1、2020年07月 报告人:彭前程 单 位:人民教育出版社 普通高中物理必修一编写说明 普通高中物理必修一编写说明 本册教材整体安排本册教材整体安排 各章具体说明各章具体说明 本册教材总体安排 01 本册教材总体安排 01 物理学习的序篇物理学习的序篇序言序言 由中科院院士孙昌璞改写由中科院院士孙昌璞改写 重新构架了序言的结构重新构架了序言的结构 从物理学概述、特点、科从物理学概述、特点、科学精神、应用几方面娓娓学精神、应用几方面娓娓道来道来 本册教材总体安排 01 具体学习内容具体学习内容主要是系统地帮助学生形成“运动与相互作用观”。其主要是系统地帮助学生形成“运动与相互作用观”。其教材框架包
2、括三大教材框架包括三大部分部分:运动(第一、二章)相互作用(第三章)运动与相互作用 的关系(第四章)本册教材总体安排 01 第一第一部分部分学习运动的知识,包括第一章和第二章学习运动的知识,包括第一章和第二章,学习质点运动的概念和规律,包括平衡(没有,学习质点运动的概念和规律,包括平衡(没有加速度)和不平衡(有加速度)两种情况;第二加速度)和不平衡(有加速度)两种情况;第二部分部分主要学习相互作用(力)的知识;第三主要学习相互作用(力)的知识;第三部分部分为运动与力,即运动与相互作用的关系,学习在为运动与力,即运动与相互作用的关系,学习在不同力的作用下质点运动的不同特点。不同力的作用下质点运动
3、的不同特点。各章具体说明 02 全章概述全章概述 具体说明具体说明 第一章第一章 运动的描述运动的描述 课标要求课标要求 教材结构教材结构 核心素养核心素养 全章概述全章概述 全章概全章概述述 1.1.经历质点模型的建构过程,了解质点的含义。经历质点模型的建构过程,了解质点的含义。2.2.知道将物体抽象为质点的条件,能将特定实际知道将物体抽象为质点的条件,能将特定实际情境中的物体抽象成质点。情境中的物体抽象成质点。3.3.体会建构物理模型的思维方式,认识物理模型体会建构物理模型的思维方式,认识物理模型在探索自然规律中的作用。在探索自然规律中的作用。课标要求 1.1.经历质点模型的建构过程,了解
4、质点的含义。经历质点模型的建构过程,了解质点的含义。2.2.知道将物体抽象为质点的条件,能将特定实际知道将物体抽象为质点的条件,能将特定实际情境中的物体抽象成质点。情境中的物体抽象成质点。3.3.体会建构物理模型的思维方式,认识物理模型体会建构物理模型的思维方式,认识物理模型在探索自然规律中的作用。在探索自然规律中的作用。课标要求 4.4.理解位移、速度和加速度。理解位移、速度和加速度。体会科学思维中的抽象体会科学思维中的抽象方法和物理问题研究中的极限方法。方法和物理问题研究中的极限方法。通过对质点的认识,了解通过对质点的认识,了解物理学研究中物理模型的物理学研究中物理模型的特点,体会物理模型
5、在探特点,体会物理模型在探索自然规律中的作用。索自然规律中的作用。体会科学思维中的抽体会科学思维中的抽象方法和物理问题研象方法和物理问题研究中的极限方法。究中的极限方法。全章概全章概述述 这一章的主要内容是从运动学的角度对做直线运动的物体进这一章的主要内容是从运动学的角度对做直线运动的物体进行描述。行描述。研究一种物理现象,人们通常是先从可以直接观察到研究一种物理现象,人们通常是先从可以直接观察到的运动学量的角度来进行描述的运动学量的角度来进行描述,从运动学的角度描述物体,就,从运动学的角度描述物体,就是要在确定的时刻或时间内明确做机械运动的物体的位置、位是要在确定的时刻或时间内明确做机械运动
6、的物体的位置、位移、移、速度和加速度速度和加速度。而。而要想准确地描述这些理解量要想准确地描述这些理解量,就必须先就必须先学习质点学习质点、参考系和坐标系等内容参考系和坐标系等内容。本章学习的内容本章学习的内容,既是下既是下一章研究匀变速直线运动的基础一章研究匀变速直线运动的基础,也是学习力学各章的基础也是学习力学各章的基础。全章概全章概述述 教材结构 教材结构 全章概全章概述述 教材结构 本章共本章共4节课文节课文,其知识线索可分为四部分:第一是关于描述物其知识线索可分为四部分:第一是关于描述物体运动的基础铺垫体运动的基础铺垫(第第1节节),明确描述的对象是什么明确描述的对象是什么(质点质点
