【Учебник по физике для средней школы, издание «Ренжэнь»】 Обязательный курс, третий том
Этот учебник является третьим томом обязательной серии по физике для средней школы и в основном охватывает основы электромагнетизма, включая электростатическое поле, энергию в электрическом поле, теорию цепей, закон сохранения энергии и начальные сведения об электромагнитной индукции и электромагнитных волнах. Курс через эксперименты, мысленные упражнения, обсуждения и анализ примеров направлен на развитие ключевых физических компетенций и научных исследовательских навыков у учащихся.
Обзор курса
📚 Краткое содержание
Этот учебник является третьим в серии обязательных курсов по физике для средней школы и в основном охватывает основы электромагнетизма, включая статическое электрическое поле, энергию в электрическом поле, теорию цепей, закон сохранения энергии в электричестве, а также начальные сведения об электромагнитной индукции и электромагнитных волнах. Курс использует различные формы обучения — эксперименты, размышления и обсуждения, анализ примеров — с целью формирования ключевых физических компетенций и способности к научным исследованиям.
Исследуйте физические тайны от микроскопических зарядов до макроскопических электромагнитных волн и создайте основу классической электромагнитной теории.
Автор: Институт разработки учебников и программ по физике, Издательство образования КНР
Благодарности: Утвержден экспертным комитетом Комитета по учебникам при государственном совете (2019)
🎯 Цели обучения
- Понять закон сохранения заряда, освоить понятие элементарного заряда и объяснить такие физические явления, как электризация трением, электризация индукцией.
- Освоить определение напряжённости электрического поля (метод отношения) и принцип суперпозиции, уметь использовать линии электрического поля для описания распределения поля.
- Понять свойства проводников в состоянии электростатического равновесия, освоить принципы электростатической экранировки и разрядки на остриях, а также их применение в повседневной жизни и производстве.
- Понять, что работа электростатической силы не зависит от пути, и освоить связь между потенциальной энергией и работой электростатической силы.
- Освоить определение потенциала и разности потенциалов, а также их векторные/скалярные свойства, уметь применять формулу U=Ed для решения задач в однородном электрическом поле.
- Понять концепцию ёмкости, освоить факторы, определяющие ёмкость плоского конденсатора, и уметь анализировать ускоренное движение заряженных частиц в электрическом поле.
- Понять роль источника питания, определение тока и постоянного тока, а также объяснять образование тока с микроскопической точки зрения.
- Освоить закон сопротивления проводников, понять зависимость удельного сопротивления от температуры, а также узнать о сверхпроводимости.
- Уметь распознавать характеристики вольт-амперной кривой, различать линейные и нелинейные элементы.
- Понять работу тока, мощность тока и закон Джоуля-Ленца, уметь отличать преобразование энергии в чисто резистивных и нерезистивных цепях.
Уроки 共 5 课时 · 预计 15.0h
Уроки
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。