1、普通高中教科书物理普通高中教科书物理选择性必修第一册选择性必修第一册 教材介绍教材介绍一、本册概述一、本册概述1.课标要求课标要求2.本册结构本册结构二、各章说明二、各章说明1.动量守恒定律动量守恒定律课标要求、内容结构、课标要求、内容结构、核核素素素素养养、具、具体体介绍介绍2.机械振动机械振动课标要求、内容结构、课标要求、内容结构、核核素素素素养养、具、具体体介绍介绍3.机械波机械波课标要求、内容结构、课标要求、内容结构、核核素素素素养养、具、具体体介绍介绍4.光光课标要求、内容结构、课标要求、内容结构、核核素素素素养养、具、具体体介绍介绍本册概述本册概述1.课标要求课标要求2.内容结构内
2、容结构00选择性必修1 1本模块由“动量与动量守恒定律”“机械振动与机械波”“光及其应用”三个主题组成。能从理论推导和实验验证的角度，理解动量守恒定律，深化对物体之间相互作用规律的理解。能 用动量和机械能的知识分析和解释机械运动现象，解决一维碰撞问题。能用恰当的物理量描述简谐运 动和机械波，能说明机械波的特点，并能解释生产生活中的有关现象。知道光的干涉、衍射和偏振现 象及其应用，认识光的波动性，知道光是横波。能根据现实生活中的振动或摆动的特点，建构简谐运动、单摆等物理模型。能运用这些模型分析 问题，通过推理得到结论，对相关现象作出解释。会用系统的思想和守恒的思想分析物理问题。能恰 当使用证据说
3、明自己的观点，质疑他人的观点。能从运动定律、动量守恒、能量守恒等不同角度思考 物理问题。选择性必修1 的学业要求课标要求课标要求01中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版）M.北京：人民教育出版社，2017.选择性必修1 课标要求的学生实验1.验证动量守恒定律2.用单摆测量重力加速度的大小3.测量玻璃的折射率4.用双缝干涉实验测量光的波长课标要求课标要求01中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版）M.北京：人民教育出版社，2017.选择性必修1 的学业要求会做“用单摆测量重力加速度的大小”等实验。能恰当选用基本的实验器材进行实验，会设计实验 方案，能对实验器
4、材进行规范操作，获得实验数据。认识实验误差是不可避免的，具有尽量减小实验误 差的意识。能通过不同方式分析数据，获得结论，并尝试作出解释。能用科学的语言撰写实验报告。通 过对动量守恒定律等内容的学习，认识到物理规律的内在一致性和适用范围，认识到物理研究是建立在 观察和实验基础上的一项创造性工作，在研究中必须坚持实事求是的态度。课标要求课标要求01中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版）M.北京：人民教育出版社，2017.选择性必修1 的学业要求充分利用实验器材，强化学生实验和演示实验。物理实验是增加学生物理学习体 验性的重要手段。学生实验是实践体验性最强的物理学习方式，它可通过
5、实验设计与 动手操作、观察现象与记录数据、分析归纳得出结论等环节，全方位地培养学生的科 学探究能力。学生实验是其他任何方式都无法替代的物理学习方式，要根据课程标准，最大限度地安排学生实验。演示实验是师生共同探究物理问题的学习方式，也是体 验性较强的学习方式，教师要积极利用各种器材，积极创新实验方式，尽可能多地开 发出可视性强、证据性强、能引起学生浓厚兴趣的演示实验。课标要求课标要求01中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版）M.北京：人民教育出版社，2017.本册本册结构结构02选修3-5第十六章 动量守恒定律1 实验：探究碰撞中的不变量2 动量和动量定理3 动量守恒定律4