7、),如何如何来描述来描述(参考系参考系);第二是位移;第二是位移(第第2节节),从位置变化的角从位置变化的角度认识位移这一新的物理量度认识位移这一新的物理量,包括如何描述位置包括如何描述位置、位置的变化位置的变化,以以及什么时刻的位置及什么时刻的位置、什么时间内的位移等内容;第三是速度什么时间内的位移等内容;第三是速度(第第3节节),从位从位置置变化率的角度认识速度变化率的角度认识速度,包括大小和方向包括大小和方向,以及如何以及如何测定速度;第四是加速度测定速度;第四是加速度(第第4节节),从速度变化率的角度认识加从速度变化率的角度认识加速度速度,包括大小和方向包括大小和方向。全章概全章概述述
8、 教材结构 相对初中而言,高中物理在理性分析、逻辑思维、定量要求、数学计相对初中而言,高中物理在理性分析、逻辑思维、定量要求、数学计算、概念的严密性、实验的复杂性等方面都上了一个台阶。本章是高中算、概念的严密性、实验的复杂性等方面都上了一个台阶。本章是高中物理的第一章,在很多方面对高中物理来说都起到奠定基础的作用,学物理的第一章,在很多方面对高中物理来说都起到奠定基础的作用,学生学习高中物理需要具备的基本素养很多都是第一次在本章中出现。例生学习高中物理需要具备的基本素养很多都是第一次在本章中出现。例如:第一次用较规范的理想模型的观点来思考问题;第一次体会时刻、如:第一次用较规范的理想模型的观点
9、来思考问题;第一次体会时刻、时间、位置、位移等概念的确切含义;第一次在物理问题中渗透极限的时间、位置、位移等概念的确切含义;第一次在物理问题中渗透极限的思想;第一次用打点计时器进行定量的实验;第一次抽象地领会物理学思想;第一次用打点计时器进行定量的实验;第一次抽象地领会物理学中“变化率”的含义等等。因此,教学中既要使学生扎扎实实地从这些中“变化率”的含义等等。因此,教学中既要使学生扎扎实实地从这些第一次中获得基本素养的提高,同时又要兼顾学生的可接受性,做到循第一次中获得基本素养的提高,同时又要兼顾学生的可接受性,做到循序渐进、不一步到位。序渐进、不一步到位。全章概全章概述述 核心素养:物理观念
10、 这一章关于物理观念的学习,教材力图让学生清楚:世界是物这一章关于物理观念的学习,教材力图让学生清楚:世界是物质的,物质是运动的,机械运动中很重要的是要清楚物体在不同的质的,物质是运动的,机械运动中很重要的是要清楚物体在不同的时刻的位置、速度、加速度,及不同时间段的平均速度和位移等情时刻的位置、速度、加速度,及不同时间段的平均速度和位移等情况。为了加强相应观念的学习,教材特意在况。为了加强相应观念的学习,教材特意在15页增加了页增加了“我们生活我们生活的客观世界是物质的,物质由分子、原子等组成,我们所看到的物的客观世界是物质的,物质由分子、原子等组成,我们所看到的物体是物质的聚集状态。机械运动
11、描述的是物体位置随时间变化的规体是物质的聚集状态。机械运动描述的是物体位置随时间变化的规律”的旁批。这一旁批的用意是让学生从机械运动这一特殊形式去律”的旁批。这一旁批的用意是让学生从机械运动这一特殊形式去认识客观世界的物质性。认识客观世界的物质性。全章概全章概述述 核心素养:科学思维 这一章关于思维的培养,教材主要突出抽象和概括思维的学习这一章关于思维的培养,教材主要突出抽象和概括思维的学习。首先,通过不同情况下对物体进行抽象的分析,最后概括得出质。首先,通过不同情况下对物体进行抽象的分析,最后概括得出质点的模型,其中忽略次要因素、抓本质的方法是模型建构中最重要点的模型,其中忽略次要因素、抓本
12、质的方法是模型建构中最重要的思想。另外,在速度及加速度概念的建立过程中,也很好地体现的思想。另外,在速度及加速度概念的建立过程中,也很好地体现了抽象概括的思维方法。在瞬时速度概念的建立过程中,通过对平了抽象概括的思维方法。在瞬时速度概念的建立过程中,通过对平均速度要想较准确地表示某一时刻(或位置)的速度,就要取小时均速度要想较准确地表示某一时刻(或位置)的速度,就要取小时间段(或位移)的抽象分析,最后概括出瞬时速度的极限方法。这间段(或位移)的抽象分析,最后概括出瞬时速度的极限方法。这种化小、取微元的思想,在物理学习中非常重要。种化小、取微元的思想,在物理学习中非常重要。全章概全章概述述 核心
13、素养:科学探究 这一章的科学探究主要体现在教材用启发性的语言及问题,这一章的科学探究主要体现在教材用启发性的语言及问题,引导学生一步步地进行分析、建立概念、掌握方法、训练思维引导学生一步步地进行分析、建立概念、掌握方法、训练思维。这些从教材开始提出的问题、行文中引导学生思考、设置专。这些从教材开始提出的问题、行文中引导学生思考、设置专门的“思考与讨论”等做法就能深刻地体会到。门的“思考与讨论”等做法就能深刻地体会到。全章概全章概述述 核心素养:科学态度与责任 教材主要是通过引导学生主动思考问题、发表意见来展教材主要是通过引导学生主动思考问题、发表意见来展开,这就要求教师在课堂上一是要给学生留有
