“养正明远”校本课程书系：高中物理高级课程 电学篇

在全面深化课程改革思想的指导下， 学校教师根据学生的发展特点、 个性化需求及自身优势， 在学校整体课程结构的框架下， 设计和开发了丰富多彩又各具特色的课程。经过多年的课程实施， 产生了一批既能引领学生发展又受学生欢迎的精品课程。 在此基础上， 各门课程的负责教师依据讲义， 多次试教， 多方修改， 精心编写了相配套的教材， 遂形成了杭州高级中学 《 “养正明远” 校本课程书系》 。

这套丛书对于学校的课程建设有着非常重要的意义。首先， 将抽象的课程形态进行物化， 有利于课程的传承及推广。其次， 将非连续性的、 零散的课程设想转换成连续的、 系统的课程设计， 有利于发挥教材整体呈现课程内容的功能。再次， 举全校师生之力， 通过共同参与课程的研发和教材的编写， 充分挖掘学校课程资源， 使课程建设从零散自发走向整体推进。

 

章电路中的电容器 ………………………………………………………………1

节球形电容器 ……………………………………………………………………1

第二节电容器的连接 …………………………………………………………………5

第三节电容器的暂态过程 ……………………………………………………………9

第四节电容器储存的电能 ……………………………………………………………14

 

第二章高斯定律及静电感应现象 ……………………………………………………17

节电场叠加 ………………………………………………………………………17

第二节高斯定律 ………………………………………………………………………20

第三节静电感应 ………………………………………………………………………24

 

第三章电路基本原理 …………………………………………………………………34

节含电源支路电流计算 …………………………………………………………34

第二节电流叠加原理与基尔霍夫定律 ………………………………………………39

第三节电源串联与并联 ………………………………………………………………45

 

第四章磁场基本理论 …………………………………………………………………48

节磁场作用模式和起源 …………………………………………………………48

第二节电流产生的磁场 ………………………………………………………………51

第三节安培环路定律 …………………………………………………………………55

第四节电磁场 …………………………………………………………………………57

 

第五章磁现象和磁效应 ………………………………………………………………60

节霍尔效应 ………………………………………………………………………60

第二节磁场对通电线圈的作用 ………………………………………………………65

第三节带电粒子在磁场中运动 ………………………………………………………69

第四节磁性物质分类 ………………………………………………………………… 73

 

