教材分析与建议课件.ppt

1、人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室 新教材新教材 第七章第七章 分子动理论分子动理论第八章第八章 气体气体第九章第九章 物态和物态变化物态和物态变化 第十章第十章 热力学定律热力学定律 原教原教材材 第十一章第十一章 分子分子热运动热运动 能量守恒能量守恒 第十二章第十二章 固体、固体、液体和气体液体和气体3-3 （新教（新教材）材）第九章第九章 物态和物态变化物态和物态变化 1 1 固体固体 2 2 液体液体 3 3 饱和汽与饱和汽压饱和汽与饱和汽压 4 4 物态变化中的能量交换物态变化中的能量交换 第八章第八章 气体气体 1 1 气体的等温变化气体的等温变化 2 2 气体的等容变化和

2、等压变化气体的等容变化和等压变化 3 3 理想气体的状态方程理想气体的状态方程 4 4 气体热现象的微观意义气体热现象的微观意义（原教（原教材）材）第十二章第十二章 固体、液体和气体固体、液体和气体*一、固体一、固体*二、固体的微观结构二、固体的微观结构*三、液体三、液体 表面张力表面张力*四、毛细现象四、毛细现象*五、液晶五、液晶*六、伯努利方程六、伯努利方程*七、湍流现象七、湍流现象 八、气体的压强八、气体的压强 九、气体的压强、体积、温度的关系九、气体的压强、体积、温度的关系增加增加拓展拓展 （新教新教材）材）第七章第七章 分子动理论分子动理论1 1 物体是由大量分子组成的物体是由大量分

3、子组成的2 2 分子的热运动分子的热运动3 3 分子间的作用力分子间的作用力4 4 温度和温标温度和温标5 5 内能内能 第十章第十章 热力学定律热力学定律1 1 功和内能功和内能2 2 热和内能热和内能3 3 热力学第一定律热力学第一定律 能量守恒定律能量守恒定律4 4 热力学第二定律热力学第二定律5 5 热力学第二定律的微观解释热力学第二定律的微观解释6 6 能源和可持续发展能源和可持续发展 （原教（原教材）材）第第十一章十一章 分子热运动分子热运动 能量守恒能量守恒一、物体是由大量分子组成的一、物体是由大量分子组成的二、分子的热运动二、分子的热运动三、分子间的相互作用力三、分子间的相互作

4、用力四、物体的内能四、物体的内能 热量热量五、热力学第一定律五、热力学第一定律 能量守恒定律能量守恒定律六、热力学第二定律六、热力学第二定律七、能源七、能源 环境环境通过比较，我们可以看出：通过比较，我们可以看出：（一）不论结构和内容，较原教材（一）不论结构和内容，较原教材“必加选必加选”均有较大的改变。特别是均有较大的改变。特别是内容增加较多。内容增加较多。这种改变和增加的理由是这种改变和增加的理由是1.选修选修3系列本身的要求系列本身的要求 “本系列课程模块侧重让学生较全面地本系列课程模块侧重让学生较全面地学习物理学的基本内容，进一步了解物理学学习物理学的基本内容，进一步了解物理学的思想和

5、方法，较为深入地认识物理学在技的思想和方法，较为深入地认识物理学在技术中的应用以及对经济、社会的影响。术中的应用以及对经济、社会的影响。无论哪一组模块，不仅含有物理学概无论哪一组模块，不仅含有物理学概念、规律和实验，而且含有物理与社会发展、念、规律和实验，而且含有物理与社会发展、物理与技术应用、物理与生活等方面的内物理与技术应用、物理与生活等方面的内容。容。”这种改变和增加的理由是这种改变和增加的理由是2现代科技基础教育的要求现代科技基础教育的要求能源、材料和信息是构成现代社会的三大支能源、材料和信息是构成现代社会的三大支柱，而其中能源、材料的主要物理基础均在本模柱，而其中能源、材料的主要物理

6、基础均在本模块阐述。块阐述。这种改变和增加的理由是这种改变和增加的理由是3物理学理论体系本身构建的需求物理学理论体系本身构建的需求热力学第二定律和熵概念在物理理论构架和方法体系热力学第二定律和熵概念在物理理论构架和方法体系中均具有特殊的价值，系物理学的核心内容。中均具有特殊的价值，系物理学的核心内容。杰出的天体物理学家亚瑟杰出的天体物理学家亚瑟爱丁顿说：爱丁顿说：“我认为，熵增加原我认为，熵增加原理理热力学第二定律热力学第二定律是自然界所有定律中至高无上是自然界所有定律中至高无上的的如果发现你的理论违背了热力学第二定律，我就敢说你如果发现你的理论违背了热力学第二定律，我就敢说你的理论只有垮台。

