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1、在学生心中构建靖江市斜桥中学 夏桂钱物理学科这张物理学科这张基于对高中物理教学的思考与实践问题：你是如何熟悉校园的问题：你是如何熟悉校园的靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学桩基与网点桩基与网点桩基桩基A A桩基桩基D D桩基桩基E E桩基桩基C CText桩基桩基B B靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学立桩基立桩基经典力学大厦经典力学理论伽利略力学发现亚里士多德观点否否定定万有引力常量牛顿牛顿三大定律万有引力定律卡文迪许G=6.6710-11Nm2/kg开普勒天空力法第谷天体观测自然哲学原理笛卡尔等在数学上的发现嫦娥奔月牛 顿 大 炮靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学经 典 电 磁 学 高 楼摩擦起电公元前60
2、0年左右立桩基立桩基磁石、指南针（司南）公元前475年电磁电流磁效应奥斯特公元1820年磁电电磁感应定律法拉弟公元1831年建立电磁场理论麦克斯韦 公元1865年证明电磁波存在赫兹公元1888年手机电视马可尼发明电报公元1898年靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学立桩基立桩基综 合 大 厦统 计 物 理 学热力学光学靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学找思维过程的一致性找思维过程的一致性伽利略力学发现伽利略力学发现开普勒天空立法开普勒天空立法牛顿经典力学牛顿经典力学理论理论勒维烈发现海王星勒维烈发现海王星“嫦娥奔月嫦娥奔月”的实的实现现奥斯特（电奥斯特（电磁）磁）法拉第（磁法拉第（磁电）电）麦克斯韦电磁场理
3、论麦克斯韦电磁场理论赫兹证实电磁波存在赫兹证实电磁波存在无线电技术的应用无线电技术的应用实践实践再实践再实践理论理论靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学找思维过程的一致性找思维过程的一致性天地月亮为什么不落地月亮为什么不落地苹果为什么落地苹果为什么落地伽利略观点：不管轻重物体落地时一样快物体自由落，轻重无快慢。共享九点八，你我都一样。靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学找思维过程的一致性找思维过程的一致性天地富兰克林富兰克林（电学开山鼻祖）举手向天攫雷电莱顿瓶莱顿瓶世界第一个被人工电打着的人世界第一个被人工电打着的人库仑定律库仑定律伏打电池伏打电池穆申布勒克天上的雷电和实验室摩擦带电一回事吗？靖江市斜桥中学靖
4、江市斜桥中学找思维过程的一致性找思维过程的一致性原子模型不是汤姆孙先生描绘的那个西瓜倒是哥白尼描绘的太阳系正像牛顿发现天上和地上一样，我们又发现太阳系和原子内部一个样卢卢瑟瑟福福靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学科学笑话科学笑话避雷针避雷针“陛下，这避雷针可真是一件有用的东西” “那就把针的尖头改为圆球形的，反正不能照富兰克林那个样子。自古以来，圆就表示完美无缺！“可圆的不如尖的能引电啊！ “我命令，明天起把全国避雷针都拆掉”科学是不分国界的 “我是国王，我说圆的好，就是圆的好”“身为皇家学会会长，替反革命说话，不顾国家荣誉。只有两条路选择：要么以你的名义发表声明，避雷针制成球形合理，要么就撤掉你的
5、会长职务”英英.乔治三世乔治三世靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学科学故事科学故事“走的人里也有人是能听懂先生的理论的，但是他们说，现在还没有人用实验找到电磁波，所以就不相信，不愿意听了。”法拉第法拉第-麦克斯韦麦克斯韦-赫兹赫兹两位实验物理学家与一位理论物理学家巧妙的两位实验物理学家与一位理论物理学家巧妙的配合终于完成了这个伟大的发现配合终于完成了这个伟大的发现电磁波电磁波 先生的理论我能听懂，太完美和谐了，简直是一门自然科学发明电子管的弗莱明“会发现的，理论总是要超前一步的，牛顿1687年公布万有引力，据此理论，勒维烈1846年（过了159年）才找到海王星”麦克斯韦靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学结
6、网点结网点经典力学大厦经典力学大厦经典电磁学高楼经典电磁学高楼综合大厦综合大厦普朗克爱因斯坦威廉汤姆逊黑体辐射量子物理学光的速度相对论科学大厦基本完成明朗的天空有两朵小小的，令人不安的乌云靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学讲方法规律的相似性讲方法规律的相似性 (为什么为什么什么是什么是)/t p=F/s表示单位面积内受到压力的大小 表示转动的快慢 表示重力场强度大小g=G/m靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学讲方法规律的相似性讲方法规律的相似性 (为什么为什么什么是什么是)电势差U电场强度E电容C电流强度磁感应强度B表示电场的能的性质（与零势点选取有关）表示电场的能的性质（与零势点选取无关）表示电容器容纳
