福建省普通高中物理学科教学指导意见

作者: 来源: 发布时间:2016年10月11日
 

 福建省普通高中物理学科教学指导意见

为贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020)》《国务院关于深化考试招生制度改革的实施意见》以及教育部《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》等文件的精神,加强和改进我省普通高中学科教育教学工作,全面提升普通高中教育教学质量,根据《普通高中课程方案》《普通高中物理课程标准(实验)》《普通高等学校招生全国统一考试大纲》《普通高等学校招生全国统一考试大纲的说明》的要求,结合我省的教学实际,特提出福建省普通高中物理学科教学指导意见。

一、物理教学应落实“立德树人”的根本任务

    (一)明确“立德树人”的重要意义

2014年《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》指出:“立德树人是发展中国特色社会主义教育事业的核心所在,是培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人的本质要求”,这是全面深化课程改革的一项重大举措,物理教学必须始终以“立德树人”为根本,着力提高学生的物理学科核心素养,使学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度共同发展。

物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用及其转化规律的自然科学,它的基本理论渗透在自然科学的各个领域,应用于生产技术的各个方面,是其他自然科学和工程技术的重要基础。在人类追求真理、探索未知世界的过程中,物理学展现了一系列科学的世界观和方法论,深刻影响着人类对物质世界的基本认识、人类的思维方式和社会生活,是人类文明发展的基石。物理教学在“立德树人”方面具有独特的、不可替代的教育功能和任务。物理学科的育人价值不仅在于为学生的成长提供丰富的知识财富,更为重要的是丰富学生精神世界。“立德树人”深化物理教学改革,使物理教学融物理知识、技能、思维、方法、思想和精神于一体,全面发挥物理的“立德树人”功能,为学生的成长打开一扇窗户。

高中物理是普通高中科学学习领域的一门基础课程,与九年义务教育物理课程相衔接,旨在进一步提高全体高中学生的科学素养。高中物理课程有助于学生继续学习基本的物理知识与技能;体验科学探究过程,了解科学研究方法;增强创新意识和实践能力,发展探索自然、理解自然的兴趣与热情;认识物理学对科技进步以及文化、经济和社会发展的影响;为学生的终身发展,形成科学世界观和正确人生观以及科学价值观打下基础。

(二)落实“立德树人”的基本原则

     1.方向性原则。坚持“立德树人”的指导思想,坚持正确育人导向,践行社会主义核心价值观,培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人。

     2.发展性原则。坚持以学生发展为本的教育理念,使学生适应终身发展和社会发展的必备品格和关键能力等核心素养在物理教育中得到落实。

     3.目标性原则。高中物理课程的具体目标是,提高全体高中学生的科学素养,从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三方面培养学生。

     4.主体性原则。深化课堂教学改革的重点与核心仍然是坚持“以学生为主体”,正确把握好教学中的师生关系。学生是学习的主体,教师要尊重学生的身心成长规律,关注学生的个体差异和不同学习需求,创设和谐、自然的课程环境。

     5.示范性原则。教师是“立德树人”教育的参与者和示范者,教师的专业素养、教师的精神、思想境界、理想信念、情感态度价值观、言行举止等对学生都有着潜移默化的影响和示范作用,因此要重视教师言传身教、以身作则的示范作用。

     6.创新性原则。注重展示物理学科的客观真实性,培养学生实事求是的科学态度、勇于创新的思维品质和科学方法。

(三)落实“立德树人”的基本策略

 1.基于核心素养,变革学习方式。基于核心素养的教育改革,将从单一知识、技能转向综合素质,从灌输式学习走向自主、合作、探究性学习。坚持“以学生为主体”的学生观,培养学生的初步实践能力和创新意识。

 2.感悟知识之美,唤醒审美意识。学习知识的目的不是为了“占有”,而是在学习知识的过程中促进自我个体精神的成长。在这个成长过程中形成能力,磨练人性,唤醒美的意识,从而丰富精神、提高素养。利用物理学的美去激发学生美好的情感,激发情感态度与价值观教育,揭示蕴含在知识中内在美的价值。通过揭示物理学的“真”与“美”,激发学生兴趣,开发智能,提升思维境界,增强情趣,培养学生健康、积极的审美情感和欣赏美、创造美的能力。

3.通过实验教学,培养科学精神、科学态度与科学方法。物理学是一门以实验为基础的科学,在实验教学时,要求学生按照一定的程序规范操作,有目的、有计划地观察实验现象,如实记录实验现象和数据,认真分析实验结论。能基于实验事实,进行分析与质疑,尊重事实、勇于探究。通过实验教学使学生成为诚信的品格、求真务实的科学品质和实事求是的科学精神的人。

 4.利用物理学史和科学家的励志故事,渗透正确的人生观和价值观教育,介绍科学家在科学研究中的创新思维和方法。利用物理学家典型的探索事例,培养学生科学精神和良好道德品质,是情感态度与社会主义核心价值观教育的一个重要方面。物理教材中多处引用了体现科学家勤奋、敬业、无私奉献等高尚品质的相关资料,这对学生树立理想的人格典范和正确的人生价值观有深远的影响和积极意义。教学中应积极宣扬和有效引导学生认真阅读科学家的生平、理想与杰出贡献等相关资料,使学生在了解科学家所取得的伟大成就的同时,着重介绍科学家在科学研究中的创新思维和方法。

5.渗透“STSE”教育,培养社会责任感。迅猛发展的科学技术在深入影响社会生产生活各个方面的同时,也引发了日益突出的环境问题。对学生进行“STSE”教育,能帮助学生了解科学技术的两面性。教学中应通过介绍当今科学技术给人类生存和社会发展带来的种种负面效应,培养学生可持续发展的意识和社会责任感。

6.通过了解我国科技发展的成就,激发追求“中国梦”的爱国热情。古代,我国许多科学家对科学发展有过突出的贡献,不少研究成果曾经居世界领先地位。如指南针的发明与应用,不仅在我国古代军事、生产、日常生活中发挥重要作用,而且对促进东西方文化的交流和世界的发展都产生了积极的影响。据统计,在宋代,我国的科技发明就占全世界科技发明的70%。这充分体现了我们祖先的聪明才智,值得每一位炎黄子孙感到骄傲和自豪。现代,我国物理学家在高温超导、中微子物理、量子反常霍尔效应、纳米科技等科学领域研究中均有突破,在“两弹一星”、量子通讯、高速铁路、载人航天、探月工程、北斗导航等工程技术中取得了世界领先的成就。物理学教育对于一个国家的科技、经济与社会的可持续发展具有重要意义,是国家发展、人才培养、文明进步的重要需求。

二、课程开设建议

(一)学分修习建议

全体学生必须完成共同必修模块“物理1”和“物理2”的学习,获得4个必修学分后,再选择学习一个模块,获得2个必修学分。对于人文方向发展的学生,经过物理1、物理2内容的学习后,必须继续学习选修1-1模块,完成这三个模块的学习即可获得高中毕业所必须的物理学科的6个学分。对于理工方向发展的学生,在学习物理1、物理2、选修3-1和选修3-2获得8个学分的基础上,必须再从选修3-3、选修3-4、选修3-5中任选一模块获得2个学分,还要从物理实验专题、物理专题研修模块中任选一专题获得2个学分,以达到物理学科的12学分要求。

(二)选考模块选修建议

选修3-3模块的内容涉及分子动理论与统计思想,固体、液体与气体,热力学定律与能量守恒,能源与可持续发展。本模块从宏观和微观两个角度认识热现象的规律,应用统计思想、能量转化与守恒规律分析、解释、处理热运动的问题,在有关气体实验定律的应用及热力学平衡问题中,常结合力学知识分析处理问题。

选修3-4模块的内容涉及机械振动与机械波,电磁振荡与电磁波,光,相对论。本模块首先通过机械振动与机械波的学习认识波动的一般规律,进而学习电磁波和光,并初步接触相对论的知识。本模块是继续学习物理学和其他科学技术的基础,也是了解现代科学技术的基础。

选修3-5模块的内容涉及碰撞与动量守恒,原子结构,原子核,波粒二象性。动量定理揭示了力对时间的累积效应与物体动量变化的关系。动量守恒定律是自然界的基本守恒定律之一,是研究微观粒子所必需的知识。原子、原子核、微观粒子的波粒二象性等知识是了解现代科学技术的基础,也是继续学习物理学以及相关科学技术的基础。

建议各校根据选修3-3、选修3-4、选修3-5模块的内容特点以及本校学生实际和教学实际,合理选择相应模块学习。有条件的学校平时教学可选择2个模块学习,高三教学可侧重1个模块进行复习。

三、考试评价建议

(一)评价的基本原则

1.要坚持过程评价和终结评价相结合。不但要评价学生在完成模块学习之后目标达成的情况,更要重视对学生在模块学习过程中的学习目的、学习态度、学习习惯和学习方法的评价。做好单元评价,要将单元评价与教学有机地结合起来,根据单元评价,及时调整教学。

2.要坚持定性评价与定量评价相结合。既要采用计分的方式对学生的测试成绩进行定量的评价,又要采用等级的方式对学生的表现进行定性的评价。要根据不同的评价内容和评价目的,采用合适的评价方式。

    3.要坚持纸笔测试评价与操作考核评价相结合。物理学基础理论学习水平的评价以纸笔测试评价为主,实验技能的评价以操作考核评价为主。

(二)评价的实施建议

对学生的学习评价,是对学生学习动机、过程和效果的三位一体的评价。在高中物理课程实施的过程中,应根据模块结构和学生学习的特点,针对学生参加模块的学习过程(含实验操作、探究活动等)进行评价,在物理1、物理2、选修1-1阶段以基本教学要求为依据,对学生模块学习的结果进行评价。在选修3系列,可结合高考要求,适当提高要求,但切忌一步到位。

     1.模块考试建议

(1)考核方式:闭卷,笔试。

(2)题型:试卷一般包括选择题和非选择题,其中选择题分单项选择和多项选择,非选择题包括填空、作图、实验与探究、论述与计算。

(3)试题难度:试卷包括容易题、中等难度题和难题。根据学段情况,对试题易中难比例要有所区别。物理1、物理2模块建议易中难比例为6:3:1;选修1-1模块建议易中难比例为7:2:1;选修3模块系列建议易中难比例为5:4:1;到高三总复习时,平时考试建议易中难比例为4:4:2,模拟高考考试建议易中难比例为3:5:2。

在考试评价中,要根据教学要求和学生实际,注意选题的适切性,注意学段区别,在平时的考试评价中,尤其是必修模块的考试评价,不宜过多使用“高考真题”,过难的试题会挫伤学生学习物理的积极性,考试评价要符合学生的认知规律,注重循序渐进的原则,要让学生获得学习成就感,提高学习物理的兴趣,增强学习物理的信心。

2.实验操作考查建议

实验操作考查是指经过普通高中正常学习的学生应掌握的物理实验操作能力的考查。应注重考查学生的实验素养以及实事求是、严谨认真的科学态度。按会考要求,认真组织实验考查,严格把握考查标准,避免实验考查走过场。

四、课程实施建议

(一)模块教学建议

    以教育部颁布的《课程标准》为依据,针对我省普通高中物理教学实际,对《课程标准》各模块主题的“内容标准”提出较明确、具体的学习要求以及相应的教学建议。

根据《课程标准》,在“学习要求” 与“教学建议”中使用了一些行为动词,目的是对知识性、技能性、体验性的学习目标进行层次划分,具体表述如下:

 

项目内容

行为动词

知识性学习目标水平

1.了解、知道、描述、说出、举例说明、列举、表述、识别、比较、简述、对比、认识

2. 理解、阐述、解释、估计、计算、说明、判断、分析、区别

3. 应用、评估、使用、验证、运用、掌握

技能性学习目标水平

测量、测定、操作、会、能、制作、设计

体验性学习目标水平

1.观察、收集、调查、交流、讨论、阅读、尝试、实验、学习、探究、预测、考虑、经历、体验、参加、参观、查阅

2.体会、关注、注意、关心、乐于、敢于、用于、发展、保持

3.形成、养成、具有、领略、体会、思考

 

 

 

物理1

本模块是高中物理的第一个模块,是共同必修模块。在本模块中,学生将进一步学习物理学的内容和研究方法,了解物理学在技术上的应用和物理学对社会的影响。

本模块的概念和规律是进一步学习的基础,有关实验在高中物理中具有典型性。要通过这些实验学习基本操作技能,体会实验在物理学中的地位及实践在人类认识世界中的作用。

在本模块中,学生将在学习物理基础知识的同时,初步经历对自然规律的探究过程,从中体会物理学的思想,并在情感态度与价值观方面等受到熏陶。

主题运动的描述

内容标准

学习要求

教学建议

1.通过史实,初步了解近代实验科学产生的背景,认识实验对物理学发展的推动作用。

1.知道物理实验是一种重要的科学研究方法。

 

2.初步了解近代实验科学产生的背景。

 

 

 

3.会列举有关史实,说明实验研究方法对物理学发展的促进作用。

1.通过平均速度和瞬时速度的实验、探究匀变速直线运动规律的实验、伽利略对落体运动研究的实验等,引导学生体会物理实验是一种重要的科学研究方法。

2.通过亚里士多德关于物体下落的研究和伽利略关于自由落体运动的研究史料,让学生了解实验科学产生的背景,体验实验研究的科学方法,及其对科学发展和人类进步的重大意义。

3.物理学史具有丰富的教育功能,教学中要立足于相关的教学资源,充分挖掘其教育功能。

2.通过对质点的认识,了解物理学研究中物理模型的特点,体会物理模型在探索自然规律中的作用。

1.能说出质点的定义,知道质点是一个理想模型。

2.能判断在哪些情况下可以把实际物体看成质点,哪些情况下不可以把实际物体看成质点。

3.知道理想模型是突出主要因素、略去次要因素的一种科学抽象,它对研究物理问题具有十分重要的作用,是一种研究问题的重要思想和方法,体会质点模型在研究物体运动中所起的作用。

1.通过具体实例,建立质点概念,使学生认识到在解决问题时,进行科学的抽象、建立理想化模型的必要性和重要性。

2.通过具体实例,让学生知道同一个物体有时可以看成质点,有时不可以看成质点,会具体情况具体分析。

 

 

3.通过质点概念的教学,让学生体会怎样突出主要因素、略去次要因素构建理想模型,体会这种科学抽象的方法在探索自然规律中的作用。

3.经历匀变速直线运动的实验研究过程,理解位移、速度和加速度,了解匀变速直线运动的规律,体会实验在发现自然规律中的作用。

1.知道参考系的概念,知道对同一个运动选择不同的参考系时,观察的结果可能不同,体会研究运动问题中建立参考系的作用。

   2.理解位移概念,知道位移是矢量,能区分路程和位移,会根据物体运动轨迹计算位移大小和确定位移方向。

 

3.理解速度概念,知道速度是矢量,能区分速度与速率、平均速度与瞬时速度,能用速度定量分析物体运动问题。

4.理解加速度概念,知道加速度是矢量,能解释加速度定义式的物理意义,会用该定义式进行有关计算。

5.理解匀变速直线运动及其特点,掌握匀变速直线运动的规律。

6.能完成匀变速直线运动的实验研究,体会实验在发现自然规律中所起的作用。会用打点计时器、频闪照相、光电门、传感装置等测量和记录运动物体的时间和位移。能依据实验数据推断物体的运动是否为匀变速直线运动。

 

 

7.了解伽利略对自由落体运动的研究,认识科学思想和方法对人类进步、科技发展的重要作用。

1.通过具体实例,让学生体验到对同一个质点的运动选择不同的参考系时,观察到的质点运动轨迹、运动性质有可能不同;同时让学生意识到研究运动问题时参考系的选择是十分重要的。

 

   2.位移是高中的第一个矢量,应通过具体实例分析,让学生理解位移概念,理解描述质点位置的变化不仅有大小而且有方向,初步具有矢量的概念。通过对曲线运动实例的分析,让学生知道位移和路程的区别与联系,体会矢量和标量的不同。

3.通过实验让学生理解平均速度与瞬时速度的关系,知道足够短时间内平均速度可看成瞬时速度,从中体会极限的思想。通过具体实例,区分速度与速率,进一步体会矢量和标量的不同。

 

4.通过具体实例,让学生明确速度变化量、速度变化率的不同,理解加速度的概念,理解加速度正、负号的含义。通过速度和加速度概念的形成过程,体会用比值法定义物理量的方法。

5.引导学生对公式进行推导,结合具体实例的分析与应用,掌握匀变速直线运动的规律。

6.探究匀变速直线运动规律的实验,是高中第一个学生实验。让学生明确实验目的与原理,了解实验器材与装置,根据实验步骤规范操作,采集实验数据,分析处理数据,得出结论,分析误差等。

在处理实验数据时,引导学生会将极短时间内的平均速度当成瞬时速度,来确定物体在各个计数点的瞬时速度,用v-t图像或列表等方法来研究匀变速直线运动的规律。在实验中,可以涉及时间中点的瞬时速度等于这段时间内平均速度,或ΔsaT2等处理数据的方法。

   7.介绍伽利略对落体运动的研究,让学生了解实验和科学推理方法的应用,认识科学思想和方法对科学发展的重要作用。

4.能用公式和图像描述匀变速直线运动,体会数学在研究物理问题中的重要性。

1.掌握匀变速直线运动的瞬时速度公式,会用该公式进行分析和计算。

2.理解匀变速直线运动v-t图像,能根据物体做匀变速直线运动的有关条件作出其v-t图像,能从已知v-t图像中提取相关的信息。

 

 

 

3.掌握匀变速直线运动的位移公式,会用该公式进行分析和计算。

4.能根据匀变速直线运动的速度公式和位移公式推导出匀变速直线运动有关公式,并能用推导出的公式进行分析和计算。

5.通过公式和图像在研究匀变速直线运动中的应用,体会数学在研究物理问题中的重要性。

1.通过实例,让学生掌握匀变速直线运动的瞬时速度公式,会用该公式进行分析和计算。

 

