《人教版物理》教材新旧比较.ashx.doc

用新课程理念备考2011年高考一、新课程的理念强调课程的三维目标知识与技能过程与方法情感、态度与价值观例：抛体运动的研究研究平抛运动的等时性过去（教学大纲）：“平抛运动（B）”过去的教材： 1. 实验结论平抛运动由两个运动叠加 2. 在两个方向上计算它的位置 3. 在两个方向上计算它的瞬时速度 4. 计算速度的大小和方向得到的是一套解决平抛运动的方法，不涉及斜抛运动研究红蜡块的运动现在（课程标准）：“会用运动合成与分解的方法分析抛体运动”新教材的思路 1. 以红蜡块的运动为例，研究解决二维运动的方法“我们看出蜡块是向右上方运动的。那么，蜡块的合运动是匀速运动吗？合运动的轨迹是直线吗？这些都不是单凭观察能够解决的。”坐标与时间的关系 x = vxt y = vyt轨迹消去t y =x速度的大小和方向 v =2. 例题：求飞机在水平方向和竖直方向的分速度。巩固以上方法。悟出的道理：相互垂直方向的运动可以分别研究，然后求它们的合运动。3. 把这个道理应用于平抛运动水平方向 F = 0， v0 = v， x = vt竖直方向F = 重力，加速度 = g，v0 = 0，y =gt2 有了x、y两个方向的坐标与时间的关系之后，轨迹 速度的大小 速度的方向4. 如果抛出时的速度不沿水平方向，那么 得到的是解决抛体运动的一般性方法例：向心加速度的方向过去：绳系石块的圆周运动石块受力指向圆心加速度也指向圆心现在：受到什么启示？ 但是没有由此得出结论，接下来研究匀速圆周的加速度的方向提倡理性思维不能忽视直接经验直接经验的作用科学的价值观和科学方法学生学过科学课程之后，将以不同的视角、不同的方法看世界提高了认识世界的能力改变学生的学习方式过去：老师讲、学生听、学生练我们希望：独立思考、同伴交流、师生互动 例：公式x = v0t +at2的得出由速度求位移老师拿来了一位往届同学所做的“探究小车的运动规律”的测量记录（见下表），表中“速度v”一行是这位同学用某种方法（方法不详）得到的物体在0、1、25几个位置的瞬时速度。原始的纸带没有保存。位置编号012345时间t/s00.10.20.30.40.5速度v/(ms-1)0.380.630.881.111.381.62以下是关于这个问题的讨论。老师：能不能根据表中的数据，用最简便的方法估算实验中小车从位置0到位置5的位移？学生A：能。可以用下面的办法估算： x 0.380.10.630.10.880.11.110.11.380.1 学生B：这个办法不好。从表中看出，小车的速度在不断增加，0.38只是0时刻的瞬时速度，以后的速度比这个数值大。用这个数值乘以0.1 s，得到的位移比实际位移要小。后面的几项也有同样的问题。 学生A：老师要求的是“估算”，这样做是可以的。 老师：你们两个人说得都有道理。这样做的确会带来一定误差，但在时间间隔比较小、精确程度要求比较低的时候，可以这样估算。 要提高估算的精确程度，可以有多种方法。其中一个方法请大家考虑：如果当初实验时时间间隔不是取0.1 s，而是取得更小些，比如0.06 s，同样用这个方法计算，误差是不是会小一些？如果取0.04 s、0.02 s 误差会怎样？ 欢迎大家发表意见。例：实验：验证机械能守恒定律过去：如何如何操作得出什么结论现在验证机械能守恒定律实验方法 所用装置如图。重物的质量用天平测出，纸带上某两点的距离等于重物下落的高度，这样就能得到重物下落过程中势能的变化。重物的速度可以用大家熟悉的方法从纸带测出，这样也就知道了它在各点的瞬时速度，从而得到它在各点的动能。比较重物在某两点的动能与势能之和，就能验证机械能是否守恒。要注意的问题 1. 重物下落过程中，除了重力外会受到哪些阻力？怎样减少这些阻力对实验的影响？2. 重物下落时，最好选择什么样的两个位置作为过程的开始和终结？3. 为了增加实验结果的可靠性，可以重复进行多次实验，还可以在一次下落中测量多个位置的速度，比较重物在这些位置上动能与势能之和。4. 实验报告中要写明这次实验的目的、原理、器材、主要实验步骤、数据的分析、结论，以及对结论可靠性的评估（包括对可能产生的误差的分析）。