人教版新教材 普通高中物理【落实教材+精准突破】选择性必修2教材解读

普通高中教科普通高中教科书书物理物理选择选择性必修第二册性必修第二册 教材介教材介绍绍本册本册教教材材总总体体安排安排01要落实课程标准四个方面的内容磁场第一第一章章 安培安培力力与与洛洛伦伦兹兹力力电磁感应及其应用第二第二章章 电电磁磁感感应应 第第三三章章 交交变电变电流流电磁振荡与电磁波第四第四章章 电电磁磁振振荡荡与与电电磁磁波波传感器第五第五章章 传传感器感器本册本册教教材材总总体体安排安排01核心素养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。本册本册教教材材总总体体安排安排01课课程程结结构构原教科原教科书书3-3-1 1选择选择性必修第二册性必修第二册2020/8/3原原选选修修3-3-2 2选择选择性必修第二册性必修第二册2020/8/3原原选选修修3-3-2 2选择选择性必修第二册性必修第二册2020/8/3选择选择性必修第二册性必修第二册原原选选修修3-3-4 42020/8/3原原选选修修3-3-2 2选择选择性必修第二册性必修第二册第一第一章章 安培安培力力与洛与洛伦伦兹兹力力 概述概述02课程标准的要求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.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。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 粒子在匀强磁场中的偏转及其应用。第一第一章章 安培安培力力与洛与洛伦伦兹兹力力 概述概述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第 一 章 安 培 力 与 洛 伦 兹 力选择性必修第二册1.磁 场 磁 感 线2.磁 感 应 强 度 磁 通 量 第 十 三 章 电 磁 感 应 与 电 磁 波 初 步必修第三册磁 场 的 概 念，研 究 磁 场 的 工 具安培力的方向、大 小及 应 用洛伦兹力的方向、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 器本章知识结构如下图所示。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。第一第一章章 安培安培力力与洛与洛伦伦兹兹力力 概述概述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。第一第一章章 安培安培力力与洛与洛伦伦兹兹力力 概述概述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，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。第一第一章章 安培安培力力与洛与洛伦伦兹兹力力 概述概述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。第一第一章章 安培安培力力与洛与洛伦伦兹兹力力 概述概述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。第一第一章章 安培安培力力与洛与洛伦伦兹兹力力 概述概述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。第一第一章章 安培安培力力与洛与洛伦伦兹兹力力 具具体体说说明明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第1 1节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。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。第第1 1节节磁场对通电导线的作用力第第1 1节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。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。第第1 1节节磁场对通电导线的作用力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。第第2 2节节 磁磁场对场对运运动电动电荷的作用力荷的作用力第第2 2节节 磁磁场对场对运运动电动电荷的作用力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。第第2 2节节 磁磁场对场对运运动电动电荷的作用力荷的作用力1.带电粒子在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3节 带电粒子在匀强磁场中的运动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。第第4 4节节 质谱仪质谱仪与回旋加速器与回旋加速器根据生产实际 提出问题，利 用前面学到的 物理知识寻求 解决方案。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。第第4 4节节 质谱仪质谱仪与回旋加速器与回旋加速器第二第二章章 电电磁磁感感应应概述概述04课程标准的要求1.探究影响感应电流方向的因素，理解楞次定律。2.通过实验，理解法拉第电磁感应定律。3.通过实验，了解自感现象和涡流现象。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”第二第二章章 电电磁磁感感应应 概述概述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