7、的理论只有垮台。”摘自摘自“时间之箭时间之箭”R.埃姆顿：埃姆顿：“在自然过程的庞大工厂里，熵的原理起着经理在自然过程的庞大工厂里，熵的原理起着经理的作用，因为它规定整个企业的经营方式和方法；而能的原理的作用，因为它规定整个企业的经营方式和方法；而能的原理仅仅充当了簿记员，平衡着贷方和借方。仅仅充当了簿记员，平衡着贷方和借方。”劳厄：劳厄：“熵和几率之间的联系是物理学最深刻的思想之一。熵和几率之间的联系是物理学最深刻的思想之一。”（二）注重体现课标所提出的（二）注重体现课标所提出的“课课程基本理念程基本理念”新教材重视新教材重视“过程过程”目标的落实和目标的落实和“情情感感”目标的渗透，努力为

8、学生自主探索搭目标的渗透，努力为学生自主探索搭建平台和预留空间。同时，重视联系学生建平台和预留空间。同时，重视联系学生生活、社会实践和现代科技，增强时代信生活、社会实践和现代科技，增强时代信息。息。一、选修一、选修3-4“电磁波电磁波”的新旧教材对比的新旧教材对比教材教材章节章节关键词关键词分析分析选修选修3-3-4 4（人（人教版）教版）第十一章第十一章 机械振动机械振动第十二章第十二章 机械波机械波第十三章第十三章 光光第十四章第十四章 电磁波电磁波第十五章第十五章 相对论简相对论简介介 波波从运动形式上看，从运动形式上看，机械波、电磁波机械波、电磁波（包括光波）都（包括光波）都具有波动的

9、共性。具有波动的共性。新教材以新教材以“波波”为线索组织教学为线索组织教学内容。内容。从机械振动到电磁振荡；从机械振动到电磁振荡；从机械波到电磁波；从机械波到电磁波；从实物到场；从实物到场；从电磁与光现象的深入研究到进入高速运动领域从电磁与光现象的深入研究到进入高速运动领域的探索的探索(相对论相对论)这样的安排不完全是从学习内容所属的这样的安排不完全是从学习内容所属的“力力”、“热热”、“光光”、“电电”的知识体系出发，而是的知识体系出发，而是从人类探索的规律出发，这样的安排更加符合学生从人类探索的规律出发，这样的安排更加符合学生的认知规律，也有助于学生对的认知规律，也有助于学生对“波波”这种

10、重要的运这种重要的运动形式的理解。动形式的理解。第十一章第十一章 机械振动机械振动1 1 简谐运动简谐运动2 2 简谐运动的描述简谐运动的描述3 3 简谐运动的回复力和能量简谐运动的回复力和能量4 4 单摆单摆5 5 外力作用下的振动外力作用下的振动原原必加选第二册必加选第二册 第九章第九章 机械振动机械振动 一、简谐运动一、简谐运动 二、振幅、周期和频率二、振幅、周期和频率 三、简谐运动的图象三、简谐运动的图象 四、单摆四、单摆*五、相位五、相位 六、简谐运动的能量六、简谐运动的能量 七、受迫振动七、受迫振动 共振共振新新选修选修3-43-4模块模块新教材的简谐运动按新教材的简谐运动按“运动

11、学运动学动力学动力学”的线索安排教学内容的线索安排教学内容 第十二章第十二章 机械波机械波1 1 波的形成和传播波的形成和传播2 2 波的图象波的图象3 3 波长、频率和波速波长、频率和波速4 4 波的反射和折射波的反射和折射5 5 波的衍射波的衍射6 6 波的干涉波的干涉7 7 多普勒效应多普勒效应第十章第十章 机械波机械波 一、波的形成和传播一、波的形成和传播 二、波的图象二、波的图象 三、波长、频率和波速三、波长、频率和波速 四、波的衍射四、波的衍射 五、波的干涉五、波的干涉*六、驻波六、驻波 七、多普勒效应七、多普勒效应 八、次声波和超声波八、次声波和超声波原原必加选第二册必加选第二册

12、新新选修选修3-43-4模块模块“科学漫步科学漫步”增加增加用费更斯原理讲解波的反射和折射用费更斯原理讲解波的反射和折射 第十三章第十三章 光光1 1 光的折射光的折射2 2 光的干涉光的干涉3 3 实验：用双缝干涉测量光的波长实验：用双缝干涉测量光的波长4 4 光的颜色光的颜色 色散色散5 5 波的衍射波的衍射6 6 光的偏振光的偏振7 7 全反射全反射8 8 激光激光第十九章第十九章 光的传播光的传播 一、光的直线传播一、光的直线传播 二、光的折射二、光的折射 三、全反射三、全反射 四、光的色散四、光的色散 第二十章第二十章 光的波动性光的波动性 一、光的干涉一、光的干涉 二、光的衍射二、