14、时间让学生开,这就要求教师在课堂上一是要给学生留有时间让学生思考、表达,另外,也要注意观察学生是否积极地参与到思考、表达,另外,也要注意观察学生是否积极地参与到共同学习、讨论中来,共同学习、讨论中来,对学生的不同表现教师对学生的不同表现教师要及时地给要及时地给予表扬或提醒。另外,这一章有两个实验,要注意引导学予表扬或提醒。另外,这一章有两个实验,要注意引导学生参与到测定时间和位移及速度的实验中来,并注意观察生参与到测定时间和位移及速度的实验中来,并注意观察学生在实验中是否愿意动手、是否实事求是地记录数据、学生在实验中是否愿意动手、是否实事求是地记录数据、是否愿意交流和表达等。是否愿意交流和表达
15、等。全章概全章概述述 1.质点概念质点概念引入的必要性引入的必要性 第一节第一节 质点质点 参考系参考系 具体说明具体说明 由于描述实际物体的复杂性,由于描述实际物体的复杂性,使得人们不得不进行科学的使得人们不得不进行科学的抽象。抽象。1.质点概念质点概念引入的必要性引入的必要性 物体上各点的运动有差异,但物体上各点的运动有差异,但由大小引起的由大小引起的差异很小,差异很小,大小可忽略。大小可忽略。第一节第一节 质点质点 参考系参考系 具体说明具体说明 2.可看成可看成质点质点的物体的物体 各点运动的差异不小,但是所研究的问题并不关注物体的细节变化,而各点运动的差异不小,但是所研究的问题并不关
16、注物体的细节变化,而是考虑物体整体的变化是考虑物体整体的变化。不能忽略大小和形状,但是物体各点的运动情况完全一样,不能忽略大小和形状,但是物体各点的运动情况完全一样,整个整个物体也物体也可以当成质点来处理。可以当成质点来处理。3.旁批点拨建模思想旁批点拨建模思想 突出问题的主要因素,突出问题的主要因素,忽略次要因素,忽略次要因素,建立理想化的物理模型建立理想化的物理模型。建模。建模突出突出问题的主要方面,深刻地把握了事物的本质。可以说,物理学研究问题的精髓问题的主要方面,深刻地把握了事物的本质。可以说,物理学研究问题的精髓在于:用模型描述自然,用数学表达模型;用实验检验模型。在于:用模型描述自
17、然,用数学表达模型;用实验检验模型。第一节第一节 质点质点 参考系参考系 具体说明具体说明 1.质点概念质点概念引入的必要性引入的必要性 2.可看成可看成质点质点的物体的物体 第一节第一节 质点质点 参考系参考系 具体说明具体说明 4.参考系参考系 这是通常说法,即不区分“参考物”和“参考系”,而强调“坐标系是参考系的数学抽象”。在讨论具体问题时,通常只给出坐标系而不必具体地指出参考物或参考系。3.旁批点拨建模思想旁批点拨建模思想 1.质点概念质点概念引入的必要性引入的必要性 2.可看成可看成质点质点的物体的物体 物理问题的分析实际上都离不开参考系。考虑到中学教学的实际,参考系物理问题的分析实
18、际上都离不开参考系。考虑到中学教学的实际,参考系没给出严格的定义,而是说“用来做参考的物体称为参考系”。没给出严格的定义,而是说“用来做参考的物体称为参考系”。第二节第二节 时间时间 位移位移 具体说明具体说明 1.基本概念多基本概念多 时刻、时间、时间间隔、位置、位移。3.加强位置、位移的学习加强位置、位移的学习 质点位置随时间变化的规律是运动学的核心问题,教材明确提出位置坐标、研究质点的位置坐标随时间变化的关系,以体现教学内容的基础性。2.内容进行了重新整合内容进行了重新整合 位移-时间图像、坐标系、位移和时间测量 量和单位中没给位移物理量,以前一般用s表示,但容易与弧长相混,现在用l来表
19、示,取英文长度length的第一个字母。让学生区分时刻和时间、位置和位移,渗透关于状态量和过程量的内容,对学生很有益处。第三节第三节 位置变化快慢位置变化快慢的描述的描述-速度速度 具体说明具体说明 1.加强变化率的教学加强变化率的教学 原:运动的快慢速度;现:位置变化的快慢速度。2.加强极限思想教学加强极限思想教学 瞬时速度的建立蕴含极限的思想 第三节第三节 位置变化快慢位置变化快慢的描述的描述-速度速度 具体说明具体说明 1.加强变化率的教学加强变化率的教学 原:运动的快慢速度;现:位置变化的快慢速度。3.速度的测量注重方法速度的测量注重方法 2.加强极限思想教学加强极限思想教学 瞬时速度
