感应电流的各种变化、运动的形式多种多样，但都可归结为“穿

15、过闭合电路的磁通量的变化”。另外，根据闭合电路欧姆定律，闭合电路中的电流是由电动势产生的。因此，感应电流是由闭合电路中的感应电动势产生的。只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就产生了感应电动势。完整的法拉第电磁感应定律应该包括感应电动势的大小和方向的内容。为便于学生接受和理解，教科书先在第1节介绍了如何判别感应电流的方向，即楞次定律，然后在第2节“法拉第电磁感应定律”中主要介绍了感应电动势的大小与磁通量变化率之间的关系。楞次定律是电磁感应定律的一部分，用它可以判断感应电动势的方向，感应电流的方向与感应电动势的方向一致。教科书在第2节“导线切割磁感线时的感应电动势”中分析了导体运动产生的

16、电动势及其非静电力。教科书在第4节介绍了感生电动势。对电磁感应非静电力的分析使学生对电磁感应现象的认识又上升到一个新的高度。上一版教科书通过一节介绍了动生电动势和感生电动势，此次修订把它们放到相应的节里，一方面便于理解，另一方面也分散了难点。因为课程标准对动生电动势和感生电动势没有要求，所以这部分内容对学生没有过高要求。重视理论联系实际涡流是在金属块中产生的感应电流，这是与电路中产生感应电流不同的另一类电磁感应现象。涡流的重要性表现在：它能造成危害，但又有很多有益的应用。教科书在理论联系实际方面做了比较系统的介绍，如教科书先介绍涡流的热效应和磁效应的各种应用，接着又介绍涡流的机械效应，即电磁阻

17、尼和电磁驱动的各种应用。另外在介绍互感现象和自感现象时也联系多种实例，注意培养学生理论联系实际的能力。第二章 电磁感应 具体说明05科学态度与责任在他（法拉第）的眼中，华丽的宫廷 和布拉顿高原上的雷雨比起来，算得了 什么？皇家的一切器具和落日比较起来，又算什么？我之所以说出雷雨和落日，因为这些现象在他的心里，都可以挑起 一种狂喜 丁铎尔第1节 楞次定律1.通过探究得出影响感应电流方向的因素教科书首先通过问题栏目中的实验展示“把磁极插入线圈或从线圈内抽出时，感应电流的方向并不相同”引出探究的问题：感应电流的方向与哪些因素有关？然后根据必修3学过的感应电流产生的条件“穿过闭合回路的磁通量变化”，引

18、导学生猜想感应电流的方向可能与磁通量的变化有关。进而通过探究实验寻找感应电流的方向与磁通量的变化之间的关系。通过观察，记录磁极运动的全部情况。这个实验的操作和记录难度不大，难点在于感应电流的方向与磁通量变化如何建立起联系。教材通过“进一步分析可以想到，磁体周围存在磁场，感应电流也会产生磁场。感应电流磁场的磁通量与磁体磁场的磁通量有没有联系呢？”引导学生突破难点。“由于线圈的横截面积是不变的，磁通量的变化可以用磁场的变化来体现。感应电流的方向与磁场的方向有关，应该选择磁体的磁场和感应电流的磁场进行分析。”2020/8/32.从运动与相互作用及能量角度来分析楞次定律进一步分析探究实验，推力或拉力都

19、必须做机械功，做功过程中消耗的机械能转化成感应电流的电能。总的来看，阻碍的作用是把其他形式的能量（或其他电路的电能）转化（或转移）为感应电流所在回路的电能，在这个过程中，能量总是守恒的。楞次定律的深刻意义，正是在于它是能量的转化与守恒定律在电磁感应现象中的体现，而这种能的转化与守恒关系是通过“阻碍”作用具体体现出来的。2020/8/33.楞次定律的得出运用了归纳推理的科学思维方法归纳推理是从一类事物的部分对象所具有的某种属性出发，推理出这类事物的所有对象都具有共同属性的推理方法，也就是由具体结论推理出一般规律的方法。楞次定律的得出就运用了归纳推理。2020/8/3第2节 法拉第电磁感应定律1.