7、电荷的本领表示磁场强弱和方向电势表示电场的强弱和方向表示电流的强弱靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学物体在重力场中受重力物体在重力场中受重力电荷在电场中受电场力。电荷在电场中受电场力。G=mgF=qEg反映重力场中力的性质反映重力场中力的性质E反映电场中力的性质映电场中力的性质 重力的方向总是竖直向下重力的方向总是竖直向下正电荷所力的方向与电场线的方向一致正电荷所力的方向与电场线的方向一致讲方法规律的相似性讲方法规律的相似性(通过类比落实具体到抽象的过渡通过类比落实具体到抽象的过渡)靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学W=Gh 重力做功与高度差有关WAB=qUAB电场力做功与电势差有关高度差h决定重力对物体
8、做功多少电势差UAB决定电场力对电荷做功多少做功做功重力做功正功物体下降负功物体被举高了电场力做功正功负功沿电场线方向移动正电荷逆电场线方向移动负电荷沿电场线方向移动负电荷逆电场线方向移动正电荷讲方法规律的相似性讲方法规律的相似性(通过类比落实具体到抽象的过渡通过类比落实具体到抽象的过渡)靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学功功能能关关系系只受重力正功重力势能减少，动能增加负功重力势能增加，动能减少电场力做功正功电势能减少，动能增加负功电势能增加，动能减少h=EpG等势面等高线同一高度平移重力不做功等势面上移动电荷电场力不做功讲方法规律的相似性讲方法规律的相似性(通过类比落实具体到抽象的过渡通过类比落
9、实具体到抽象的过渡) = Ep电q靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学当驱动力的频率等于系统当驱动力的频率等于系统的固有频率时，振动的振幅最大的固有频率时，振动的振幅最大讲方法规律的相似性讲方法规律的相似性(通过对比揭示形似中不同的本质通过对比揭示形似中不同的本质)靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学随温度升高，各种波长的辐射强度都增加，随温度升高，各种波长的辐射强度都增加，辐射强度的最大值向波长较短的方向移动辐射强度的最大值向波长较短的方向移动。讲方法规律的相似性讲方法规律的相似性(通过对比揭示形似中不同的本质通过对比揭示形似中不同的本质)靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学电源输出功率与外电路电阻变化关系电源输出
10、功率与外电路电阻变化关系当当R=r时，有最大输出功率时，有最大输出功率 Pm=4rE2讲方法规律的相似性讲方法规律的相似性(通过对比揭示形似中不同的本质通过对比揭示形似中不同的本质)靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学当驱动力的频率等于系统当驱动力的频率等于系统的固有频率时的固有频率时,振动的振幅最大振动的振幅最大随温度升高，各种波长的辐射随温度升高，各种波长的辐射强度都增加，辐射强度的最大强度都增加，辐射强度的最大值向波长较短的方向移动值向波长较短的方向移动。电源输出功率与外电路电阻变电源输出功率与外电路电阻变化关系，当化关系，当R=r时，有最大输时，有最大输出功率出功率 Pm=4rE2讲方法规律的
11、相似性讲方法规律的相似性(通过对比揭示形似中不同的本质通过对比揭示形似中不同的本质)靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学作用点性质相互影响作用效果大小相等，方向相反，作用同一直线上作用在一个物体上作用在两个不同物体上不一定相同一定相同一个力的产生、变化、消失，不一定影响另一个力两个力同存、同变、同失使一个物体平衡两个物体各有各的作用效果讲方法规律的相似性讲方法规律的相似性(通过对比揭示形似中不同的本质通过对比揭示形似中不同的本质)靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学求知识内容的简化求知识内容的简化（利用形象助长记忆）（利用形象助长记忆） 光芒四射光芒四射（正点电荷的场强） 万箭穿心万箭穿心 （正点电荷的场强）
12、（等量异种电荷的场强）藕断丝连藕断丝连（等量同种电荷的场强）背道而驰背道而驰（带电平行金属板间的场强）齐头并进齐头并进火光四溅火光四溅（点电荷与带电平板间的场强）靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学求知识内容的简化求知识内容的简化万有引力与航天万有引力与航天建立建立一一种模型：质点绕另一质点的匀速圆周运动种模型：质点绕另一质点的匀速圆周运动抓住抓住两两条思路：条思路：1、mg=G R2Mm（中心天体表面或附近）2、万有引力提供向心力G =r2Mmmr2G = mr2Mmrv2G = mrr2MmT242靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学求知识内容的简化求知识内容的简化电场电场掌握掌握一一个基本规律个基本规律
