人教版高中物理新教材簡介課件

人教版高中物理新教材簡介人民教育出版社課程教材研究所物理課程教材研究開發(fā)中心總主編張大昌編著人教版高中物理新教材簡介人民教育出版社課程教材研究所1人教版高中物理新教材簡介新舊教科書對比教材體系結(jié)構(gòu)設(shè)計人教版高中物理新教材簡介新舊教科書對比2

〔課標教材〕第一章運動的描述

第二章勻變速直線運動的研究第三章相互作用第四章牛頓運動定律

第五章曲線運動第六章萬有引力與航天第七章機械能守恒定律

〔現(xiàn)行教材〕

第一章力

第二章直線運動第三章牛頓運動定律

第四章物體的平衡第五章曲線運動

第六章萬有引力定律第七章機械能必修1必修2〔課標教材〕〔現(xiàn)3

〔課標教材〕

電磁學(xué)

熱學(xué)力學(xué)（機械振動、機械波）光電磁學(xué)（電磁波）相對論簡介力學(xué)（動量）原子物理3-13-23-33-43-5

〔現(xiàn)行教材〕

力學(xué)（機械振動、機械波）

熱學(xué)電磁學(xué)光學(xué)

近代物理初步

〔課標教材〕3-13-23-4人教版高中物理教科書——編寫思想一、落實新課程的理念二、體現(xiàn)科學(xué)探究的精神三、做教師的好幫手人教版高中物理教科書——編寫思想一、落實新課程的理念5共同必修——物理1、物理2注重力學(xué)基礎(chǔ)性知識的學(xué)習(xí)。注重概念的科學(xué)性，規(guī)律的準確性，理論的嚴謹性，技能的規(guī)范性。注重實驗觀察能力與邏輯思維能力的綜合培養(yǎng)。

共同必修——物理1、物理2注重力學(xué)基礎(chǔ)性知6新課程實施中的問題出在哪里？

形式主義是目前推進新課程的主要障礙之一?。?！“重結(jié)果”“輕過程”的現(xiàn)象影響“三維”目標的落實。新課程實施中的問題出在哪里？形式主義是目前推進新課“重結(jié)7落實三維課程目標的前提

學(xué)懂物理學(xué)！落實三維課程目標的前提學(xué)懂物理學(xué)！8落實三維課程目標的前提

如何把“過程”的設(shè)計落實到對學(xué)生學(xué)習(xí)行為的設(shè)計上來？落實三維課程目標的前提如何把“過程”的設(shè)計落9教科書中欄目的設(shè)計科學(xué)漫步思考與討論演示實驗做一做說一說STS旁批（科學(xué)足跡）教科書中欄目的設(shè)計科學(xué)漫步思考與討論演示實驗做一做說一說ST10人教版高中物理新教材簡介新舊教科書對比優(yōu)化物理規(guī)律的教學(xué)人教版高中物理新教材簡介新舊教科書對比11第二章勻變速直線運動的研究新舊教材內(nèi)容不同處理的對比分析教材內(nèi)容框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計第二章勻變速直線運動的研究新舊教材內(nèi)容不同處理的對比分析12第二章教材框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計

勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系勻變速直線運動的位移與速度的關(guān)系自由落體運動勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系伽利略對自由落體運動的研究實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律一個教學(xué)中的實驗一個歷史上的實驗第二章教材框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系勻13

勻變速直線運動——數(shù)學(xué)演繹

（速度公式）現(xiàn)行教材速度公式的處理vvvv=v0+at勻變速直線運動——數(shù)學(xué)演繹

14勻變速直線運動——科學(xué)過程

（從特殊到一般的科學(xué)方法）

進行實驗忠實記錄小車在重物牽引下運動的時間與對應(yīng)速度的數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)作出速度與時間關(guān)系的圖象勻變速直線運動——科學(xué)過程

（從特殊到一般的科學(xué)方法）進行15勻變速直線運動——科學(xué)過程

（從特殊到一般的科學(xué)方法）分析發(fā)現(xiàn)存在v-t圖象是一條傾斜直線的一種運動。論證發(fā)現(xiàn)v-t

圖象所代表的運動是加速度不變的運動，給出勻變速直線運動的定義。勻變速直線運動——科學(xué)過程

（從特殊到一般的科學(xué)方法）分析論16勻變速直線運動——科學(xué)過程

（從特殊到一般的科學(xué)方法）結(jié)論通過圖象一般性地研究得出：v＝v0

+at把運動的描述與運動的成因分清楚。

勻變速直線運動——科學(xué)過程

（從特殊到一般的科學(xué)方法）結(jié)論把17勻變速直線運動——數(shù)學(xué)演繹

（位移公式）現(xiàn)行教材位移公式的處理vvvvv0t勻變速直線運動——數(shù)學(xué)演繹

18勻變速直線運動——科學(xué)探究

（位移公式）（改變學(xué)習(xí)方式）思考與討論

一次課上，老師拿來了一位往屆同學(xué)所做的“探究小車的運動規(guī)律”的測量記錄（見下表），表中“速度v”一行是這位同學(xué)用某種方法（方法不詳）得到的物體在0、1、2……5幾個位置的瞬時速度。原始的紙帶沒有保存。以下是關(guān)于這個問題的討論。老師：能不能根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，用最簡便的方法估算實驗中小車從位置0到位置5的位移？學(xué)生A：能。可以用下面的辦法估算：