20、通过实验引入探究问题前面几节的内容是从感应电流的角度来认识电磁感应现象的。本节是从感应电流进一步深入到感应电动势来理解的。首先通过实验引导学生研究“感应电流的大小跟哪些因素有关。”2020/8/32.落实“通过实验，理解法拉第电磁感应定律”的要求根据实验得出猜想“感应电流的大小可能与磁通量变化的快慢有关，而磁通量变化的快慢可以用磁通量的变化率表示。也就是说，感应电流的大小与磁通量的变化率有关。”然后通过实验，得出定性的结论。2020/8/3第2节 法拉第电磁感应定律在给出感应电动势的概念后，再给出法拉第电磁感应定律。并用法拉第电磁感应定律推导出导体切割磁感线的感应电动势公式。教科书重视对学生科

21、学思维的培养。也就是说，很多物理规律的得出，要经历对事实经验的思考，定性或定量实验的探究，对实验结果和大量经验的总结和归纳，最终得到比较完备的物理规律，让学生体验和经历这样的建构过程，有助于学生科学素养的提高。2020/8/3第2节 法拉第电磁感应定律同时，教科书还关注了电磁感应现象中能量转化的过程，让学生从能量守恒的角度理解电磁感应现象，对学生能量观的形成很有好处，教师在进行这一部分的教学时应予适当关注。本节教学的重点是法拉第电磁感应定律，难点是对磁通量的变化及磁通量的变化率的理解。2020/8/33.电磁感应现象中的洛伦兹力教科书对这一内容呈现是通过“思考和讨论”来引导的，通过分析导体切割

22、磁感线这一特例中的力学特征来理解动生电动势的产生。这一内容的关键是要引导学生从宏观的导体棒的分析深入到微观的自由电荷的受力分析，不仅要关注洛伦兹力作用下自由电荷的运动、积累从而形成电势差，还要关注导体棒运动过程中能量的转化过程。教师在教学中应该通过层层引导，使学生对导体棒 切割磁感线运动这一过程的本质认识 逐步清晰，理解逐步透彻。2020/8/32020/8/3第3节 涡流、电磁阻尼和电磁驱动本节分析了感生电动势，对其形成原因进行了初步的探讨。虽然感生电动势的提出，涉及电磁感应的本质问题，但是教科书对此要求并不高。该问题的讨论正是为了进一步沿续整套教科书关于“通过做功研究能量”的思想。前面学生

23、学习的都是闭合导线中的电磁感应现象，本节还将学习金属块状导体中的电磁感应现象涡流。涡流是一种特殊的电磁感应现象，在生产、生活以及实验教学等方面有许多应用。教学内容主要有涡流及其成因，涡流的热效应、机械效应等。教学的重点是涡流的概念及其应用。难点是电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。2020/8/31.通过生活中的实际问题问题引入课题2020/8/32.电磁感应现象中的感生电场教科书首先把物理学家麦克斯韦对感生电场的定义作为出发点，“麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场。这种电场与静电场不同，它不是由电荷产生的，我们把它叫作感生电场”。并在旁批中给出：“如果感应电动势是由感生电场产生的，它也叫

24、作感生电动势。”2020/8/3从感生电场的实际应用角度考虑，教科书介绍了电子感应加速器工作原理。该问题的处理体现了整套教科书关于“让学生通过有实际意义的物理情境来学习基础知识”的编写思想。2020/8/3教学中，注意把这部分内容与“感生电动势的概念相结合，让学生体会到，正是由于线圈中交变电流产生的变化磁场，在空间激发感生电场，这个感生电场为涡旋电场。一旦在此空间存在闭合导体，该电场对导体内的自由电荷就有力的作用，从而形成涡流。涡流知识点的教学内容展开的流程如下2020/8/3电磁阻尼与电磁驱动通过对本节“思考与讨论”栏目中电表线圈骨架的作用的实例分析，使学生认识涡流的机械效应。教学中要引导学