2.提供匀速直线运动的一组理想数据,让学生用描迹法作出匀速直线运动的s-t图像,理解s-t图像的物理意义,理解s-t图像中截距、斜率、交点的物理意义。

提供匀变速直线运动的一组理想数据,让学生用描迹法作出匀变速直线运动的v-t图像,理解v-t图像的物理意义,理解v-t图像中截距、斜率、交点、面积的物理意义。

3.通过匀变速直线运动实验获得一组真实的数据,让学生用描迹法画出v-t图像,学会用v-t图像处理实验数据的方法。

 

4.匀变速直线运动基本公式是学生第一次在短时间内遇到较多的公式,建议分层次逐步让学生掌握它们的应用,形成规范的书写、表达和画草图的良好习惯。

 

 

5.结合具体实例,应用公式和图像解决匀变速直线运动中的问题,让学生体会数学在研究物理问题中的重要性。

 

主题2 相互作用与运动规律

内容标准

学习要求

教学建议

1.通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律,能用动摩擦因数计算摩擦力。

1.通过实验了解滑动摩擦力产生的条件,会判断滑动摩擦力的方向。知道动摩擦因数,会用公式fμN进行计算。

 

 

 

 

2.通过实验了解静摩擦力产生的条件,会判断静摩擦力的方向,会用力的平衡条件计算静摩擦力大小。知道最大静摩擦力。

3.体验摩擦力对我们日常生活的影响。

1.通过生活中的实例和实验,分析滑动摩擦力产生的条件及其方向,创设情境逐步让学生认识滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反。在探究滑动摩擦力大小与什么因素有关的实验中,让学生根据生活经验提出可能有关的因素,然后通过实验予以验证,不能只限于与压力有关的探究上,尽可能从实验中得出定量关系。

2.引导学生利用学过的二力平衡等知识,分析静摩擦力的大小和方向,引导学生体会最大静摩擦力。

 

 

3.摩擦力是日常生活中常见的力,有广泛的应用,在教学中要注意加强其与生产、生活的联系。

2.知道常见的形变,通过实验了解物体的弹性,知道胡克定律。

1.知道常见的形变,例如拉伸、压缩、弯曲、扭转等形变。

2.通过实验了解物体的弹性。知道胡克定律,能用胡克定律进行计算。

 

 

3.通过微小形变实验,让学生体验微小量放大的科学方法。

1.通过调查日常生活和生产中所用弹簧的形状,让学生了解常见形变的种类和弹力大小与什么因素有关。

2.在研究弹簧伸长量与弹力的关系实验中,引导学生通过图像法寻找弹簧伸长量与弹力的关系。让学生自己动手做一简易弹簧测力计,了解弹簧测力计的工作原理。

3.设计微小形变的实验,让学生在动手操作中体验微小量放大的科学方法,体会实验设计的巧妙。

3.通过实验,理解力的合成与分解,知道共点力的平衡条件,区分矢量与标量,用力的合成与分解分析日常生活中的问题。

1.通过实验理解力的合成和分解,体会等效法在解决问题中的作用。

2.掌握平行四边形定则。

3.初步掌握受力分析的基本方法,知道共点力的平衡条件,会用作图法求出合力或分力。

4.能用力的合成与分解的方法,分析日常生活中的简单力学问题。会用正交分解法和直角三角形等有关知识,计算合力和分力。

1.通过具体实例,让学生形成合力和分力的概念,体会等效替换的思想方法。

2.通过实验寻找合力和分力的关系,验证平行四边形定则。

3.合力和分力的计算,要求能应用作图法和直角三角形知识解决问题。

 

 

4.通过实例,让学生学会根据力的作用效果进行力的合成与分解。能用正交分解法处理有关问题。通过实例,让学生掌握利用共点力平衡条件解决问题的一般步骤:(1)明确研究对象,并进行受力分析;(2)根据需要进行力的合成或分解;(3)根据平衡条件列方程,并求解。

4.通过实验,探究加速度与物体质量、物体受力的关系。理解牛顿运动定律,用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。通过实验认识超重和失重现象。

1.了解理想实验,体会其在解决物理问题中的作用。知道理想实验法是科学研究的重要方法。

 

 

2.理解牛顿第一定律的内容和意义,并会正确解释生活中的有关现象。

3.知道什么是惯性,并会正确解释生活中的有关现象。理解质量是物体惯性大小的量度。

4.通过实验探究aFm的关系,并学会在解决问题中应用控制变量法和图像法。

 

5.理解牛顿第二定律的内容和意义。知道力是使物体产生加速度的原因。会用牛顿第二定律和运动学公式解决简单的动力学问题。

6.理解牛顿第三定律的内容和意义,能应用该定律解决一些简单问题。

 

7.通过实验认识超重和失重现象,会用牛顿运动定律解释产生的原因。

1.在进行伽利略理想实验教学时,应充分挖掘物理学史的教育功能并尊重史实,让学生知道理想实验是在真实实验的基础上进行合理的逻辑外推,体会理想实验方法在科学研究中的重要作用。    

2.在牛顿第一定律的教学中,应注意在初中基础上的提升,注意物理思想方法的教育。

3.通过实例分析,让学生认识物体的惯性只由物体的质量决定,与其他因素无关。

 

4.在探究aFm关系的实验中,应引导学生能够通过实验完成对aFm的测量,注意科学方法的应用,如控制变量法、平衡法(平衡摩擦力)、图像法等。

5.在牛顿第二定律应用的教学中,让学生体会物体的运动性质是由物体的受力情况和初始运动速度决定的,明确力和运动的因果关系。

 

6.在牛顿第三定律的教学中,应引导学生从力的性质、力作用的同时性以及力的作用点等方面区分一对作用力和反作用力与一对平衡力。

7.通过实例分析,让学生认识超重和失重现象,明确超重和失重现象并不是物体所受重力的变化,而是视重发生变化。引导学生认识到加速度方向向上时出现超重现象,加速度方向向下时出现失重现象,同时知道什么是完全失重现象。

5.认识单位制在物理学中的重要意义。知道国际单位制中的力学单位。

了解单位制,知道基本单位和导出单位,知道国际单位制中力学的基本单位和有关的导出单位。知道单位制在物理计算中的作用,认识单位制在物理学中的重要意义。

在教学中注意引导学生正确使用单位,规范单位符号的书写,让学生体会单位制在物理学中的重要意义。

 

 

物理2

本模块是共同必修模块。在本模块中,学生将通过机械能、曲线运动的规律和万有引力等内容的学习,进一步了解物理学的核心内容,体会高中物理课的特点和学习方法,为以后进一步学习打好基础,为后续模块的选择做准备。

主题机械能和能源

内容标准

学习要求

教  学  建  议

1.举例说明功是能量变化的量度,理解功和功率。关心生活和生产中常见机械功率的大小及其意义。

1.能用实例说明功是能量变化的量度。

 

 

2.理解机械功的概念,会用公式W=Fs cos α进行分析和计算,知道式中各物理量的含义。

 

3.知道功是标量,理解正功和负功的意义。

 

4.理解功率的概念,能运用公式P=进行计算。

5.理解公式P=Fv cos α的意义。知道公式P=Fv的适用条件。领会平均功率和瞬时功率的区别,并能正确选择公式进行计算。

6.了解生活和生产中与机械功率有关的知识,关注生活、生产中常见机械功率的大小及意义。

1.通过实例让学生定性认识做功与能量转化之间的联系,分析使用任何机械都不省功,让学生理解功是能量转化的量度。

2.学生在已有知识基础上,讨论力与位移方向的夹角不是0°或90°,而是某一角度α时,力所做的功如何表示,让学生在活动体验中得出W=Fs cos α

3.通过具体实例分析,让学生理解力做正功和负功的意义,并能进行计算。

4.通过实例,让学生体会功率的意义并能区分额定功率和实际功率。

5.引导学生推导 P=Fv cos α并理解其意义,领会平均功率和瞬时功率的区别,并能进行计算。通过具体实例分析,让学生知道机动车有两种典型的理想化启动方式。

6.让学生调查了解身边各种机器的机械功率大小,通过比较体会机械功率的意义。

2.通过实验,探究恒力做功与物体动能变化的关系。理解动能和动能定理。用动能定理解释生活和生产中的现象。

1.理解动能的概念,能根据质量和速度计算物体的动能。

2.通过实验,探究恒力做功与动能变化的关系。理解动能定理,明确动能定理表达式中各物理量的含义。能推导动能定理。

 

 

 

 

 

3.会用动能定理计算功和动能,能用动能定理解释生活和生产中的有关现象。

1.在初中已有动能定性概念的基础上给出动能的定量表达式。

 

2.在探究恒力做功与动能变化关系的实验中,引导学生讨论问题:(1)该实验要测哪些物理量?(2)用什么方法、什么仪器进行测量?(3)如何进行实验及实验时应注意哪些事项?(4)对实验所产生的误差如何进行分析评估?培养学生设计实验、收集数据、分析论证及交流评估的能力,并得出动能定理。引导学生从理论上推导动能定理。

3.引导学生用牛顿运动定律和动能定理两种方法解决实际问题,从中体会可以从功能角度解决力学问题,动能定理有时还可以解决牛顿运动定律不便解决的问题。通过具体实例体会动能定理在生产、生活中的应用。

3.理解重力势能。知道重力势能的变化与重力做功的关系。

1.理解重力势能的概念,会计算重力势能。知道重力势能的相对性。

 

 

2.能通过对各小段重力做功积累的分析,认识重力做功与物体的运动路径无关。

3.知道重力势能的变化与重力做功的关系。

 

 

4.了解弹性势能并知道它与哪些因素有关。

1.在初中已有重力势能定性概念的基础上给出重力势能的定量表达式。通过具体实例使学生认识重力势能的值与零势能参考面的选择有关,并理解重力势能正、负值的含义。

2.从物体沿光滑斜面下滑逐步扩展到物体沿光滑曲面下滑,引导学生认识重力做功与运动路径无关,只与始、末位置的高度差有关。

3.通过具体实例,让学生理解两处高度物体重力势能的差与零势能参考面的选择无关,从而理解重力势能的变化与重力做功的关系。

4.通过具体实例,让学生了解发生弹性形变的物体具有弹性势能,弹性势能的大小与形变程度有关。通过趣味小实验,让学生了解弹性势能的变化是由弹力做功决定的,弹性势能与重力势能具有相同的特点。

4.通过实验,验证机械能守恒定律。理解机械能守恒定律。用机械能守恒定律分析生活和生产中的有关问题。

1.了解机械能的定义,知道机械能是标量。

 

 

2.能通过实验验证机械能守恒定律,理解机械能守恒定律。

 

 

 

 

 

 

 

 

3.能用功能关系、机械能守恒定律分析生活和生产中的有关问题。

1.让学生了解机械能是由于物体机械运动而具有的能量,机械能是动能与势能之和,势能包括重力势能和弹性势能。认识机械能的表达式。

2.在验证机械能守恒定律的实验中,让学生知道:(1)需要测量哪些物理量?(2)用什么方法、什么仪器进行测量?(3)为了计算方便,应如何选择零势能参考面?(4)如何设计记录表格?(5)如何减小实验的误差?通过具体实例分析,让学生理解机械能守恒定律的内涵,体会能的转化与守恒的思想。在教学中应让学生清楚地认识到只有重力做功与只受重力作用的不同。

3.通过具体实例分析,使学生掌握应用机械能守恒定律解题的一般步骤:(1)选取对象和研究过程;(2)判断是否符合机械能守恒条件;(3)选取零势能参考面;(4)列机械能守恒定律的表达式,解出结果。通过具体实例分析,让学生学会区分动能定理、机械能守恒定律和功能关系在表达上的不同,知道应用动能定理、机械能守恒定律和功能关系是解决力学问题的重要途径。

5.了解自然界中存在多种形式的能量。知道能量守恒是最基本、最普遍的自然规律之一。

1.会列举自然界中存在的不同形式的能量。

2.能结合生产、生活中的实例,认识能量转化和守恒定律是自然界中的基本规律之一。

1.结合具体实例,引导学生列举自然界中存在的不同形式的能量。

2.通过讨论历史上发明永动机失败的原因,帮助学生认识能的转化和守恒定律的意义。通过具体实例分析,让学生体会物理学源于人们的生活实践,并反过来指导实践活动。引导学生通过收集、阅读相关资料,体会能的转化和守恒定律对科学研究的重要作用,认识能的转化和守恒定律是自然界最普遍、最基本的规律之一。

6.通过能量守恒以及能量转化和转移的方向性,认识提高效率的重要性。了解能源与人类生存和社会发展的关系,知道可持续发展的重大意义。

1.了解能量的转化和转移有方向性,知道不可能把已耗散的能量沿相反方向自发地聚集起来,知道提高能源利用率的重要性。

2.能用一些事例说明能源与人类生存和社会发展的关系,培养节约能源的意识,知道可持续发展的重大意义。

1.让学生在具体实例分析讨论中,体会能量的转化和转移具有方向性。知道提高能源利用率的重要意义。

 

2.引导学生通过上网查找资料、撰写小论文等形式,讨论能源与人类生存和社会发展的关系,培养学生具有节约能源的意识,从而知道可持续发展的重大意义。

 

主题抛体运动与圆周运动

内容标准

学习要求

教  学  建  议

1.会用运动合成与分解的方法分析抛体运动。

1.了解物体做曲线运动的特点,知道物体做曲线运动的条件。

 

2.知道什么是合运动、什么是分运动,能在具体的问题中识别它们。知道运动的合成与分解遵循平行四边形定则。能对物体的运动进行合成与分解。

3.知道竖直方向上抛体运动的特征,会分析其相关问题,并能进行简单计算。

4.知道什么是平抛运动。会用运动合成与分解的方法进行定量分析。

 

 

5.了解斜抛运动。

 

 

 

   6.体会把复杂问题化为简单问题的科学思想方法

1.通过实验,让学生明确曲线运动中速度的方向时刻改变,认识物体做曲线运动的特点是:合外力与速度不在同一直线上。

2.通过实例,让学生了解合运动与分运动,强调运动的等时性和独立性;认识合位移与分位移、合速度与分速度之间遵循平行四边形定则;能对物体的运动进行合成与分解。

 

3.通过实例,让学生明确竖直方向上抛体运动的特征,认识到竖直上抛运动的对称性,并能进行简单计算。

4.利用运动的合成与分解的方法,在实验基础上,让学生体会平抛运动可分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动,并能用平抛运动规律解决相关实际问题。

5.通过实验,让学生了解斜抛运动,知道斜抛运动可分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的上抛运动。

6.让学生体会运动的合成与分解是一种把复杂问题化为简单问题的科学思想方法。

2.会描述匀速圆周运动。知道向心加速度。

1.知道匀速圆周运动。

 

2.知道匀速圆周运动的线速度、角速度、周期、频率,知道这几个物理量之间的关系。

3.知道向心加速度的概念。知道向心加速度的大小与哪些因素有关。知道公式a==ω2r的意义。会用向心加速度定量分析简单问题。

1.在具体实例分析中,让学生体会匀速圆周运动的特点。

2.通过类比的方法,让学生体会线速度、角速度、周期、频率是描述圆周运动特征的物理量,并掌握它们之间的关系。

3.让学生在具体实例讨论中,认识向心力的作用及向心力的来源。通过转盘实验,让学生了解向心力的大小与哪些因素有关,给出向心力公式,再根据牛顿第二定律,得出向心加速度公式a==ω2r。会用向心加速度定量分析简单问题。

3.能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。分析生活和生产中的离心现象。

1.理解匀速圆周运动的向心力及做匀速圆周运动的条件,知道匀速圆周运动向心力的方向和作用效果。理解公式F=mF=2r的含义。会分析做匀速圆周运动物体的受力情况,判断向心力的来源,并定量分析简单问题。

2.知道离心现象。了解离心现象在生活和生产中应用,以及如何防止有害的离心现象。

1.让学生在具体实例的讨论中,理解物体做匀速圆周运动的条件,知道匀速圆周运动向心力的大小、方向和作用效果。理解公式F=mF=2r的含义,并会定量分析简单问题。在竖直面内的圆周运动中,只要求分析最高点和最低点的情况。

 

 

2.通过实验,让学生体会离心现象。从提供的向心力和需要的向心力角度分析离心运动及其产生的条件,结合所学的知识分析生活、生产中的离心现象。引导学生通过查找资料,了解人们是如何利用离心现象或防止有害的离心现象。

4.关注抛体运动和圆周运动的规律与日常生活的联系。

能列举并分析生活、生产中的抛体运动和圆周运动的实例。

 

引导学生通过上网查找资料、撰写小论文等形式,体会抛体运动和圆周运动在生活、生产中的应用。

 

主题经典力学的成就与局限性

内容标准

学习要求

教  学  建  议

1.通过有关事实了解万有引力定律的发现过程。知道万有引力定律。认识发现万有引力定律的重要意义,体会科学定律对人类探索未知世界的作用。

1.了解“地心说”和“日心说”的基本观点,知道这两种观点形成和发展的一些史实。

2.知道描述行星运动的开普勒三定律。

 

 

3.知道万有引力定律。

 

 

4.了解卡文迪许实验及其意义。

 

 

5.了解海王星的发现过程,体会科学定律对人类探索未知世界的作用。

1.组织学生查找资料,了解人类对天体的探索历程,了解“地心说”和“日心说”的基本观点。

 

