高中物理内容标准必修知识讲解

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1、高中物理内容标准,东北师大物理学院 侯恕,学科定位,物理学是一门基础自然科学，它所研究的是物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法。随着人类对物质世界认识的深入，物理学一方面带动了科学和技术的发展，另一方面，推动了文化、经济和社会的发展。经典物理学奠定了两次工业革命的基础；近代物理学推动了信息技术、新材料技术、新能源技术、航空航天技术、生物技术等的迅速发展，继而推动了人类社会的变化。,课程结构框图 ：,物理选修模块,物理共同必修模块,经历匀变速直线运动的实验研究过程，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。,通过实验，探究加速度与物

2、体质量、物体受力的关系。理解牛顿运动定律，能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。,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。,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。,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。,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。,初步了解经典时空观和相对论时空观，知道相对论的建立对人类认识世界的影响

3、。,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们对于物质世界的认识。,机械能和能源,（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。 例1 分析物体移动的方向与力的方向不在一条直线上时力所做的功。 例2 分析汽车发动机的功率一定时，牵引力与速度的关系。,（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。,例3 用打点计时器或光电计时器探究恒力做功与物体动能变化的关系。 例4 从牛顿第二定律导出动能定理。,（3）理解重力势能。知道重力势能的变化与重

4、力做功的关系。 （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。 （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。 （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。,2活动建议 （1）设计实验，测量人在某种运动中的功率。 （2）通过查找资料、访问有关部门，收集汽车刹车距离与车速关系的数据，尝试用动能定理进行解释。,（二）抛体运动与圆周运动,1内容标准 （1）会用运动合成与分解的方法分析抛体运动。 例1 分别以物体在水平方向和竖直

5、方向的位移为横坐标和纵坐标，描绘做抛体运动的物体的轨迹。 （2）会描述匀速圆周运动。知道向心加速度。 （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。 例2 估测自行车拐弯时受到的向心力。 （4）关注抛体运动和圆周运动的规律与日常生活的联系。,2活动建议 （1）通过查找资料，对比实际弹道的形状与抛物线的差异，尝试做出解释。 （2）调查公路拐弯处的倾斜情况或铁路拐弯处两条铁轨的高度差异。,（三）经典力学的成就与局限性,（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。 例1 通过用万有

6、引力定律发现未知天体的事实，说明科学定律对人类认识世界的作用。 （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。 （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。 （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。,（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。 例2 了解经典力学对航天技术发展的重大贡献。 例3 了解重物下落与天体运动的多样性与统一性，知道万有引力定律对科学发展所起的重要作用。 （6）体会科学研究方法

7、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。,2活动建议,（1）观看有关人造地球卫星、航天飞机、空间站的录像片。 （2）收集我国和世界航天事业发展历史和前景的资料，写出调查报告。,选修模块,选修课程是在共同必修的基础上为满足学生的学习需求而设计的。在选修课程中既考虑了学生的基本学习需求，又为学生的进一步发展提供了空间；既为学生设计了适合其兴趣爱好和能力倾向的不同模块，又考虑了不同模块的相互联系和共同要求。 本选修课程由10个模块组成，其中选修11、选修12 侧重物理学与社会科学和人文学科的融合，强调物理学对人类文明的影响；选修21、选修22、选修23 侧重从技术应用的

8、角度展示物理学，强调物理学的应用和实践；选修31、选修32、选修33、选修34、选修35在注重物理学的应用和社会意义的同时，较系统地介绍物理学内容，进一步强调物理学的研究思想和方法。,选修11,本模块是选修模块。 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

9、过程，了解这些知识产生的历史背景及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。,本模块划分为以下三个二级主题： 电磁现象与规律 电磁技术与社会发展 家用电器与日常生活,（一）电磁现象与规律,1. 内容标准 （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。 （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。 例1 用电场线描绘两个等量异种点电荷周围的电场。 例2 用磁感线描绘通电直导线周围的磁场。 （3） 了解奥斯特、安培等科学家

10、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。 例3 简述奥斯特实验对揭示电磁规律的重要作用。,（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。 例4 观察阴极射线在磁场中的偏转。 例5 初步了解显像管的工作原理。 （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。 （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。,2. 活动建议 对比