20、的建立蕴含极限的思想 第四节第四节 速度速度变化快慢变化快慢的描述的描述-加加速度速度 具体说明具体说明 1.加速度概念引入的必要性加速度概念引入的必要性 原:思考与讨论;现:问题。第四节第四节 速度速度变化快慢变化快慢的描述的描述-加加速度速度 具体说明具体说明 1.加速度概念引入的必要性加速度概念引入的必要性 原:思考与讨论;现:问题。2.用类比的思想引出加速度的概念用类比的思想引出加速度的概念 原教材 新教材 第四节第四节 速度速度变化快慢变化快慢的描述的描述-加加速度速度 具体说明具体说明 1.加速度概念引入的必要性加速度概念引入的必要性 原:思考与讨论;现:问题。3.从速度变化的大小
21、及方向两方面认识加速度从速度变化的大小及方向两方面认识加速度 2.用类比的思想引出加速度的概念用类比的思想引出加速度的概念 第四节第四节 速度速度变化快慢变化快慢的描述的描述-加加速度速度 具体说明具体说明 1.加速度概念引入的必要性加速度概念引入的必要性 原:思考与讨论;现:问题。2.用类比的思想引出加速度的概念用类比的思想引出加速度的概念 4.章小结章小结 3.从速度变化的大小及方向两方面认识加速度从速度变化的大小及方向两方面认识加速度 第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究 课标要求课标要求 教材结构教材结构 核心素养核心素养 全章概述全章概述 全章概全章概述述 1.1.
22、通过实验,探究匀变速直线运动的特点,能用公式、图像等通过实验,探究匀变速直线运动的特点,能用公式、图像等方法描述匀变速直线运动方法描述匀变速直线运动。2.2.理解匀变速直线运动的规律,能运用其解决实际问题,体会科理解匀变速直线运动的规律,能运用其解决实际问题,体会科学思维中的抽象方法和物理问题研究中的极限方法学思维中的抽象方法和物理问题研究中的极限方法。课标要求 匀变速直线运动的规律从匀变速直线运动的规律从“了解”调整为“理解”“了解”调整为“理解”删去“体会数学在研究物删去“体会数学在研究物理问题中的重要性理问题中的重要性”全章概全章概述述 1.1.通过实验,探究匀变速直线运动的特点,能用公
23、式、图像等通过实验,探究匀变速直线运动的特点,能用公式、图像等方法描述匀变速直线运动方法描述匀变速直线运动。2.2.理解匀变速直线运动的规律,能运用其解决实际问题,体会科理解匀变速直线运动的规律,能运用其解决实际问题,体会科学思维中的抽象方法和物理问题研究中的极限方法学思维中的抽象方法和物理问题研究中的极限方法。3.3.通过实验通过实验,认识自由落体运动规律。结合物理学史的相关内容认识自由落体运动规律。结合物理学史的相关内容,认识物理实验与科学推理在物理学研究中的作用,认识物理实验与科学推理在物理学研究中的作用。课标要求 增加“通过实验,认识自由落体增加“通过实验,认识自由落体运动规律。结合物
24、理学史的相关运动规律。结合物理学史的相关内容,认识物理实验与科学推理内容,认识物理实验与科学推理在物理学研究中的作用”在物理学研究中的作用”匀变速直线运动是一种最简单的变速运动。上一章学习的参考系匀变速直线运动是一种最简单的变速运动。上一章学习的参考系和坐标系,为匀变速直线运动的位置和位移的确定奠定了基础;上和坐标系,为匀变速直线运动的位置和位移的确定奠定了基础;上一章学习了时间、位移、速度和加速度的概念,本章研究的就是匀一章学习了时间、位移、速度和加速度的概念,本章研究的就是匀变速直线运动的这几个物理量之间的定量关系;上一章学习了用打变速直线运动的这几个物理量之间的定量关系;上一章学习了用打
25、点计时器测速度,本章研究的匀变速直线运动的特点,就是通过用点计时器测速度,本章研究的匀变速直线运动的特点,就是通过用打点计时器测物体的速度实验来研究的。上一章为本章奠定了全面打点计时器测物体的速度实验来研究的。上一章为本章奠定了全面的基础,本章是上一章概念和方法的具体应用。的基础,本章是上一章概念和方法的具体应用。全章概全章概述述 教材结构 作为最简单的变速运动,匀变速直线运动的学习为认识其他更复作为最简单的变速运动,匀变速直线运动的学习为认识其他更复杂的运动创造了条件。了解匀变速直线运动的规律,才能进一步学杂的运动创造了条件。了解匀变速直线运动的规律,才能进一步学习平抛运动的规律;认识匀变速
