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人教版高中物理新教材简介 人民教育出版社物理室 人民教育出版社课程教材研究所物理课程教材研究开发中心 总主编张大昌 编著 人教版高中物理新教材简介 人民教育出版社物理室 新旧教科书对比教材体系结构设计 人民教育出版社物理室 课标教材 第一章运动的描述第二章匀变速直线运动的研究第三章相互作用第四章牛顿运动定律第五章曲线运动第六章万有引力与航天第七章机械能守恒定律 现行教材 第一章力第二章直线运动第三章牛顿运动定律第四章物体的平衡第五章曲线运动第六章万有引力定律第七章机械能 必修1 必修2 人民教育出版社物理室 课标教材 电磁学热学力学 机械振动 机械波 光电磁学 电磁波 相对论简介力学 动量 原子物理 3 1 3 2 3 3 3 4 3 5 现行教材 力学 机械振动 机械波 热学电磁学光学近代物理初步 人教版高中物理教科书 编写思想 人民教育出版社物理室 一 落实新课程的理念二 体现科学探究的精神三 做教师的好帮手 共同必修 物理1 物理2 人民教育出版社物理室 注重力学基础性知识的学习 注重概念的科学性 规律的准确性 理论的严谨性 技能的规范性 注重实验观察能力与逻辑思维能力的综合培养 新课程实施中的问题出在哪里 人民教育出版社物理室 形式主义是目前推进新课程的主要障碍之一 重结果 轻过程 的现象影响 三维 目标的落实 落实三维课程目标的前提 人民教育出版社物理室 学懂物理学 落实三维课程目标的前提 人民教育出版社物理室 如何把 过程 的设计落实到对学生学习行为的设计上来 教科书中栏目的设计 人民教育出版社物理室 科学漫步 思考与讨论 演示 实验 做一做 说一说 STS 旁批 科学足迹 人教版高中物理新教材简介 人民教育出版社物理室 新旧教科书对比优化物理规律的教学 第二章匀变速直线运动的研究 人民教育出版社物理室 新旧教材内容不同处理的对比分析 教材内容框架结构的设计 第二章教材框架结构的设计 人民教育出版社物理室 匀变速直线运动的位移与时间的关系 匀变速直线运动的位移与速度的关系 自由落体运动 匀变速直线运动的速度与时间的关系 伽利略对自由落体运动的研究 实验 探究小车速度随时间变化的规律 一个教学中的实验 一个历史上的实验 匀变速直线运动 数学演绎 速度公式 人民教育出版社物理室 现行教材速度公式的处理 v v v v v0 at 匀变速直线运动 科学过程 从特殊到一般的科学方法 人民教育出版社物理室 进行实验忠实记录小车在重物牵引下运动的时间与对应速度的数据 处理数据作出速度与时间关系的图象 匀变速直线运动 科学过程 从特殊到一般的科学方法 人民教育出版社物理室 分析发现存在v t图象是一条倾斜直线的一种运动 论证发现v t图象所代表的运动是加速度不变的运动 给出匀变速直线运动的定义 匀变速直线运动 科学过程 从特殊到一般的科学方法 人民教育出版社物理室 结论通过图象一般性地研究得出 v v0 at 把运动的描述与运动的成因分清楚 匀变速直线运动 数学演绎 位移公式 人民教育出版社物理室 现行教材位移公式的处理 v v v v v0t 匀变速直线运动 科学探究 位移公式 改变学习方式 人民教育出版社物理室 位移公式 改变学习方式 人民教育出版社物理室 匀变速直线运动 科学探究 位移公式 改变学习方式 人民教育出版社物理室 x v0t 教学的目标之一应关注得出公式的过程 人教版高中物理新教材简介 人民教育出版社物理室 新旧教科书对比优化物理概念的教学 第七章机械能守恒定律 人民教育出版社物理室 新旧教材内容不同处理的对比分析 教材内容框架结构的设计 第七章教材框架结构的设计 人民教育出版社物理室 功率 功 追寻守恒量 探究弹性势能的表达式 机械能守恒定律 重力势能 能量守恒定律与能源 实验 探究功与速度变化的关系 动能和动能定理 功能关系 