13、光的衍射 三、光的电磁说三、光的电磁说 四、光的偏振四、光的偏振 五、激光五、激光原原必加选第三册必加选第三册新新选修选修3-43-4模块模块除删去除删去“光的直线传播光的直线传播”、“光的电磁说光的电磁说”两节课文外，其余保留两节课文外，其余保留 第十四章第十四章 电磁波电磁波1 1 电磁波的发现电磁波的发现2 2 电磁振荡电磁振荡3 3 电磁波的发射和接收电磁波的发射和接收4 4 电磁波与信息化社会电磁波与信息化社会5 5 电磁波谱电磁波谱第十八章第十八章 电磁场和电磁波电磁场和电磁波 一、电磁振荡一、电磁振荡 二、电磁振荡的周期和频率二、电磁振荡的周期和频率 三、电磁场三、电磁场 四、电

14、磁波四、电磁波 五、无线电波的发射和接收五、无线电波的发射和接收 六、电视六、电视 雷达雷达 原原必加选第二册必加选第二册新新选修选修3-43-4模块模块 第十五章第十五章 相对论简介相对论简介1 1 相对论的诞生相对论的诞生2 2 时间和空间的相对性时间和空间的相对性3 3 狭义相对论的其它结论狭义相对论的其它结论4 4 广义相对论简介广义相对论简介*第二十三章第二十三章 相对论简介相对论简介 一、狭义相对论的基本假设一、狭义相对论的基本假设 二、时间和空间的相对性二、时间和空间的相对性 三、狭义相对论的其它结论三、狭义相对论的其它结论 四、惯性力四、惯性力 惯性质量和引力质量惯性质量和引力

15、质量原原必加选第三册必加选第三册新新选修选修3-43-4模块模块一、从运动学的角度定义简谐运动一、从运动学的角度定义简谐运动1.1.学生对各种类别运动的认识学生对各种类别运动的认识先认识运动学特点先认识运动学特点再了解动力学条件再了解动力学条件2.2.新教材关于简谐运动定义的教学线索新教材关于简谐运动定义的教学线索定性描述振动定性描述振动介绍弹簧振子介绍弹簧振子实验作出弹簧振子的位移时间图象实验作出弹簧振子的位移时间图象也可以用数码照相机拍摄竖直方向弹簧振子的运动录像，也可以用数码照相机拍摄竖直方向弹簧振子的运动录像，得到分帧照片，依次排列得到图象。得到分帧照片，依次排列得到图象。一、从运动学

16、的角度定义简谐运动一、从运动学的角度定义简谐运动1.1.学生对各种类别运动的认识学生对各种类别运动的认识先认识运动学特点先认识运动学特点再了解动力学条件再了解动力学条件2.2.新教材关于简谐运动定义的教学线索新教材关于简谐运动定义的教学线索定性描述振动定性描述振动介绍弹簧振子介绍弹簧振子实验作出弹簧振子的位移时间图象实验作出弹簧振子的位移时间图象分析弹簧振子的位移时间图象是正弦曲线分析弹簧振子的位移时间图象是正弦曲线定义简谐运动定义简谐运动科学漫步：匀速圆周运动质点投影的运动是简谐运动科学漫步：匀速圆周运动质点投影的运动是简谐运动一、从运动学的角度定义简谐运动一、从运动学的角度定义简谐运动1.

17、1.学生对各种类别运动的认识学生对各种类别运动的认识先认识运动学特点先认识运动学特点再了解动力学条件再了解动力学条件2.2.新教材关于简谐运动定义的教学线索新教材关于简谐运动定义的教学线索3.3.随后分析物体做简谐运动条件（第随后分析物体做简谐运动条件（第3 3节）节）分析水平弹簧振子的受力特点分析水平弹簧振子的受力特点引入回复力概念引入回复力概念分析简谐运动的能量分析简谐运动的能量用回复力条件判断物体是否做简谐运动的思路用回复力条件判断物体是否做简谐运动的思路练习题：练习题：某人想判定以下振动是不是简谐运动，请你陈述求某人想判定以下振动是不是简谐运动，请你陈述求证的思路（可以不定量证明）。证

18、的思路（可以不定量证明）。二、从费更斯原理认识波的反射和折射二、从费更斯原理认识波的反射和折射1.1.介绍波面和波线介绍波面和波线水波从波源水波从波源O向四周传开，各方向波速相同，所向四周传开，各方向波速相同，所以波峰、波谷分别组成了一个个圆。我们把这些圆叫以波峰、波谷分别组成了一个个圆。我们把这些圆叫做一个个做一个个波阵面波阵面或或波面波面，与波面垂直的线代表波的传，与波面垂直的线代表波的传播方向，叫做播方向，叫做波线波线。二、从费更斯原理认识波的反射和折射二、从费更斯原理认识波的反射和折射2.2.费更斯原理：费更斯原理：介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的波介质中任一波面上的各点，

19、都可以看做发射子波的波源，其后任意时刻，这些子波在波前进方向上的包络面就源，其后任意时刻，这些子波在波前进方向上的包络面就是新的波面。是新的波面。二、从费更斯原理认识波的反射和折射二、从费更斯原理认识波的反射和折射3.3.用费更斯原理解释波的反射用费更斯原理解释波的反射设设AB为一波面（此时为一波面（此时A刚刚到达界面），当刚刚到达界面），当B到达界到达界面面B时，其子波的包络面为时，其子波的包络面为AB。由 于 直 角 三 角 形由 于 直 角 三 角 形ABB和和AAB全等（因全等（因BB和和AA相等），所以相等），所以AAB和和 BBA相等相等所以所以 i i二、从费更斯原理认识波的反射