x＝0.38×0.1＋0.63×0.1＋0.88×0.1＋1.11×0.1＋1.38×0.1＝……勻變速直線運動——科學(xué)探究

19位移公式——改變學(xué)習(xí)方式思考與討論學(xué)生B：這個辦法不好。從表中看出，小車的速度在不斷增加，0.38只是0時刻的瞬時速度，以后的速度比這個數(shù)值大。用這個數(shù)值乘以0.1s，得到的位移比實際位移要小。后面的幾項也有同樣的問題。

學(xué)生A：老師要求的是“估算”，這樣做是可以的。

老師：你們兩個人說得都有道理。這樣做的確會帶來一定誤差，但在時間間隔比較小、精確程度要求比較低的時候，可以這樣估算。要提高估算的精確程度，可以有多種方法。其中一個方法請大家考慮：如果當初實驗時時間間隔不是取0.1s，而是取得更小些，比如0.06s，同樣用這個方法計算，誤差是不是會小一些？如果取0.04s、0.02s……誤差會怎樣？歡迎大家發(fā)表意見。位移公式——改變學(xué)習(xí)方式思考與討論學(xué)生B：這個辦法不好。從表20勻變速直線運動——科學(xué)探究

（位移公式）（改變學(xué)習(xí)方式）x=v0t+●教學(xué)的目標之一應(yīng)關(guān)注得出公式的過程。

勻變速直線運動——科學(xué)探究

21人教版高中物理新教材簡介新舊教科書對比優(yōu)化物理概念的教學(xué)人教版高中物理新教材簡介新舊教科書對比22第七章機械能守恒定律新舊教材內(nèi)容不同處理的對比分析教材內(nèi)容框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計第七章機械能守恒定律新舊教材內(nèi)容不同處理的對比分析教材內(nèi)23第七章教材框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計

功率功追尋守恒量探究彈性勢能的表達式機械能守恒定律重力勢能能量守恒定律與能源實驗:探究功與速度變化的關(guān)系動能和動能定理功能關(guān)系實驗：驗證機械能守恒定律第七章教材框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計功率功追尋守恒量探究彈性勢能的表達24第七章教材框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計

功率功追尋守恒量探究彈性勢能的表達式機械能守恒定律重力勢能能量守恒定律與能源實驗：探究功與速度變化的關(guān)系動能和動能定理功能關(guān)系實驗：驗證機械能守恒定律第七章教材框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計功率功追尋守恒量探究彈性勢能的表達25追尋守恒量——科學(xué)價值觀以往教學(xué)引入能量概念的教學(xué)線索及特點特點：容易讓人感到，定義“功”是為了定義“能”，先有功的概念，才會有能量的概念。而事實不是這樣。定義功的概念并給出功的表達式。一個物體能對外做功，就說它具有能。舉例說明，做功伴隨著能量的變化，進而得出“功是能量變化的量度”。追尋守恒量——科學(xué)價值觀以往教學(xué)引入能量概念的教學(xué)線索及特點26

27追尋守恒量——科學(xué)價值觀新教科書引入能量概念的教學(xué)線索及特點科學(xué)概念的力量在于它具有解釋和概括一大類自然現(xiàn)象的能力。在這方面能量概念的作用十分獨特。由伽利略理想實驗引入能量概念。給出動能、勢能的定性含義。用牛頓動力學(xué)的語言描述伽利略理想實驗不完整把守恒思想的滲透貫穿于能量學(xué)習(xí)的全過程。追尋守恒量——科學(xué)價值觀新教科書引入能量概念的教學(xué)線索及特點28追尋守恒量——科學(xué)價值觀追尋守恒量——科學(xué)價值觀29追尋守恒量——科學(xué)價值觀科學(xué)家們一直在關(guān)注自然現(xiàn)象之間的普遍聯(lián)系……1801年戴維發(fā)現(xiàn)電流的化學(xué)效應(yīng)(電和化學(xué)的聯(lián)系)1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)(電和磁的聯(lián)系)1821年塞貝克發(fā)現(xiàn)溫差電現(xiàn)象(熱和電的聯(lián)系)1831年法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象(電和磁的聯(lián)系)1840年焦耳發(fā)現(xiàn)電流的熱效應(yīng)(電和熱的聯(lián)系)1842年邁爾表述了能量守恒定律，并計算出熱功當量的數(shù)值(力和熱的聯(lián)系)1843年焦耳測定了熱功當量的數(shù)值(力和熱的聯(lián)系)1847年亥姆霍茲在理論上概括和總結(jié)能量守恒定律……追尋守恒量——科學(xué)價值觀科學(xué)家們一直在關(guān)注自然現(xiàn)象之間的普遍30第七章教材框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計