第六章 感应电动势 …………………………………………………………………… 75

节 动生电动势 …………………………………………………………………… 75

第二节 感生电动势 …………………………………………………………………… 78

第三节 互感现象与自感现象 ………………………………………………………… 81

第四节 磁场能量 ……………………………………………………………………… 85

第七章 感抗与容抗 ……………………………………………………………………87

节 含电容器的交流电路 ………………………………………………………… 87

第二节 含电感器的交流电路 ………………………………………………………… 92

第八章 交流电相位和交流电功率 ………………………………………………………96

节 交流电相位 …………………………………………………………………… 96

第二节 交流电功率 ………………………………………………………………… 100

第九章 能带理论简介 ………………………………………………………………105

节 原子能级 …………………………………………………………………… 105

第二节 能带 ………………………………………………………………………… 108

第三节 半导体材料 ………………………………………………………………… 112

第四节 半导体元件 ………………………………………………………………… 115

参考答案 …………………………………………………………………………………… 122

    为学生的卓越发展而奠基

    尚   可

    百年杭高，一代又一代的先贤怀抱教育理想，为学生的个性发展殚精竭虑，研发课程，传播思想，播撒文明种子，培育天下桃李。从晚清到民国，再到新世纪历次课程改革，一直到今天，百年杭高涌现出无数教育先贤，他们的名字灿若星河：林启、李次九、经亨颐、刘大白、鲁迅、马叙伦、蒋梦麟、夏丏尊、陈望道、叶圣陶、崔东伯、朱自清……
    百年杭高，教育思想引领着一代又一代风华学子。从蒋梦麟校长的“自由教育”到马叙伦校长的“新式教育”，从经亨颐校长的“人格教育”到朱自清校友的“信仰教育”，均着眼于学生的和谐发展和终身发展。今天，杭高传承百年办学精神，将历史传统和现代理念相结合，致力于培养学习基础好、综合素质强、发展后劲足的高学识、高素养的卓越人才。
    在全面深化课程改革的今天，杭高延续了百年来研发校本课程与教材的传统，并根据时代发展的特点与要求，从人才培养的目标以及学生多样化的发展角度，创建了适合于当代杭高学生发展的“杭高星”三层六类”的课程结构体系。“三层”即杭高课程的三个层次：基础核心类课程、拓展深化类课程和实践探究类课程。“六类”即六大特色课程群：人文课程群、科技课程群、竞技课程群、领导力课程群、自主力课程群和人格力课程群。这种结构的课程共同指向学校的育人目标：培养“和谐＋个性＋卓越”的杭高人。
    在全面深化课程改革思想的指导下，学校教师根据学生的发展特点、个性化需求及自身优势，在学校整体课程结构的框架下，设计和开发了丰富多彩又各具特色的课程。经过多年的课程实施，产生了一批既能引领学生发展又受学生欢迎的精品课程。在此基础上，各门课程的负责教师依据讲义，多次试教，多方修改，精心编写了相配套的教材，遂形成了杭州高级中学《“养正明远”校本课程书系》。
    这套丛书对于学校的课程建设有着非常重要的意义。首先，将抽象的课程形态进行物化，有利于课程的传承及推广。其次，将非连续性的、零散的课程设想转换成连续的、系统的课程设计，有利于发挥教材整体呈现课程内容的功能。再次，举全校师生之力，通过共同参与课程的研发和教材的编写，充分挖掘学校课程资源，使课程建设从零散自发走向整体推进。
    这次出版的是我校校本课程教材中的一部分。随着教材的不断试用，不断修改，不断完善，随着课程改革的不断深入，我们将不断出版新的校本教材。
    我感到，这套丛书的出版必将大大丰富和完善学校的校本课程内容，大力推动学校的校本课程建设，从而更好地体现课程的多样性和选择性，促进学生的全面发展、终身发展。对此，我充满期待！

    2015年11月

章电路中的电容器内容提要:电容器有多种不同的结构,容器充、放电是其主要的工作方式，时间常数则是描述充、放电规律的重要参数；电路中的电容器通过串联、并联和混联连接，可以按需要改变电容器组的总电容值和总耐压值。电容器是一种储存能量的器件，研究影响电容器内部电场能量的因素，可以了解电场能量的分布暎学法建议：充分运用指数函数的基本性质，理解电容器充、放电过程中电量、电压、电流随时间变化的规律，正确领会时间常数在充、放电过程中描述变化时间长短的意义。在“电容器串联各电容器所带电量大小相等”及“电容器并联各电容器电压相同”的电路特点的基础上，掌握电压、电量在各电容器上的分配规律。微元分析电容器储能过程，将有助于理解电场能量密度的概念。
节球形电容器学习目标（1）知道电容广泛存在于自然界。        （2）了解影响孤立导体球形电容的相关因素。关键术语：导体球形电容器电荷在一定的条件下可以贮存在特定的装置中，例如，在干燥的空气里，安装在绝缘底座上且表面光洁的金属球就可以较长时间地保持带电状态。人们通常将能贮存电荷的装置（器件）统称为电容器。早记录并使用贮存电荷的装置是“莱顿瓶”。1946年，荷兰物理学家穆森布鲁克（P.Musschenbrok）发明了一种可储存大量电荷的小器件,该器件以他工作的城市命名，称之为莱顿瓶。富兰克林就是利用莱顿瓶收集了来自雷电的电荷，并做了许多相关电学实验。如今，各种形式的“莱顿瓶”仍然被应用于各种电气设备中。