20、和折射二、从费更斯原理认识波的反射和折射4.4.用费更斯原理解释波的折射用费更斯原理解释波的折射三、用各种形象方式来强化波的教学三、用各种形象方式来强化波的教学四、从各种形象方式来强化波的教学四、从各种形象方式来强化波的教学第十四章第十四章 电磁波电磁波人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室新旧教材内容不同处理的对比分析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教材内容框架结构的设计 与旧教材相比，增加了关于法与旧教材相比，增加了关于法拉第与麦克斯韦的研究过程。拉第与麦克斯韦的研究过程。原教材中在原教材中在“光的电磁说光的电磁说”中的中的关于电磁波谱的知识移到了本章。关于电磁波谱的

21、知识移到了本章。选修选修3-4“电磁波电磁波”的新旧教材对比的新旧教材对比两个大胆的猜想两个大胆的猜想 1、当磁场发生变化时，无论有没有、当磁场发生变化时，无论有没有闭合导体，空间都会产生感生电场；闭合导体，空间都会产生感生电场；2 2、当电场发生变化时，空间会产生、当电场发生变化时，空间会产生磁场。磁场。这个猜想是以这个猜想是以电磁感应定律为基电磁感应定律为基础的，相对说来还础的，相对说来还是容易想到的。是容易想到的。科学史：科学史：但是当时没有任何事实直接支持这个但是当时没有任何事实直接支持这个猜想，这个猜想的正确性要靠它的推论来验证。猜想，这个猜想的正确性要靠它的推论来验证。这个猜想是这

22、个猜想是根据对称性的考根据对称性的考虑：虑：自然界为什自然界为什么不是这样呢？么不是这样呢？赫兹实验赫兹实验 麦克斯韦的电磁理论是无法直麦克斯韦的电磁理论是无法直接验证的，它之所以正确，是因为接验证的，它之所以正确，是因为由它得到的无数推论都与事实相符。由它得到的无数推论都与事实相符。由麦克斯韦理论很自然地推出电磁由麦克斯韦理论很自然地推出电磁波的存在，而在此之前科学界对于波的存在，而在此之前科学界对于电磁波是闻所未闻的。赫兹实验的电磁波是闻所未闻的。赫兹实验的意义正在于此。意义正在于此。过去的中学科学课程过于强调过去的中学科学课程过于强调对于科学规律的直接验证，这样做对于科学规律的直接验证，

23、这样做并非不对，但是没有必要；不但如并非不对，但是没有必要；不但如此，这样做的结果会在学生头脑中此，这样做的结果会在学生头脑中留下一个简单的模式，而关于科学留下一个简单的模式，而关于科学过程的这个模式未必处处正确。过程的这个模式未必处处正确。“场场”的物质性的物质性 理性思维理性思维 通过事实说明它们与水流、石块这通过事实说明它们与水流、石块这样的实物具有某些样的实物具有某些共同的属性共同的属性。实物的根本属性之一是具有实物的根本属性之一是具有能量能量。分析电磁波的性质之后发现，电磁分析电磁波的性质之后发现，电磁波具有能量，这是电磁场的物质性的最波具有能量，这是电磁场的物质性的最有力的证据之一

24、。有力的证据之一。另一个证据是电磁波的另一个证据是电磁波的动量动量。第十四章第十四章 电磁波电磁波 这个问题到目前为止还没有标准答案，它所涉及的不只是这个问题到目前为止还没有标准答案，它所涉及的不只是物理学的内容，它甚至超出了科学的范畴。物理学的内容，它甚至超出了科学的范畴。这类问题的目的不是让学生增加某项知识，而是促进学生这类问题的目的不是让学生增加某项知识，而是促进学生的思考。的思考。没有标准答案的问题更能解放学生的思想，促进他们没有标准答案的问题更能解放学生的思想，促进他们的深层次的思考，这对于学生的发展具有深远的意义的深层次的思考，这对于学生的发展具有深远的意义。第十五章第十五章 相对

25、论简介相对论简介新旧教材内容不同处理的对比分析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教材内容框架结构的设计 第十五章第十五章 相对论简介相对论简介 这些内容目的是这些内容目的是加强学生对科学方法、科学意义加强学生对科学方法、科学意义的认识。的认识。狭义相对论的建立在科学发展史上具有十狭义相对论的建立在科学发展史上具有十分典型的意义。分典型的意义。关于科学的过程，过去的教学可能给学生一个关于科学的过程，过去的教学可能给学生一个形式化的，不真实的图景：把形式化的，不真实的图景：把“大量大量”实验结果归实验结果归纳起来，就得到科学的理论。事实上，多数科学定纳起来，就得到科学的理论。事实

