【人民教育版】高校物理 必修 第三冊
本書は普通高校物理必修シリーズの第三冊で、電磁気学の基礎的内容を扱います。静電場、電場内のエネルギー、回路理論、電気エネルギー保存則、および電磁誘導と電磁波の初歩的な知識が含まれます。実験、思考と討論、例題分析など多様な形式を通じて、学生の物理的核心的素養と科学的探究能力の育成を目指しています。
コース概要
📚 コンテンツ概要
本書は普通高級中学校物理必修シリーズの第3巻であり、電磁気学の基礎的内容を主に扱う。静電場、電場内のエネルギー、回路理論、電能保存則、そして電磁誘導と電磁波に関する初歩的な知識が含まれる。実験、考察・討論、例題分析などの多様な形態を通じて、学生の物理的核心的素養および科学的探究能力の育成を目指している。
微視的な電荷から巨視的な電磁波まで、物理の神秘を探求し、古典電磁気学の初期体系を構築する。
著者: 人民教育出版社 教材研究所 物理教材研究開発センター
謝辞: 国家教材委員会専門委員会による審査承認（2019年）
🎯 学習目標
- 電荷保存則を理解し、基本電荷の概念を掌握し、摩擦起電、誘導起電などの物理現象を説明できる。
- 電場強度の定義（比値定義法）および重ね合わせの原理を掌握し、電場線を使って電場の分布の特徴を記述できる。
- 静電平衡状態における導体の性質を理解し、静電遮蔽および先端放電の原理とそれらが生産生活においてどのように応用されるかを掌握する。
- 静電力が行う仕事の経路に依存しない特徴を理解し、電位エネルギーと静電力の仕事との関係を掌握する。
- 電位、電位差の定義およびそのベクトル／スカラー属性を理解し、均一電場における U=Ed の応用ができる。
- コンデンサの概念を理解し、平行平板コンデンサの決定要因を掌握し、電場内での帯電粒子の加速運動を分析できる。
- 電源の役割および電流、定常電流の定義を理解し、微視的観点から電流の生成を説明できる。
- 導体の抵抗則を掌握し、抵抗率が温度によって変化する規則を理解し、超伝導現象について知っている。
- ベルト特性曲線を識別し、線形素子と非線形素子を区別できる。
- 電功、電力およびジュールの法則を理解し、純抵抗回路と非純抵抗回路におけるエネルギー変換の違いを区別できる。
レッスン 共 5 课时 · 预计 15.0h
レッスン
Lesson
This lesson introduces the microscopic nature of electric charge, explaining how electron transfer leads to phenomena like friction and induction. It further explores the fundamental principles of charge conservation, the quantization of elementary charge, and Faraday’s concept of the electric field as a physical medium for interaction.
This lesson explores the fundamental energy properties of electrostatic fields, focusing on the path-independence of electrostatic force and the resulting concept of electric potential energy. Students will learn to apply these principles to calculate work, understand the relationship between potential energy and electric potential, and utilize the electron-volt as a practical unit for energy in microscopic systems.
本课程介绍了电源作为维持电路电势差的装置，通过非静电力克服静电平衡，从而在电路中形成持续电流。同时，课程通过宏观定义（I=q/t）与微观推导（I=nesv）深入解析了电流的本质，并澄清了电场传播速度与电子漂移速率的区别。
本节课深入探讨了电能转化与守恒定律，重点分析了电功与电功率在纯电阻与非纯电阻电路中的不同表现，并介绍了电表改装及多用电表的使用原理。通过理论推导与案例分析，学生将掌握能量转化效率的评估方法，并理解电流做功在现代工程与生活中的实际应用。
本节课介绍了奥斯特发现电流磁效应的历史意义，并重点讲解了磁感应强度（B）的定义及其作为磁场本征属性的物理本质。同时，课程通过安培定则与磁通量（Φ）的概念，探讨了磁场强弱的定量描述及磁通量随线圈位置变化引发电磁感应的原理。