2.挖掘物理史实的教育功能,通过开普勒三定律的发现过程,让学生体会科学家大胆质疑、坚持真理、孜孜不倦、严谨认真的科学态度和科学精神。

3.让学生经历从牛顿运动定律和开普勒定律推导万有引力定律的学习过程,培养应用已学知识进行分析、推理、归纳的能力。

4.让学生了解卡文迪许实验及其意义,讨论卡文迪许扭秤实验设计的巧妙之处,体会实验设计的思想和科学方法的应用。

5.让学生通过对天体质量的计算和海王星发现过程的了解,体会万有引力定律在天文学中的应用,体会科学定律对人类探索未知世界的作用。

2.会计算人造卫星的环绕速度。知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。

1.了解人造卫星的运行特点。会用牛顿第二定律、万有引力定律和匀速圆周运动的知识计算卫星的环绕速度,并知道其数值和物理意义。

2.了解第二宇宙速度和第三宇宙速度的物理意义,知道它们的数值。

1.引导学生运用牛顿第二定律、万有引力定律和匀速圆周运动知识计算卫星的环绕速度,并引导学生分析卫星运动的特点。通过具体实例,引导学生认识发射速度、环绕速度以及运行速度。

 

 

2.对于第二宇宙速度和第三宇宙速度,只要求学生知道它们的数值以及物理意义。

 

3.初步了解经典时空观和相对论时空观,知道相对论对人类认识世界的影响。

1.初步了解经典时空观和相对论时空观,知道相对论中的长度缩短效应和时间延缓效应。

2.知道相对论的出现使人类对世界的认识更加全面和深入。

1.通过介绍爱因斯坦狭义相对论的基本理论,让学生初步了解时间延缓、长度缩短、质速关系、质能关系、时空弯曲等高速世界中的奇异现象。

 

2.这部分知识只需要初步了解,关键是让学生体会科学发展永无止境和在科学研究中要有敢于质疑、不迷信权威的精神。

4.初步了解微观世界中的量子化现象,知道宏观物体和微观粒子的能量变化特点,体会量子论的建立深化了人类对于物质世界的认识。

1.初步了解微观世界中的量子化现象。

 

 

2.初步了解量子论的建立深化了人类对物质世界的认识。

1.从世纪之交经典物理学无法解释的黑体辐射实验的“紫外灾难”,引出普朗克的“量子假说”,让学生了解量子假说产生的历史背景。

2.向学生介绍量子论的建立过程,体会物理问题的研究往往是从模型建立和假说入手,认识科学问题的研究总是经历:提出问题→猜想假设→实践论证→形成理论……最终揭示自然规律的过程。

5.通过实例,了解经典力学的发展历程和伟大成就,体会经典力学创立的价值与意义,认识经典力学的实用范围和局限性。

1.了解经典力学的发展历程和主要成就。

 

2.知道经典力学规律只适用于低速、宏观物体的运动。知道在物体运动的速度远小于光速时,经典力学与相对论力学的结论是吻合的。

1.根据相关的知识,简单而有重点地向学生介绍经典力学的发展历程和主要成就。

2.通过学习使学生知道时间、空间并不是绝对的,牛顿的经典时空观存在着局限性——它只适用于宏观、低速物体的运动。

6.体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用。举例说明物理学的进展对于自然科学的促进作用。

知道科学研究方法对人们认识自然的重要作用。用事例说明物理学的进展对于自然科学的促进作用。

总结本主题的学习,让学生谈学习体会,认识科学方法和科学精神在科学研究中的重要作用。

 

选修1-1

物理学的发展是人类文化的重要组成部分;物理学的技术应用在推动人类社会发展的同时,也引起了资源、环境等问题。在本模块中,学生在学习物理学的内容及其技术应用的同时,将会更多地体会物理学的发展对人类文化、社会的影响,更深入地认识科学、技术与社会的关系。

本模块涉及电磁现象和规律、电磁技术与社会发展、家用电器与日常生活等内容。学生将经历从观察、认识形式多样的电磁现象到构建统一的电磁理论的探究过程,了解这些知识产生的历史背景;由此引发的人类思维、生产方式、生活方式的变革;认识科学技术和社会发展的互动关系;体验科学家不畏艰辛、勇于探索和创新的精神。

主题电磁现象与规律

内容标准

学习要求

教学建议

1. 用物质的微观模型和电荷守恒定律分析静电现象。认识点电荷间的相互作用规律。

1.了解静电现象。

 

 

 

2.知道原子是由带负电的电子和带正电的原子核组成。

3.知道电荷守恒定律,并能用它来分析物体的带电现象。

4.知道点电荷,了解电荷间相互作用的规律,会用库仑定律进行简单的计算。

 

 

5.了解静电现象在生活、生产中的利用和防止。

1. 通过列举生活、生产中的静电现象和通过摩擦起电、感应起电、带电体可以吸引轻小物体等实验,让学生了解静电现象。

2.复习初中已有的原子结构的知识。

 

 

3.通过摩擦起电现象中电荷的转移以及电中和等现象,让学生体会电荷守恒定律。

4.通过带电玻璃棒、橡胶棒与带电通草球的相互作用等实验,让学生了解到同种电荷相斥、异种电荷相吸。通过库仑定律与万有引力定律的对比,让学生体会自然规律的多样性与统一性。

5.列举常见的静电现象,让学生了解静电现象的应用和防止,具有防雷减灾的常识。通过对富兰克林研究静电史实的介绍,让学生体会不畏艰辛、实事求是的科学态度和科学精神。

2. 通过实验,认识电场和磁场,会用电场线、电场强度描述电场,会用磁感线、磁感应强度描述磁场。知道磁通量。

1. 通过实验,了解电场和磁场,知道电场和磁场是物质存在的一种形式。

 

2.知道可以用电场强度来描述电场的强弱和方向。知道电场强度是矢量。知道电场强度的定义和方向的规定,并能进行简单的计算。

3.知道电场线。能识别一些典型电场的电场线分布图,会用电场线描述电场。

4.知道磁感线。能识别一些典型磁场的磁感线分布图,会用磁感线描述磁场。知道地磁场的分布。了解磁的应用及其意义。

5.会用磁感线的疏密定义磁感应强度,知道磁场方向的规定。会用安培定则判断电流及其与磁场方向的关系,。

6.知道磁通量的含义,能在简单问题情境中判断磁通量是否发生改变。

1.通过电荷之间和磁极之间的相互作用实验,让学生了解电场和磁场,知道电场和磁场都是客观存在的特殊物质。

2.通过实验,让学生体会电场有强有弱;并从不同电荷在同一点的受力不同,而受到的力与电荷量的比值却相同,引出电场强度的定义。避免直接给出定义式让学生机械记忆。

 

3.通过演示实验,让学生了解正点电荷、负点电荷、等量异种电荷、等量同种电荷和匀强电场的电场线分布特点,并以此判断电场的方向和强弱。

4.通过实验观察磁体周围铁屑的分布,让学生了解条形磁铁、U形磁铁、通电直导线、通电螺线管、匀强磁场周围的磁感线分布,并根据磁针指向判断磁场方向。

5.引导学生分析简单的磁感线分布图,知道磁感应强度的定义、方向及单位Wb/m2

 

 

6.通过挂图或多媒体等手段,向学生展示磁感线穿过平面的各种情形,使学生明确磁通量及其变化的含义。

3. 了解奥斯特、安培等科学家的实验研究对人们认识电磁现象所起的重要作用。知道匀强磁场中影响通电导线所受安培力大小和方向的因素。

1.了解奥斯特、安培等科学家对电磁现象的研究过程,体验科学家的探索精神。了解磁现象的电本质。

2.了解安培力。知道匀强磁场中影响通电导线所受安培力大小和方向的因素,会用安培力公式进行简单计算。

 

 

3.了解左手定则。

 

 

4.能列举安培力在生产和生活中应用的事例,体验科学知识对生产与生活的影响。

1.引导学生收集和整理奥斯特、安培等科学家对电磁现象研究的相关资料,从而了解他们的研究对人们认识电与磁关系所起的重要作用。

2.通过磁场对通电导体的实验,让学生了解安培力,认识影响通电导线所受安培力大小和方向的因素。用安培力公式进行简单计算,仅限于导线与磁场方向平行和垂直两种情形。帮助学生认识磁感应强度的另一定义

3. 通过实例,让学生学会用左手定则判断通电直导线垂直放在匀强磁场中受到的安培力方向。

4.通过电动机、换向器和电刷的简单介绍,让学生初步领会电动机设计的巧妙,培养创新的意识。

4.通过实验,认识洛仑兹力。知道影响洛仑兹力方向的因素。了解电子束的磁偏转原理及其在技术中的应用。

1.通过实验,观察磁场对运动电荷的作用,认识洛仑磁力。

2.知道洛仑兹力的方向跟磁场的方向、电荷的种类以及电荷的运动方向有关。

 

3.能解释简单的磁偏转现象。能列举一些磁偏转在技术中的应用实例。了解电子是如何发现的。

1.通过阴极射线在磁场中的偏转演示,让学生了解磁场对运动电荷有力的作用。

2.通过阴极射线管实验,让学生了解洛仑兹力的方向与哪些因素有关,知道洛仑兹力的方向也可以用左手定则判定。

3.通过介绍电视机显像管、回旋加速器、磁流体发电机等实例,让学生体会磁偏转技术的应用,关注磁偏转技术对社会、技术产生的重大影响。通过极光等现象的介绍,让学生体会自然界的奥妙和地磁场对地球生命的保护作用。

5.收集资料,了解电磁感应定律的发现过程,知道电磁感应定律。列举电磁感应现象在日常生活和生产中的应用,体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。

1.了解电磁感应现象。知道磁生电的意义。

 

2.了解影响感应电流大小的因素,知道法拉第电磁感应定律。对公式E=BLv只要求作定性的分析,不要求进行定量计算。对感应电流方向的判定仅限于右手定则。

3.初步了解发电机、变压器的简单工作原理。

 

4.关注电磁技术的发展对人类文化、社会进步的影响,能列举一些电磁感应定律在生活和生产中的应用实例。

5.了解电磁感应定律的发现过程,体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。

1.通过法拉第的磁生电实验,让学生了解电磁感应现象,知道产生感应电流的条件。

2.通过实验,让学生了解影响感应电流大小的因素,知道法拉第电磁感应定律,并会用法拉第电磁感应定律解释一些简单的电磁感应现象。

 

 

 

3.通过实验和理论分析,让学生初步了解发电机、变压器的简单工作原理。

4.引导学生列举电磁感应定律在生活和生产中应用的具体实例,让学生了解电磁技术的发展对人类文化、社会进步的影响。

 

5.引导学生了解法拉第生平事迹,了解电磁感应定律的发现过程,体会法拉第发现电磁感应现象的重大意义,以及人类探索自然规律的科学态度和科学精神。

6.  初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想,体会其在物理学发展中的意义。初步了解场是物质存在的形式之一。

1.初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想,知道电和磁的相互联系。了解电磁波的概念。

2.知道电磁场在空间的传播形成了电磁波,初步了解场是物质存在的形态之一。

3.初步了解理论探究在科学研究中所起到的重要作用。

1.通过具体情景介绍,让学生初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想,知道电和磁的相互联系。

 

2.通过实例分析,让学生认识电磁波是怎样形成的,初步了解场是物质存在的形态之一。

 

3.通过介绍奥斯特发现电流磁效应到麦克斯韦构建统一的电磁理论的史实,让学生了解理论探究也是一种重要的科学探究,了解理论探究在科学发展中所起的重要作用。

 

主题电磁技术与社会发展

内容标准

学习要求

教学建议

1.收集有关电磁领域重大技术发明的资料。从历史角度认识这些技术发明对人类生活方式、社会发展所起的重要作用。

1.会查阅、收集、整理有关电磁领域重大技术发明的事例。

 

 

 

 

2.会简述电磁领域重大技术发明对人们生活方式、社会发展所起的重要作用。

1.通过电磁波的发射和接收演示实验,让学生了解赫兹对无线电技术的贡献。引导学生查阅、收集、整理有关发电机、电动机、电磁铁、电报、电话、现代数字通信等方面的资料,让学生了解电磁领域重大技术发明及爱迪生有关电灯的发明的意义。

2.通过介绍和引导学生查阅资料,让学生了解我国古代有关磁现象的研究与发明及其对社会发展的影响;了解电磁铁、发电机、电话等发明对人们生活方式和社会发展所起的重要作用。

2.了解发电机、电动机对能源利用方式、工业发展所起的作用。

 

1.能列举生活和生产中哪些地方应用了发电机或电动机。

2.了解发电机和电动机的工作原理,能区分这两种机器中的能量转化。

3.会列举人类利用不同能源方式的事例,简述其对社会工业化发展所起的重要作用。

1.组织学生讨论,哪些家电用到电动机以及生产中哪些地方应用了发电机或电动机。

2.简单介绍电动机和发动机的工作原理,让学生会区分这两种机器中的能量转化。

3.组织学生讨论从热机到电动机的技术变革对工业发展所起的作用,让学生体会科学技术对人类社会的促进作用。

3.了解常见传感器及其应用,体会传感器的应用给人们带来的方便。

 

1.了解常见传感器的基本原理。

 

2.能列举日常生活和生产中传感器的应用实例,体会其给人们生活带来的方便。

3.了解传感器应用的现状和前景。

1.通过温度、光、声等常见传感器介绍或实验,让学生了解常见传感器的基本原理。

2.通过列举电饭煲、自动门、感应水龙头、光声控延时开关等利用传感器的实例,让学生从中体会其在生活、环保、节能等方面的意义。

3.通过引导学生调查、收集传感器应用的资料,让学生了解传感器应用的现状和前景。

4.列举电磁波在日常生活和生产中的广泛应用。了解电磁波的技术应用对人类生活方式的影响,结合日常生活中的具体实例发表见解。

1.知道在我们周围存在各种波长或频率的电磁波,了解电磁波谱。简单了解电磁波的传播和应用。

2.能列举电磁波在生活和生产中应用的实例,就电磁波的技术应用对人类社会发展和生活方式的影响,发表自己的见解。

1.通过介绍无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线,让学生了解电磁波按波长(频率)进行的波段划分及其不同的用途。

 

2.通过列举电视、手机、微波炉、红外摄像仪、医用X光片、γ刀等实例,让学生了解电磁波在日常生活和生产中的应用。引导学生收集有关电磁波的技术应用对人类生活方式影响的资料,并大胆发表自己的见解。

5.举例说明科学技术的应用对人类现代生活产生的正面和负面影响,对科学、技术及社会协调发展的重要性发表自己的观点。

1.能举例说明科学技术的应用对人类现代生活产生的正面和负面影响。

2.能对关于科学、技术与社会协调发展意义进行讨论,并能结合科学技术应用的具体事例大胆发表自己的观点。

1.组织学生讨论电视、电脑、手机等现代电器对人类生活产生的正面和负面影响。

2.通过具体问题的讨论让学生了解科学、技术、社会与环境的协调发展的重要意义。

 

主题家用电器与日常生活

内容标准

学习要求

教学建议

1. 初步了解常见家用电器的基本工作原理,能根据说明书正确使用家用电器。

1.初步了解一些常见家用电器的工作原理。

 

2.会看常见家用电器的说明书,能根据说明书的操作要领正确使用一些常见家用电器。

1.通过观察生活中家用电器的活动,让学生初步了解常见且简单的家用电器的基本工作原理。

2.通过指导学生阅读常见家用电器的说明书,让学生能够根据说明书的操作要领正确使用家用电器。

2. 知道常见家用电器技术参数的含义,能根据需要合理选用家用电器。讨论在家庭中节约用电的多种途径。

 

1.能举例说明常见家用电器的主要技术参数,知道这些技术参数的含义。

 

2.了解串、并联电路的特点,并能进行简单计算。

 

 

3.会对比分析不同品牌同类家用电器的技术参数,能根据需要合理选择家用电器。

 

4.了解节约用电的途径,具有节约能源的意识。

1.通过常见家用电器的主要技术参数,如额定电压、额定电流、额定功率、标称容量等参数的介绍,使学生知道它们的实际意义。

2.在初中电学知识的基础上,进一步介绍用电器的串联和并联,使学生知道家用电器的连接方式,能分析解决家庭电路中简单问题。

3.引导学生收集、整理常见家用电器的技术参数,学会对比不同品牌同类型家用电器的技术参数,知道它们性能的优劣、节能、环保等情况。

4.通过引导学生查阅资料、参观调查或根据自己使用家用电器的体验,组织学生讨论家庭用电中节约用电的途径,提高节约能源重要性的认识。

3.识别电阻器、电容器和电感器,初步了解它们在电路中的作用。具有初步判断家用电器故障原因的意识。

1.能识别电阻器、电容器和电感器等常用的电子元器件实物。

2.初步了解电阻器、电容器和电感器在电路中的作用。

 

3.具有初步判断家用电器故障原因的意识,会判断和分析简单的电器故障。

1.通过实际电路板的展示,让学生学会识别电阻器、电容器和电感器等常用的电子元器件实物。

2.通过演示实验及其电路介绍,让学生初步了解电阻器、电容器和电感器在电路中的作用。

3.通过电路故障实验的分析,培养学生具有初步判断家用电器故障原因的意识,并尝试判断简单电器的故障。

4. 了解家庭电路和安全用电知识,具有安全用电意识。

 

1.知道家庭电路的电压,了解家庭电路中两孔插座和三孔插座的不同作用。

 

 

2.了解安全用电的基本知识,知道家庭电路合理选择导线粗细、种类的意义,养成安全用电的良好习惯。

3.明确安全用电的重要性,具有安全用电意识。

1.在初中已有家庭用电知识的基础上,让学生知道火线和零线之间的电压及它们的意义;明确三孔插座中单独设置一根接地线的意义和使用方法。

2.通过实验或挂图等,向学生介绍安全用电的基本知识。

 

 

3.结合具体实例,说明安全用电的重要性,培养学生具有安全用电意识。

 

选修3-1

物理学有自己的实验基础和逻辑结构,有广泛的技术应用,它是人类文化的重要组成部分,它的发展深刻地影响着人类的生产和生活方式。在本模块中,学生将比较全面地学习物理学及其技术应用,了解它与社会发展以及人类文化的互动作用。