11、万有引力定律与库仑定律，讨论自然规律的多样性和统一性。,（二）电磁技术与社会发展,1. 内容标准 （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。 例1 阐述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。 例2 收集爱迪生与电有关的技术发明资料。 例3 简述电话对人们生活方式、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。 例4 对比热机和电动机的工作原理，讨论从热机到电动机的技术变革对工业发展所起的作用。 （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。 例5 知道温

12、度传感器具有将温度信号转变为电信号的作用。 （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。 例6 讨论通信技术的发展对人类生活方式的影响。 （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。 例7 举例说明电磁波的应用对人类生活产生的正面和负面影响。,2. 活动建议,（1）收集资料，举办以“科学、技术与社会”为主题的研讨会或展览。 （2）调查并讨论手机的使用是否会对人体造成不良影响。,（三）家用电器与日常生活,1. 内容标准 （1） 初步了解常见家用电器的

13、基本工作原理，能根据说明书正确使用家用电器。 例1 通过观察、查阅资料，了解微波炉的结构和工作原理，能根据说明书正确使用微波炉。 例2 通过观察、查阅资料，了解录音机的结构和工作原理，能根据说明书正确使用录音机。 （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。 例3 阅读洗衣机说明书，知道其技术参数的含义。,（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。 （4） 了解家庭电路和安全用电知识，具有安全用电意识。,2. 活动建议 （1）从资源利用、环境保护和社会发展角度，讨论电器不断更新和废

14、旧电器处理等问题。 （2）参观商场，收集不同品牌、型号洗衣机资料，讨论怎样选购洗衣机。,选修模块选修1-2,本模块是选修模块。 热现象是人类较早深入研究的一种物理现象；热机的发明和广泛使用开始了人类社会的工业化进程。在当代，能源的利用与资源、环境问题息息相关，是关系到可持续发展的重大问题。 本模块涉及热现象及其规律、热与生活、能源与社会发展。本模块以能量的使用为主线。学生在学习物理学基础知识和方法的同时，认识科学技术与社会发展的互动关系；由此引发的人类思维、生产方式、生活方式的变革；思索科学、技术与社会协调发展的关系；培养可持续发展的意识。 本模块划分为以下三个二级主题： 热现象与规律 热与生

15、活 能源与社会发展,（一）热现象与规律,1. 内容标准 （1） 了解分子动理论的基本观点，列举有关实验证据。用分子动理论和统计观点认识温度、气体压强和内能。 例1 观察并解释布朗运动。 （2） 了解热力学第一定律。知道能量守恒是自然界普遍遵从的基本规律。 （3） 通过自然界中热传导的方向性等事例，初步了解热力学第二定律，初步了解熵是描述系统无序程度的物理量。 例2 尝试用生活中的事例说明热力学第二定律。 （4） 能运用热力学第一、第二定律解释自然界中能量的转化、转移以及方向性问题。 例3 讨论第一类永动机和第二类永动机。,2. 活动建议,（1）进行实验，估测油酸分子大小。 （2）利用因特网收集

16、图片和文字资料，讨论永动机不能“永动”的原因。,（二）热与生活,1. 内容标准 （1） 举例说明人们利用内能的不同方式。 例1 了解太阳能供电、供热的不同方式。初步了解家用太阳能热水器的新技术。 （2） 认识热机的能量转化与守恒问题。通过能量守恒以及能量转化和转移的方向性，认识提高热机效率的重要性。 例2 了解汽车运行时能量的转化与守恒问题。 （3）了解家用电器制冷设备的基本原理，尝试根据技术参数和家庭需要合理选购家用电器，能根据说明书正确使用家用电器。 例3 了解空调机的技术参数，能根据需要合理选用。 例4 知道破坏臭氧层的原因与后果，了解人类为保护臭氧层所做的努力。,2. 活动建议,（1） 参观商场，收集不同品牌、型号空调机的资料，讨论怎样合理选购空调器。 （2） 讨论汽车的广泛使用所带来的社会问题。,（三）能源与社会发展,1内容标准 （1） 认识蒸汽机的发明和应用对人类开发和利用能源所产生的影响。初步了解第一次工业革命，认识热机的广泛使用对科学、社会发展以及人类生活方式转变所起的作用。 例1 知道瓦特蒸汽机的特点，讨论蒸汽机的应用、发展和创新对物