【Edizione Popolare】Fisica del Liceo, Secondo Volume dell'Obbligo Opzionale
Questo corso si basa sul libro di testo di fisica opzionale per il liceo generale, coprendo argomenti avanzati di elettromagnetismo, tra cui la forza di Ampère, la forza di Lorentz, l'induzione elettromagnetica, la corrente alternata e i sensori, con particolare attenzione ai concetti e alle leggi fondamentali della fisica.
Panoramica del corso
📚 Riepilogo del contenuto
Questo corso si basa sui testi scolastici di fisica per il liceo generale, con un approfondimento sugli argomenti dell'elettromagnetismo, tra cui forza di Ampère, forza di Lorentz, induzione elettromagnetica, corrente alternata e sensori, fondamentali concetti e leggi della fisica.
Esplora in profondità i misteri dell'elettromagnetismo, padroneggia le leggi fondamentali della fisica del liceo.
Autore: Centro di ricerca e sviluppo dei materiali didattici di Fisica, Istituto Nazionale per i Materiali Didattici, Editore Popolare
Ringraziamenti: Approvato dal Comitato esperti del Comitato Nazionale per i Libri di Testo (2019)
🎯 Obiettivi di apprendimento
- Saper utilizzare correttamente la regola della mano sinistra per determinare la direzione della forza di Ampère e della forza di Lorentz, comprendendo la particolarità della direzione della forza su cariche negative.
- Conoscere la formula per il calcolo dell'intensità della forza di Lorentz e saper derivare autonomamente le formule del raggio e del periodo del moto circolare di una particella carica in un campo magnetico uniforme.
- Essere in grado di analizzare e spiegare il funzionamento di strumenti scientifici moderni come lo spettrometro di massa, il ciclotrone, il selettore di velocità e il generatore a flusso magnetico.
- Poter descrivere con precisione il contenuto della legge di Lenz e della legge dell'induzione elettromagnetica di Faraday, utilizzando la regola della mano destra per determinare la direzione della corrente quando si taglia un campo magnetico.
- Saper applicare in modo flessibile le formule E = n \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} e E = Blv \sin \theta per calcolare la tensione indotta in diverse situazioni fisiche.
- Analizzare fenomeni elettromagnetici complessi come autoinduzione, correnti parassite e frenatura elettromagnetica dal punto di vista della trasformazione energetica, risolvendo problemi fisici concreti.
- Saper analizzare il processo di generazione di corrente alternata da parte di un avvolgimento in rotazione, scrivere correttamente l'espressione istantanea e effettuare conversioni tra valore massimo e valore efficace (RMS).
- Comprendere i principi base del trasformatore ideale, utilizzando la relazione diretta tra tensione e numero di spire per risolvere problemi di circuiti.
- Comprendere i meccanismi di perdita di potenza nel trasporto di energia a distanza, calcolare la caduta di tensione e la perdita di potenza nelle linee di trasmissione, e spiegare il vantaggio economico del trasporto ad alta tensione.
- Essere in grado di descrivere il processo periodico di variazione della carica, della corrente, dell'energia elettrica e dell'energia magnetica nel circuito LC.
Lezioni 共 5 课时 · 预计 15.0h
Lezioni
Lesson
本课程探讨了磁场对电流与电荷的作用,通过宏观的安培力与微观的洛伦兹力,揭示了从电流产生到带电粒子运动的物理本质。学习重点在于掌握左手定则的进阶应用、理解洛伦兹力对电荷不做功的特性,以及运用动力学规律分析带电粒子在磁场中的圆周运动。
This lesson explores the principles of electromagnetic induction, focusing on Lenz’s Law, the phenomenon of electromagnetic damping, and the practical application of the right-hand rule. Students will learn how to analyze induced current direction and magnitude, understand the energy transformations involved in these processes, and apply these concepts to real-world technologies like generators and electromagnetic relays.
本课程介绍了交变电流(AC)的产生原理,重点解析了线圈在匀强磁场中旋转时,磁通量与感应电动势随“中性面”位置变化的物理规律。通过学习发电机结构、频率与周期的关系以及正弦式电动势的数学推导,学生能够掌握交流电瞬时值的计算方法及其在实际电力系统中的应用。
This lesson explores the physics of LC oscillating circuits, focusing on the periodic conversion between electric field energy in capacitors and magnetic field energy in inductors. Students will learn to analyze the phase relationships between charge and current, understand the role of self-induction as electromagnetic inertia, and examine how Maxwell’s theory of mutually inducing fields enables the generation of electromagnetic waves.
本课程介绍了传感器的基本定义与双重结构,重点探讨了干簧管、光敏电阻及热敏电阻等半导体元件的工作原理。通过分析电饭锅控温、楼道照明及酒精检测等案例,学习了如何将物理量转化为电信号,并理解了居里点等关键物理特性在自动化控制中的应用。