25、生自主进行分析，明确其工作原理，即当被测电流通过线圈时，由于磁场对通电线圈有安培力作用，所以线圈带动指针和铝框一起转动。铝框在磁场中转动时产生感应电流，磁场对感应电流的作用力阻碍铝框的转动，于是指针随着铝框很快就稳定地指在读数位置上，达到能够迅速读出数据的功能。2020/8/3第4节 互感和自感本节教材通过演示实验，引出互感现象。2020/8/3第4节 互感和自感互感和自感现象都是电磁感应现象的特例。学习“互感电动势”和“自感电动势”的重要性在于它们具有实际的应用价值。本节教学内容主要包括互感现象、自感现象和磁场的能量三个部分。教学的重点是自感现象和自感系数，难点是对与自感有关规律的认识。20

26、20/8/31.互感现象互感现象是一种常见的电磁感应现象。教科书对互感的教学要求不高，只要求知道互感现象产生的原因，以及互感现象在电工技术和电子技术中有广泛的应用。互感现象是变压器工作的基础，有些问题可在下一章的变压器部分解决。2020/8/32.自感现象自感现象是一种特殊的电磁感应现象，即由导体本身电流的变化而产生的电磁感应现象。所谓“自感”，就是当通过线圈的电流发生变化时，在线圈本身激发出的感应电动势（若电路闭合，就会产生感应电流）。这个自感电动势总是阻碍原电流的变化。在教学中，要使学生明白自感现象的规律都符合电磁感应现象的一般规律。2020/8/3为便于学生理解与思考，教科书对通电自感现

27、象成因的分析（教科书图2.4-1），采用了正面表述的方式2020/8/3而对断电自感现象成因的分析（教科书图2.4-3），改用问题链的方式。前者是示范提示，后者为设问引导。借助问题链的方式为学生的理解与思考提供“支架”，借以化解难点。2020/8/3第三章 交变电流 概述06课程标准的要求2.2.4 通过实验，认识交变电流。能用公式和图像描述正弦交变电流。2.2.5 通过实验，探究并了解变压器原、副线圈电压与匝数的关系。知道远距离输电时通常采用高压输电的原因。2.2.6 了解发电机和电动机工作过程中的能量转化。认识电磁学在人类生活和社会发展中的作用。“知道交变电流，能用函数表达式和图像描述交变

28、电流”调整为“通过实验，认识交变电流。能用公式和图像描述正弦交变电流”删去“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”增加“了解发电机和电动机工作过程中的能量转化”第三章 交变电流 概述06本章教材结构第三章 交变电流1.交变电流2.交变电流的描述3.变压器4.电能的输送第三章 交变电流 概述06本章在教材编写上作了一些改进。第一，因为课时调整的关系，从物理学科核心素养的培养考虑，要突出主干知识，删除次要知识，把原来正文中的“电感和电容对交变电流的影响”这一内容，放在了非正文的“拓展学习”栏目。第三章 交变电流 概述06本章在教材编写上作了一些改进。第二，在第一节交变电流中作了一

29、些改变。一是为了增加学生对交变电流的大小与方向学习感悟，引发学生的自主学习，增加了按发电机的旋转过程逐步分析线圈上电流的大小和方向，并把电流的大小和方向表达出来这样一个课堂活动。这个活动的意图是让学生自己能够进行发电机原理的阶段性分析，并且能够用定性与定量相结合的方法把电流的变化过程记录下来，以加深对交变电流的认识。第三章 交变电流 概述06本章在教材编写上作了一些改进。第三个变化是把交流发电机的内容从“科学漫步”栏目变成课文的正文内容，主要意图是更注重发电机这样的应用性内容，培养学生关注实际问题，解释实际问题的能力。第三章 交变电流 具体说明07第1节 交变电流为了增强学生的模型分析和推理能

30、力，增加了让学生运用电磁感应原理分析和推理出矩形线圈在磁场中旋转时所产生的感应电流（即交变电流）的表达式。这个推理过程有一定的难度，编写意图是让学生运用电磁感应定律来推导线圈上瞬时电流的表达式，同时能够深度理解描述交变电流的几个特征量的意义。为了强化学生对发电机发电过程的探究与过程性认知，安排了发电机产生的电流的变化规律图像表达的学生活动，这对学生探究发电机旋转过程中磁通量变化、感应电动势变化和感应电流变化等物理量之间的关联性关系有深入思考和认识。第三章 交变电流 具体说明07第2节 交变电流的描述在第2节交变电流的描述中，删除了相位和相位差这两个概念。主要原因一是课时要求，二是相位与相位差的