26、上，多数科学定律都不可能由简单的归纳得到。律都不可能由简单的归纳得到。科学猜想，或者说科学猜想，或者说非逻辑的思维，在科学发现的过程中，甚至在认识非逻辑的思维，在科学发现的过程中，甚至在认识日常生活的事物中，都起着决定性的作用日常生活的事物中，都起着决定性的作用，这点在，这点在过去的教学中往往被忽视。过去的教学中往往被忽视。这些猜想和假设之所以这些猜想和假设之所以正确，根本上还是因为由它们得到的许许多多（可正确，根本上还是因为由它们得到的许许多多（可直接检验的）推论都与事实相符直接检验的）推论都与事实相符。狭义相对论的几个重要结论狭义相对论的几个重要结论 课程标准的要求是课程标准的要求是“知道

27、狭义相对论的知道狭义相对论的主要结论主要结论了解经典时空观与相对论时空观的了解经典时空观与相对论时空观的主要区别主要区别”，并给出了，并给出了“知道长度的相对性、时知道长度的相对性、时间间隔的相对性、速度变换的规律、质能关系间间隔的相对性、速度变换的规律、质能关系”这样几个例子。这样几个例子。这样的要求是有弹性的：这样的要求是有弹性的：质能关系质能关系E=mc2要牢记；要牢记；长度的相对性和时间间隔的相对性长度的相对性和时间间隔的相对性应该应该定性地知道，即知道什么情况下定性地知道，即知道什么情况下“变长变长”，什么，什么情况下情况下“变短变短”；至于速度变换公式，知道；至于速度变换公式，知道

28、伽利伽利略的速度变换公式在高速下不成立略的速度变换公式在高速下不成立也就行了。也就行了。相对论简介设计思路相对论简介设计思路某些实验和观测事实提示：光速可能对于任某些实验和观测事实提示：光速可能对于任何参考系都是一样的何参考系都是一样的没有事实证明某个惯性系具有不同于其他惯没有事实证明某个惯性系具有不同于其他惯性系的特殊地位性系的特殊地位光速不变原理，狭义相对性原理光速不变原理，狭义相对性原理同时的相对性同时的相对性长度和时间间隔的相对性长度和时间间隔的相对性子寿命的检验，铯原子钟的检验子寿命的检验，铯原子钟的检验光速不变原理光速不变原理 在麦克尔逊实验、菲索的流水实验及关于光行差在麦克尔逊实

29、验、菲索的流水实验及关于光行差的观测结果中，光速的确是不变的，但决不能由有的观测结果中，光速的确是不变的，但决不能由有限的几个事实就轻率地推广为一般的规律。因此，限的几个事实就轻率地推广为一般的规律。因此，在狭义相对论的逻辑结构中，光速不变还是以在狭义相对论的逻辑结构中，光速不变还是以“原原理理”的形式出现的。它与狭义相对性原理一起，就的形式出现的。它与狭义相对性原理一起，就像平面几何中的公理，本是不需要证明的，它们的像平面几何中的公理，本是不需要证明的，它们的正确性在于其推论都与事实相符。正确性在于其推论都与事实相符。“光速不变光速不变”指的是：指的是：真空中的观察者与光源真空中的观察者与光

30、源无论做怎样的相对运动，观察者测得的光速都是确无论做怎样的相对运动，观察者测得的光速都是确定的。定的。“在不同的惯性参考系中，一切物理定律都是相在不同的惯性参考系中，一切物理定律都是相同的同的”是否指不同参考系中观察到的物理现象是是否指不同参考系中观察到的物理现象是相同的？相同的？“物理定律相同物理定律相同”与与“物理现象相同物理现象相同”的含义并不一样。的含义并不一样。例如：一艘大船在平静的河中匀速航行，桅杆上一个物例如：一艘大船在平静的河中匀速航行，桅杆上一个物体落下，以船为参考系它的轨迹是直线，但以地面为参考系，体落下，以船为参考系它的轨迹是直线，但以地面为参考系，它的轨迹是抛物线。在不

31、同的参考系中观察，两者的现象并它的轨迹是抛物线。在不同的参考系中观察，两者的现象并不一样。不一样。以船为参考系分析，物体做只受重力的自由落体运动，以船为参考系分析，物体做只受重力的自由落体运动，轨迹的确应该是直线；以地面为参考系分析，物体运动过程轨迹的确应该是直线；以地面为参考系分析，物体运动过程中只受重力的作用，初速度沿水平方向，它应该做平抛运动，中只受重力的作用，初速度沿水平方向，它应该做平抛运动，轨迹的确应该是抛物线。在以不同的参考系分析时，用到的轨迹的确应该是抛物线。在以不同的参考系分析时，用到的都是高中物理中的定律，得到的结果都与事实一致。这就是都是高中物理中的定律，得到的结果都与事