6、碰撞5 反冲运动火箭选修3-4第十一章 机械振动1 简谐运动2 简谐运动的描述3 简谐运动的回复力和能量4 单摆5 外力作用下的振动第十二章 机械波1 波的形成和传播2 波的图象3 波长、频率和波速4 波的衍射和干涉5 多普勒效应6 惠更斯原理第十三章 光1 光的反射和折射2 全反射3 光的干涉4 实验：用双缝干涉测量光的波长5 光的衍射6 光的偏振7 光的颜色 色散8 激光第一章 动量守恒定律1.动量2.动量定理3.动量守恒定律4.实验：验证动量守恒定律5.弹性碰撞和非弹性碰撞6.反冲现象火箭第二章 机械振动1.简谐运动2.简谐运动的描述3.简谐运动的回复力和能量4.单摆5.实验：用单摆测量
7、重力加速度6.受迫振动共振第四章 光1.光的折射2.全反射3.光的干涉4.实验：用双缝干涉测量光的波长5.光的衍射6.光的偏振激光课题研究 索引第三章 机械波1.波的形成2.波的描述3.波的反射、折射和衍射4.波的干涉5.多普勒效应原课标新课标探究物体弹性碰撞的一些特点。知道弹性和 非弹性碰撞。通过实验，理解动量和动量守恒定律。能用 动量守恒定律定量分析一维碰撞问题。知道动量 守恒定律的普遍意义。通过物理学中的守恒定律，体会自然界的和 谐与统一。1.1.1 理解冲量和动量。通过理论推导和实验，理解动量定理和动量守恒定律，能用其解释生产生活中的有关现象。知道动量守恒定律的普适性。1.1.2 通过
8、实验，了解弹性碰撞和非弹性碰撞的特点。定量分析一维碰撞问题并能解释生产生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞现象。1.1.3 体会用守恒定律分析物理问题的方法，体 会自然界的和谐与统一。原教材（选修3-4）新教材（选必修第一册）第十六章 动量守恒定律1 实验：探究碰撞中的不变量2 动量和动量定理3 动量守恒定律4 碰撞5 反冲运动 火箭动量实验：验证动量守恒定律第一章 动量守恒定律1.2.动量定理3.动量守恒定律4.5.弹性碰撞和非弹性碰撞6.反冲现象 火箭核心素养|物理观念动量守恒定律是物理学中的重要定律，它反映了物质世界中的普遍规律。动量守恒定律的普适性，为学生深层次认识自然界的和谐 与统一提供了很
9、好的例证，为解决力学问题开辟了新的途径。教科书通过寻找碰撞中不变量的过程建立动量的概念，以强化对 动量概念的理解，注重守恒观念的落实。注意引导学生从系统的视 角研究物理问题，突出动量知识的应用，帮助学生进一步认识运动 与相互作用。抽象与概括（科学方法 栏目）在动量概念的建立过程中，物理学家研究了各种各样的碰撞现象，寻找物理量来揭示运动的本质。通过抽象、概括等方法提出了动量的概念，并通过 动量守恒定律建立了自然界的相互联系。为了揭示事物的本质和规律，往往需要根据研究对象和问题的特点，从研 究的目的出发，忽略个别的、非本质的属性，抽取共同的、本质的属性进行 研究，这是一种抽象的思维方法。把事物共同
10、的、本质的属性提炼出来，从 而推广到同类事物上去，找到事物的共同属性，这是一种概括的思维方法。核心素养|科学思维教材基于生活中的碰撞现象，以“寻求碰撞中的不变量”为线索，先通过两个完全相同钢球的对心碰撞实验演示，让学生对碰撞中的 不变量提出猜想。为了判断猜想是否正确，通过实验条件的改变，再进行两个质量不相同的小球的对心碰撞。当猜想又被否定之后，再设计新的实验方案进行研究。通过从定性到定量的多轮“问题 猜想实验方案设计证据搜集数据分析得出结论”的科学探 究过程，逐步达到对“不变量”的正确认识。核心素养|科学探究教科书通过提供真实的碰撞数据，并安排了学生实验，让学生通过实验，搜集数据并进行分析得出