求瞬时速度速度的测量 利用纸带测量瞬时速度，所用的方法大家已经熟悉学过了匀变速运动的规律，并且已经知道自由落体的运动是匀变速运动，我们就可以用一个更简单、更准确的方法测量重物下落时的瞬时速度了。如果A、B、C是纸带上相邻的三个点（如图）所以 vB = 体现了：独立思考，师生互动二、关于科学探究科学探究贯穿于整个课程教学中的科学探究是课程理念的体现提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验、分析与论证、评估、交流与合作“公式x = v0t +at2的得出”、“实验：验证机械能守恒定律”都是例子，后面还有很多例子通过前人的工作了解科学探究例：量子论的建立黑体辐射的规律 19世纪，经典的力学、电磁学、统计物理学取得了极大的成就。威廉汤姆孙1900年元旦，回顾了物理学过去几百年的发展，充满自信地宣称：科学的大厦已经完成，未来的物理学家只要做些修补的工作就可以了。不过他也承认，“明朗的天空中还有两朵小小的、另人不快的乌云。” 黑体辐射经典电磁学矛盾普朗克假设推理（数学）验证科学探究不搞形式主义 “要素”不等于“环节”不追求探究的“完整性”教学中的科学探究不是新八股，科学探究没有一定的模式科学探究不一定都要做实验（反对高中科学课程的幼儿化）（并非所有科学规律都是实验事实的直接归纳）提高教学效率 例：超重和失重（课堂实录）讨论：乘电梯时的感觉看录像：在电梯中，人站在体重计上，展示电梯运动时读数的变化演示：手提测力计，下面有砝码，观察上下运动时读数的变化小结：加速运动时读数会有变化什么道理？ 可以用牛顿第二定律来研究！分析：用牛顿第二定律列方程，求解，得出定量关系讨论：各种情况下物体对支持物的压力与物体重量的关系超重和失重讨论：生活中的超重和失重、航天活动中的超重和失重演示看录像：漏水的瓶子，自由下落时不再漏水练习：解计算题另一种意见：走到电梯中去，实际测量电梯运动时读数的变化，总结规律，这才叫探究没有必要三、新课程与高考“会当凌绝顶，一览众山小”取得好成绩的前提是学好物理学新课程理念目的是学好物理（科学过程、科学方法、科学精神是物理学所固有的）独立思考是学生解题的基本条件学生在新课程中养成的自主学习能力为解题奠定了良好的基础实践意识是审题环节的基本素质例：一个题目要测量一个准确弹簧秤内弹簧的劲度，说出至少需要的器材。错误答案：砝码和刻度尺。没有知识问题，缺少实践意识。例（2004年高考全国理综试卷第25题）求加速度满足的条件 一个小圆盘静止在桌布上，位于一个方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合，如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为1，盘与桌面间的动摩擦因数为2。现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加速度的方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下，加速度a满足的条件是什么？（以g表示重力加速度）解 设圆盘质量为m，桌长为l，圆盘相对桌布、桌面的加速度分别为a1和a2，于是1mg = ma1 2mg = ma2 设圆盘离开桌布时的速度为v1，相对桌面移动了距离x1，然后又在桌面上运动了距离x2后停下，因此有v22 = 2a1x1 v22 = 2a2x2 圆盘不会从桌面掉下的条件是x1 + x2 设圆盘在桌布上运动的时间为t，这段时间内桌布相对桌面移动的距离为x，于是有（根据实际情况不难想到：桌布加速度的大小影响圆盘在桌布上的运动时间t）x =a t 2 x1 =a1 t 2 x = x1 + 解得a 本题满分：20分平均得分：3.5分难 度：0.175意识很难通过集中灌输来建立新课程的各种体验性活动有利于实践意识的形成实践活动：按图制作飞镖，抛出后观察飞镖飞行方向的变化和落地时插入泥土的方向。 实践活动：摇绳发电飞镖摇绳发电掌握科学方法是解题的必要条件新课程注重使学生掌握科学思想、科学方法例：一道高考题质子流来自质子源的质子(初速度为零)，经加速电压为 800 kV的直线加速器加速，形成电流强度为1 mA的细柱形质子流，已知质子电荷e = 1.601019 C。