实验 验证机械能守恒定律 第七章教材框架结构的设计 人民教育出版社物理室 功率 功 追寻守恒量 探究弹性势能的表达式 机械能守恒定律 重力势能 能量守恒定律与能源 实验 探究功与速度变化的关系 动能和动能定理 功能关系 实验 验证机械能守恒定律 追寻守恒量 科学价值观 人民教育出版社物理室 以往教学引入能量概念的教学线索及特点 特点 容易让人感到 定义 功 是为了定义 能 先有功的概念 才会有能量的概念 而事实不是这样 定义功的概念并给出功的表达式 一个物体能对外做功 就说它具有能 举例说明 做功伴随着能量的变化 进而得出 功是能量变化的量度 人民教育出版社物理室 追寻守恒量 科学价值观 人民教育出版社物理室 新教科书引入能量概念的教学线索及特点 科学概念的力量在于它具有解释和概括一大类自然现象的能力 在这方面能量概念的作用十分独特 由伽利略理想实验引入能量概念 给出动能 势能的定性含义 用牛顿动力学的语言描述伽利略理想实验不完整 把守恒思想的渗透贯穿于能量学习的全过程 追寻守恒量 科学价值观 人民教育出版社物理室 追寻守恒量 科学价值观 人民教育出版社物理室 科学家们一直在关注自然现象之间的普遍联系 1801年戴维发现电流的化学效应 电和化学的联系 1820年奥斯特发现电流的磁效应 电和磁的联系 1821年塞贝克发现温差电现象 热和电的联系 1831年法拉第发现电磁感应现象 电和磁的联系 1840年焦耳发现电流的热效应 电和热的联系 1842年迈尔表述了能量守恒定律 并计算出热功当量的数值 力和热的联系 1843年焦耳测定了热功当量的数值 力和热的联系 1847年亥姆霍兹在理论上概括和总结能量守恒定律 第七章教材框架结构的设计 人民教育出版社物理室 功率 功 追寻守恒量 探究弹性势能的表达式 机械能守恒定律 重力势能 能量守恒定律与能源 实验 探究功与速度变化的关系 动能和动能定理 功能关系 实验 验证机械能守恒定律 功 功率 科学知识 人民教育出版社物理室 功的概念起源于早期工业革命的需要 即比较蒸汽机效益的办法 功的重要意义在于它可以决定能量的变化 强调功与能量变化的联系 第七章教材框架结构的设计 人民教育出版社物理室 功率 功 追寻守恒量 探究弹性势能的表达式 机械能守恒定律 重力势能 能量守恒定律与能源 实验 探究功与速度变化的关系 动能和动能定理 功能关系 实验 验证机械能守恒定律 功和能 教学线索及特点 人民教育出版社物理室 通过四个实例讲解 功是能量转化的量度 运动员举重做了多少功 就有多少化学能转化为重物的重力势能 压缩的弹簧对小球做了多少功 就有多少弹性势能转化为动能 机车拉着列车加速 牵引力对列车做了多少功 就有多少内能转化为机械能 起重机提升重物 钢绳的拉力对重物做了多少功 就有多少电能转化为机械能 特点 功是能量转化的量度 是作为事实提出的普遍性结论 原教科书 动能和动能定理 教学线索及特点 人民教育出版社物理室 根据 飞机牵引力做了多少功 飞机的动能就增加多少 来确定动能表达式 推导得出 确定动能的表达式 把上述表达式的结论称为动能定理 特点 动能的表达式 是由 功是能量转化的量度 的结论演绎得来的 重力势能 教学线索及特点 人民教育出版社物理室 根据重力的功确定重力势能表达式为mgh 说明重力做功和物体势能变化的关系 说明重力做功跟路径无关 特点 重力势能的表达式 是由 功是能量转化的量度 的结论演绎得来的 重力势能 科学过程 理性思维 人民教育出版社物理室 重力做功跟路径无关 证明后得出结论 为什么讨论重力做功的特点 理性思维 重力势能 科学过程 理性思维 人民教育出版社物理室 定义重力势能Ep mgh 原因是mgh这个物理量的特殊意义在于它一方面与重力所做的功密切相关 另一方面它随高度的变化而变化 恰与势能的基本特征一致 概括得出重力做的功与重力势能的关系WG Ep1 Ep2 重力势能 科学过程 理性思维 人民教育出版社物理室 