场是除实物以外物质存在的另一种形式。学生将通过电场和磁场的学习加深对于世界的物质性和物质运动的多样性的认识。本模块中的概念和规律是进一步学习物理学的基础,是高中物理核心内容的一部分。

电磁学的研究成果及其技术应用改变了人类的生活。现代生活中处处都会遇到电的知识。本模块对于进一步学习科学技术是非常重要的。

主题电场

内容标准

学习要求

教学建议

1.了解静电现象及其在生活和生产中的应用。用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象。

1.能够列举出静电现象的实例,并能识别静电现象。

2.能说出静电现象在生活和生产中有哪些应用。

 

 

3.知道静电现象在生活和生产中有哪些危害及防止静电危害的措施,知道防雷减灾的常识。

4.会用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象。

1.通过实验和列举生活中的实例,让学生了解静电现象。

2.通过多种途径,让学生了解避雷针、静电除尘器、静电复印机、激光打印机等设施的基本原理,知道静电现象在生活和生产中的应用。 

3.通过实例分析,让学生知道静电现象在生活和生产中有哪些危害及防止静电危害的措施。

 

4.在初中原有知识的基础上,让学生能用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象。

2.知道点电荷,体会科学研究中的理想模型方法。知道两个点电荷间相互作用的规律。通过静电力与万有引力的对比,体会自然规律的多样性与统一性。

1.知道点电荷。

 

 

 

 

 

 

 

2.理解库仑定律。

 

 

3.通过库仑定律与万有引力定律的比较。明确数学表达式的相似性及物理意义的不同,体会自然规律的多样性与统一性。

1.注意点电荷的引入,强调点电荷和质点一样都是理想化模型,让学生知道理想化模型是在研究问题时为使研究问题简化、忽略次要因素、抓住主要因素进行分析研究的科学方法。体会科学研究中的理想模型方法。让学生知道带电体在什么情况下可以视为点电荷。

2.通过介绍库仑定律发现的史实,让学生体会类比法在科学研究中的重要作用。

3.通过引导学生交流与讨论,比较库仑定律与万有引力定律,明确数学表达式的相似性及物理意义的不同,让学生体会自然规律的多样性与统一性。

3.了解静电场,初步了解场是物质存在的形式之一。理解电场强度。会用电场线描述电场。

1.了解静电场,初步了解场是一种物质。

 

2.理解电场强度和场强叠加原理,会计算电场强度。

 

 

 

 

 

3.理解电场线及其物理意义。会用电场线描述电场的强弱和方向,知道常见电场的电场线分布特征。

1.通过两个点电荷之间相互作用的分析,让学生体会电场是一种客观存在的物质。

2.通过对点电荷电场的分析,让学生理解为何要引入电场强度的概念,通过比较电场强度的定义式及点电荷场强的公式,加深对电场强度概念和性质的理解;知道电场强度是矢量和场强叠加原理,知道电场强度的方向的规定。

3.用模拟电场线的实验,让学生对常见的五种电场的电场线分布有直观的认识。

4.知道电势能、电势,理解电势差。了解电势差与电场强度的关系。

1.知道电势能,知道电势能的相对性。

 

 

2.知道电势,知道电势的相对性,能根据电场线判断两点电势的高低。

3.理解电势差、电势差与电场力做功的关系。

 

 

4.理解电势差与电场强度的关系。

 

 

5.知道示波管的工作原理,会分析、计算带电粒子在匀强电场中的运动。

1.通过电势能与重力势能的类比,让学生知道电势能具有相对性,知道电场力做功与电势能变化之间的关系,能进行简单的计算。

2.通过电场与重力场的类比,让学生理解电势和电势的相对性。

 

3.从电场力做功角度帮助学生理解电势差的概念,并能进行简单计算,知道电势差与电势零点的选取无关。

4.电势差与电场强度的关系,对于一般的电场要求定性了解;对匀强电场,要理解它们之间的定量关系,并能进行有关计算。

5.介绍示波管的构造及工作原理,引导学生分析带电粒子在匀强电场中的运动,并推导带电粒子在竖直方向的偏转位移和偏转角度。

5.观察常见电容器的构造,了解电容器的电容。举例说明电容器在技术中的应用。

1.了解常见电容器的构造。

2.知道电容的定义和物理意义。

 

 

 

 

3.了解电容器在技术上的应用。

1.通过拆解几种常见电容器,让学生了解它们的构造。

2.通过实验,让学生知道电容的物理意义,知道电容器的电压、电荷量和电容的关系,认识平行板电容器电容大小与哪些因素有关,并会分析有关问题。知道电容器的工作电压和击穿电压。

3.通过具体实例分析,让学生了解电容器在技术上的应用。

 

主题电路

内容标准

学习要求

教学建议

1.观察并尝试识别常见的电路元器件,初步了解它们在电路中的作用。

1了解常见的电路元器件,初步了解它们在电路中的作用。

2.知道电源在电路中所起的作用,了解生活中常用的电源。

 

 

3.知道二极管具有单向导电的特性。

1.通过实际电路,让学生认识电阻、开关、二极管等常用电路元器件及其在电路中的作用。

2.通过实例,让学生认识电源在电路中所起的作用。通过实物的观察比较,让学生认识干电池、纽扣电池、手机电池、电动车蓄电池等常用电池。

3.通过实验,让学生认识二极管的单向导电性。

2.初步了解多用电表的原理。通过实际操作学会使用多用电表。

 

1.理解串、并联电路的特点及电表改装原理。

 

2.了解多用电表测电流、电压、电阻的原理。

3.了解多用电表,并能正确使用。

1.通过实验,让学生理解串、并联电路的特点,知道电流表、电压表的电路结构,并会进行电表改装。

2.通过具体电路的分析,让学生知道多用电表的原理。

3.通过实验操作,让学生学会使用多用电表测交、直流电压,交、直流电流和电阻,会判断二极管的正、负极,判断大容量电容器是否断路或者漏电。

3.通过实验,探究决定导线电阻的因素,知道电阻定律。

1.会通过探究实验得出导体电阻与哪些因素有关,知道电阻定律的内容及其表达式。

 

2.知道导体电阻率的物理意义。

 

3.能够正确使用滑动变阻器、电阻箱、游标卡尺和螺旋测微器。

1.让学生通过实验探究得出导体的电阻与材料、长度、横截面积的定量关系,体会控制变量法在科学研究中的应用,并学习实验中收集数据、处理数据的方法。

2.通过实验,让学生理解电阻率主要是由导体本身的特性决定,认识导体的电阻率与温度有关。

3.通过实物和实验,让学生认识滑动变阻器、电阻箱、游标卡尺和螺旋测微器,知道它们的使用方法,并会正确读数。

4.知道电源的电动势和内阻,理解闭合电路的欧姆定律。

1.知道电动势的物理意义

 

 

 

2.知道内电路、外电路的概念。知道电源的内阻的意义。理解闭合电路欧姆定律的内容和表达式,并能进行有关闭合电路的计算。

 

1.通过简单的理论及具体实例分析,让学生了解电源是把其他形式的能转化为电能的装置,而电动势大小反映了电源做功本领的大小。

2.结合具体电路图分析和实验,让学生理解在外电路中外电压与各外电阻上电压的定量关系,了解电源内部的电势升降关系,理解闭合电路欧姆定律,并能应用公式解决一些实际问题。

5.测量电源的电动势和内阻。

1.理解测量电源电动势和内阻的实验原理,能连接电路并完成实验操作。

2.会对实验数据进行处理。

1.让学生动手测量电源的电动势和内阻,经历完整的实验过程。

 

2.通过分析,让学生理解测量电源的电动势和内阻的实验在数据处理上可采取图像法及代数法得出结论,在学习过程中注意提高处理实验数据的能力,体会数学工具在分析解决物理问题中的作用。

6.知道焦耳定律,了解焦耳定律在生活、生产中的应用。

1.知道电功、电功率的概念,并能计算电功和电功率。

 

 

2.知道焦耳定律的内容和表达式,并能进行简单的计算。

3.知道电流的热效应,能区分电功和电热。了解电流做功过程中的能量守恒与转化。

 

4.了解焦耳定律在生活、生产中的应用。

1.引导学生应用电场力做功等相关公式得出电功及电功率的表达式,并让学生理解公式中各物理量的含义。

2.介绍焦耳研究电流热效应的过程,让学生领会科学思想与科学方法。

3.通过分析一个含电动机的实际电路,让学生理解纯电阻电路与非纯电阻电路,体会电功与电热的区别,并学会用能量守恒与转化的观点及方法解决电路问题。

4.应用焦耳定律解决相关问题,注重让学生联系实际,例如观察家庭、商场以及其他场所的电热器具,探究它的原理,估算它的电流、电阻等参数以及耗能情况。

7.通过实验,观察门电路的基本作用。初步了解逻辑电路的基本原理以及在自动控制中的应用。

1.通过实验,了解“与”逻辑、“或”逻辑和“非”逻辑关系,了解“与”门、“或”门、“非”门电路的基本特点。

2.了解逻辑电路的基本原理。能识别最简单的门电路图。了解门电路在自动控制中应用的一些实例。

1. 通过基本门电路的实验和简单门电路的小制作,让学生了解门电路的基本作用。

 

2.结合某些家用电器中具有控制功能的装置,分析逻辑电路的应用。让学生查阅有关逻辑电路的资料,体会逻辑电路在自动控制中的作用,并进行交流。

8.初步了解集成电路的作用。关注我国集成电路以及元器件研究的发展情况。

1.了解集成电路的优点及其在科学技术中的应用。

 

2.关注我国在集成电路研制方面的最新进展,体会科学的飞速发展与社会发展的互动作用。

1.通过具体实例介绍,让学生了解集成电路优点及其在科学技术中的应用。

2.通过播放相关视频,或引导学生查阅有关集成电路的资料,让学生了解集成电路的发展历程及在现代科技中的应用。

 

主题磁场

内容标准

学习要求

教学建议

1.列举磁现象在生活、生产中的应用。了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。关注与磁相关的现代技术发展。

1.能说出常见的磁现象及其应用。

2.了解我国古代对磁现象研究的杰出成就,了解这些成就对人类文明的重要影响。

3.了解与磁现象有关的现代科技在生产、生活中的应用。

1.引导学生通过广泛收集资料,举例说明常见的磁现象及其应用。

2.通过科技史实,让学生了解我国古代对磁现象研究的杰出成就,以及这些成就对人类文明的重要影响。

3.通过实物展示、挂图等形式,让学生了解与磁现象有关的现代科技在生产、生活中的应用。

2.了解磁场,知道磁感应强度和磁通量。会用磁感线描述磁场。

1.了解磁场是物质存在的一种形式,知道永磁体和电流周围存在磁场。

 

 

 

2.知道磁感应强度,会判定磁感应强度的方向,会计算磁感应强度的大小。

3.知道磁通量,会计算磁通量。

 

4.知道磁感线的物理意义,会用磁感线描述磁场的强弱和方向。能够画出典型的磁场的磁感线分布情况,了解地磁场的分布。

1.通过与电场中相关知识的类比,让学生了解磁场是一种客观存在的物质,永磁体和永磁体之间、永磁体和电流之间的相互作用是通过磁场这种物质,从而了解磁场是物质存在的一种形式。

2.通过磁感应强度与电场强度的类比,让学生明确磁感应强度是由磁场本身决定的。

3.通过实例让学生知道磁通量的物理意义,引导学生理解影响磁通量大小的因素,并会进行相关计算。

4.通过实验,让学生掌握典型磁场的磁感线分布,了解地磁场的分布及其变化情况。

3.会判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。

1.知道电流的磁效应,知道奥斯特实验在电磁学发展中的重要作用。

2.理解安培定则的内容,能应用安培定则判断电流周围的磁场方向。能画出直线电流、环形电流和通电螺线管等周围磁场的磁感线分布。

1.通过奥斯特实验,让学生知道电流的磁效应,体会奥斯特实验在电磁学发展中的作用。

2.通过动手实验,让学生理解安培定则,认识直线电流、环形电流和通电螺线管等周围存在的磁场及磁感线分布情况,并能画出相应的磁感线分布图。

4.通过实验,认识安培力。会判断安培力的方向。会计算匀强磁场中安培力的大小。

1.通过实验,知道安培力,理解影响安培力大小和方向的因素。

2.掌握左手定则。

 

 

3.会根据安培力公式进行计算,理解公式中各量的物理意义。

1. 通过实验,让学生认识安培力,探索影响安培力大小的因素,分析得出安培力的公式。

2.通过实例分析与动手体验,让学生学会运用左手定则分析有关问题。

3.通过实例,引导学生理解安培力公式,并进行相关计算。通过实例分析,让学生体会安培力在实际中的应用。

5. 通过实验,认识洛仑兹力。会判断洛仑兹力的方向,会计算洛仑兹力的大小。了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应用。

1.通过实验,了解影响洛仑兹力大小和方向的因素。

2.会用左手定则判断洛仑兹力的方向。

 

3.会计算电荷运动方向与磁场方向垂直时洛仑兹力的大小。

4.会根据洛仑兹力大小的计算公式求匀强磁场中带电粒子做圆周运动的半径和周期。

5.了解电子束磁偏转的原理。通过查阅资料,了解电子束磁偏转技术在现代科技中的应用。

 

1.通过实验,让学生认识洛仑兹力,并从理论上推导。

2.通过阴极射线在磁场中偏转的实验,应用左手定则判断洛仑兹力的方向。

3.会计算电荷运动方向与磁场垂直的洛仑兹力。

 

4.通过列举质谱仪和回旋加速器等实例,引导学生根据洛仑兹力大小的计算公式求匀强磁场中带电粒子做圆周运动的半径和周期。

5.在认识洛仑兹力的基础上,让学生了解电子束的磁偏转原理;有条件的学校可引导学生通过互联网或其他途径,了解洛仑兹力在现代科技中的应用,如电视中的磁偏转等,用讨论或论文的形式发表自己的见解。

6.认识电磁现象的研究在社会发展中的作用。

了解电磁现象在医疗、交通、军事等各领域中的应用。了解电磁现象发展的前景,认识电磁现象的研究在社会发展中的作用。

通过引导学生查阅资料,认识电磁现象的研究在社会发展中的作用、科学技术对社会发展的重要作用。加强对学生崇尚科学、热爱科学的教育。

 

选修 3-2

电磁感应现象展示了不同运动形式之间的联系,为电能的大规模应用奠定了物理学的基础;交变电流是生活和生产中最常用到的电流;传感器则是生活和生产中各种测量、控制所不可缺少的元器件。学习这些内容时要同样重视它们的理论意义和实践意义。

本模块安排了几个科学探究活动。学生应在经历科学探究的过程中,领悟物理学研究的思想与方法。

主题电磁感应

内容标准

学习要求

教学建议

1.收集资料,了解电磁感应现象的发现过程,体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。

1.会收集资料,了解发现电磁感应现象的历史及其意义。

2.在学习过程中,体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。

1.引导学生收集有关电磁感应现象发现过程的资料,学会收集资料的方法。

2.引导学生对电磁感应现象发现过程的史料进行交流,认识发现电磁感应现象的意义,并从科学家艰苦探究的生动事例中,体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。

2.通过实验,理解感应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。

1.知道电磁感应现象。

 

2.经历探究感应电流的实验过程,理解感应电流的产生条件。

 

3.会举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。

1.通过实验,让学生知道什么是电磁感应现象。

2.通过实验探究,让学生观察分析多种电磁感应现象产生的原因,在收集信息、分析、推理等归纳的基础上得出产生感应电流的一般条件。

3.引导学生对发电机、话筒、录音机、磁卡阅读器、录像机等电器的原理进行简单的分析,了解电磁感应在生活、生产中的应用。

3.通过探究,理解楞次定律。理解法拉第电磁感应定律。

1.通过实验,探究感应电流的方向跟什么因素有关。

2.理解楞次定律和右手定则,会应用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向。

 

 

 

3.理解法拉第电磁感应定律。知道感应电动势的大小由磁通量的变化率决定,与磁通量的大小、磁通量变化量的大小无关。

4.会用法拉第电磁感应定律进行有关的推导和计算。

1.通过实验,让学生经历探究感应电流的方向跟什么因素有关的过程。

2.通过具体例子的交流讨论,让学生理解楞次定律的内容及其物理意义,并能应用能量转化和守恒观点理解楞次定律。通过具体的问题情境,引导学生总结判断感应电流方向的基本步骤,并达到熟练应用的程度。

3.通过实验的观察与分析,让学生认识磁通量变化的快慢是影响感应电动势大小的主要因素。

 

 

4.引导学生讨论法拉第电磁感应定律的表达式,推导一段导体垂直切割磁感线时产生的感应电动势的公式E=BLv,运用电磁感应定律解释一些现象,并计算有关问题。

4.通过实验,了解自感现象和涡流现象。举例说明自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用。

1.通过实验,了解自感现象和涡流现象,知道自感现象和涡流现象产生的原因。

 

 

 

2.会举例说明自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用及其可能存在的危害。

1.通过通电、断电的自感现象实验和利用涡流加热的实验,让学生认识自感现象和涡流现象;引导学生应用电磁感应的原理分析实验现象,认识发生自感现象和涡流现象产生的条件。

2.结合实例讨论交流自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用及其可能存在的危害。

 

主题交变电流

内容标准

学习要求

教学建议

1.知道交变电流,能用函数表达式和图像描述交变电流。

1.知道交变电流。

 

 

 

2.会分析正弦交变电流的产生过程,会用函数表达式描述正弦交变电流,会画出正弦交变电流的图像。

 

3.知道交变电流的周期、频率、峰值的物理意义。

 