这束质子流每秒打到靶上的质子数为_。设质子源与靶之间的加速电场是均匀的。在质子束中，与质子源相距l和4l的两处，各取一段极短的相等长度l的质子流，其中的质子数分别为n1和n2，则n1与n2之比为 _ 。思路：质子在全过程中做匀加速运动（速度变）；在极短长度内可看为做匀速运动（速度不变）。知识：匀加速运动 v2 2al匀速运动 s vt相等长度下n与s成反比 难点：学生缺乏“变与不变”的思想高考统计：得分率0.093，主要错在后一问。多数学生不会运用“变与不变”的思想分析具体的问题。例：又一道高考题真空中速度为v = 6.4107 m/s的电子束连续射入两平行极板之间，极板长度为l = 8.010-2 m，间距d = 5.010-3 m。两极板不带电时，电子沿两极板之间的中线通过。在两极板间加50 Hz的交变电压u = U0sin t。如果所加电压的最大值U0超过某一值Uc时，开始出现以下现象：电子束有时能通过两极板；有时间断，不能通过。计算Uc(1) 求Uc的大小。(2) Uc为何值才能使通过的时间t通跟间断的时间t断之比t通:t断 = 2 : 1？方法通常指解决某个问题的程序。理解某个方法并不等于会运用这个方法。运用某一方法的前提是具有运用这种方法的意识。这种意识的建立难以通过“讲”来完成，它需要经历相应“过程”的体验。新课程重视学习的过程，让学生在自主学习的过程中总结、领悟解决问题的思路，为掌握科学的思维方法创造了基本的条件。新教材对重要方法的教学进行了系统化、结构化的处理系统化科学思想教育举例新教材中的“变与不变” 讲解：平均速度和瞬时速度渗透“极限”（P18）平均速度和瞬时速度 一般说来，物体在某一时间间隔内，运动的快慢也不一定是时时一样的，所以由（1）式求得的速度，表示的只是物体在时间间隔t内的平均快慢程度，称为平均速度（average velocity）。显然，平均速度只能粗略地描述运动的快慢。为了使描述精确些，可以把t取得小一些。物体在从t到t +t这样一个较小的时间间隔内，运动快慢的差异也就小一些。t越小，运动的描述就越精确。可以想像，如果t非常非常小，就可以认为表示的是物体在时刻t的速度，这个速度叫做瞬时速度（instantaneous velocity）。实验：测速度用平均速度代表瞬时速度（P23）用打点计时器测量瞬时速度 在图示的例子中，测量后计算得出的是D、G两点间的平均速度。如果速度变化得不很剧烈，我们又不要求很精确，用这个平均速度粗略地代表E点的瞬时速度，也未尝不可。然而，如果把包含E点在内的间隔取得小一些，例如图中的DF，那么根据D、F两点间的位移x和时间t，算出纸带在这两点间的平均速度，用这个平均速度代表纸带经过E点时的瞬时速度，就会更准确。用打点计时器测量瞬时速度讨论：已知各时刻速度，是否可以估算位移（P40）老师拿来了一位往届同学所做的“探究小车的运动规律”的测量记录（见下表），表中“速度v”一行是这位同学用某种方法（方法不详）得到的物体在0、1、25几个位置的瞬时速度。原始的纸带没有保存。位置编号012345时间t/s00.10.20.30.40.5速度v/(ms-1)0.380.630.881.111.381.62以下是关于这个问题的讨论。老师：能不能根据表中的数据，用最简便的方法估算实验中小车从位置0到位置5的位移？学生A：能。可以用下面的办法估算： x 0.380.10.630.10.880.11.110.11.380.1 由速度求位移推导：用v - t图象导出匀变速运动的位移公式（P41）做一做：通过照片估算照相机的曝光时间（P47）墙前落石从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知每块砖的平均厚度为 6 cm，拍摄到的石子位置 A 距石子起落点的竖直距离约 2 m。怎样估算这个照相机的曝光时间？石子从 A 到 B 的运动能否按匀速运动处理？探究：怎样计算变力做的功？（物理2，P16）计算变力做的功习题训练之所以受到普遍重视，甚至发展为“题海”，就是只有经历过程才能学到方法。但是，在很多情况下“题海”练习是一种盲目、杂乱、单调和简单重复的过程。