26、直线运动加速度的特点,才有利于习平抛运动的规律;认识匀变速直线运动加速度的特点,才有利于进一步认识匀速圆周运动和简谐运动加速度的特点;掌握了匀变速进一步认识匀速圆周运动和简谐运动加速度的特点;掌握了匀变速直线运动位移和速度的关系,通过直线运动位移和速度的关系,通过功的概念和功的概念和牛顿第二定律,就能牛顿第二定律,就能进一步推导出动能定理的关系式。可见本章的知识在整个力学中具进一步推导出动能定理的关系式。可见本章的知识在整个力学中具有基础性的地位。有基础性的地位。全章概全章概述述 教材结构 教材结构 全章概全章概述述 教材结构 本章共本章共4节课文,其知识线索可分为两部分:第一部分是关于节课文
27、,其知识线索可分为两部分:第一部分是关于匀变速直线运动及其规律的探究与学习,包括匀变速直线运匀变速直线运动及其规律的探究与学习,包括匀变速直线运动的速度与时间、位移与时间、速度与位移的关系,并渗透动的速度与时间、位移与时间、速度与位移的关系,并渗透思想思想方法方法的学习的学习(第(第1、2、3节);第二部分是匀变速直线运节);第二部分是匀变速直线运动应用的一个具体案例(第动应用的一个具体案例(第4节)。节)。全章概全章概述述 核心素养:物理观念 这一章对于物理观念的培养,主要体现运动与相互这一章对于物理观念的培养,主要体现运动与相互作用观念的运动部分,使学生形成运动有各种形式作用观念的运动部分
28、,使学生形成运动有各种形式、具具有相应规律的观念,并用以解决实际问题。变速运动中有相应规律的观念,并用以解决实际问题。变速运动中最简单的是加速度一定的匀变速直线运动,它的速度与最简单的是加速度一定的匀变速直线运动,它的速度与时间的关系既可以用图像直观地呈现,也可以用公式简时间的关系既可以用图像直观地呈现,也可以用公式简洁地表示。洁地表示。这些这些规律规律是后续学习其他运动的基础是后续学习其他运动的基础。全章概全章概述述 核心素养:科学思维 这一章主要突出抽象、概括思维和科学推理的学习。在匀这一章主要突出抽象、概括思维和科学推理的学习。在匀变速直线运动的位移与时间定量关系的推导过程中,教材通过变
29、速直线运动的位移与时间定量关系的推导过程中,教材通过将全过程分割成各小段匀速运动再求和的抽象分析,概括出微将全过程分割成各小段匀速运动再求和的抽象分析,概括出微元求和(微积分)法。这是物理学中处理变化问题常用的一种元求和(微积分)法。这是物理学中处理变化问题常用的一种方法。教材详细介绍伽利略在研究自由落体运动中如何运用逻方法。教材详细介绍伽利略在研究自由落体运动中如何运用逻辑推理辑推理提提出问题、形成猜想,在实验验证过程中进行合理外推出问题、形成猜想,在实验验证过程中进行合理外推从而得出结论,并在第从而得出结论,并在第49页以旁批的形式使学生认识到科学推页以旁批的形式使学生认识到科学推理在物理
30、学研究中所起的重要作用。理在物理学研究中所起的重要作用。全章概全章概述述 核心素养:科学探究 在在这一章开篇的学生分组实验“探究小车速度随时间变化这一章开篇的学生分组实验“探究小车速度随时间变化的规律”中,教材以问题串的形式逐步引导学生思考实验设计的规律”中,教材以问题串的形式逐步引导学生思考实验设计、物理量及器材的选取、如何选择实验数据的处理方法、怎样、物理量及器材的选取、如何选择实验数据的处理方法、怎样看出数据规律等,使他们在设计实验方案、处理实验数据以得看出数据规律等,使他们在设计实验方案、处理实验数据以得出结论方面得到锻炼。出结论方面得到锻炼。全章概全章概述述 核心素养:科学态度与责任
31、 这一章注重通过引导学生主动思考问题,使他们积极这一章注重通过引导学生主动思考问题,使他们积极参与研究小车在重物的作用下的运动规律,要求实事求是参与研究小车在重物的作用下的运动规律,要求实事求是地记录实验数据。教材对物体下落这种司空见惯运动研究地记录实验数据。教材对物体下落这种司空见惯运动研究的历史呈现,除了能让学生领悟科学研究的思想和方法,的历史呈现,除了能让学生领悟科学研究的思想和方法,还可以让他们领悟到前辈大师的科学精神,激发起探索自还可以让他们领悟到前辈大师的科学精神,激发起探索自然的内在动力。然的内在动力。全章概全章概述述 1.章首图处理章首图处理 第一节第一节 实验:探究小车速度随
32、时间变化的规律实验:探究小车速度随时间变化的规律 具体说明具体说明 可作为问题向学生提出可作为问题向学生提出 建模、规律应用建模、规律应用 1.章首图处理章首图处理 第一节第一节 实验:探究小车速度随时间变化的规律实验:探究小车速度随时间变化的规律 具体说明具体说明 列车运行方案及其加速度估算列车运行方案及其加速度估算 认为列车在整个认为列车在整个450450s s时间内加速过程和减速过程是对称的时间内加速过程和减速过程是对称的,这样这样,就可就可以用前一半过程来估算它匀加速运动的加速度以用前一半过程来估算它匀加速运动的加速度。前一半过程的数据为:运前一半过程的数据为:运动位移为动位移为161