4.了解交变电流有效值的概念,知道正弦交变电流的有效值和峰值的关系。知道三相交变电流。

1.让学生观察示波器展示的恒定电流和交变电流的图像,通过两种电流图像的对比以及几种典型的交变电流的图像,了解交变电流的特点。

2.通过示波器观察手摇发电机产生的交变电流的图像,引导学生分析线圈中交变电流的大小和方向的周期性变化规律,推导交变电流的函数表达式,并能描绘其图像。

3.引导学生了解交变电流和电压的峰值、瞬时值、周期、频率等概念的物理意义。

4.引导学生认识有效值的概念,明确它与峰值的关系。介绍三相交电流的知识,让学生知道什么是三相交变电流,但对它的产生及连接方式不作要求。

2.通过实验,了解电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用。

通过实验,了解电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用。知道电容器“通交流、隔直流”,“通高频、阻低频”;电感器“通直流、阻交流”,“ 通低频、阻高频”的特点。

通过“用灯泡或交流电表或示波器对直流和交流电路的影响”的对比实验,让学生定性了解电容器、电感器对直流和交流电路的影响,并通过实例说明这种影响在具体电路中的应用。

3.通过实验,探究变压器电压与匝数的关系。

1.知道变压器的构造,并能说出各主要部分的名称。

 

2.经历实验探究,掌握理想变压器电压与匝数的关系。了解理想变压器的工作原理。

3.知道变压器在实际生产和生活中的应用。

1.通过实物或模型介绍,让学生明确变压器的构造和各主要部分的名称。

2.让学生通过实验探究理想变压器电压与匝数的关系,了解理想变压器的工作原理。

3.通过具体实例的讨论,让学生了解变压器在生活和生产中的应用。

4.了解从变电站到住宅的输电过程,知道远距离输电时应用高电压的道理。

1.了解从变电站到住宅需要逐级变压的输电过程。

 

2.知道远距离输电中应用高压输电的道理,了解变压器在其中的作用,了解输电过程中降低输电损耗的探索。

1.组织学生参观当地的输配电线路或查阅资料,了解“发电站—变电站—住宅”的输配电过程。

2.通过模拟远距离输电的演示实验,讨论减少输电过程中电能损失、电压损失的方案,让学生了解远距离输电时采用高压输电的优点,知道输电线上损失的电能、电压与输送电压的关系。

主题传感器

内容标准

学习要求

教学建议

1.知道非电学量转换成电学量的技术意义。

知道非电学量转换成电学量的技术意义。

 

通过实验、图片、录像、动画等多种手段,让学生知道在现代信息技术与自动控制中为什么要将非电学量转换成电学量。

2.通过实验,知道常见传感器的工作原理。

通过实验,知道光电传感器、声音传感器、温度传感器等常见传感器的工作原理。

用学生所熟悉的热敏电阻、光敏电阻、驻极式话筒等常用元件做实验,通过实验让学生了解传感器的工作原理,不宜讲过多的技术细节。

3.列举传感器在生活和生产中的应用。

能列举日常生活和生产中应用传感器的一些实例。了解传感器应用的现状和前景。

引导学生调查、搜集日常生活和生产中应用传感器的实例,了解传感器的工作原理、技术意义、经济效益等。引导学生关注物理与生活、技术与社会发展的联系。

选修 3-3

能量是贯穿于所有自然科学和技术科学的物理量。本模块用能量的观点分析热运动的问题。

在本模块中,学生将从宏观和微观两个角度认识热现象的规律,应用统计思想和能量转化与守恒规律解释现象、处理问题。

本模块在高中物理的学习中首次涉及统计思想,学习中要注意统计思想在日常生活和解释自然现象中的普遍意义。

通过联系生活和生产实际,学生将进一步认识能源开发、消耗和环境保护等方面的问题,树立可持续发展意识、社会参与意识,培养对社会负责的态度。

 

主题分子动理论与统计思想

内容标准

学习要求

教学建议

1.认识分子动理论的基本观点,知道其实验依据。知道阿伏加德罗常数的意义。

1.知道物体是由大量分子组成的。会通过实验估测分子的大小,了解一般分子大小的数量级。

2.认识分子动理论的基本观点,了解布朗运动。知道分子的热运动与温度有关。

 

 

3.了解分子力随分子间距离变化的特点。

 

 

4.知道阿伏加德罗常数,了解它是联系微观世界和宏观世界的一个重要物理量。会用阿伏加德罗常数进行计算或估算。

1.通过实验估测油酸分子的大小,让学生体会在问题解决中如何建立模型和应用估测的方法。

 

2.通过实验,让学生认识分子动理论的基本观点,观察和讨论布朗运动,在问题讨论中学会解释布朗运动产生的原因,学会用分子动理论的基本观点解释一些实验现象。                                                                                              

3.通过相关实验、实例以及计算机模拟等手段,让学生认识分子力,知道分子力随分子间距离变化的特点。

4.通过具体事例的分析和计算,让学生体会阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的一个重要物理量。

2.了解分子运动速率的统计分布规律。认识温度是分子平均动能的标志。理解内能的概念。

1.了解分子运动速率的统计分布规律。知道气体分子的速率分布规律与温度有关。

 

 

2.知道温度的物理意义。了解摄氏温标与热力学温标,知道热力学温度与摄氏温度的关系。

3.了解分子的动能、分子的平均动能,知道温度是分子平均动能的标志。能解释为什么温度变化,分子的平均动能也随之变化。

4.知道分子势能跟物体的体积有关,了解分子势能随分子间距离变化而变化的定性规律。

5.理解内能的概念以及内能与什么因素有关。

1.通过介绍某种气体分子在一定温度下的速率分布情况,让学生了解分子运动速率的统计分布规律。通过分析某种气体分子的速率分布随温度变化的特点,让学生认识气体分子的速率分布情况与温度有关。

2.通过具体实例,让学生认识热力学温度与摄氏温度的关系,但不进行推导。

 

3.创设问题情景,让学生讨论为什么温度变化时分子的平均动能也随之变化。

 

 

4.引导学生分析分子力做功情况,认识分子势能的变化与分子间距离的变化之间的关系。可用弹簧弹性势能的变化类比分子势能的变化。

5.引导学生从微观和宏观两个方面理解内能的概念,分析内能与什么因素有关。

3.用分子动理论和统计观点解释气体压强。

能应用分子动理论和统计的观点解释气体压强产生的原因。

通过类比模拟压强的产生,帮助学生了解气体压强产生的机理,体会如何应用统计观点解释气体压强产生的原因。

4.通过调查,了解日常生活中表现统计规律的事例。

1.通过实验与分析,知道大量偶然事件的统计规律。

2.能举例说明日常生活中表现统计规律的一些事例。

1.通过投掷硬币的实验,让学生体会大量偶然事件表现出的统计规律。

2.组织学生开展相关活动,学习应用统计规律,尝试解释生活中的一些现象。

 

主题固体、液体与气体

内容标准

学习要求

教学建议

1.了解固体的微观结构。会区别晶体和非晶体,列举生活中常见的晶体和非晶体。

1.知道固体及其分类,初步了解固体的微观结构。

 

2.了解晶体与非晶体的种类、结构及其宏观特征。

 

 

3.能够区别晶体和非晶体。能列举一些生产、生活中常见的晶体和非晶体。

1.通过列举生活中的晶体与非晶体的实例,指导学生用放大镜观察一些晶体和非晶体的颗粒,增强对晶体和非晶体在外形上的感性认识。

2.通过观察对比与实验,让学生了解单晶体、多晶体以及非晶体不同的物理性质,知道各向同性与各向异性等概念。

3.通过对比石墨和金刚石晶体的结构的不同,让学生认识同一种物质微观结构不同,宏观性质可以有很大差异。

2.了解材料科学技术的有关知识及应用,体会它们的发展对人类生活和社会发展的影响。

1.初步了解半导体材料、磁性材料、超导体材料等新材料的特性及其应用。

2.了解材料科学技术的发展对人类生活和社会进步的影响。

1.应用观察、实验及多媒体动画展示等方法,让学生初步了解半导体材料、磁性材料、超导体材料等新材料的特性及其应用。

2.通过调查、收集资料、交流讨论等活动,让学生和体会材料科学技术的发展对人类生活和社会进步的影响。

3.了解液晶的微观结构。通过实例了解液晶的主要性质及其在显示技术中的应用。

1.初步了解液晶的微观结构。

 

 

 

2.初步了解液晶的主要性质及其在显示技术中的应用。

1.通过对比的方法,让学生了解液晶的微观结构,知道液晶既具有液体的流动性又具有晶体的某些各向异性,它是介于液体与晶体之间的一种过渡态。

2.引导学生查阅资料,初步了解液晶的光学、磁学和电学等性质,以及液晶在显示技术中的应用,关注新材料的发明与应用。

4.通过实验,观察液体的表面张力现象,解释表面张力产生的原因,交流讨论日常生活中表面张力现象的实例。

1.通过实验,观察液体的表面张力现象。

2.能运用分子力的知识简单解释表面张力产生的原因。

 

 

3.能列举并解释日常生活中表面张力现象的实例。

1.让学生动手实验,观察液体的表面张力现象。

2.通过多媒体演示液体表面层与液体内部的分子分布情况,启发学生分析表面层中的分子力与液体内部的分子力的差别,运用分子力的知识简单解释表面张力产生的原因。

3.引导学生交流、讨论、解释日常生活中表面张力现象的实例。

5.通过实验,了解气体实验定律,知道理想气体模型。用分子动理论和统计观点解释气体压强和气体实验定律。

1.通过实验,探究一定质量的气体压强、温度和体积之间的关系,理解气体实验定律。知道气体实验定律的适用范围。能运用气体实验定律分析计算有关的问题。

2.能用分子动理论和统计的观点简单解释气体压强和气体实验定律。

3.知道理想气体模型。

1.让学生经历探究气体实验定律的实验过程,学习研究物理问题的方法。通过具体实例,让学生会应用气体实验定律进行分析和计算。

 

 

 

2.通过模拟实验、多媒体等手段,引导学生用分子动理论和统计的观点解释气体压强和气体实验定律。

3.对于理想气体模型,不能仅停留在知道什么是理想气体,而应让学生体会物理模型的建立在解决物理问题中的重要意义。

6.知道饱和汽、未饱和汽和饱和气压。了解相对湿度。举例说明空气的相对湿度对人的生活和植物生长的影响。

1.知道饱和汽、未饱和汽和饱和气压的含义。能简单描述饱和状态下液体分子和蒸汽分子的动态平衡过程。

2.知道饱和气压与什么因素有关。

3.初步了解相对湿度的含义。

 

 

4.知道空气的相对湿度对人的生活和植物生长的影响,并能举例说明。

1.从微观的角度让学生了解什么是汽液之间的动态平衡。

 

 

 

2.对饱和气压的教学,重点是让学生弄清楚它跟温度和体积的关系。

3.通过实例分析,让学生初步了解相对湿度概念。通过实物展示和演示,让学生知道干湿泡湿度计的简单原理,了解常见的湿度计。

4.让学生讨论、交流说出不同湿度下自己的感受,举例说明空气的相对湿度对人的生活和植物生长的影响。

 

主题热力学定律与能量守恒

内容标准

学习要求

教学建议

1.通过有关史实,了解热力学第一定律和能量守恒定律的发现过程。体会科学探索中的挫折和失败对科学发现的意义。

知道热力学第一定律和能量守恒定律的发现过程的史实,体会科学探索中的挫折和失败对科学发现的意义。

通过介绍热力学第一定律和能量守恒定律发现的过程,让学生领略自然界的奇妙,体会科学家们探索自然规律的艰辛,体会科学探索中的失败对科学发现的意义,学习科学家坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神。

2.认识热力学第一定律。理解能量守恒定律。用能量守恒观点解释自然现象。体会能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一。

1.知道做功和热传递是改变物体内能的两种方式。知道做功和热传递的等效性和不同点。

 

2.知道热力学第一定律的内容及其表达式,明确公式中各物理量及其正、负值代表的物理意义,并能进行简单的计算。

3.理解能量守恒定律的内容和含义。知道能的转化和守恒定律是自然界的普遍规律。能分析具体实例中各种形式的能量是如何相互转化的。

4.知道第一类永动机不可能制成的原因。

1.通过实例和实验,让学生知道做功和热传递是改变物体内能的两种方式,结合实例引导学生对比分析这两种方式,知道做功和热传递的等效性以及本质上的不同。

2.引导学生理解热力学第一定律表达式的物理意义。联系日常生活中的有关现象,组织学生讨论与交流,加深理解。

 

3.紧密结合生产、生活实际,并融合相关学科的知识,通过自然界中实际问题的讨论分析,让学生体会能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律。

 

4.通过分析具体的实例,让学生了解第一类永动机不可能制成的原因。

3.通过自然界中宏观过程的方向性,了解热力学第二定律。初步了解熵是反映系统无序程度的物理量。

1.能举出自然界中宏观过程具有方向性的实例。知道凡是与热现象有关的宏观过程都具有方向性。

2.了解热力学第二定律的两种表述。知道热力学第二定律是自然界中任何自然过程应遵循的规律。

 

3.初步了解熵的概念及熵增加原理。

1.通过各种实例,引导学生分析、总结出自然界某些宏观过程具有方向性,知道凡是与热现象有关的宏观过程都具有方向性。

2.通过介绍热力学第二定律的发现过程,结合分析有关物理现象,帮助学生加深对热力学第二定律两种表述的了解;通过讨论与交流,让学生了解这两种不同表述的等效性。

3.通过一些具体形象的实例说明有序和无序以及无序程度的增加。通过实例分析,增强学生对熵的感性认识,初步了解熵是反映系统无序程度的物理量。

 

 

主题能源与可持续发展

内容标准

学习要求

教学建议

1.认识能源和环境与人类生存的关系,知道可持续发展的重大意义。

1.了解能源和常规能源。

2.了解常规能源的储量与人类需求的矛盾。

 

3.知道可持续发展的重大意义。

1.通过具体实例,让学生了解能源和常规能源。

2.通过引导学生查阅和收集相关资料,了解常规能源的储量与人类需求的矛盾。

3.通过实例分析说明能源的利用和环境与人类生存的关系,让学生知道可持续发展的重大意义。

2.讨论能源开发和利用带来的问题及应该采取的对策。具有保护环境的意识。

1.了解能源开发和利用带来的问题,能发表自己的见解,提出解决问题的对策。

2.具有保护环境的意识。能够从可持续发展的角度认识经济发展与环境保护的关系。

1.通过事例和资料,组织学生讨论能源开发和利用所带来的社会问题,鼓励学生提出一些解决问题的对策。

 

2.通过引导学生调查、访问、查资料等多种方式,鼓励学生积极参与讨论能源的开发、消耗和环境保护等问题,培养学生环境保护及可持续发展的意识。

3.尝试估计一些厂矿、交通工具及家用电器的能源消耗。具有可持续发展的责任感和节约能源的意识。注意自然资源的循环利用。

1.能依据资料,估计一些厂矿、交通工具及家用电器的能源消耗量。

2.能举例说明自然资源的循环利用。

 

3.认识人类所面临的能源危机,知道合理利用能源和节约能源的重要性。

 

1.通过实践活动及收集资料,让学生学习估计一些厂矿、交通工具及家用电器的能源消耗量。

2.通过实例,让学生注意自然资源的循环利用,如工厂如何处理废水,使水资源得到循环利用等。

3.结合当地实际,组织学生针对节能减排等问题开展调查活动,做小型的研究课题,增强学生的社会责任感。

 

 

选修3-4       

    波动是一种常见而重要的运动形式。自20世纪初以来,随着电磁波的广泛应用和对微观世界的深入研究,与波相关的物理学内容的重要性日益突出。    在这个模块中,学生将首先通过机械波的学习认识波动的一般规律,进而学习电磁波和光。

电磁场和光现象的深入研究使物理学的探索进入了高速运动的领域,发现了不同于日常生活经验的规律,诞生了相对论。在本模块中,学生将初步接触相对论的知识,从而拓展视野,激发进一步探索科学奥秘的兴趣。

本模块是继续学习物理学和其他科学技术的基础,也是了解现代科学技术的基础。

 

主题机械振动与机械波

内容标准

学习要求

教学建议

1.通过观察和分析,理解简谐运动的特征。能用公式和图像描述简谐运动的特征。

1.理解简谐运动的定义、条件。

 

2.理解回复力的概念和简谐运动回复力的特点。

 

3.认识描述简谐运动的物理量及其意义。了解简谐运动中能量的转化。

 

 

 

4.理解简谐运动图像的物理意义。能运用图像、公式描述简谐运动。

 

 

 

 

 

5.初步了解初相和相位差概念。

1.通过演示实验,分析弹簧振子的运动情况,归纳出简谐运动的特点、产生条件。

2.通过分析弹簧振子的受力及运动情况,归纳出简谐运动回复力与位移的关系:F=-kx

3.通过分析弹簧振子在不同位置的位移、速度、回复力、加速度的大小和方向以及动能与弹性势能间的转化,归纳出简谐运动的特点为往复性、周期性、对称性,帮助学生加深对简谐运动特征的理解。

4.讲解简谐运动的公式可采用两种方法:一种方法是在实验的基础上描绘出简谐运动的位移随时间变化的振动图像,然后根据图像得出位移随时间变化的公式;另一种方法是借用参考圆,应用匀速圆周运动的知识得到简谐运动位移随时间变化的公式。

5.通过两个相同摆长的单摆振动情况的比较让学生定性了解简谐运动的初相及相位差。

2.通过实验,探究单摆的周期与摆长的关系。

1.掌握单摆及单摆做简谐运动的条件与特征。

 

 

2.会通过实验探究单摆的振动周期与摆长的关系。

1.列举多个实际的摆,从中抽象出单摆这一理想模型,证明单摆在摆动幅度足够小时可近似看成简谐运动。

2.通过实验,让学生探究单摆的周期与哪些因素有关,以及单摆的周期与摆长的定量关系,学会用图像法处理数据,分析得出结论。

3.知道单摆周期与摆长、重力加速度的关系。会用单摆测定重力加速度。

1.知道单摆的周期公式。

 