32、实一致。这就是“在不同的惯性参考系中，一切物理定律都相同在不同的惯性参考系中，一切物理定律都相同”的意义。的意义。一、一、“同时同时”的相对性的相对性 车厢上的人和地面上的人看到车厢中间灯光到车厢上的人和地面上的人看到车厢中间灯光到达前后车厢的先后是不一样的达前后车厢的先后是不一样的 车上车上的观察者认为光的观察者认为光同时到达车厢的前后两壁同时到达车厢的前后两壁 站台上站台上的观察者认为光的观察者认为光先到车厢后壁后到前壁先到车厢后壁后到前壁二、长度的相对性二、长度的相对性 v v车上的人看到的车厢的长度车上的人看到的车厢的长度：车外的人看到的车厢的长度：车外的人看到的车厢的长度：0ll0l

33、l201cvll 高速运行的列车上，由车厢底部发出的闪光，对高速运行的列车上，由车厢底部发出的闪光，对于车上的人来说，闪光是在竖直方向反射的，而车于车上的人来说，闪光是在竖直方向反射的，而车厢外的人认为被接收的反射光是沿斜线传播的厢外的人认为被接收的反射光是沿斜线传播的对于车厢内的人：对于车厢内的人：对于车厢外的人：对于车厢外的人：cht202224vchth201cvtt第十五章第十五章 相对论简介相对论简介第十五章第十五章 相对论简介相对论简介 广义相对论广义相对论 课程标准对于广义相对论的要求是：课程标准对于广义相对论的要求是：“初步了解初步了解广义相对论的几个主要观点及主要观测证据广义

34、相对论的几个主要观点及主要观测证据”。“初步了解初步了解”已经是最低的要求了，而有所要求的已经是最低的要求了，而有所要求的也只限于也只限于“主要主要”观点和观点和“主要主要”观测证据。因此，观测证据。因此，教科书从等效原理得出结论的简单分析过程，也不教科书从等效原理得出结论的简单分析过程，也不要求学生复述。教师做了分析，学生体会到要求学生复述。教师做了分析，学生体会到从原理从原理到结论之间是有逻辑关系的，而结论又被观测所证到结论之间是有逻辑关系的，而结论又被观测所证实实，也就可以了。这里教学的目的是让学生再次感，也就可以了。这里教学的目的是让学生再次感受前面所述的科学认识的过程。受前面所述的科

35、学认识的过程。学生学过相对论之后，将：学生学过相对论之后，将：以不同的视角、不同的方法看以不同的视角、不同的方法看世界；世界；提高了认识世界的能力。提高了认识世界的能力。第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律1 1 实验：探究碰撞中的不变量实验：探究碰撞中的不变量2 2 动量守恒定律（一）动量守恒定律（一）3 3 动量守恒定律（二）动量守恒定律（二）4 4 碰撞碰撞5 5 反冲运动反冲运动 火箭火箭6 6 用动量概念表示牛顿第二定律用动量概念表示牛顿第二定律原原必加选第二册必加选第二册 第八章第八章 动量动量一、冲量和动量一、冲量和动量二、动量定理二、动量定理三、动量守恒定律三、动量守恒定

36、律四、动量守恒定律的应用四、动量守恒定律的应用五、反冲运动五、反冲运动 新新选修选修3-53-5模块模块通过实验发现通过实验发现“碰撞中哪个物理量保持不变碰撞中哪个物理量保持不变”来引入动量概念来引入动量概念在在“用动量概念表示牛顿第二定律用动量概念表示牛顿第二定律”中介绍动量定理、冲量。即先中介绍动量定理、冲量。即先学动量和动量守恒，后学动量定理。学动量和动量守恒，后学动量定理。第十七章第十七章 波粒二象性波粒二象性1 1 能量量子化：物理学的新纪元能量量子化：物理学的新纪元2 2 科学的转折：光的粒子性科学的转折：光的粒子性3 3 崭新的一页：粒子的波动性崭新的一页：粒子的波动性4 4 概

37、率波概率波5 5 不确定关系不确定关系原原必加选第三册必加选第三册 第二十一章第二十一章 量子论初步量子论初步 一、光电效应一、光电效应 光子光子 二、光的波粒二象性二、光的波粒二象性 三、能级三、能级 四、物质波四、物质波*五、不确定关系五、不确定关系新新选修选修3-53-5模块模块原教材第一节的阅读材料原教材第一节的阅读材料“热辐射和普朗克的量子说热辐射和普朗克的量子说”，拓展为新，拓展为新教材第一节教材第一节“能量量子化：物理学的新纪元能量量子化：物理学的新纪元”。放在放在“原子结构原子结构”中中原教材第二节后面的阅读材料原教材第二节后面的阅读材料“康普顿效应康普顿效应”，现为新教材，现