11、结论，培养学生严谨认真，事实求是的态度。编 排了“历史上关于运动量度的争论”等，以加深对科学本质的认识。“STSE”栏目中的“汽车碰撞试验”则引导学生关注安全问题，能运用动 量守恒定律解释生产生活中的有关现象，增强社会责任感。三级火箭等介 绍则集中反映了科学态度与责任的核心素养培养，以激励学生逐渐形成探 索自然的内在动力，培养民族自豪感。核心素养|科学态度与责任从历史上看，一般说来，这（引入新 的概念）永远是走向科学进步的最有 力的方法之一。霍耳顿有趣的现象，同时研究两个物体速度之和不变，传递了速度？是 普遍规律吗？实验验证，专注于比 较速度，因此，换体 积相等，质量不同的 小球看结果。寻求碰
12、撞中的不变量演示实验一：两个完全相同钢球、碰撞的实验。问题：完成节前“问题”的实验，你看到了什么现象？有什么猜想？问题：如何比较碰前 球的速度与碰后球速度的大小？依据是什么？问题：两个完全相同的钢球、碰撞时出现的现象是否具有普遍意义？你想怎样改变实验条件？演示实验二：将演示实验一中的钢球换成大小相同，但质量小很多的塑胶球。问题：碰撞后球摆开后的最大高度远大于 球的高度，这说明了什么？“速度传递”的想法正确吗？问题：碰撞中的不变量又可能是哪个物理量？学生可能会有很多不同的猜想，学生已经学过了机械能守恒，而速度又和动能紧密相关，很容易猜测是动能？果真如此吗？教材直接给了实验的方案和数据，聚焦数据分
13、析。同时帮助学生熟悉实验情景，为后续的学生实验打下基础。数据告诉我们，动能 之和在碰撞前后不相 等，然而却发现质量 和速度乘积之和基本 保持不变旁批提示，研 究方法和思路，培养创新能力将原来第一节就安排学生实验的情况做了调整，对过于开放的部分做了修改，以便更有利于教师开展课堂教学。（）了解生产、生活中的各种碰撞现象。（）经历寻找碰撞中不变量的过程，体会探究过 程中猜想、推理和证据的重要性。（）知道动量概念及其单位，会计算动量的变化 量。（）认识动量是描述物体运动状态的物理量，深 化运动与相互作用观念。原教材司空见惯的现象 背后的原因是？“缓冲”暗示与 时间有关（）能的恒力情况下进行理论推导，得
14、出动量 定理及其表达式。（）知道冲量概念，知道动量定理及其表达式 的物理意义。（）知道动量定理适用于变力，领会变力冲量 求解时的极限思想。（）会用动量定理解释生活、生产中的相关现 象和解决实际问题。寻找原因，建 立力与动量变 化的关系动量是矢量，它的方向就是速度的方向。只有在作用时间内，力的方向不变时，冲量的方向才是力的方向。如果在作用时间内，力的方向不断改变，冲量的方向可能跟任何时刻力的方向都不相同。教科书通过物体在恒力作用下做匀变速直线运动这一特例，运用演绎方法推导出动量定理。教科书用积分的思想对推导过程进行了定性的说明。在变力的情况下，动量定理公式中的作用力应理解为变力在作用时间内的平均
15、值。本节课应用较多，多举实例。一举解决原先遗留的力学问题。让学生体会建立概念，掌握规律的成就感。个例-理论推导-形成当前研究条件下的规律-推广到更普适情况（）能运用动量定理和牛顿第三定律分析碰 撞现象中的动量。（）在了解系统、内力和外力的基础上，理 解动量守恒定律。（）能够运用动量守恒定律分析生产、生活 中的有关现象。（）了解动量守恒定律的普遍适用性和牛顿 运动定律适用范围的局限性。（）能依据已有知识合理设计实验方案。（）能合理地选择实验器材，获得实验数据，分 析数据，形成结论。（）能撰写实验报告，用学过的物理术语、图表 等交流本实验的探究程与结论。（）坚持实事求是，在合作中既能坚持观点又能