2.会用单摆测定重力加速度。

1.单摆的周期公式可以直接告知学生,不要求推导。

2.通过实验,让学生学习如何用单摆测定重力加速度,学会用公式法和图像法处理数据得出结论。

4.通过实验,认识受迫振动的特点。了解产生共振的条件以及在技术上的应用。

1.通过实验,了解受迫振动的特点。

 

2.了解共振特点及其在生产和生活实际中常见的应用。

1.做好受迫振动与自由振动的演示实验,指导学生对实验现象进行观察分析,了解受迫振动的特点。

2.通过实验使学生明确,共振是受迫振动的一个特例,以及共振产生的条件。通过实例,让学生了解生产和生活中共振的应用与防止。

 

5.通过观察,认识波是振动传播的形式和能量传播的形式。能区别横波和纵波。能用图像描述横波。理解波速、波长和频率(周期)的关系。

1.知道机械波的形成条件,理解机械波的形成过程。

2.知道横波,知道波峰和波谷;知道纵波,知道疏部和密部。能区别横波和纵波。

3.了解波是振动和能量传播的形式。

 

4.理解波长、频率和波速的物理意义以及它们之间的关系,并会应用这一关系式进行分析、计算。

5.理解波图像的物理意义,明确它与质点振动图像的区别与联系。能运用简谐横波的图像解决简单的实际问题。

1.通过实验和多媒体手段,让学生充分认识波的形成的条件和过程。

2.通过实验,让学生从振动方向和传播方向的关系来区别横波和纵波。

3.通过水波、声波的传播实例,让学生了解波在传递振动的同时也在不断地向外传输能量。

4.从波形图上显示的波的空间周期性,引出波长的概念。通过列举声波在不同介质中声速不同,告知学生波速是由介质本身的性质决定的。

5.通过实验和多媒体手段,引导学生理解波的图像的物理意义。

6.了解惠更斯原理,能用其分析波的反射和折射。

1.了解惠更斯原理。

 

 

 

 

2.能用惠更斯原理分析波的反射和折射。

1.通过演示实验,帮助学生建立起球面波、平面波、波线等概念,并了解子波的形成过程,通过让学生动手用尺规画出各种波面图,了解惠更斯原理。

2.在用惠更斯原理解析反射定律和折射定律时,引导学生作出界面上形成的子波波面图是认识的关键。

7.通过实验,认识波的干涉现象、衍射现象。

1.通过实验,了解波的衍射现象,知道波发生明显衍射现象的条件。知道衍射是波特有的现象。

2.知道波的叠加原理。了解波的干涉现象。知道产生稳定干涉现象的条件。知道干涉是波特有的现象。

1.有关波的衍射条件,只需说明障碍物或孔的大小尺寸小于波长或与波长差不多,不必作理论上的分析解释。

2.借助多种教学手段, 帮助学生形象、直观地了解干涉现象,知道产生稳定干涉现象的条件。

 

8.通过实验感受多普勒效应。解释多普勒效应产生的原因。列举多普勒效应的应用实例。

1.通过实验,感受多普勒效应。

2.会解释多普勒效应产生的原因。

 

 

 

3.了解多普勒效应的应用。

1.通过实验或观看视频,让学生感受多普勒效应。

2.解释多普勒效应的关键是让学生知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别。借助恰当的教学手段,帮助学生形象、直观地认识多普勒效应。

3.多普勒效应在现代科技和生产、生活中有广泛的应用,可引导学生通过查找资料,开阔眼界,引起兴趣。

 

 

主题电磁振荡与电磁波

内容标准

学习要求

教学建议

1.初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想以及在物理学发展史上的意义。

1.初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本要点。

 

 

2.了解科学探究中猜想假设和运用数学工具进行推理论证对物理学发展的意义,感受物理学和谐与简单之美。

1.对麦克斯韦电磁场理论,只要求学生定性了解:变化的电场周围会产生磁场,变化的磁场周围会产生电场。

2.适当介绍麦克斯韦继承前人的研究成果、提出合理的假设、建立电磁场理论的史实,以及该理论对科学发展的重要意义,让学生在学习过程中体会科学思想和科学方法。

2.了解电磁波的产生。通过电磁波体会电磁场的物质性。

 

1.了解LC电路的振荡过程。

2.了解LC电路的振荡周期和频率与电感L和电容C的定性关系。

3.感受电磁波的存在,体会电磁场的物质性。

1.通过比较机械振动与电磁振荡,帮助学生了解电磁振荡的过程。

2.通过实验,让学生定性了解LC回路的周期和频率与电感L和电容C的关系。

3.通过微波炉能加热食物等实例说明电磁波具有能量,让学生体会电磁场的物质性。

3.了解电磁波的发射、传播和接收。

了解电磁波的发射、传播和接收。

通过实验,让学生了解开放电路、调制与调谐。

4.通过实例认识电磁波谱,知道光是电磁波。

 

 

 

1.知道光是电磁波以及电磁波在真空中的传播速度。

 

 

2.了解电磁波谱,知道电磁波谱中的各种波按频率(或波长)大小排列的顺序。

3.了解电磁波的周期、频率、波长和波速以及它们之间的关系。

1.通过介绍麦克斯韦对光的预言以及赫兹的验证实验,让学生知道光是电磁波,了解电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度。

2.通过列举生活实例,让学生了解电磁波谱中各种波的频率(或波长)的大小。

3.通过电磁波与机械波的类比,让学生了解电磁波的周期、频率、波长和波速以及它们之间的关系。

5.了解电磁波的应用和在科技、经济、社会发展中的作用。

1.了解无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线的主要作用。

2.了解电磁波对科技、经济和社会发展的重要作用。了解电磁污染,有防护电磁污染的意识。

1.引导学生通过列表的方式归纳整理出电磁波谱中各个波段电磁波的主要作用。

2.联系学生生活实际,让学生体会电磁波对生产、科技和日常生活的影响。让学生通过查阅有关电磁波应用的资料,开阔视野。

 

主题

内容标准

学习要求

教学建议

1.通过实验,理解光的折射定律。

1.通过实验,理解光的折射定律。

 

 

2.认识折射率的含义。知道折射率等于光在真空中的速度与在介质中的速度之比。

3.会用折射定律公式分析、解释、计算有关问题。

1.通过实验,引导学生研究入射角与折射角的关系,在得出结论有困难时,引导学生探究入射角的正弦与折射角的正弦的比值特点。

2.通过不同介质折射率的比较,让学生理解折射率与介质的特性有关,它反映了介质对光的偏折本领。

 

3.通过实例分析,帮助学生用折射定律公式分析、解释与光的折射有关的实际问题。

2.测定材料的折射率。

会测定玻璃的折射率。

通过分组实验,让学生用“插针法”等测出玻璃砖的折射率。可引导学生思考、讨论测量介质折射率的其他方法。

3.认识光的全反射现象。初步了解光导纤维的工作原理和光纤在生产、生活中的应用。认识光纤技术对经济社会生活的重大影响。

1.知道全反射现象。

2.知道光密介质和光疏介质,知道临界角和全反射的条件。

3.初步了解光导纤维的工作原理,了解光导纤维的结构特点以及光纤技术在生产、生活中的应用,体会光纤技术对经济、社会、生活的重大影响。

1.通过实验以及自然界有关现象的观察,让学生认识全反射现象。

2.引导学生推导光由介质射向真空时的临界角。

3.组织学生查阅资料,从而了解光纤技术的发展及其对经济、社会、生活的重大影响。

4.观察光的干涉、衍射和偏振现象。知道产生干涉、衍射现象的条件。用双缝干涉实验测定光的波长。

1.知道光的干涉现象。

 

 

2.会用双缝干涉实验测量光的波长。

3.知道光的衍射现象及产生明显衍射的条件。

4.知道光的偏振现象,知道光波是横波。了解光的偏振现象的应用。

1.通过实验,让学生了解光的干涉现象,知道光的干涉条件和光双缝干涉的规律。

2.让学生学会用双缝干涉实验测量光的波长。

3.通过实验,让学生知道光的衍射现象以及产生明显衍射的条件。

4.通过实验,让学生了解光的偏振现象,知道光波是横波。让学生应用偏振片观察偏振现象,组织学生收集资料,了解光的偏振现象的应用。

5.了解激光的特性和应用。用激光观察全息照相。

1.了解激光的特性和应用。

2.用激光观察全息照相。

 

1.通过实验和实例,让学生了解激光的特性和应用。

2.让学生用激光观察全息照相,感受科学的神奇。

 

 

主题相对论

内容标准

学习要求

教学建议

1.知道狭义相对论的实验基础、基本原理和主要结论。

1.知道狭义相对论的实验基础和两个基本原理。

 

 

2.知道“同时”的相对性、长度的相对性(运动的物体的长度收缩)、时间间隔的相对性(运动的时钟变慢)。

3.初步了解相对论速度变换公式,了解相对论质量公式和质量与能量的关系。

1.通过介绍迈克尔孙—莫雷实验,让学生知道狭义相对论的实验基础和两个基本原理:狭义相对性原理和光速不变原理。

2.在介绍狭义相对论的主要结论时,以运动的时钟变慢作为示例,从狭义相对论的基本原理出发,经过简单的数学知识以及逻辑推理得出。对 狭义相对论的其他结论,学生只要弄清其含义。

2.了解经典时空观与相对论时空观的主要区别。体会相对论的建立对人类认识世界的影响。

1.了解相对论时空观与经典时空观的主要区别。

 

 

 

2.了解相对论的建立对人类认识世界的影响。

1.通过实例分析,让学生了解:经典物理的时空观,认为时间和空间与物体的运动状态无关,而相对论时空观则认为时间和空间与物体的运动状态相关。

2.通过分析,让学生了解经典时空观与相对论时空观的主要区别,体会人类认识世界过程中观念的变革和所遵从的认识规律,渗透科学价值观和科学方法的教育。

3.初步了解广义相对论的几个主要观点以及主要观测证据。

了解惯性系和非惯性系。

初步了解广义相对性原理和等效原理。初步了解从广义相对论基本原理推出的一些结论以及相关的天文观测的证据。

 

引导学生开展讨论并积极思考,激发学生的学习兴趣,例如,知道为什么物体在均匀引力场中的运动规律和匀加速运动参照系中的运动规律是等效的。同时引导学生通过阅读相关科普文章、观看影视资料,对自己感兴趣的问题展开探究、撰写小论文,在班级或小组进行交流讨论。

4.关注宇宙学研究的新进展。

初步了解有关宇宙的一些科普常识。关注宇宙学研究的新进展。

让学生通过阅读书刊和上网收集资料、学生间交流等形式来关注宇宙学研究的最新进展。

 

 

选修 3-5

    自20世纪初以来,与微观粒子相关的物理学研究取得了长足的进展,奠定了今天的高新技术的物理学基础。

    在本模块中,学生将学习关于原子、原子核等微观粒子的初步知识。这是了解现代科学技术的基础,也是继续学习物理学以及相关科学技术的基础。

    历史上,对于电磁波、原子结构的认识,典型地展示了人类认识自然规律的科学方法;而对于微观粒子的波粒二象性的认识,则表现了人类直接经验的局限性。在本模块的学习中,要注意体会其中的科学方法、科学思想,感受科学的和谐美。

动量守恒定律是自然界的基本守恒定律之一,是研究微观粒子所必需的知识,要在学习原子结构和原子核的内容之前学习它。

主题1  碰撞与动量守恒

内容标准

学习要求

教学建议

 1.探究物体弹性碰撞的一些特点。知道弹性碰撞和非弹性碰撞。

 1.能建立碰撞的理想模型,知道此类相互作用的特点。

 

2.通过探究认识弹性碰撞的一些特点,知道弹性碰撞和非弹性碰撞。

 1.引导学生观察生活中的各种碰撞现象,并分析、归纳其中的共同特点,建立碰撞的理想模型。

 2.让学生经历同一直线上的碰撞实验的探究过程,指导学生对实验数据进行分析处理,建立弹性碰撞的理想模型,尝试对碰撞进行分类,知道弹性碰撞与非弹性碰撞的特点。

 2.通过实验,理解动量和动量守恒定律。能用动量守恒定律定量分析一维碰撞问题。知道动量守恒定律的普遍意义。

 1.理解动量和冲量的概念。理解动量定理。会用动量定理分析计算有关问题。

 

2.理解动量守恒定律。

 

 

 

3.能用动量守恒定律定量解决一维碰撞及反冲运动等力学问题。能用动量守恒定律和机械能守恒定律解决一维的弹性碰撞问题。

4.知道动量守恒定律的普遍意义。

 1.通过实验和生活现象的分析归纳,帮助学生理解动量是物体相互作用中客观存在的守恒量。通过实例,让学生应用动量定理分析计算有关问题。

 2.通过实验,让学生理解动量守恒的条件,利用牛顿定律分析简单的物体相互作用过程,帮助学生理解动量守恒定律,注意其表达式是矢量式。

 3.通过具体实例分析,引导学生应用动量守恒定律解决一维碰撞及反冲运动等力学问题。可以通过组织学生在课外制作“水火箭”等,激发学生探究物理问题的兴趣。

4.用科普影片或其他媒体资料,让学生了解在牛顿定律不适用的微观、高速等领域,动量守恒定律仍能适用。

 3.通过物理学中的守恒定律,体会自然界的和谐与统一。

 知道物理学中的各种守恒定律是科学美的典型表现,体会自然界的和谐与统一。

 

 引导学生回顾机械能守恒、能量守恒、电荷守恒和动量守恒等自然规律,从而体会自然界和谐与统一。引导学生阅读、交流上述守恒定律的发现历史,感受科学发展的艰辛历程,充分意识到自然界是有规律的,自然规律是可以被认识并加以利用的。

 

主题原子结构

内容标准

学习要求

教学建议

1.了解人类探索原子结构的历史以及有关经典实验。

1.了解人类探索原子结构的历程,感受科学精神和科学方法的精髓。

 

2.知道卢瑟福的粒子散射实验,了解实验的原理、现象以及对现象的分析推理过程。

 

 

3.了解原子的核式结构模型。

1.引导学生搜集有关人类探索原子结构的史料,了解每一次对原子结构认识的进步的实验事实依据、推理和结论,感受科学精神和科学方法的精髓。

 2.通过α粒子散射实验装置的介绍,让学生了解实验的原理。可以通过“深度撞击”等事例让学生领会用“弹头”打入待研究的物体是研究物体内部构造的常规方法之一,注意培养学生对实验结果合理猜想和分析论证的能力。

 3.通过分析,让学生了解原子核式结构模型的具体内容。

2.通过对氢原子光谱的分析,了解原子的能级结构。

 1.了解光谱的基本知识,知道原子光谱是线状光谱。

 

2.知道经典电磁理论在描述原子核外电子运动时的困难。

 

3.知道能级概念;了解氢原子的能级;知道原子能级跃迁时发射或吸收光子的频率公式,并能进行简单计算。

1.通过实验和挂图等教学手段,让学生了解连续光谱和线状光谱,知道原子光谱是线状光谱。

 2.引导学生讨论经典电磁理论与已知事实的两点矛盾。引导学生分析玻尔理论的内容,了解它的成功之处和局限性。

 3.以氢原子为例介绍能级图,并以能级图为基础,帮助学生了解能级结构、量子数、跃迁等概念。可以简单介绍氢原子能级公式,让学生了解原子光谱与原子能级跃迁的对应关系。

 

主题原子核

内容标准

学习要求

教学建议

 1. 知道原子核的组成。知道放射性和原子核的衰变。会用半衰期描述衰变的速度,知道半衰期的统计意义。

 1.知道原子核的组成,了解人类探索原子核组成的过程与方法。

 

 

2.知道放射性,知道天然放射现象中三种射线的基本特性。

3. 了解原子核的衰变,知道原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。

 4.了解半衰期的概念、特征和统计意义,能计算关于半衰期的简单问题。

1.通过介绍质子和中子的发现过程,让学生了解科学家研究原子核结构的思路、方法。并通过史实让学生了解人类对原子核变化规律的认识是从天然放射现象开始的。

2.在介绍或引导学生阅读相关资料的基础上,指导学生应用列表的方式认识各种放射线的本质和特性。

3.通过具体实例,启发学生分析得出原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。

4.可以应用剩余原子核数量随时间减少的图像来帮助学生了解半衰期的概念、衰变的时间规律以及衰变快慢的含义。用类比法让学生知道统计规律仅在统计样本数量足够大时才有效。

 2.了解放射性同位素的应用。知道射线的危害和防护。

1.了解放射性同位素的应用。

 

2.知道射线的危害和防护。

1.通过实例,让学生认识放射性同位素。引导学生收集、交流相关资料,了解放射性同位素的应用。

2.引导学生联系生活实际进行调查,了解生活中射线的危害和防护的方法。

 3.知道核力的性质。能简单解释轻核与重核内中子数、质子数具有不同比例的原因。会根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程。

1.知道核力是核子间的相互作用,知道核力作用的两大特征。

 

 

2.能简单解释轻核与重核内中子数、质子数具有不同比例的原因。

 3.会根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程。  

 1.引导、启发学生发现原子核的稳定需要核力,学习估算相邻质子间的库仑斥力,知道核力是一种强相互作用,在原子核外没有任何表现,它是短程力。

 2.可以通过核素图,让学生尝试解释核子数越大的重核内的中子数与质子数的比越大。

 3.通过联系已有知识和具体实例,让学生知道原子核反应都遵循质量数守恒和电荷守恒的规律,掌握核反应方程式的写法。

 4.认识原子核的结合能。知道裂变反应和聚变反应。关注受控聚变反应研究的进展。

 1.知道原子核的结合能和平均结合能概念。

 

2.知道裂变反应和聚变反应。

 

3.了解受控核聚变反应作为一种新型能源的优点及其可利用前景,关注受控聚变反应研究的进展。

1.用功能关系,帮助学生了解结合能的概念。通过爱因斯坦质能方程,让学生了解核能是非常巨大的。

2.通过适当的教学媒体手段,让学生直观地了解裂变反应和聚变反应,知道它们都能释放巨大的能量。

3.从释放能量大小、燃料的获得以及环保等方面,帮助学生了解受控核聚变反应作为一种新型能源的优点及其可利用前景。引导学生上网搜索我国受控核聚变研究的最新进展,了解这方面国际上的发展状况。