31、概念比较抽象，而且除了电容与电感内容之外也没有具体的应用，三是从知识的性质来说它的缺席不影响后面内容的学习。第三章 交变电流 具体说明07第3节 变压器加强了交变电流的应用，在应用性的材料学习上主要是增加了无线充电技术的介绍，因为无线充电技术近年来发展很快，运用越来越普及，而其原理的理解并不难。第三章 交变电流 具体说明07第4节 电能的输送本节内容是电磁感应知识在生产生活中的实际应用又一实例，在节首的“问题”栏目中，承上启下，从能量的角度，提出了“在减小电能损耗的前提下，如何进行远距离输电”的问题，引发学生的思考，教学中要引导学生学会运用所学过的电磁学方面的知识解决这一实际问题。第三章 交变

32、电流 具体说明07第4节 电能的输送教科书是通过“思考与讨论”栏目，将输电过程简化，根据学生的实际情况，引导学生自己从已有的直流电路知识出发，进行分析，得出结论。怎样既“经济”又“保质”地将电能送到用户？也就是既没有太大的电能损失，又保证各种用电设备正常工作的问题。一方面要使学生知道交变电流远距离输送的基本方式。即低压发电高压输电低压用户。另一方面，要使学生了解变压器在输电过程中的重要作用，再次体会交变电流的优点所在。还应该指出输电电压也不是越高越好，要综合考虑各种因素，防止看问题片面化和绝对化。STSE教科书在“STSE”栏目中介绍了输电技术发展的历史，交流输电遇到的技术困难，同时对在输电环

33、节上，高压直流输电比交流输电优点要多。通过这部分内容的介绍，不仅对于现代输电新技术有一个了解，也是从理论联系实际，帮助学生科学地、全面地认识问题等方面提供了好素材。第四章 电磁振荡与电磁波 概述08课程标准的要求2.3.1 初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想，初步了解场的统一性与多样性，体会物理学对统一性的追求。2.3.2 通过实验，了解电磁振荡。2.3.3 知道电磁波的发射、传播和接收。23.4 认识电磁波谱。知道各个波段的电磁波的名称、特征和典型应用。增加“初步了解场的统一性和多样性，体会物理学对统一性的追求”增加“通过实验，了解电磁振荡”第四章 电磁振荡与电磁波 概述08本章教材结构第

34、四章 电磁振荡与电磁波1.电磁振荡2.电磁场与电磁波3.无线电波的发射和接收4.电磁波谱第四章 电磁振荡与电磁波 概述09本章教材结构教材从电磁波的产生、发射和接收、到电磁波的应用的顺序展开教学内容。在第1节通过电磁振荡为电磁场的引入做好铺垫。在电磁振荡的基础上，第2节介绍了麦克斯韦关于电磁场理论的基本观点，及赫兹的实验验证。第3节具体讲解无线电波的发射和接收，然后以电视作为实例，简要介绍了电视信号发射和接收的过程。第4节对电磁波谱的各个组成部分及其应用都作了具体的介绍。第四章 电磁振荡与电磁波 概述09核心素养1.物理观念教材注意通过对电磁场和电磁波的学习，深化对场的认识。特别突出了场的统一

35、性。教材在本章对电磁场理论的介绍中，首先通过章首语杨振宁先生的话指出：“这一发现把物理学中关于电、磁、光之间的关系整个地改观了。”然后在回顾“变化的磁场产生电场”和“变化的电场产生磁场”这两个基本假设之后，引出了电磁场和电磁波的概念，将电场与磁场统一起来。第四章 电磁振荡与电磁波 概述09核心素养1.物理观念说电磁场是一种物质，要有根据，本章对电磁场的研究始终与能量相结合。在电磁振荡中，先转门讨论了电磁振荡电路的能量转化过程，进而在第二节提出问题：“电磁振荡电路中的能量有一部分要以电磁波的形式辐射到周围空间中去，那么，这些电磁波是怎样产生的？”从而引发对电磁波的思考，在分析电磁波的性质之后发现