38、为新教材“光光电效应电效应 光子光子”中的正文（单列小标题）。中的正文（单列小标题）。原教材选学内容原教材选学内容“不确定关系不确定关系”现拓展为一节正式课文。现拓展为一节正式课文。阅读材料阅读材料 第十八章第十八章 原子结构原子结构1 1 电子的发现电子的发现2 2 原子核式结构的模型原子核式结构的模型3 3 氢原子光谱氢原子光谱4 4 玻尔的原子模型玻尔的原子模型原原必加选第三册必加选第三册第二十一章第二十一章 量子论初步量子论初步 一、光电效应一、光电效应 光子光子 二、光的波粒二象性二、光的波粒二象性 三、能级三、能级 四、物质波四、物质波*五、不确定关系五、不确定关系新新选修选修3-

39、53-5模块模块新教材先学习氢原子光谱的实验规律，再学习玻尔的原子理论及其对新教材先学习氢原子光谱的实验规律，再学习玻尔的原子理论及其对氢光谱的解释，反映了历史的过程，有利于形成科学的思维方法。氢光谱的解释，反映了历史的过程，有利于形成科学的思维方法。第二十二章第二十二章 原子核原子核 一、一、原子的核式结构原子的核式结构 原子核原子核 二、天然发射现象二、天然发射现象 衰变衰变*三、探测射线的方法三、探测射线的方法 四、放射性的应用与防护四、放射性的应用与防护 五、核反应五、核反应 六、裂变六、裂变 七、轻核的聚变七、轻核的聚变课程标准课程标准对对“原子结构原子结构”有两条内容标准：有两条内

40、容标准：“(1)(1)了解人类探索原了解人类探索原子结构的历史以及有关经典实验。子结构的历史以及有关经典实验。(2)(2)通过对氢原子光谱的分析，了解通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构。原子的能级结构。”本章按本章按课程标准课程标准要求进行设计。要求进行设计。第十九章第十九章 原子核原子核1 1 原子核的组成原子核的组成2 2 放射性元素的衰变放射性元素的衰变3 3 探测射线的方法探测射线的方法4 4 放射性的应用与防护放射性的应用与防护5 5 核力的结合能核力的结合能6 6 重核的裂变重核的裂变7 7 核聚变核聚变8 8 粒子和宇宙粒子和宇宙原原必加选第三册必加选第三册新新选修选修3

41、-53-5模块模块“核力的结合能核力的结合能”一节进行了适当的拓展。一节进行了适当的拓展。增加增加“粒子和宇宙粒子和宇宙”一节，介绍有关初步知识。一节，介绍有关初步知识。第二十二章第二十二章 原子核原子核 一、原子的核式结构一、原子的核式结构 原子核原子核 二、天然发射现象二、天然发射现象 衰变衰变*三、探测射线的方法三、探测射线的方法 四、放射性的应用与防护四、放射性的应用与防护 五、核反应五、核反应 核能核能 六、裂变六、裂变 七、轻核的聚变七、轻核的聚变一、从一、从“探究碰撞中的不变量探究碰撞中的不变量”引入动量概引入动量概念念1.1.传统教学对动量概念的引入传统教学对动量概念的引入2.

42、2.新教材对动量概念的引入新教材对动量概念的引入进行实验，寻找守恒量，发现规律后引入进行实验，寻找守恒量，发现规律后引入从冲量的概念引入从冲量的概念引入(1)(1)提出问题：提出问题：碰撞前后有什么物理量保持不变？碰撞前后有什么物理量保持不变？(2)(2)做出各种猜想。做出各种猜想。(3)(3)根据猜想，列出实验数据记录和处理的表格根据猜想，列出实验数据记录和处理的表格实验记录表格实验记录表格一、从一、从“探究碰撞中的不变量探究碰撞中的不变量”引入动量概引入动量概念念1.1.传统教学对动量概念的引入传统教学对动量概念的引入2.2.新教材对动量概念的引入新教材对动量概念的引入进行实验，寻找守恒量

43、，发现规律后引入进行实验，寻找守恒量，发现规律后引入从冲量的概念引入从冲量的概念引入(1)(1)提出问题：提出问题：碰撞前后有什么物理量保持不变？碰撞前后有什么物理量保持不变？(2)(2)做出各种猜想。做出各种猜想。(3)(3)根据猜想，列出实验数据记录和处理的表格根据猜想，列出实验数据记录和处理的表格(4)(4)选择某种方法进行实验选择某种方法进行实验一、从一、从“探究碰撞中的不变量探究碰撞中的不变量”引入动量概引入动量概念念1.1.传统教学对动量概念的引入传统教学对动量概念的引入2.2.新教材对动量概念的引入新教材对动量概念的引入进行实验，寻找守恒量，发现规律后引入进行实验，寻找守恒量，发