 5.知道链式反应的发生条件。了解裂变反应堆的工作原理,了解常用裂变反应堆的类型。知道核电站的工作模式。

 1.知道链式反应的概念、产生原因和发生条件,知道临界体积。

 

2.知道反应堆是一种可控链式反应的装置,知道减速剂、控制棒的作用。

 3.知道核电站的工作模式。

 1.通过链式反应的示意图,让学生了解链式反应的概念、产生原因。简介链式反应的发生条件和临界体积的概念。

 2.引导学生查找有关反应堆类型的资料,通过阅读和交流了解减速剂、控制棒的作用。

 3.引导学生查找有关核电站的资料,通过阅读和交流了解核电站的一般工作模式。

 6.通过核能的利用,思考科学技术与社会的关系。

 通过核能的利用,思考科学技术与社会的关系。

 通过介绍我国和世界先进国家核能利用的情况,让学生感受科学技术发展对社会发展的巨大贡献;通过对放射线的危害、核废料与核泄漏、核武器等知识的介绍,让学生认识科学技术应用的双刃剑。

7.初步了解恒星的演化。初步了解粒子物理学的基础知识。

 

 1.初步了解恒星的演化。

 

 

2.初步了解粒子物理学的基础知识。

1.通过引导学生观看《宇宙与人》等科普影片或其他媒体资料,让学生初步了解恒星演化的过程。

2.通过引导学生阅读有关资料,了解粒子物理学的基础知识,知道粒子有强子、轻子和媒介子三类,强子是由夸克组成的;知道夸克有六种,分别带有e/3或2e/3的电荷。

 

主题波粒二象性

内容标准

教学要求

教学建议

 1. 了解微观世界中的量子化现象。比较宏观物体和微观粒子的能量变化特点。体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。

 1.了解微观世界中的量子化现象。比较宏观物体和微观粒子的能量变化特点。

 

2.体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。

 

 1.通过宏观物体机械能和氢原子能级的对比,让学生了解能量量子化的现象和跃迁式的能量变化。介绍普朗克对黑体辐射现象的研究,以及其他微观世界里的量子化现象,让学生知道微观世界中普遍存在量子化现象。

2.通过引导学生回顾已知的科学事实,让学生初步了解微观能量的量子化虽然不同于人们的常识经验,但确实是符合科学事实的。通过列举半导体电子科技、激光技术、新材料技术等大多数高新技术都是直接建立在量子论基础上的,让学生进一步体会量子论的正确性,体会它的建立和完善深化了人们对于物质世界的认识。

2.通过实验了解光电效应。知道爱因斯坦光电效应方程及其意义。

 

 1.了解光电效应,知道光电效应实验的有关现象,知道饱和光电流、极限频率和遏止电压等;知道光的经典理论在解释这些现象的困难。

 2.知道光子、光子能量和逸出功的概念;知道爱因斯坦光电效应方程,知道它的物理意义,并能用它进行简单计算。

 1.通过实验,让学生了解光电效应,知道光电效应实验的主要现象和饱和光电流、极限频率和遏止电压等概念。简单介绍经典物理关于光强的概念和光能量的基本规律,让学生初步了解光电效应的实验现象与经典理论的冲突。

 

2.通过介绍普朗克对黑体辐射现象的研究,结合光电效应的实验现象,以及爱因斯坦的观点,让学生逐步建立光子的概念,了解光子能量的计算公式以及逸出功的概念,认识爱因斯坦光电效应方程。

3.了解康普顿效应。

 初步了解康普顿效应,知道光子不仅具有能量,而且具有动量。

 通过简单介绍康普顿效应和他的解释,让学生知道光子不仅具有能量,而且具有动量。可以介绍吴有训的相关工作,让学生体会科学的求实精神。

 4.根据实验说明光的波粒二象性。知道光是一种概率波。

 1.能说明光的波粒二象性的含义。

 

2.知道光是一种概率波

1.组织学生根据已有知识讨论光究竟是粒子还是波,得出光同时具有粒子性和波动性的结论。

2.通过介绍相关实验,让学生知道光是一种概率波。

 5.知道实物粒子具有波动性。知道电子云。初步了解不确定性关系。

 1.了解电子的衍射实验,知道实物粒子具有波动性;知道物质波的概念。

 2.知道电子云。

 

 

 

3.初步了解微观粒子的位置和动量间的不确定性关系。

 1.展示电子衍射图样的照片,让学生了解事实真相。

 

 

2.引导学生回顾已学过的微观世界两大特征:①运动的无规则性和几率规律;②能量量子化。在此背景下简介电子云的概念,通过图片认识不同形状的电子云。

 3.通过简单分析对微观粒子位置和动量的测量,让学生初步了解两个测量会互相影响,导致位置和动量间有不确定性关系,知道不确定性关系不是测量技术水平不够造成的,而是自然规律。

 6.通过典型事例了解人类直接经验的局限性。体会人类对世界的探究是不断深入的。

 了解人类直接经验的局限性,体会人类对物质世界的探究是不断深入的。

 引导学生回顾人类对光的本性、物质微观结构等问题探索历程中一系列的具体事例,了解人类直接经验的局限性,体会人类对物质世界的探究是不断深入的。

 

 (二)实验教学建议

     物理学是一门以实验为基础的学科,大量的物理规律是建立在实验基础之上。为培养学生实验能力,提高实验教学质量和水平,现对《考试大纲》中所列出的实验提出如下教学建议。

内容

学习要求

教学建议

实验一:研究匀变速直线运动

 

1.了解打点计时器结构,学会使用打点计时器

2.会利用实验获得的纸带研究物体的运动情况,并求出速度和加速度

3.会利用逐差法、图像法等方法处理数据

1.介绍打点计时器的构造,指导学生正确使用打点计时器。

2. 对实验中计数点的选取方法予以解释说明,强调计数与打点计时器打出的原始计时点的区别。

3. 指导学生用逐差法和v-t图像处理数据,求加速度。

实验二: 探究弹力和弹簧伸长的关系

1.探究弹力与弹簧伸长的定量关系

2.学会利用列表法、图像法、函数法处理实验数据

3.学会利用图像法判断物理量之间的关系

1.让学生自己设计实验数据的记录表格,之后再统一规范要求。

2.强调测弹簧原长时,要在弹簧竖直悬挂且处于平衡时测量;操作过程中弹簧不得超过弹性限度的范围。

3.介绍利用描点法画图像的方法,指导学生连线时让直线通过尽量多的数据点,不在直线上的点尽量对称地分布在直线两侧,偏离直线较远的点可舍去。

4.指导学生理解F-x图像与F-∆x图像的差异,明确斜率均表示弹簧的劲度系数。

实验三: 验证力的平行四边形定则

1.巩固弹簧测力计的使用和读数

2.会用力的图示法表示合力与分力

3.验证互成角度的两个共点力合成时的平行四边形定则

1.介绍本实验的实验原理,即合力与分力具有等效替换的关系。

2.引导学生规范实验操作,使两次拉橡皮条时结点重合,确保两次力的作用效果相同。

3.实验中要求学生同时记录弹簧测力计的读数及拉力方向,记录方向时应在细线正下方做两个距离较远的标记点,以减小实验误差。

4.让学生尝试仅用一只弹簧测力计完成本实验。

实验四: 验证牛顿运动定律

1.学会用控制变量法研究物理规律

2.探究加速度与力、质量的关系

3.会平衡摩擦力以减小系统误差

1.让学生明确实验中平衡摩擦力的原因和方法,及如何判断恰好平衡了摩擦力,强调平衡摩擦力时不要悬挂重物,但要连接纸带。改变小车质量时无需重新平衡摩擦。

2.实验中要求所挂重物的质量比小车质量小得多,这样才能把托盘和重物的重力视为与小车所受拉力大小相等。

3.引导学生理解将a-M关系图像转换为a-1/M图像的意义。

4.引导学生根据图像进行误差分析。

实验五:

探究动能定理

1.探究外力做功与物体动能变化的关系

2.明确实验中控制实验条件、减小实验误差的措施和方法

1.引导学生规范实验操作。

2.可介绍用橡皮筋弹射小车探究动能定理的实验方法。

3.引导学生采用列表法或图像法进行数据处理。

实验六: 验证机械能守恒定律

1.会用落体法验证机械能守恒定律

2.巩固打点计时器的使用及纸带数据的处理方法

1.要求操作中规范、正确安装和使用打点计时器,所选重物应为密度大、体积小的重锤。

2.可采用两种验证方法:

(1)选择起始点和第n点,利用表达式验证机械能是否守恒(本方法应选择1、2两点间距离接近2 mm的纸带)。

(2)任取两点计算,利用表达式

验证机械能是否守恒。

3.让学生讨论可否用计算速度。

实验七:

测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)

1.了解螺旋测微器的原理并掌握其使用方法和读数方法

2.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法

3.学会利用伏安法测电阻,知道电流表内、外接法产生的系统误差

4.会根据电阻定律来求出金属导体的电阻率

1.介绍螺旋测微器的构造和原理,指导学生正确使用及读数。

2.指导学生正确读取电表示数。

3.指导学生根据测量对象和仪表参数,正确设计电路以减小误差。

4.指导学生采用图像法或列表法计算金属导体的电阻。

5.加强实物连线的训练。

实验八: 描绘小电珠的伏安特性曲线

1.描绘小电珠的电流随它两端电压变化的曲线,并分析曲线的变化规律

2.知道滑动变阻器分压、限流接法在使用上的区别

 

1.注意本实验电路应采用电流表外接法和滑动变阻器分压式接法,并说明其原因。

2.注意实验操作的要求,让小电珠所分电压从零开始逐渐增大到额定电压。

3.指导学生正确连接实物电路,特别是滑动变阻器的分压式接法,开关闭合前应再次检查电路连接和滑片的初始位置是否正确。

4.应强调作图时两坐标轴的标度要合理,要用平滑的曲线将各数据点连接。教师要特别注意纠正学生不正确的作图方法。

5.课后可让学生讨论分析小电珠伏安曲线非直线的原因。

实验九: 测定电源的电动势和内阻

1.测定电源的电动势和内阻

2.加深对闭合电路欧姆定律的理解

1.注意说明宜选择内阻大一些的电池,并注意分析说明电压表、电流表量程的选择。

2.在实验时,电流不宜调得过大,通电时间不宜过长,以免对Er产生较大影响。

3.测出不少于6组的(IU)数据,且变化范围要大些,对数据采用公式法和图像法进行处理。

4.画图像时应使图线通过尽可能多的点,注意要剔除粗差点以减小偶然误差。为减小作图误差(等效放大定标比例),画U-I图像时,纵轴的刻度可以不从零开始,但这时图线在横轴的截距不再是短路电流,图线斜率的绝对值仍然是表示电源内阻。

5.引导学生讨论分析本实验由电路引起的系统误差。

实验十: 练习使用多用电表

1.了解多用电表的构造和原理,掌握多用电表的使用方法

2.会使用多用电表测电压、电流及电阻

3.会用多用电表分析电路故障及探索黑箱中的电学元件

1.注意引导学生观察多用电表的外观结构,认识各功能档位的测量项目及量程。

2.注意区分“机械调零”和“欧姆调零”。

3.除电阻外,实验中还可引导学生用多用电表测量电压及电流。

4.在测电阻、电压及电流之前,引导学生学会正确读数。

5.引导学生明确测量电阻的具体方法。包括如何选择欧姆档的档位(以测量时指针尽量指在中值电阻位置附近为佳);每次更换欧姆档都要进行欧姆调零;测量结果等于读出的指针示数乘以所用欧姆档的倍率等。

6.引导学生根据多用电表检测示数的不同来判断电路故障以及推断黑箱中的电学元件等。

7.让学生研究二极管的单向导电性,利用多用电表的欧姆档测二极管两个引线间的电阻,判断二极管的正负极。

实验十一:传感器的简单使用

 

1.了解传感器的工作原理和一般应用

2.认识热敏电阻、光敏电阻等敏感元器件的特性

3.体验和感受传感器使用的重要意义

1.实验一:通过测量不同温度下热敏电阻的阻值,研究热敏电阻的热敏特性。可根据实验数据作出R-t图像,进而分析得出热敏电阻的阻值随温度的变化情况。

2.实验二:通过测量不同光照情况下光敏电阻的阻值,研究光敏电阻的光敏特性,进而分析得出光敏电阻阻值随光照强度的变化情况。

3.利用光电计数器进行挡光次数的记录实验,让学生体验传感器的实际应用。

实验十二:用油膜法估测分子的大小

1.估测油酸分子的大小

2.学会间接测量微观量的原理和方法

1.解释说明实验原理,近似把单分子油膜的厚度视为油酸分子直径。

2.实验用油酸酒精溶液配制好后,不要长时间放置,以免浓度改变产生误差,油酸酒精溶液的浓度应小于1/1000为宜。痱子粉的用量不要太大,否则不易成功。

3.指导学生正确测出1滴油酸酒精溶液体积。

4.指导学生掌握正确的滴定方法,并注意当油酸液面扩散稳定后再在玻璃板上画轮廓。

5.指导学生掌握计算油酸薄膜面积的方法。

实验十三:探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度

1. 学会制作一个单摆

2.会利用单摆测量当地的重力加速度3.学会秒表的使用和读数

1.实验前,要提醒学生注意单摆的选材,强调摆线上端应夹紧在铁夹中。

2.实验中,单摆摆角不宜过大,应避免出现圆锥摆,应从平衡位置开始计时。

3.让学生明确本实验中几处减小偶然误差的方法(如:记录单摆摆动30-50次全振动的总时间,而后算出单摆周期;在数据处理时,采用多次改变摆长测出相应的周期,算出多个重力加速度值,再求出平均值)。

4.要求学生掌握用公式法和图像法处理实验数据。在介绍图像法处理实验数据时,提醒学生多次改变摆长,测量相应的周期,而后作出L-T2关系图线,再通过图线的斜率求出当地重力加速度g

实验十四:测定玻璃的折射率

1.会测定玻璃的折射率

2. 学会用插针法确定光路

1.引导学生明确实验步骤、顺序。

2.为使作图准确,应注意:玻璃砖应选用厚度、宽度稍大些的;大头针要插得竖直,且间隔要大些;入射角不宜过大或过小。

3.介绍计算折射率的方法除了可以用量角器直接测量角度之外,还可以用圆规和刻度尺作图,通过长度的测量计算出玻璃折射率。

4.引导学生讨论本实验中可能产生的系统误差问题,如讨论玻璃砖与白纸相对位置改变、玻璃砖形状改变等对折射率测量结果的影响。

实验十五:用双缝干涉测光的波长

1.观察、比较不同单色光及白光的干涉图样

2.测定单色光的波长

1.指导学生正确安装实验器材,调节各器件的高度,使光源发出的光能沿轴线到达光屏。注意分划板上的刻度线应与干涉条纹平行。

2.注意说明测量头的使用、读数方法。

3.引导学生正确采集实验数据,学会用干涉条纹的波长公式正确计算出单色光波长,为减小偶然误差可要求学生计算出多组数据求出λ的平均值。

实验十六:验证动量守恒定律

 

1.验证碰撞中的动量守恒

2.学会用间接的方法测量小球的速度

3.进一步体会系统动量守恒的条件

1.若无法开设利用气垫导轨完成一维碰撞的学生分组实验,建议利用等大小球做平抛运动完成一维碰撞分组实验来验证动量守恒定律。用气垫导轨和光电门验证两滑块组成的系统动量守恒可作为课堂演示实验。

2.让学生明确实验原理、步骤、数据处理和注意事项等。特别提醒学生注意实验中碰撞的两物体应保持水平和正碰,同时还要掌握间接测量小球速度的原理和方法。

3.介绍验证动量守恒的其他实验方案,让学生明白寻找的不变量在各种碰撞情况下都是不会改变的。

 

(三)高考总复习教学建议

 1.领悟《考试大纲》精神,把握高考复习方向

认真学习《考试大纲》《考试说明》及《课程标准》,准确理解、把握物理学科的考试范围、内容及要求。认真研究高考的试卷结构、试题特点以及知识考查的层次和具体能力要求,注意搜索使用全国卷省份每年发布的高考试卷分析以及专家报告,关注高考相关信息及政策导向,正确把握物理学科高考复习方向,提高复习的针对性和有效性。

2.加强校本教研,科学安排教学计划

各级教研部门及各校高三物理备课组应立足实际,根据学生认知规律和物理学科特点,合理、周密安排教学课时和复习进度,加强校本教研活动,针对高考试题特点和教学中出现的具体问题,有效开展专题研讨,准确把握教学内容的深度和广度,设定各阶段复习的教学目标与要求,切实做好复习教学工作。根据学情,不断改进复习教学策略,提高复习教学质量。

总复习教学计划安排参考

第一轮复习:大约需要25周时间。主要引导学生从整体上把握高中物理的基本框架结构和主干知识,明确各单元的重点、难点、易混点和考点,梳理各相关知识点之间的内在关系,熟悉各种高考题型并有针对性地随堂训练,达到当堂学习、当堂练习、当堂巩固、当堂提高的效果,避免讲、练、考脱节。针对高考必考与选考的考试内容,反映高考的基本要求、知识原理与思想方法,以夯实基础为基本追求,使学生通过本轮复习达到基础题不失分、提高题有基础的目标。

第二轮复习:大约需要10周时间。建议以专题形式进行复习教学。以物理知识间的内在联系为线索重新组合内容,使知识结构更加合理、有序。关注学生物理学科能力的提高与发展,重视以物理知识为载体的物理思想与科学方法的综合训练。题目的选择强调典型性、示范性,给出的解题方法充分关注学科的通性通法,不一味追求解题技巧。