36、，电磁波也具有能量，这是电磁场的物质性的最有力的证据之一。由此人们认识到，实物和场是物质存在的两种形式。第四章 电磁振荡与电磁波 概述09核心素养2.科学思维本章在介绍电磁场理论的过程中，介绍了麦克斯韦对电磁波的预言，并较为详细地介绍了赫兹对电磁波预言的证实。这里就凸显了基于事实证据和科学推理进行检验的科学论证这种科学思维要素。此外，这部分内容还通过展现假说、理论预言、实验证实的过程体现了科学思维在科学发现中的重要意义。第四章 电磁振荡与电磁波 概述09核心素养3.科学探究本章麦克斯韦电磁理论的提出过程，就是一个典型的科学家的探究过程。因此，除了在教材正文中介绍了麦克斯韦提出假设、通过理论推导

37、得到电磁波及其传播速度和赫兹实验验证的过程，还特别安排了“科学漫步 麦克斯韦电磁场理论的建立”栏目。麦克斯韦作出重大贡献的原因，既来源于前人工作的成果，又有他自己的创造性工作。第四章 电磁振荡与电磁波 概述09核心素养4.科学态度与责任教科书介绍电磁波在现代社会生活中的应用，把学生的视野扩展到科学技术给社会生活带来的巨大变化上。第四章 电磁振荡与电磁波 具体说明09第1节 电磁振荡教材首先通过与水波的类比，提出问题。然后，通过电磁振荡电路的演示实验，帮助学生获得电磁振荡电路的初步感性知识，认识到通过电感线圈和电容组成的LC振荡电路就可以产生持续变化的电流了。第四章 电磁振荡与电磁波 具体说明0

38、9演示实验中用电压传感器或示波器取代了传统实验中的电压表或电流表，这是因为一方面当电感不够大的时候，电表表针的摆动有可能并没有显示出振荡电流，而只是表针的自由振动，另一方面电压传感器和示波器不仅可以显示出电流方向的变化，也可以记录电压大小的变化，从而为之后电路中能量的损失做好铺垫。第四章 电磁振荡与电磁波 具体说明09在此基础上，再结合教材中的图4.1-2，运用电容器充电放电现象与电感线圈的自感现象的有关知识，对电磁振荡产生振荡电流的物理原因作了定性的分析。需要注意，要建立起较完整的电磁振荡概念,就要明确“电”不仅指电容器两极板上的电荷,也指该电荷产生的电场;“磁”指电感线圈中的电流产生的磁场

39、。电磁振荡是指这些电荷、电场、电流、磁场都随时间做周期性的正弦变化的现象。之后，通过与机械振动的对比，进一步从能量转化的角度突出电磁振荡电路产生振荡电流的实质。可以启发学生从电磁感应的角度思考以下问题:为什么充好电的电容器开始放电时电路里的电流不能立刻达到最大值?电场能为什么不能立刻全部转化成磁场能?为什么电容器放电完毕时电路里的电流还要继续流动?通过对这些问题的讨论，可以加深对电磁振荡中能量转化过程的认识，并进而思考转化中能量的损失，从而联想到产生电磁波的能量来源。2020/8/3教科书没有做进一步的分析和证明,而是让学生做定性的思考后直接给出了电磁振荡的周期公式和频率公式。振荡电流是一种频

40、率很高的交变电流，而在演示实验中是有意加大电感线圈的电感L和电容器的电容C使振荡电流周期变大(频率减小)以便观察,而在实际使用的无线电技术中所应用的振荡电流频率要高得多，可以使用晶体振荡器。2020/8/3增加了一道例题，让学生知道电磁振荡频率有多高第2节 电磁场与电磁波本节在电磁振荡的基础上，从电磁振荡中能量转化的角度提出能量有一部分会以电磁波的形式辐射出去，进而引出电磁波产生的问题。从理论上说，电磁学的核心内容就是电磁场的概念和麦克斯韦的电磁场方程，但这些内容非常抽象，在中学阶段还没有很好的办法让学生接受，只能要求学生对电磁场的理论有一个初步的定性的了解。2020/8/3第四章 电磁振荡与