16、修正错误。本实验为课标要求的必做实验。（1）实验思路从动量守恒定律条件出发，不仅可以加深对动量守恒定律适用性的 认识，也是本实验方案设计的前提。（）物理量的测量教材在这部分安排了“思考与讨论”，旨在引导学生通过对“有哪 些方式可以测量速度？你在设计实验方案时会选择哪种？为什么？”等 问题的回答，充分展示学生的思考，经历实验设计过程。（）数据分析根据选定的实验方案自行设计实验数据记录表格。通过分析数据，验证碰撞前后的总动量是否守恒。（）了解弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞。（）会分析具体实例中的碰撞特点及类型。（）会用动量、能量的观点解决生产、生活中与一维 碰撞相关的实际问题。旁批突出分 析
17、简单特例 的意义（）通过实验认识反冲运动，能举出反冲运动的实例，知道火箭的发射是反冲现象。（）能结合动量守恒定律对常见的反冲现象作出解释。（）了解我国航空、航天事业的巨大成就，增强对我国 科学技术发展的自信。原课标1.通过观察和分析，理解简谐运动的特征。能用 公式和图象描述简谐运动的特征。2.通过实验，探究单摆的周期与摆长的关系。3.知道单摆周期与摆长、重力加速度的关系。会 用单摆测定重力加速度。4.通过实验，认识受迫振动的特点。了解产生共 振的条件以及在技术上的应用。课标要求课标要求新课标1.通过实验，认识简谐运动的特征。能用公式 和图像描述简谐运动。2.通过实验，探究单摆的周期与摆长的定量
18、关 系。知道单摆周期与摆长、重力加速度的关系。会 用单摆测量重力加速度的大小。3.通过实验，认识受迫振动的特点。了解产生 共振的条件及其应用。原教材（选修3-4）新教材（选必修第一册）第十一章 机械振动1 简谐运动2 简谐运动的描述3 简谐运动的回复力和能量4 单摆5 外力作用下的振动第二章 机械振动1.简谐运动2.简谐运动的描述 3.简谐运动的回复力和能量4.单摆 5.实验：用单摆测量重力加速度6.受迫振动共振运动形式运动形式特点特点初中匀速直线运动没有加速度必修第一册匀变速直线运动恒定加速度，方向在一条直线上，加速度方向和初速度方向在 同一直线上必修第二册抛体运动恒定加速度的运动，但加速度
19、方向和初速度可以不在同一直线 上匀速圆周运动一种加速度发生变化的运动，但加速度大小不变，只是方向变 化选择性必修第一册机械振动加速度大小和方向都发生变化的运动。机械振动是加速度大小和方向都发生变化的运动，这种运动进一步拓展了学生对运动形式的认识。其中的知识是学生解释与振动相关的现现及解决相关振动问题的基础。对弹簧振子能量变化 的分析与“受迫振动 共振”也丰富了学生的运动与相互作用管观 和能量观。学生已对力与运动的关系，做功与能量转化的关系，机械能守恒定律，冲量、动量等基本理论进行了较为系统的学习，在本单元的学习中，学生可以综合应用这些理论对弹簧振子及 单摆运动过程中受力特点，能量特点进行分析，
20、进一步加深了对 牛顿运动定律和机械能的理解。核心素养|物理观念本章主要通过抽象概括建构了弹簧振子、单摆这两种模型。通过这些模型进行科学推理分析，得出机械振动的一般特征。最后再 考虑真实的振动情况，通过外力作用下的振动对模型进行修正，达到解决真实物理问题的目的。依据理想化模型先把实际问题理 想化得到一般规律，再在实际问题中进行修正的方法，是研究实 际问题的重要思想方法。核心素养|科学思维教科书用启发性的语言、问题以及实验，推动学生逐步进行推理分析、发现问题、制定解决方案，形成主动探究的意识，养 成探究的习惯。在探究单摆周期与摆长之间关系、用单摆测定 重力加速度的实验中，引导学生在问题提出、实验思
21、路、物理 量的测量、实验方案的制定、数据处理与分析等方面进行完整 的探究，在实践中深刻认识科学探究的重要性，逐步培育学生 科学探究的素养。核心素养|科学探究通过本章的学习，学生对自然界中复杂的运动形式“振动”的本质有了科学的认识。与以往的实验相比，单摆实验对如何提高实验的精度有了更高的要 求，在实验设计、实验操作、数据处理等过程中培养学生严谨认真、协作学 习的品质。教科书还提供了一些来自现实生活中的素材，如利用共振，以及 防止共振对建筑带来的危害，如港珠澳大桥在内的许多大型建筑工程中都采 用了振动控制技术，以培养学生的科学态度和社会责任感。核心素养|科学态度与责任（）通过实验观察，认识机械振动