第三轮复习:大约需要3周时间。主要进行查漏补缺,可适度安排学生自主复习,自我调整。适度模拟训练,提高考试技巧,调整考试心态,迎接高考。

3.重视基础知识教学,构建完整知识体系

高考注重考查知识点的理解、物理过程的分析,多数试题是通过知识点理解的深度、准确性、物理过程复杂程度来区分学生。高考总复习应重视物理基本概念和基本规律的复习,注意夯实知识基础。对于关键的物理概念、规律,不仅要引导考生理解概念和规律的含义,还要引导考生理解概念和规律的产生背景、事实、过程、适用条件以及相关概念和规律之间的相互联系,以问题的形式,从多角度、全方位对知识进行专题归类,有的放矢地进行复习。关注各部分知识之间的相互联系与发展,帮助考生对知识进行重组、整合、归类、辨析、总结、应用,学会建立知识框架,形成完整的知识体系,从而有机融合各部分知识,达到灵活应用知识的目的。

 

4.加强理论联系实际,提高解决问题能力

高考试题常以生产、生活、科技、环境为背景,关注当代科学技术发展的重要成果。解决实际物理问题的关键是要挖掘其物理本质,通过分析、抽象,将实际问题与头脑中已有物理模型建立联系。从对象模型(质点,单摆,点电荷等)、条件模型(光滑水平面,匀强电场,匀强磁场等)、过程模型(匀速直线运动,匀加速直线运动,匀速圆周运动、竖直平面的圆周运动、类平抛运动、简谐运动等)、物理情境(流体类模型、传送带类模型、弹簧类模型、粒子在有界磁场中偏转模型、子弹打木块模型等)等入手,把不熟悉的实际物理问题转化为熟悉的物理模型,注意知识和方法的迁移和灵活运用,提高解决实际物理问题的能力。

5.重视实验复习教学,提高物理实验能力

重视物理实验复习教学,培养学生良好的实验基本素养。要求学生能独立完成所学实验,能明确实验目的,能理解实验原理和方法,能控制实验条件;会正确使用仪器,会观察、分析实验现象,会记录、处理实验数据,并得出结论,对结论进行分析和评价。能发现问题、提出问题,并制订解决问题的方案。高考设计性实验题的素材,是在已学过的相关内容的基础上加以迁移、拓展和创新。在实验复习教学过程中,一要立足课本实验,二要关注教材中探究性实验和课题研究,三要重视演示实验和小实验,四要注意从习题中延伸的实验情景,让学生运用已学过的物理理论、实验方法去处理物理实验问题。同时,给学生以必要的分类分析与归纳指导,让学生领会掌握物理实验的设计思想。弄清楚《考试说明》中指定的每个实验的原理、器材、步骤、数据处理、误差分析等等,重视教材中出现的演示实验,特别是《考试说明》中没有明确写明的,但在《课程标准》中提出要求的一些实验。注意对实验题开放性作答方式的训练,如实验原理、实验步骤、数据处理过程、实验结论、误差分析等。

6.注重解题有效训练,提高应用数学处理物理问题的能力

高考试卷往往涉及多物体、多过程的问题分析与解答。重视考查学生应用数学处理物理问题的能力,要求学生能根据具体问题列出物理量之间的关系式,进行推导和求解,并根据结果得出物理结论;能运用几何图形、函数图像分析表达物理问题。应用数学处理物理问题,有时是数字运算,有时是符号运算,既要重视定量运算,也要重视定性和半定量的分析和推理。

7.加强选考模块的复习,注重针对性训练

高考试卷每个选考模块均有两道试题,第1小题通常为非计算题,可能是选择题,也可能是填空题,知识点覆盖面可能会比较广。第2小题通常为计算题,具有一定的难度。要加强选考模块的复习,所选的选考模块中的全部知识点都要注意复习,同时,要关注本模块以及与必考模块知识的综合应用,根据选考模块试题的难度要求及赋分特点,有针对性地进行复习和有效训练。

8.有机渗透物理方法,关注物理学史教育功能

高考试题中常涉及到许多物理方法,如:类比法、归纳法、微元法、极限法、整体与隔离法、合成与分解法、量纲分析法、理想化模型法、临界问题分析法、图像分析法等。在复习教学过程中应有机渗透物理方法,关注物理学发展过程中的重要史实,了解物理学家在科学研究过程中的科学思维方法,以及建立物理概念和发现物理规律过程中涉及的辩证思维。使学生不仅收获知识,而且还学会获取知识的方法,更重要的是受到启发从而激活创新的科学思维。

9.强化审题训练,注重解题规范

审题是一种综合能力的体现,它需要阅读、理解、分析、综合等多种能力,也包括严谨、认真、细致的态度和良好的习惯等非智力因素。审题时,应指导考生准确获取信息,理解关键词语,挖掘隐含条件,排除干扰因素,并能借助画示意图,用文字、图像和方程式等形式,将所要解决的物理问题表示出来。

解题的规范将直接影响考试成绩。物理解题过程中,层次要清楚,逻辑要缜密,语言要规范,文字要简洁。解题时要有必要的文字说明,解题中的方程式书写要规范,特别要注意书写原始式和分步列式,使用各种字母符号要规范(特别要注意使用题设符号),题目答案的表达要规范等。重视习题课和试卷讲评课,重视指导学生如何获得解答题的步骤分。

附件:【模块教学课时安排建议】

物理1

章节名称

建议课时数

第1章

绪论

撩开物理学的神秘面纱

1

第2章

运动的描述

导  入   认识运动

第1节   运动、空间和时间

1

第2节   质点和位移

2

(其中习题课1节)

第3节   速度和加速度

3

(其中习题课1节)

复习评估

2

总课时数

8

第3章

匀变速直线运动的研究

导  入   速度的变化

第1节   匀变速直线运动的规律

3

(其中习题课1节)

第2节  匀变速直线运动的实验探究

2

(其中习题课1节)

第3节   匀变速直线运动实例---自由落体运动

3

(其中实验课1节,习题课1节)

复习评估

2

总课时数

10

第4章

相互作用

导  入   奇特的力现象

第1节   重力与重心

1

第2节   形变与弹力

3

(其中实验课1节,习题课1节)

第3节   摩擦力

2

(其中习题课1节)

复习评估

2

 

总课时数

8

第5章

力与平衡

导  入   感悟平衡之美

第1节   力的合成

3

(其中实验课1节,习题课1节)

第2节   力的分解

2

(其中习题课1节)

第3节   力的平衡

2

(其中习题课1节)

第4节   平衡条件的应用

2

(其中习题课1节)

复习评估

2

总课时数

11

 

 

 

第6章

力与运动

导  入   跨越时空的对话

第1节   牛顿第一定律

1

第2节   牛顿第二定律

5

(其中实验课2节,习题课1节)

第3节   牛顿第三定律

1

第4节   超重与失重

2

(其中习题课1节)

复习评估

3

总课时数

12

 

 

物理2

 

章节名称

建议课时数

 

第1章

功和功率

导  入   神奇的机械

第1节   机械功

2

(其中习题课1节)

 

第2节   功和能

1

 

第3节   功率

3

(其中习题课2节)

 

第4节   人与机械

1

 

复习评估

2

 

总课时数

9

 

第2章

能的转化与守恒

导  入   从水车到核电站

第1节   动能的改变

4

(其中实验课2节,习题课1节)

 

第2节   势能的改变

2

(其中习题课1节)

 

第3节   能量守恒定律

3

(其中实验课1节,习题课1节)

 

第4节   能源与可持续发展

1

 

复习评估

2

 

总课时数

12

 

第3章

抛体运动

导  入   更准、更远

第1节   运动的合成与分解

2

(其中习题课1节)

 

第2节   竖直方向上的抛体运动

2

(其中习题课1节)

 

第3节   平抛运动

4

(其中实验课2节,习题课1节)

 

第4节   斜抛运动

1

 

复习评估

2

 

总课时数

11

 

第4章

匀速圆周运动

导  入   身边的圆周运动

第1节   匀速圆周运动快慢的描述

1

 

第2节   向心力与向心加速度

2

(其中习题课1节)

 

第3节   向心力的实例分析

3

 

第4节   离心运动

1

 

复习评估

2

 

总课时数

9

 

第5章

万有引力定律及其应用

导  入   从嫦娥奔月到“阿波罗”上天

第1节   万有引力定律及引力常量的测定

2

(其中习题课1节)

 

第2节   万有引力定律的应用

4

 

第3节   人类对太空的不懈追求

1

 

复习评估

2

 

总课时数

9

 

第6章

相对论与量子论初步

导  入   迈入新世界

第1节   高速世界

1

 

第2节   量子世界

1

 

复习评估

1

 

总课时数

3

 

 

 

 

 

选修1-1

章节名称

建议课时数

第1章

静电与静电场

导  入   雷电与琥珀

第1节   认识静电

1

第2节   电荷间的相互作用

2

(其中习题课1节)

第3节   电场及其描述

2

(其中习题课1节)

第4节  趋利弊害—静电的利用与防止

1

复习评估

2

总课时数

8

第2章

磁及其应用

导  入   从海龟到指南针

第1节   磁性与磁场

1

第2节   磁场的描述与磁通量

1

第3节   电生磁的探索及价值

1

第4节   磁的应用及其意义

1

主题研讨  人类对电磁现象及其规律的认识

1

复习评估

2

总课时数

7

第3章

打开电磁学的大门

导  入   安培的思考

第1节   磁场中的通电导线

2

第2节   磁场中的运动电荷

1

第3节   洛伦磁力的应用

2

复习评估

2

 

总课时数

7

第4章

揭开电磁关系的奥秘

导  入   自然界的和谐统一

第1节   磁生电的探索

1

第2节   电磁感应定律及其应用

2

第3节   电能的生产与利用

1

第4节   电和磁的完美统一

1

主题研讨  电磁技术在社会发展中的作用

1

复习评估

2

总课时数

8

第5章

家用电器与日常生活

导  入   生活的好帮手

第1节   家电的技术参数

1

第2节   家庭用电

1

第3节   从电路元件到家用电器

1

复习评估

2

总课时数

5

第6章

电磁波与信息时代

导  入   神奇的电磁波

第1节   电磁波载息传万里

1

第2节   走进信息时代

1

第3节   信息时代的电子“感官”

1

主题研讨  家用电器对日常生活的影响

1

复习评估

2

总课时数

6

 

 

 

选修3-1

章节名称

建议课时数

第1章

静电场

导  入   神奇的静电

第1节   静电现象及其微观解释

1

第2节   静电力 库仑定律

2

(其中习题课1节)

第3节   电场及其描述

2

(其中习题课1节)

第4节   电场中的导体

1

复习评估

2

总课时数

8

第2章

电势能与电势差

导  入   电场力可以做功吗

第1节   电场力做功与电势能

2

(其中习题课1节)

第2节   电势与等势面

2

(其中习题课1节)

第3节   电势差

3

(其中习题课1节)

第4节   电容器  电容

1

复习评估

2

总课时数

10

第3章

恒定电流

导  入   历史的回眸

第1节   电流

1

第2节   电阻

4

(其中实验课2节,习题课1节)

第3节   焦耳定律

2

(其中习题课1节)

第4节   串联电路和并联电路

3

(其中习题课1节)

复习评估

2

 

总课时数

12

 

第4章

闭合电路欧姆定律和逻辑电路

导  入   从闭合电路找原因

第1节   闭合电路欧姆定律

2

(其中习题课1节)

第2节   多用电表的原理与使用

3

(其中实验课1节,习题课1节)

第3节   测量电源的电动势和内电阻

3

(其中实验课1节,习题课1节)

第4节   逻辑电路与自动控制

1

复习评估

2

总课时数

11

第5章

磁场

导  入   “迷路”的信鸽

第1节   磁场

1

第2节   用磁感线描述磁场

1

第3节   磁感应强度  磁通量

2

(其中习题课1节)

第4节   磁与现代科技

1

复习评估

2

总课时数

7

第6章磁场对电流和运动电荷的作用

导  入   从奥斯特实验说起

第1节   探究磁场对电流的作用

3

(其中实验课1节,习题课1节)

第2节   磁场对运动电荷的作用

2

(其中习题课1节)

第3节   洛伦磁力的应用

2

复习评估

2

总课时数

9

 

 

选修3-2

章节名称

建议课时数

第1章

电磁感应

导  入   改变世界的线圈

第1节   磁生电的探索

1

第2节   感应电动势与电磁感应定律

2

(其中习题课1节)

第3节   电磁感应定律的应用

2

复习评估

2

总课时数

7

第2章

楞次定律和自感现象

导  入   奇异的电火花

第1节   感应电流的方向

3

(其中实验课1节,习题课1节)

第2节   自感

2

(其中习题课1节)

第3节   自感现象的应用

1

复习评估

2

总课时数

8

第3章

交变电流

导  入   两种电源

第1节   交变电流的特点

1

第2节   交变电流是怎样产生的

2

(其中习题课1节)

第3节   交流电路中的电容和电感

1

复习评估

2

 

总课时数

6

第4章

远距离输电

导  入   电如何到我家

第1节   三相交变电流

1

第2节   变压器

3

(其中实验课1节,习题课1节)

第3节   电能的远距离传输

2

(其中习题课1节)

复习评估

2

总课时数

8

 

第5章

传感器及其应用

导  入   从“芝麻开门”说起

第1节   揭开传感器的“面纱”

1

第2节   常见传感器的工作原理

2

(其中实验课1节)

第3节   大显身手的传感器

2

(其中习题课1节)

复习评估

2

总课时数

7

 

 

 

选修3-3

章节名称

建议课时数

第1章

分子动理论

导  入   走进微观世界

第1节   分子动理论的基本观点

2

(其中实验课1节)

第2节   气体分子运动与压强

2

第3节   温度与内能

1

复习评估

2

总课时数

7

第2章

固体

导  入   从古陶瓷到纳米技术

第1节   晶体和非晶体

2

第2节   固体的微观结构

1

第3节   材料科技与人类文明

1

复习评估

2

总课时数

6

第3章

液体

导  入   神奇的液体表面

第1节   液体的表面张力

1

第2节   毛细现象

1

第3节   液晶

1

复习评估

2

 

总课时数

5

第4章

气体

导  入   从天气预报谈起

第1节   气体实验定律

4

(其中实验课2节,习题课1节)

第2节   气体实验定律的微观解释

1

第3节   饱和汽

1

第4节   湿度

1

复习评估

2

总课时数

9

 

第5章

热力学定律

导  入   水车和水泵

第1节   热力学第一定律

1

第2节   能量的转化与守恒

1

第3节   热力学第二定律

1

第4节   熵——无序程度的量度

1

复习评估

2

总课时数

6

第6章

能源与可持续发展

导  入   谢谢你,太阳

第1节   能源、环境与人类生存

1

第2节   能源的开发与环境保护

1

复习评估

1

 

总课时数

3

 

 

选修3-4

章节名称

建议课时数

第1章

机械振动

导  入   从我国古代的“鱼洗”说起

第1节   简谐运动

1

第2节   振动的描述

2

(其中习题课1节)

第3节   单摆

3

(其中实验课1节,习题课1节)

第4节   生活中的振动

1

复习评估

2

总课时数

9

第2章

机械波

导  入   身边的波

第1节   波的形成和描述

2

(其中习题课1节)

第2节   波的反射和折射

1

第3节   波的干涉和衍射

2

第4节   多普勒效应及其应用

1

复习评估

2

总课时数

8

第3章

电磁波

导  入   无处不在的电磁波

第1节   电磁波的产生

1

第2节   电磁波的发射、传播和接收

1

第3节   电磁波的应用及防护

1

复习评估

2

 

总课时数

5

第4章

光的折射与全反射

导  入   美妙的彩虹

第1节   光的折射定律

3

(其中实验课1节,习题课1节)

第2节   光的全反射

2

(其中习题课1节)

第3节   光导纤维及其应用

2

复习评估

2

总课时数

9

 

第5章

光的

干涉  衍射  偏振

 

导  入   从五彩斑斓的肥皂泡说起

第1节   光的干涉

3

(其中实验课1节,习题课1节)

第2节   光的衍射

1

第3节   光的偏振

1

第4节   激光与全息照相

1

复习评估

2

总课时数

8

第6章

相对论与天体物理

 

导  入   从双生子佯谬谈起

第1节   牛顿眼中的世界

1

第2节   爱因斯坦眼中的世界

1

第3节   广义相对论初步

1

第4节   探索宇宙

1

复习评估

2

总课时数

6

 

 

选修3-5

章节名称

建议课时数

第1章

动量守恒研究

导  入   从天体到微粒的碰撞

第1节   动量定理

3

(其中习题课1节)

第2节   动量守恒定律

3

(其中实验课1节,习题课1节)

第3节  科学探究——一维弹性碰撞

3

(其中习题课2节)

复习评估

2

总课时数

11

第2章

原子结构

导  入   从一幅图片说起

第1节   电子的发现与汤姆孙模型

1

第2节  原子的核式结构模型

1

第3节  玻尔的原子模型

2

(其中习题课1节)

第4节  氢原子光谱与能级结构

2

(其中习题课1节)

复习评估

2

总课时数

8

第3章

原子核与放射性

导  入   打开原子核物理的大门

第1节   原子核结构

1

第2节   原子核衰变及半衰期

2

(其中习题课1节)

第3节   放射性的应用与防护

1

复习评估

2

 

总课时数

6

第4章

核能

导  入   熟悉而又陌生的核能

第1节   核力与核能

2

(其中习题课1节)

第2节   核裂变

1

第3节   核聚变

2

(其中习题课1节)

第4节   核能的利用与环境保护

1

复习评估

2

总课时数

8

 

第5章

波与粒子

导  入   奇异的微观世界

第1节   光电效应

2

(其中习题课1节)

第2节   康普顿效应

1

第3节   实物粒子的波粒二象性

1

第4节  “基本粒子”与恒星演化

1

复习评估

2

总课时数

7

 

 

                                           

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