41、电磁波 具体说明09第3节 无线电波的发射和接收本节在电磁波的基础上，具体讲解了无线电波的发射和接收过程。其中出现了一些专业技术名词，例如“调制”“调幅”“调频”“调谐”“解调”，这对初学者容易造成混乱，需要在理解的基础上区分和识别。然后作为实际应用，以电视作为实例，简要介绍了电视广播信号发射和接收的过程。考虑到目前广泛使用的液晶电视显示的原理并不属于本章内容，同时在生活中电视信号的传播越来越依靠卫星传输和有线网络传输，因此没有再详细介绍电视显示原理和地面无线电电视信号传播的详细过程，而只是从整体进行简单介绍。第四章 电磁振荡与电磁波 具体说明09第4节 电磁波谱本节要使学生理解不同频率范围的

42、电磁波服从电磁波的共同规律，但因为频率的不同又各自具有某些特性。教科书对电磁波谱的各个组成部分及其应用都作了具体的介绍。例如，教材提供了雷达、射电望远镜、美洲豹、彩虹等大量涉及生产和生活中的技术与现象的图片；节首的“问题”更是从学生没有接触过的紫外波段拍摄到的太阳引入，激发学生的学习兴趣；在“做一做”栏目中，让学生了解手机中经常使用的Wi-Fi和蓝牙功能，并通过调查它们所使用的电磁波的频率及相互影响，体会物理知识对认识生活中实际问题的帮助。第五章 传感器 概述10本章教材结构课程标准的要求如下：2.4.1 知道非电学量转换成电学量的技术意义。2.4.2 通过实验，了解常见传感器的工作原理。会利

43、用传感器制作简单的自动控制装置。2.4.3 列举传感器在生产生活中的应用。对传感器工作原理的要求，由“知道”变为“了解”；增加了利用传感器动手制作简单的自动控制装置的要求，并且将“利用传感器制作简单的自动控制装置”定位为学生必做实验。第五章 传感器 概述10本章教材结构第五章 传感器1.认识传感器2.常见传感器的工作原理及应用3.利用传感器制作简单的自动控制装置第五章 传感器 概述10本章教材结构第一节定位在让学生初步了解什么是传感器，对传感器知识有一个整体、系统的初步认识。第二节将常见传感器原理与其应用合并为一节，重新组织了知识脉络。围绕光、热、力、磁的编写线索，介绍常见传感器的工作原理，使

44、学生同时从原理和应用两个层面认识传感器。第五章 传感器 概述10本章教材结构第三节学生实验，教材按难易程度呈现了两个不同梯度的实验，即门窗防盗报警装置和光控开关，教师和学生可按实际教学条件进行选择。修订后的本章知识脉络更为清晰，方便学生阅读和学习。行文风格也更加贴近学生生活，引起学生的学习兴趣。第五章 传感器 概述10核心素养物理观念通过对传感器的学习，应使学生知道非电学量转换成电学量的技术意义，深入认识物理学的发展为科学技术的发展提供了有力的基础支撑。在认识传感器的过程中，运用物理学思维构建概念、提炼和升华；在常见传感器的原理中，进一步体会物理学中的物质观、运动和相互作用观和能量观；在传感器

45、的应用与制作中，学习如何从物理学视角解释现象和解决实际问题。第五章 传感器 概述10核心素养科学思维在科学推理方面，渗透了演绎推理（例如分析话筒的工作原理）、归纳推理（例如电阻式传感器的工作共性）和类比推理（例如电容式传感器的工作原理）等科学思维；通过面向各个常见传感器的应用实例、学生实验以及本册课题研究等案例，让学生在解决实际需求问题的过程中，锻炼质疑创新的品质和能力。第五章 传感器 概述10核心素养科学探究本章在科学探究方面的培养，体现在行文中的一些启发性语言和问题，引导学生思考，激发学生的科学探究意识。本章所涉及的传感器应用的学习，在教学中都可以尝试从科学探究的角度去挖掘和利用。特别是在