33、6.5 5kmkm,运动时间为运动时间为225225s s,最后匀速运动速度为最后匀速运动速度为430430km/hkm/h(约为约为120120m/sm/s)。设列车由静止以加速度设列车由静止以加速度a a做匀加速运动做匀加速运动,经过时间一定时间后速度达到经过时间一定时间后速度达到120120m/sm/s,随后做匀速运动随后做匀速运动,总共在总共在225225s s时间内通过时间内通过1616.5 5kmkm位移位移。第一节第一节 实验:探究小车速度随时间变化的规律实验:探究小车速度随时间变化的规律 具体说明具体说明 C 设该方案中列车以120m/s速度匀速运动的时间为t,得 165000
34、)225(2120120=+tt解得t50s,即加速过程的时间为225s50s175s,由此算得加速度 22s/0.69mm/s175120=a第一节第一节 实验:探究小车速度随时间变化的规律实验:探究小车速度随时间变化的规律 具体说明具体说明 实际运行方案的加速度估算 上述方案的缺点是当t175s时(图中A点),列车的加速度突然变为0,造成乘客的不舒适感。因此,实际运行时,需要在加速过程的尾段,使列车加速度逐渐地减小到0,把匀速运动的时间由理想情况下的50s缩短到试车情况下的15s(全过程为30s),如图中OC实线所示。但这样一来,列车的平均速度将略有减小。为此,需要适当增大列车在加速过程中
35、的加速度,使v-t图像中实线下方的面积跟虚线下方的面积相等,都等于16.5km。第一节第一节 实验:探究小车速度随时间变化的规律实验:探究小车速度随时间变化的规律 具体说明具体说明 由于列车做匀加速运动的时间远大于做变加速运动的时间,因此,作匀加速运动图像的斜率略微大一点,其图线下方增加的面积就可以弥补因变加速运动而减少的面积。可以看出,在加速阶段,实线和虚线的差异并不大。按图中数据,实线的直线部分加速度约为0.72m/s2左右,这就是上述磁悬浮列车在试车时做匀加速运动的加速度。因此磁悬浮列车运行时的加速度并不是很大。2.这节的定位这节的定位 认识、研究一个具体的有规律变化运动,为匀变速直线运
36、动的得出做好铺垫。1.章首图处理章首图处理 第一节第一节 实验:探究小车速度随时间变化的规律实验:探究小车速度随时间变化的规律 具体说明具体说明 1.建构匀变速直线运动的模型建构匀变速直线运动的模型 第二节第二节 匀变速直线运动速度与时间的关系匀变速直线运动速度与时间的关系 具体说明具体说明 从实验图像归纳、推理,抽象出匀变速直线运动的模型。1.建构匀变速直线运动的模型建构匀变速直线运动的模型 第二节第二节 匀变速直线运动速度与时间的关系匀变速直线运动速度与时间的关系 具体说明具体说明 2.得出匀变速直线运动的速度与时间的关系式得出匀变速直线运动的速度与时间的关系式 根据v-t图像得出匀变速直
37、线运动的速度与时间的关系式 v=v0+at 3.公公式式的的理解理解与应用与应用 1.用类比的方法得出位移公式用类比的方法得出位移公式 第三节第三节 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时间的关系 具体说明具体说明 1.用类比的方法得出位移公式用类比的方法得出位移公式 第三节第三节 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时间的关系 具体说明具体说明 2.拓展学习中的微元、求和思想非常重要拓展学习中的微元、求和思想非常重要 1.用类比的方法得出位移公式用类比的方法得出位移公式 第三节第三节 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时间的关系 具体说
38、明具体说明 3.公公式式的的理解理解与应用与应用 2.拓展学习中的微元、求和思想非常重要拓展学习中的微元、求和思想非常重要 1.用类比的方法得出位移公式用类比的方法得出位移公式 第三节第三节 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时间的关系 具体说明具体说明 3.公公式式的的理解理解与应用与应用 2.拓展学习中的微元、求和思想非常重要拓展学习中的微元、求和思想非常重要 4.速度与位移速度与位移公公式式推导与应用推导与应用 1.由生活经验引出落体问题由生活经验引出落体问题 第四节第四节 自由落体运动自由落体运动 具体说明具体说明 第四节第四节 自由落体运动自由落体运动 具体说明具