22、。会运 用理想化方法建构弹簧振子模型。（）通过观察、分析和推理，证明弹簧振 子的位移时间图像是正弦曲线，会用图像 描述简谐运动。（）经历简谐运动规律的探究过程，能分 析数据、发现特点、形成结论。简谐运动可以从运动学和动力学特征分别进行定义，本节先从运动学特征给出了简谐运动的定义。本节通过节前“问题”中的多个实例，让学生归纳共同点，引出机械振动的概念；而后从运动学的角度认识弹簧振子，通过实验得出弹簧振子的位移时间图像；再通过数据分析发现弹簧振子的位移时间图像是正弦曲线。只要学生对位移时间图像的知识有所理 解，凭这个定义，学生便可以直接想象出简谐 运动的情形，有利于对简谐运动的理解。实验观察解释分
23、析数学 表达式（）理解振幅、周期和频率的概念，能用这些 概念描述、解释简谐运动。（）经历测量小球振动周期的探究过程，能分 析数据、发现特点、形成结论。（）了解相位、初相位。会用数学表达式描述 简谐运动。增加“通过物 体运动的变化，也可以判断物 体受力的特点”（）会分析弹簧振子的受力情况，理解 回复力的概念。（）认识位移、速度、回复力和加速度 的变化规律及相互联系。（）会用能量观点分析水平弹簧振子动 能、势能的变化情况，知道简谐运动中机 械能守恒。教科书以“单摆的摆动是否为简谐运动？”作为问题启发学生 思考，通过对单摆回复力的分析推导和“做一做”观察墨汁图 样的实验，引导学生用动力学和运动学两种
24、方法进行推理和验 证。丰富了学生的学习经历和知识形成过程；通过对较为复杂 的单摆相关问题进行分析和推理，促进学生科学思维的发展。单摆是一种理想化的模型。单摆的受力和运动情况比弹簧振子复杂，教科书关于理想化模型方法的运用是分层次的：一是将实际的摆纳入单摆模型，二是将单摆纳入简谐运动模型。将实际的摆纳 入单摆模型将单摆纳入简 谐运动模型。小角度时 与sin 的比较单摆是简谐运动的典型模型之一，是对简谐运动规律的 进一步拓展，是丰富运动与相互作用观的重要知识载体。本节的重点是对单摆运动规律和单摆周期公式的探究，虽然教材必修部分已渗透极限思维，但应重视特殊场 景下的应用，做好对小角度的近似处理。（）知
25、道单摆是一种理想化物理模型，理解单摆模型的条件，能将实际 问题中的对象和过程转化为单摆模型。（）能通过理论推导，判定单摆小角度振动时的运动性质。（）在探究单摆的周期与摆长的定量关系时，能分析数据、发现规律、形成合理的结论，能用已有的物理知识进行解释。（）知道单摆周期与摆长、重力加速度的关系，能运用其解决相关实际 问题。“用单摆测定重力加速度”为课标要求的必做 实验。主要从如何减小实验误差方面来提高学 生的实验素养。（）会依据单摆周期公式确定实验思路。（）能设计实验方案，会正确安装实验装置并进行 实验操作。（）能正确使用刻度尺测量单摆的摆长，能正确使 用停表测量单摆的振动周期。（）能正确处理数据
26、，测出当地的重力加速度。（）能从多个角度进行实验误差分析。认识固有频率、驱动力频率与振动频率之间的区别和联系 是认识受迫振动特点的关键，也是认识共振现象的前提。对阻尼振动和受迫振动的认识进一步丰富了运动与相互作 用观、能量观。（）知道什么是阻尼振动和受迫振动，会用能量观点分析 阻尼振动的振幅变化和受迫振动的共振现象。（）通过实验认识固有频率、驱动力频率与振动频率之间 的区别和联系，了解产生共振的条件，认识共振是受迫振动 的一种特殊情况。（）能够根据实际生活中的振动特点，应用振动的规律解 释与解决相关问题。原课标1.通过观察，认识波是振动传播的形式和能量传播 的形式。能区别横波和纵波。能用图象描