46、利用传感器制作简单的自动控制装置的实验中，需要学生经历对装置进行功能分析，确定电路控制逻辑，设计并制作实验电路等过程，这是培养学生科学探究和实验意识的良好契机。第五章 传感器 概述10核心素养科学态度与责任让学生认识传感器的应用对社会发展所起到的重要作用。在科学漫步栏目“机器人”中教材还新增了有关科学伦理方面的讨论本章章首图突出时代特色，是树立学生民族自豪感和文化自信的优秀素材。第五章 传感器 具体说明10第1节 认识传感器传感器在现代生活和科技活动的应用已经非常普遍。本章编写特点之一是重视联系实际，突出科学、技术与社会的密切关系。因此，在第1节引入传感器概念之前，教材列举了声控光控开关、自动

47、门、酒精检测仪等生活实例；通过增设思考与讨论栏目，探讨生活中使用传感器的场合等问题；此外，还有丰富的联系实际的习题，让学生感受科学、技术与社会的密切关系。第五章 传感器 具体说明11（1）教材将传感器的功能作用与人的五官做类比，突出传感器的作用。同时，可作为类比思维的训练素材。（2）对传感器的定义进行了优化调整，强调传感器是能感受被测量并将其按一定规律转换成便于传送和处理的可用信号，而该可用信号通常是电压、电流等电学量，或电路的通断。第五章 传感器 具体说明11（3）在第1节认识传感器中，增加了传感器组成的内容，从系统上阐述传感器工作的共有特征。同时，利用新增的电容式话筒内容，以“思考与讨论”

48、栏目形式，巩固理解传感器的组成与应用模式。第五章 传感器 具体说明11（4）在第1节认识传感器中，还增加了传感器种类的介绍。增加分类内容并不是要求增加学生对内容理解的负担，其目的是让学生体会物理科学对技术的贡献。同时，该部分内容能对培养学生归纳能力起到一定的示范作用。第五章 传感器 具体说明11第2节 常见传感器的工作原理及应用第2节的编写脉络十分明晰，教学中可依次围绕光、热、力、磁的编写线索组织传感器工作原理及其应用的教学，让学生从原理和应用层面深入体会到非电学量转换成电学量的技术意义。需要注意的是：教材在介绍了常见的光、热、力敏元件后，总结归纳了电阻式传感器的工作共性，并由此借助思考与讨论

49、栏目，让学生利用已有的知识图景，迁移分析电容式传感器的工作过程，这部分内容渗透了归纳推理、演绎推理和类比推理等科学思维的培养。第五章 传感器 具体说明11由于教材结构和难度的调整，教学中还需注意本节栏目编排的变化。在保证知识脉络与呈现系统性的前提下，将原教材一部分正文内容调整到习题栏目当中，例如，如电饭锅、烟雾报警器等传感器应用实例，这些都是很好的联系生活的素材。在掌握正文内容的基础上，习题中适当利用这些成熟的联系实际的例子，可作为本章课外开放学习的重要入口，引起学生联系实际的学习兴趣。第3节 实验：利用传感器制作简单的自动控制装置本节提供了两个不同难度的实验方案。难度稍低的门窗防盗报警装置实

50、验方案，是利用干簧管作为传感器完成自动控制的。难度稍高的是光电开关实验方案，是把原教材利用施密特触发器实现的光控开关修改为利用最简单的三极管控制的开关电路。实际上，两个实验方案的设计思想是统一的，都符合和满足自动控制电路的构成要求，门窗防盗报警装置中的干簧管兼具传感器和控制执行的任务；而光电开关中三极管兼具放大电流和电子开关的作用，来控制继电器执行动作。由于学生必做实验中不再需要使用逻辑电路，相应地，删除了原教材关于一些元器件的原理和使用要点的附录。电路的制作可以不局限于面包板等实验装置，实际教学中教师可以灵活掌握制作和调试电路的方式。例如，可以利用硬纸板来制作电路板，在纸板上合理布局电路位置