如何把学生的习题训练，改进成目标科学、程序清楚、形式多样的优化过程，是摆在我们面前的一个极有实践价值和理论意义的研究课题。肤浅的、形式主义的做法不等于新课程单纯的操练不是提高考试成绩的最佳途径四、必修1、2及选修3-1、3-2教材内容的比较必修1、2教材对比（一） 、绪言内容比较旧教材：1物理学是研究物质结构和运动基本规律的学科。从时间尺度和从空间尺度看物理学的内容。2介绍物理学是自然学科的重要组成部分，物理学的研究成果和研究方法在自然领域都起了重要的作用。3物理学是现代技术的重要基础。4物理学对推动社会发展有重要作用。5怎样学好高中物理新教材：1物理学科研究的内容。2物理学与其他科学技术。3物理学与社会进步。4物理学与思维观念。5物理学的未来。旧版教材主要突出物理学的知识内容比如从时间尺度来看和从空间尺度来看物理学。（二）、章节分布比较旧教材：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。新教材：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、第七章机械能与其守恒定律。新教材将第一章内容由力改为运动的描述，是降低教学难点。初中的学生思维特点主要是形象思维，学生的对世界直观认识引入到高中物理课堂上。同时增加了第二章匀变速直线运动的研究，让学生逐渐由形象思维向抽象思维转变。（三）、课文内容比较第一章运动的描述内容旧版教材新版教材质点质点物体和质点参考系自然界的一切物体都处于永恒的运动中，参考系的选择是个重要的问题，选取得当，会使问题的研究变得简洁、方便坐标系无增加“坐标的标识x” “全球卫星定位系统”路程与位移表述为“位移与路程”表述为“路程与位移”矢量在第一章力中表述为“力既有大小，又有方向，力的合成要遵循平行四边形定则。在物理学中，像这样的物理量叫做矢量”分散在“路程与位移”、“速度的变化”、“力的合成”知识点中介绍速度速度的定义式为“”速度的定义式为“”平均速度由求出的速度，叫做变速直线运动的物体在时间t（或位移s）内的平均速度由求出的速度，表示的只是物体在时间间隔内的平均快慢程度，称为平均速度瞬时速度从A点起取一小段位移AA1，求出汽车在这段位移上的平均速度。从A点起所取的位移越小，比如取AA2、AA3等，所得的平均速度就越能较精确地描述汽车经过A点的快慢速度物体在从t到t这样一个较小的时间间隔内，运动快慢的差异也就小一些。越小，运动的描述就越精确。如果非常非常小，就可以认为表示物体在时刻t的速度，这个速度叫做瞬时速度。打点计时器在学生实验“练习使用打点计时器”在课文“第四节用打点计时器测速度”增加了作曲线“拟合”线加速度为了描述速度改变的快慢，我们引入加速度的概念为了描述物体运动速度变化的快慢这一特性，我们引入加速度的概念。课文中没有给出的定义。给出了速度在一维情况下的速度变化大小与方法。第二章匀变速直线运动的研究内容旧版教材新版教材速度随时间的变化规律直接用匀加速直线运动a的定义给出速度随时间的变化用实验数据处理的方式，拟合出速度随时间呈线性变化，再根据数学关系式的斜率与匀变速运动的加速度关系比较出加速度的含义。匀变速直线运动的位移与时间的关系根据和推论出由v-t图像与t轴围成的面积的物理意义，延伸到线性变化时面积的微元求和的过程，推论出自由落体运动根据自由落体运动的定义给出自由落体运动物理学公式伽利略对自由落体的研究作为课外阅读材料。增加了“伽利略对自由落体运动的研究”的内容。其中有逻辑推理、猜想与假说、实验验证、外推理论。第三章相互作用内容旧版教材新版教材力的分类力的分类无力的分类四种相互作用增加了四种相互作用形变的类型拉伸、弯曲、扭转形变无形变类型胡克定律学生实验中要求学生探究弹簧弹力与形变量的关系直接给出胡克定律的内容与F-x的关系摩擦力先讲滑动摩擦力后讲静摩擦力先讲静摩擦力后讲滑动摩擦力矢量合成方法平行四边形定则平行四边形定则和三角形定则第四章牛顿运动定律内容旧版教材新版教材牛顿第一定律“惯性系和非惯性系”为牛顿运动定律最后一节内容。增加笛卡尔的观点“还应该成为一个原理，它是人类整个自然观的基础”。“惯性参考系”提前到牛顿第一定律的科学漫步中。