27、述横波。理解波速、波长和频率（周期）的关系。2.通过实验，认识波的干涉现象、衍射现象。3.通过实验感受多普勒效应。解释多普勒效应产生 的原因。列举多普勒效应的应用实例。4.了解惠更斯原理，能用来分析波的反射和折射。课标要求课标要求新课标4.通过观察，认识波的特征。能区别 横波和纵波。能用图像描述横波。理解波 速、波长和频率的关系。5.知道波的反射和折射现象。通过实 验，了解波的干涉与衍射现象。6.通过实验，认识多普勒效应。能解 释多普勒效应产生的原因。能列举多普勒 效应的应用实例。原教材（选修3-4）新教材（选必修第一册）第十二章 机械波1.波的形成和传播2.波的图象3.波长、频率和波速4.波
28、的衍射和干涉5.多普勒效应6.惠更斯原理第三章 机械波1.波的形成 2.波的描述3.波的反射、折射和衍射 4.波的干涉5.多普勒效应本章本章结构结构02本章介绍了振动在介质中的传播。让学生知道波是运动的一种 形式，进一步丰富了学生的物质、运动与相互作用观。与波相 关的知识，如波的反射、折射、衍射与干涉，是学生分析、解 释自然界中相关现象的知识基础。多普勒效应以及波能传递能 量和信息等知识，充分渗透了运动的相对性及能量观念。核心素养|物理观念教材提出横波与纵波两种理想模型，描述波的两种方法（图像法与解析法）及波的传播过程的推理论证，渗透了模型建立、推理 论证的方法。针对波的反射、折射、衍射和干涉
29、等现象的介绍，均是基于实验事实和科学推理进行的，是分析综合、推理论证等 方法在学习机械波中的具体运用，为学生的科学思维素养培养提 供支持。核心素养|科学思维教科书在编排时，基于对关于波的现象的观察提出问题、形成猜想，进而设计实验、基于证据得出结论，并作出解释。例如，在 介绍波的衍射时，先展示现象，进而提出问题“波在什么条件下 能够发生明显的衍射现象？”，然后进行实验，探究保持水波的 波长不变时，改变狭缝宽度时，波是如何传播的？最后，通过实 验，总结得出结论。类似这样的编写思路，着力培养学生的科学 探究能力。核心素养|科学探究教材结合波的传播的有关知识，介绍了大量利用科学技术改善人 们生活的应用
30、，有利于培养学生对物理学的兴趣和热爱，以激励 学生认真学习物理，在学习波的干涉后，安排了一个STSE栏目，介绍了主动降噪技术。在分析了多普勒效应的产生原理后，又 介绍了利用超声波的多普勒测速仪、“彩超”等具体应用。核心素养|科学态度与责任（）通过观察和分析，认识波是振动的传播，知道波 在传播振动形式的同时也传播能量和信息。（）能对波动现象进行分析和推理，认识波的形成过 程。（）能区别横波和纵波，知道什么是波峰和波谷、密 部和疏部。（）知道机械波的定义，知道机械波概念和形成机械 波的条件。名言：直观感悟问题：带操演示实验演示：绳波产生和传播理论：对绳波的力学分析活动：学生体验旁批：振动图 像和波
31、动图像 的区别（）能用描点法作横波的图像，理解波的图像的物理意义。（）理解波长、频率和波速的意义及其关系。（）能判断波的传播方向和质点的振动方向。（）通过实验认识波的反射和折射现象。（）通过用射线（入射、反射、折射）解释反射、折射现象的过程，认识波动中建构物理模型的方法。（）知道波的衍射现象和波产生明显衍射的条件。借助学生熟悉的声波反 射现象，提出问题。其 他的机械波是否也有类 似的反射规律？（）了解波的叠加原理，了解波的叠加过程中质 点的合位移。（）从振动角度认识振动加强区域和减弱区域。（）通过实验，认识波的干涉现象和干涉图样。（）知道干涉现象是波特有的现象，了解波发生 稳定干涉的条件。认识