44、现规律后引入从冲量的概念引入从冲量的概念引入3.3.一种供参考的教学设计一种供参考的教学设计动量动量问题的提出：问题的提出：碰撞时碰撞时A 球传递给球传递给B 的物理量是什么？的物理量是什么？猜想：猜想：A、B球质量相等时的现象；球质量相等时的现象；A、B球质量不等时的现象；球质量不等时的现象；A、B球碰撞点贴一层胶布时的现象。球碰撞点贴一层胶布时的现象。传递的是：速度？传递的是：速度？动能？动能？实验探究：实验探究：AB建议用建议用双线摆双线摆EKBEKAvBvAvB vBvA vAmBmA4321次数次数贴贴胶胶布布从实验数据中发现：从实验数据中发现：v 和和 m 成反比是各次实验的普遍规

45、律成反比是各次实验的普遍规律动量动量实验结果的启示实验结果的启示1221mmvv 122211mmvvvv 22221111vmvmvmvm即，传递的物理量是即，传递的物理量是 m v定义定义 m v为动量，讲解动量的方向和单位为动量，讲解动量的方向和单位课堂上体验：课堂上体验：“之所以会这样，是因为它有动量之所以会这样，是因为它有动量”二、关于光电效应的教学二、关于光电效应的教学1.1.紫外线照射锌板的引入性实验紫外线照射锌板的引入性实验用紫外线灯照射不带电锌板，通常不可能看到验电器指针变化。用紫外线灯照射不带电锌板，通常不可能看到验电器指针变化。实验改进办法：实验改进办法：(1)(1)给锌

46、板分别带正、负电荷，观察紫外线照射时的不同现象给锌板分别带正、负电荷，观察紫外线照射时的不同现象(2)(2)用带正电物体引走光电子用带正电物体引走光电子二、关于光电效应的教学二、关于光电效应的教学1.1.紫外线照射锌板的引入性实验紫外线照射锌板的引入性实验二、关于光电效应的教学二、关于光电效应的教学2.2.根据怎样的实验现象说明光电效应以下规律根据怎样的实验现象说明光电效应以下规律入射光越强，单位时间中发射的光电子越多入射光越强，单位时间中发射的光电子越多实验表明：在一定光照条实验表明：在一定光照条件下，存在着饱和光电流；件下，存在着饱和光电流；入射光越强，饱和光电流入射光越强，饱和光电流越大

47、。越大。二、关于光电效应的教学二、关于光电效应的教学2.2.根据怎样的实验现象说明光电效应以下规律根据怎样的实验现象说明光电效应以下规律光电子的能量只与入射光的频率有关。入射光的频率低光电子的能量只与入射光的频率有关。入射光的频率低于截止频率（极限频率）时不能发生光电效应。于截止频率（极限频率）时不能发生光电效应。存在遏止电压（反向电压）存在遏止电压（反向电压）把电源正负极反接把电源正负极反接同一频率的光照射，不管光强如同一频率的光照射，不管光强如何，遏止电压都相同。何，遏止电压都相同。光照频率越高，遏止电压越高。光照频率越高，遏止电压越高。光照频率低于某一值，即使加正光照频率低于某一值，即使

48、加正向电压也没有光电流。向电压也没有光电流。二、关于光电效应的教学二、关于光电效应的教学2.2.根据怎样的实验现象说明光电效应以下规律根据怎样的实验现象说明光电效应以下规律光电子的能量只与入射光的频率有关。入射光的频率低光电子的能量只与入射光的频率有关。入射光的频率低于截止频率（极限频率）时不能发生光电效应。于截止频率（极限频率）时不能发生光电效应。把电源正负极反接把电源正负极反接二、关于光电效应的教学二、关于光电效应的教学3.3.爱因斯坦光电效应方程及其对实验结论的解释爱因斯坦光电效应方程及其对实验结论的解释0EKW00EkhW0解释截止频率解释截止频率解释饱和光电流解释饱和光电流解释瞬时性

49、解释瞬时性4.例题：由密立根实验（例题：由密立根实验（Uc和和的关系）计算普朗克常量的关系）计算普朗克常量0 EK W0 0Ek=e Uc二、关于光电效应的教学二、关于光电效应的教学5.5.用光子的动量解释康普顿效应用光子的动量解释康普顿效应康普顿研究石墨对康普顿研究石墨对X射线的散射射线的散射时，发现散射的时，发现散射的X射线中除了与入射光射线中除了与入射光0相同的成分外，还有波长大于相同的成分外，还有波长大于0的成的成分，这个现象称为康普顿效应。分，这个现象称为康普顿效应。二、关于光电效应的教学二、关于光电效应的教学根据质能方程根据质能方程 Em c2根据光子能量根据光子能量 Eh v可得可得 hm c22chm 即即光子动量光子动量 pm cchcch 2 c 由由于于 hp 所所以以光光子子动动量量对康普顿效应的解释：光子对晶体中的电子碰撞时，把一对康普顿效应的解释：光子对晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因而光子动量减小。根据光子动量公式，部分动量转移给电子，因而光子动量减小。根据光子动量公式，p 减小意味着减小意味着变大，因而有些光子散射后波长变大。变大，因而有些光子散射后波长变大。5.5.用光子的动量解释康普顿效应用光子的动量解释康普顿效应谢谢大家