39、体说明 2.引导学生分析亚氏的逻辑问题引导学生分析亚氏的逻辑问题 1.由生活经验引出落体问题由生活经验引出落体问题 第四节第四节 自由落体运动自由落体运动 具体说明具体说明 3.实验验证落体的运动实验验证落体的运动 2.引导学生分析亚氏的逻辑问题引导学生分析亚氏的逻辑问题 1.由生活经验引出落体问题由生活经验引出落体问题 第四节第四节 自由落体运动自由落体运动 具体说明具体说明 3.实验验证落体的运动实验验证落体的运动 2.引导学生分析亚氏的逻辑问题引导学生分析亚氏的逻辑问题 4.自由落体运动规律的研究自由落体运动规律的研究 1.由生活经验引出落体问题由生活经验引出落体问题 第三章第三章 相互
40、作用相互作用-力力 课标要求课标要求 教材结构教材结构 核心素养核心素养 全章概述全章概述 全章概全章概述述 1.1.认识重力、弹力与摩擦力。通过实验,了解胡克定律,认识重力、弹力与摩擦力。通过实验,了解胡克定律,知道滑动摩擦和静摩擦现象,知道滑动摩擦和静摩擦现象,能用动摩擦因数计算滑动摩能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小擦力的大小。课标要求 2.2.通过实验,了解力的合成与分解,知道矢量和标量。能用通过实验,了解力的合成与分解,知道矢量和标量。能用共点力的平衡条件分析生产、生活中的问题。共点力的平衡条件分析生产、生活中的问题。“通过实验了解物体的弹性通过实验了解物体的弹性”调整为调整为“通过
41、实验了解胡通过实验了解胡克定律克定律”力的合成和分解从力的合成和分解从“理解理解”调整为调整为“了解了解”“”“用力的合成和分解分析用力的合成和分解分析生活问题生活问题”调整为调整为“用共点力的平用共点力的平衡条件分析生产生活问题衡条件分析生产生活问题”教材第一章、第二章学习的是关于运动的知识,不涉及发生各教材第一章、第二章学习的是关于运动的知识,不涉及发生各种运动的原因。本章学习关于力的知识,并研究当加速度等于零时种运动的原因。本章学习关于力的知识,并研究当加速度等于零时物体所受各个力之间的关系物体所受各个力之间的关系合力为合力为0,开始建立运动和相互作用,开始建立运动和相互作用的关系,拉开
42、了培养学生运动与相互作用观的大幕,这是本章在高的关系,拉开了培养学生运动与相互作用观的大幕,这是本章在高中物理教学中的重要地位,也是本章在培养学生学科核心素养方面中物理教学中的重要地位,也是本章在培养学生学科核心素养方面的意义所在。的意义所在。全章概全章概述述 教材结构 教材结构 全章概全章概述述 1.把以往教材的重力和弹力合并成为一节课文,删去了“四种基把以往教材的重力和弹力合并成为一节课文,删去了“四种基本相互作用”的知识点、从而减少了一部分教学内容本相互作用”的知识点、从而减少了一部分教学内容;这部分内容这部分内容很多初中都学过,因此,教材不再花费过多笔墨重复初中的内容,很多初中都学过,
43、因此,教材不再花费过多笔墨重复初中的内容,这样教材在这部分就节约出一节课文。这样教材在这部分就节约出一节课文。全章概全章概述述 教材结构 2.把牛顿第三定律由原来在牛顿第把牛顿第三定律由原来在牛顿第二二定律后,现在提前放入本章定律后,现在提前放入本章,这就为解答共点力平衡问题的受力分析奠定了必要的知识基础。,这就为解答共点力平衡问题的受力分析奠定了必要的知识基础。为此,本章在重力、弹力、摩擦力的后面,增加了“牛顿第三定律为此,本章在重力、弹力、摩擦力的后面,增加了“牛顿第三定律”一节课文,并在该节课文中,专门设立了一个“物体受力的初步”一节课文,并在该节课文中,专门设立了一个“物体受力的初步分
44、析”小标题,为分析“共点力的平衡”问题设下伏笔。分析”小标题,为分析“共点力的平衡”问题设下伏笔。全章概全章概述述 教材结构 3.把原把原“力的合成”和“力的分解”两节合并为一节“力的合成和分解”“力的合成”和“力的分解”两节合并为一节“力的合成和分解”。这种做法不单是为了节约课时,而是由于传统的力的合成和力的分解的教学,这种做法不单是为了节约课时,而是由于传统的力的合成和力的分解的教学,许多教师都偏离了正确的教学目标,用力的分解知识直接求解大量生产生活中许多教师都偏离了正确的教学目标,用力的分解知识直接求解大量生产生活中的受力问题,不仅造成学生负担过重,而且扰乱了学生的科学思维。现在把力的受