说明重力势能的大小具有相对性 势能属于系统所共有 特点 重力做的功和重力势能的关系 是学生第一次接触到的功能关系的例子 功能关系的知识从此开始渗透 探究弹性势能的表达式 科学过程 理性思维 人民教育出版社物理室 1 弹性势能的表达式可能与哪几个物理量有关 弹力与重力的变化规律不一样 弹性势能与重力势能的表达式很可能也不一样 探究弹性势能的表达式 科学过程 理性思维 人民教育出版社物理室 2 弹簧的弹性势能与拉力所做的功有什么关系 3 怎样计算拉力所做的功 探究弹性势能的表达式 科学过程 理性思维 人民教育出版社物理室 类比重力与重力势能的关系 明确弹性势能表达式取决于弹力做功的表达式 对弹力做功的表达式进行理论探究 特点 弹簧的弹力做功也跟路径无关 用相同的思路分析弹力做的功跟弹性势能的关系 对功能关系的知识进行了一次巩固和拓展 实验 探究功与物体速度变化的关系 科学过程 理性思维 人民教育出版社物理室 物体动能的变化只能决定于外力的功 由于物体因具有速度而获动能 所以寻求表达式必须分析外力功与物体速度变化关系 实验 探究功与物体速度变化的关系 科学过程 理性思维 人民教育出版社物理室 橡皮筋法 重力法 通过改变力获得成倍数的功 通过改变位移获得变化的功 实验 探究功与物体速度变化的关系 科学过程 理性思维 人民教育出版社物理室 实验方案设计 橡皮筋法 重力法 实验 探究功与物体速度变化的关系 科学过程 理性思维 人民教育出版社物理室 思路 用1条 2条 3条 橡皮筋弹射小车 得到对应的几个速度 用打点计时器 作出W v图象 数据处理 W v W v2 W v3 W 实验 探究功与速度变化的关系 科学过程 理性思维 人民教育出版社物理室 背景 已知重力做的功跟重力势能 弹力做的功跟弹性势能的变化关系 若不考虑势能 外力对物体做功产生什么效果 实验探究后初步得出 外力对静止物体做的功跟物体获得速度的二次方成正比 动能和动能定理 科学过程 理性思维 人民教育出版社物理室 理论推导 分析 就是我们寻求的动能表达式 称为动能定理 特点 把动能表达式和动能定理捆绑在一起提出来 比较符合逻辑 也印证了实验探究的结果 它是功能关系的又一次渗透 动能和动能定理 科学过程 理性思维 人民教育出版社物理室 直接经验与逻辑分析缺一不可 人的认识不是直线式的 将实验探究的思路和成果转化成一个理论性课题 人教版高中物理新教材简介 人民教育出版社物理室 新旧教科书对比优化理性思维的训练 曲线运动速度方向 科学过程 理性思维 人民教育出版社物理室 原教材曲线运动速度方向的教学设计 列举旋转砂轮上的火星 旋转雨伞上的水滴沿圆周切线飞出的事例 得出结论 做曲线运动的质点经过某位置的速度方向 在曲线过这点的切线方向上 讲解有关例题 布置有关习题 曲线运动速度方向 科学过程 理性思维 人民教育出版社物理室 曲线运动速度方向 科学过程 理性思维 人民教育出版社物理室 新教材曲线运动速度方向的教学设计 观察砂轮上的火星 链球运动员投掷链球的照片 提出问题 怎样确定做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向 演示实验 通过钢球在具有任意曲线形状的导轨内的运动 说明曲线运动某点的速度方向跟曲线相切 把 过程 的设计落实到对学生学习行为的设计上来 曲线运动速度方向 科学过程 理性思维 人民教育出版社物理室 钢珠由轨道的一端滚入 在轨道的束缚下按轨道的形状做曲线运动 在轨道的出口A处放一张白纸 蘸有墨水的钢珠离开轨道后在白纸上留下一条运动的痕迹 它记录了钢珠在A点的运动方向 取去一段短轨道 钢珠的轨道出口改在图中B处 同样的方法可以记录钢珠在轨道B点的运动方向 钢珠运动轨迹跟曲线有什么关系 曲线运动速度方向 科学过程 理性思维 人民教育出版社物理室 理论分析 渗透极限的思想 由平均速度过渡到瞬时速度 得出结论 做曲线运动的质点