32、波的叠加是学 习波的干涉的基础。本节主要以声波为例介绍多普勒效应。声波的多 普勒效应比较常见，但是学生对相关概念比较陌 生，也缺少对此类现象的关注。教科书以汽车鸣 笛声音调的变化引入，引导学生关注生活现象，用物理眼光审视生活现象。（）通过实验了解多普勒效应及其产生的原 因，知道多普勒效应是波特有的现象。（）知道多普勒效应的简单应用。应用：在科学技术中 的应用问题：生活中的现 象引出思考 的问题描述：用科学术语 描述问题验证：蜂 鸣 器 实 验 来 验 证 多 普 勒效应原理模拟：本质上是单位时间 内观测到的波的数 目发生了变化讨论：深化对原 理的认识波 源 与 观 察 者 相 互 靠 近 或
33、者 相 互 远 离 时，接 收 到 的 波 的 频 率 都 会 发 生 变 化。人 们 把 这 种 现 象 叫 作 多普勒效应。课标要求课标要求原课标1.通过实验，理解光的折射定律。2.测定材料的折射率。3.认识光的全反射现象。初步了解光导 纤维的工作原理和光纤在生产、生活中 的应用。认识光纤技术对经济、社会生 活的重大影响。4.观察光的干涉、衍射和偏振现象。知 道产生干涉、衍射现象的条件。用双缝 干涉实验测定光的波长。5.了解激光的特性和应用。用激光观察 全息照相。新课标1.通过实验，理解光的折射定律。会 测量材料的折射率。2.知道光的全反射及其产生的条件。初步了解光纤的工作原理、光纤技术在
34、生产 生活中的应用。3.观察光的干涉、衍射和偏振现象，了解这些现象产生的条件，知道其在生产生 活中的应用。知道光是横波，会用双缝干涉 实验测量光的波长。4.通过实验，了解激光的特性。能举 例说明激光技术在生产生活中的应用。本章结构本章结构原教材（选修3-4）新教材（选必修第一册）第十三章 光1.光的反射和折射2.全反射3.光的干涉4.实验：用双缝干涉测量光的波长5.光的衍射6.光的偏振7.光的颜色 色散8.激光第四章 光1.光的折射 2.全反射3.光的干涉4.实验：用双缝干涉测量光的波长5.光的衍射6.光的偏振 激光课题研究人类长期以来对几何光学和波动光学的研究及其应用，其背后的知 识是从物理
35、学视角解释自然现象和解决实际问题的基础。光的干涉、衍射和偏振等现象，非常稳定，在揭示波的叠加和干涉效应等方 面，光波比其他波动更为优越。通过本章的学习，学生对波动的理 解定会更加深刻。光既具有波动性，又具有粒子性的事实，极大地 影响了人类对物质世界的认识。核心素养|物理观念生活常识和物理学启蒙阶段的学习，造成学生头脑中“光沿直线 传播”的认识是根深蒂固的，教科书编写时通过对光的干涉和衍 射现象的分析，设计实验，进行科学论证，着力打破这种思维惯 性。特别注意在认真观察实验事实的基础上基于事实证据和科学 推理，注重培养学生科学论证、质疑创新的素养。核心素养|科学思维光学部分的科学探究能力除了现象的
36、解释，还需要获取数据，进行定量研究，如测材料的折射率，测波长等。在内容的处理上，也多是基 于实验（包括演示实验、学生实验、课后小实验等）提供的现象，通 过观察，获取和分析信息，证据，得出结论并作出解释，着力培养基 于观察和实验提出物理问题、形成猜想和假设、设计实验与制订方案、获取和处理信息、基于证据得出结论并作出解释的科学探究能力。核心素养|科学探究人类对光现象的研究不仅极大地丰富了光学知识，这个研究过程本身就是一个尊重实验事实，逐步提高认识的过程。过程中积累的工具和手段 不断扩展人类对科学认识的边界，深刻地影响了我们的社会生活。对波 动光学的研究过程、测光的波长的实验等，都充分体现了尊重实验
37、事实，严谨认真的品格。“光纤的应用”“立体电影和偏振光”“射线衍 射与双螺旋”等内容都是进行科学、技术与社会教育的好素材。核心素养|科学态度与责任本节侧重对光的折射进行定量研究，也是第2节学习全 反射的基础。“测定玻璃的折射率”是课标要求的学生实验，教科 书介绍了插大头针确定光路的方法。（）认识光的反射及折射现象，知道法线、入射 角、反射角、折射角的含义；（）通过实验探究，理解折射率的概念和光的折 射定律；（）会测量玻璃等材料的折射率，通过实验体会 光线模型的建构。让学生仔细观察实验现象，要看到随着入射角的增大，折射角如何变化，还要注意到反射光线、折射光线强度如 何变化，同时对观察到的现象进行