45、力问题,不仅造成学生负担过重,而且扰乱了学生的科学思维。现在把力的合成和分解设计为一节课文,其教学目标很明确,只要求学生会用等效替换的合成和分解设计为一节课文,其教学目标很明确,只要求学生会用等效替换的方法根据平行四边形定则进行力的合成和分解的运算,并不要求学生解答具的方法根据平行四边形定则进行力的合成和分解的运算,并不要求学生解答具体实体实际际情境中的受力问题,把求解实情境中的受力问题,把求解实际际情境的受力问题放在本章“共点力平衡情境的受力问题放在本章“共点力平衡”中去解决,把力的合成和分解合并为一节课,有利于帮助教师理解和规范力”中去解决,把力的合成和分解合并为一节课,有利于帮助教师理解
46、和规范力的合成和分解的教学目标。的合成和分解的教学目标。全章概全章概述述 教材结构 4.第四是把“共点力的平衡”,由原教材中作为牛顿第二定律应第四是把“共点力的平衡”,由原教材中作为牛顿第二定律应用的特例,变为一个独立知识点,放在牛顿第二定律之前学习,并用的特例,变为一个独立知识点,放在牛顿第二定律之前学习,并且作为本章的一个重点。学生在学习共点力平衡的过程中,所形成且作为本章的一个重点。学生在学习共点力平衡的过程中,所形成的一些科学思维方法,将为学习和应用牛顿第二定律带来帮助,有的一些科学思维方法,将为学习和应用牛顿第二定律带来帮助,有利于循序渐进地形成运动与相互作用观。利于循序渐进地形成运
47、动与相互作用观。全章概全章概述述 教材结构 这一章的重点是学会运用运动与相互作用关系的视角来观察物这一章的重点是学会运用运动与相互作用关系的视角来观察物理问题。形成以“选择研究对象”为起始步骤的共点力平衡问题的理问题。形成以“选择研究对象”为起始步骤的共点力平衡问题的分析思路。这一章的难点是在真实情境中如何选定研究对象。不仅分析思路。这一章的难点是在真实情境中如何选定研究对象。不仅要有选择研究对象的意识,还要具有选择研究对象的能力,能使研要有选择研究对象的意识,还要具有选择研究对象的能力,能使研究对象既涵盖情境中的已知条件和需解决的问题,且符合共点力的究对象既涵盖情境中的已知条件和需解决的问题
48、,且符合共点力的模型。模型。全章概全章概述述 教材结构 核心素养:物理观念 在这一章教学中,各知识内容都是围绕建立运动与相互作用在这一章教学中,各知识内容都是围绕建立运动与相互作用观的线索来布局的,各知识内容在该线索中具有各自的功能。如观的线索来布局的,各知识内容在该线索中具有各自的功能。如下图(第下图(第2个方框),“重力、弹力、摩擦力”个方框),“重力、弹力、摩擦力”“牛顿第三定律“牛顿第三定律”这两这两部分部分的功能是使学生能对物体的受力作出正确的分析,是的功能是使学生能对物体的受力作出正确的分析,是解决关于共点力的运动与相互作用问题的基础环节;在此之后的解决关于共点力的运动与相互作用问
49、题的基础环节;在此之后的环节,就是建立相互作用各物理量之间的定量关系,即列出共点环节,就是建立相互作用各物理量之间的定量关系,即列出共点力平衡的计算式(第力平衡的计算式(第3个方框),“力的合成和分解”个方框),“力的合成和分解”“共点力“共点力的平衡条件”这两节课的功能就在于此。的平衡条件”这两节课的功能就在于此。全章概全章概述述 全章概全章概述述 选择受共点力作用的平衡物体为研究对象 分析该研究对象所受各个力的方向 列出各个力的合力等于0的计算式 解出答案并对答案进行讨论 1.重力、弹力、摩擦力 2.牛顿第三定律 3.力的合成和分解 4.共点力平衡条件 用“共点力的平衡”分析运动与相互作用
50、问题的思路 核心素养:物理观念 核心素养:科学思维 本章具有大量科学推理的内容:本章学习了很多物理规律,如胡克定律、滑本章具有大量科学推理的内容:本章学习了很多物理规律,如胡克定律、滑动摩擦力与动摩擦因数的关系、牛顿第三定律、平行四边形定则、共点力的平动摩擦力与动摩擦因数的关系、牛顿第三定律、平行四边形定则、共点力的平衡条件等,这些物理规律衡条件等,这些物理规律的学习需要许多归纳及的学习需要许多归纳及演绎推理演绎推理过程,为思维培养提过程,为思维培养提供了大量素材供了大量素材。共点力是力的作用线相交于同一点的一组力,现实生活中存在很多力的作用共点力是力的作用线相交于同一点的一组力,现实生活中存
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