牛顿第二定律牛顿第二定律实验：探究加速度与力、质量的关系。突出实验数据处理牛顿第三定律用弹簧显示作用力与反作用力用传感器探究作用力与反作用力的关系牛顿运动定律第四章共点力平衡共点力平衡与超重失重合并为一节课文增加了“从动力学看自由落体运动”第五章曲线运动内容旧版教材新版教材曲线运动增加了演示实验“钢球离开轨道是的速度方向与轨道（曲线）有什么关系？”运动的合成和分解标题“运动的合成和分解”分速度课文中给出的V1、V2、S1、S2标题“质点在平面内的运动”分速度课文中给出VX、VY、x、y 增加“腊块运动的轨迹”平抛运动“平抛物体的运动”“抛体运动的规律”、“实验：研究平抛运动”圆周运动线速度定义式为角速度定义式为线速度定义式为角速度定义式为向心加速度用向心力演示仪得出向心力的大小计算公式，再用牛顿第二定律推论出向心加速度用数学方法推论向心加速度增加了“变速圆周运动和一般的曲线运动”增加了“航天器中的失重现象”第六章万有引力与航天内容旧版教材新版教材行星的运动增加了科学的足迹“人类对行星运动规律的认识”万有引力引力常量的测定“太阳与行星间的引力”分成“太阳对行星的引力”到“行星对太阳的引力”到“太阳与行星间的引力”增加了万有引力的地月检验人造卫星、宇宙速度人造卫星、宇宙速度选学内容“行星、恒星、星系和宇宙”增加“梦想成真”、“航天事业改变着人类生活”“经典力学的局限性”第七章机械能与其能量守恒内容旧版教材新版教材追寻守恒量守恒量的起源功阅读材料“变力的功”功率增加了“额定功率和实际功率”功率与速度纯理论化讨论力、速度、功率的关系体现生活中的物理。变速箱、齿轮、换档重力势能与动能先讲解动能、动能定理后讲重力势能先讲重力势能后讲动能、动能定理重力势能重力的功、重力势能、势能是系统所共有的。弹性势能简单给出弹性势能的定性解释定量讨论弹性势能的表达式动能、动能定理功和能的转化关系、动能定理的理论推导过程。动能定理表述“合力所做的功等于物体动能的变化”“实验“探究功与速度变化的关系”、动能定理的理论推导过程动能定理表述“力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化”实验与能量守恒机械能守恒定律机械能守恒定律“实验：验证机械能守恒定律”能量守恒新第一章 1 电荷及其守恒定律2 库仑定律3 电场强度 4 电势能和电势（电势能要求定量计算）5 电势差 6 电势差与电场强度的关系 7 静电现象的应用 8 电容器与电容9 带电粒子在电场中的运动 原第十三章 一、电荷库仑定律 二、电场电场强度 三、电场线 四、静电屏蔽 五、电势差电势 六、等势面 七、电势差与电场强度的关系 八、电容器的电容 九、带电粒子在匀强电场中的运动*十、静电的利用和防止新第二章 恒定电流 1 电源和电流（增加）2 电动势（要求通过非静电力做功定量计算） 3 欧姆定律4 串联电路和并联电路 5 焦耳定律 6 电阻定律 7 闭合电路欧姆定律 （能的观点推导）8 多用电表（增加，以例题，说一说，做一做的形式展开）9 实验：测定电池电动势和内阻 10 简单的逻辑电路（增加） 原第十四章恒定电流一、欧姆定律二、电阻定律电阻率三、半导体及其应用(删除)四、超导及其应用(删除)五、电功和电功率六、闭合电路欧姆定律七、电压表和电流表 伏安法测 电阻新第三章 磁场1 磁现象和磁场 2 磁感应强度3 几种常见的磁场4 磁场对通电导线的作用力5 磁场对运动电荷的作用力6 带电粒子在匀强磁场中的运动 原第十五章 磁场一、磁场磁感线二、安培力磁感应强度三、电流表的工作原理四、磁场对运动电荷的作用五、带电粒子在磁场中的运动质谱仪六、回旋加速器第四章 电磁感应1 划时代的发现 （增加）2 探究电磁感应的产生条件3 法拉第电磁感应定律4 楞次定律5 电磁感应现象的应用（增加）6 互感和自感7 涡流 原第十六章电磁感应 一、电磁感应现象 二、法拉第电磁感应定律 三、楞次定律 四、椤次定律的应用 五、自感现象 六、日光灯原理（删除）*七、涡流高中物理人教版选修3-1、3-2教材与旧教材教学内容的对比新第五章 交变电流1 交变电流 2 描述交变电流的物理量3 电感和电容对交变电路的影响4 变压器5