13、理解理解两两个基本概念个基本概念F=k r2q1q2E=F/q E=k r2 QE=U/d库仑定律库仑定律场强场强E电势电势=Ep/q靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学场强方向和电荷受力方向的关系场强方向和电荷受力方向的关系场强方向与电势降落方向的关系场强方向与电势降落方向的关系电场力做功与电势差的关系电场力做功与电势差的关系明确明确三三个重要关系个重要关系熟悉熟悉四四个重要应用个重要应用求知识内容的简化求知识内容的简化电场电场静电平衡静电平衡电容器电容器带电粒子在电场中的加速带电粒子在电场中的加速带电粒子在电场中的偏转带电粒子在电场中的偏转靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学求知识内容的简化求知识内容的简
14、化恒定电流一一个电路分析（识别电路连接）个电路分析（识别电路连接） 两两个概念个概念电流强度电流强度电动势电动势三三个关系个关系路端电压变化与外电阻变化的关系路端电压变化与外电阻变化的关系输出功率与外电阻变化的关系输出功率与外电阻变化的关系电源效率与外电阻变化的关系电源效率与外电阻变化的关系四四个定律个定律欧姆定律欧姆定律电阻定律电阻定律焦耳定律焦耳定律闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学求知识内容的简化求知识内容的简化磁场一种场一种场磁场磁场两种力（左手定则）两种力（左手定则）安培力安培力 F安安=BIL洛伦兹力洛伦兹力 F洛洛=Bqv三种比较三种比较电场电场E与磁感
15、强度与磁感强度B电场线与磁感线电场线与磁感线带电粒子在电场与磁场中运动的比较带电粒子在电场与磁场中运动的比较靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学求知识内容的简化求知识内容的简化磁场磁场F洛洛=Bqv四个公式四个公式F安安=BILR=mv/BqT=2m/Bq五个应用五个应用质谱仪质谱仪回旋加速器回旋加速器速度选择器速度选择器磁流体发电机磁流体发电机磁电式电表磁电式电表靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学汤姆森模型卢瑟福模型波尔模型电子的发现粒子散射氢光谱实验实验基础基础三种三种模型模型粒粒子子散散射射不能解释粒子散射实验原原子子的的稳稳定定性性不能解释氢光谱不能解释其它原子光谱存在存在困惑困惑求知识内容的简化求
16、知识内容的简化靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学物物理理学学史史上上三三个个汤汤姆姆孙孙科学大厦基本完成，晴朗天空飘来两朵乌云最先打开通向基本粒子物理学大门证实微观粒子具有波动性JJ.ThomsonW.ThomsonGP.Thomson求知识内容的简化求知识内容的简化靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学19世世纪纪自自然然科科学学三三大大发发现现恩恩格格斯斯达达 尔尔 文文 进进 化化 论论细细 胞胞 学学 说（施莱登说（施莱登.施旺）施旺）能能 量量 守守 恒恒 和和 转转 化化 定定 律律( )求知识内容的简化求知识内容的简化靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学19世世纪纪末末物物理理学学的的三三大大发发现现1
17、895年 X射线发现-伦琴1896年 天然放射性现象贝克勒尔1897年 电子的发现JJ.汤姆逊求知识内容的简化求知识内容的简化靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学狭义相对论的狭义相对论的两个基本假设两个基本假设麦克斯韦电磁场麦克斯韦电磁场理论两个核心内容理论两个核心内容2、光速不变原理、光速不变原理2、变化的电场产生磁场变化的电场产生磁场1、狭义相对性原理、狭义相对性原理1、变化的磁场产生电场、变化的磁场产生电场求知识内容的简化求知识内容的简化靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学粒子性粒子性波动性波动性光光光光的的反反射射光光的的折折射射光光的的衍衍射射光光的的干干涉涉光光的的偏偏振振光电效应光电效应康普顿效应康普顿效应求知识内容的简化求知识内容的简化靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学波动性波动性粒子性粒子性实物粒子实物粒子电子衍射实验电子衍射实验动量守恒动量守恒能量守恒能量守恒求知识内容的简化求知识内容的简化靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学粒子性波动性光光的反射光的折射光的衍射光的干涉光的偏振光电效应康普顿效应波动性粒子性实物粒子电子衍射实验动量守恒能量守恒p=h_德布罗意波长德布罗意波长求知识内容的简化求知识内容的简化靖江市斜桥中学靖江市斜桥中学