38、合理的分析，培养学生 抽象思维能力。在光的折射的基础上，本节探讨光发生全反射的条件以及相关应用，使学生对光到达两种介质界面时的传播规律有更加深入、全面的了解。采 用实验观察、猜想、概括归纳的方法，得出全反射现象的发生条件。全反射棱镜和光导纤维是全反射的应用，这部分内容有利于开阔学生 视野，加深对全反射知识的理解。（）知道光密介质和光疏介质的概念，认识光的全反射 现象。（）知道全反射棱镜及其应用。（）初步了解光导纤维的工作原理及光纤技术对社会经 济生活的重大影响。（）了解相干光源，知道光的干涉条件，知道杨氏干涉实 验的设计原理。（）通过光的双缝干涉实验，认识双缝干涉图样的特征。（）知道路程差的概
39、念，知道产生明暗条纹的条件和相邻 两个亮（暗）条纹中心间距与波长的关系。（）知道薄膜干涉的原理并能解释一些现象。本节是课标要求的必做实验“用双缝干涉测量光的波长”的学生实验，教科 书先介绍了实验思路，再介绍用双缝干涉测量光的波长所需要的物理量的测 量，最后阐述实验过程及数据分析。（）会根据干涉条纹的间距和光的波长之间的关系，确 定测量光的波长的实验思路。（）能设计实验方案并正确操作实验器材，得到明显的 干涉条纹。（）知道两种测量头的操作和读数规则，并获得数据。（）对测量数据进行整理，得到波长的测量值。一方面激发了学生探 究的浓厚兴趣，另一 方面也引出了产生明 显衍射现象的条件（）了解光的衍射概
40、念及产生明显衍射现象的条件。（）知道衍射、衍射光栅在生产生活以及科学技术中的 应用，了解科学、技术和社会的关系。（）通过光的衍射的学习对光的直线传播现象提出质疑，会从不同角度思考物理问题。（）通过观察光的偏振现象，知道光是横波。（）知道偏振光和自然光的区别，能运用偏振知识解 释生活中的一些常见光学现象。（）了解激光的特性，能举例说明激光技术在生产生 活中的应用。分析：启示：设计：实验：聚焦问题的伽利略用斜面“冲从双线摆完成实验关键：如何改变g淡”重力的启示到可改变 倾斜角度并分析数 据，验证的杆线摆猜想似乎只有在其他 星体上，或者 在一个稳定的超 重或失重的场景下能够改变g 那么，在普通实 验
41、条件下，是否 可以对T 与g 的定 量关系进行实验 研究呢？如果可 以，怎样实验？问 题：要探究l不 变时，周期与g的关系课题课题 研究研究选择性必修1 的教学提示本模块在学生初步形成的运动与相互作用观念和能量观念的基础上，引导学生通过研究碰撞现 象、机械振动和机械波、光的干涉和衍射等现象，拓展对物理世界的认识和理解。进一步发展 学生运动与相互作用的观念和能量观念，使其了解物理规律具有适用范围和条件。让学生经历 科学论证过程，理解动量定理的物理实质与牛顿第二定律的一致性。通过创设学生感兴趣的问题情 境，引导学生运用已有的概念和规律分析常见的碰撞、机械振动、机械波等现象，建构弹性碰撞、简谐运动、单摆等模型，学会用守恒定律解决问题的方法。在研究碰撞现象、单摆运动等实验过程 中，进一步领会守恒思想，提高建模能力。通过根据光的干涉、衍射等现象来论证光具有波动性，增强学生的证据意识，提升科学论证能 力。引导学生从相互作用和能量的角度认识机械振动和机械波，了解波动的特征，为深入学习和研 究电磁波打好基础。注意拓展学生的视野，从动量守恒定律的普适性来认识自然界的统一性。中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版）M.北京：人民教育出版社，2017.谢谢！谢谢！