功率功追尋守恒量探究彈性勢能的表達式機械能守恒定律重力勢能能量守恒定律與能源實驗：探究功與速度變化的關(guān)系動能和動能定理功能關(guān)系實驗：驗證機械能守恒定律第七章教材框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計功率功追尋守恒量探究彈性勢能的表達31功、功率——科學(xué)知識

功的概念起源于早期工業(yè)革命的需要。即比較蒸汽機效益的辦法。功的重要意義在于它可以決定能量的變化——強調(diào)功與能量變化的聯(lián)系。功、功率——科學(xué)知識32第七章教材框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計

功率功追尋守恒量探究彈性勢能的表達式機械能守恒定律重力勢能能量守恒定律與能源實驗:探究功與速度變化的關(guān)系動能和動能定理功能關(guān)系實驗：驗證機械能守恒定律第七章教材框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計功率功追尋守恒量探究彈性勢能的表達33“功和能”教學(xué)線索及特點通過四個實例講解“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”●運動員舉重做了多少功，就有多少化學(xué)能轉(zhuǎn)化為重物的重力勢能；●壓縮的彈簧對小球做了多少功，就有多少彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能；●機車拉著列車加速，牽引力對列車做了多少功，就有多少內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；●起重機提升重物,鋼繩的拉力對重物做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為機械能。特點：“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”是作為事實提出的普遍性結(jié)論。（原教科書）“功和能”教學(xué)線索及特點通過四個實例講解“功是能量轉(zhuǎn)化的量34“動能和動能定理”教學(xué)線索及特點●根據(jù)“飛機牽引力做了多少功，飛機的動能就增加多少”來確定動能表達式。●推導(dǎo)得出，確定動能的表達式。

●把上述表達式的結(jié)論稱為動能定理。特點：動能的表達式，是由“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”的結(jié)論演繹得來的?！皠幽芎蛣幽芏ɡ怼苯虒W(xué)線索及特點●根據(jù)“飛機牽引力做了多少功35“重力勢能”教學(xué)線索及特點●根據(jù)重力的功確定重力勢能表達式為mgh。●說明重力做功和物體勢能變化的關(guān)系。●說明重力做功跟路徑無關(guān)。特點：重力勢能的表達式，是由“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”的結(jié)論演繹得來的。“重力勢能”教學(xué)線索及特點●根據(jù)重力的功36重力勢能——科學(xué)過程、理性思維重力做功跟路徑無關(guān)（證明后得出結(jié)論）為什么討論重力做功的特點？理性思維！重力勢能——科學(xué)過程、理性思維重力做功跟路徑無關(guān)（證明后得出37重力勢能——科學(xué)過程、理性思維

●定義重力勢能Ep＝mgh。原因是mgh這個物理量的特殊意義在于它一方面與重力所做的功密切相關(guān)，另一方面它隨高度的變化而變化，恰與勢能的基本特征一致。

●概括得出重力做的功與重力勢能的關(guān)系WG＝Ep1－Ep2重力勢能——科學(xué)過程、理性思維●定義重力勢能Ep38重力勢能——科學(xué)過程、理性思維

●說明重力勢能的大小具有相對性，勢能屬于系統(tǒng)所共有。特點：重力做的功和重力勢能的關(guān)系，是學(xué)生第一次接觸到的功能關(guān)系的例子，功能關(guān)系的知識從此開始滲透。重力勢能——科學(xué)過程、理性思維●說明重力勢能的大小具有相對39探究彈性勢能的表達式

——科學(xué)過程、理性思維

（1）彈性勢能的表達式可能與哪幾個物理量有關(guān)？舉重時杠鈴所受的重力與它的位置無關(guān)

彈簧的拉力與拉伸的長度有關(guān)

彈力與重力的變化規(guī)律不一樣，彈性勢能與重力勢能的表達式很可能也不一樣。探究彈性勢能的表達式

——科學(xué)過程、40探究彈性勢能的表達式

——科學(xué)過程、理性思維（2）彈簧的彈性勢能與拉力所做的功有什么關(guān)系？（3）怎樣計算拉力所做的功？探究彈性勢能的表達式

——科學(xué)過程、41探究彈性勢能的表達式

——科學(xué)過程、理性思維●類比重力與重力勢能的關(guān)系，明確彈性勢能表達式取決于彈力做功的表達式?！駥椓ψ龉Φ谋磉_式進行理論探究。特點：彈簧的彈力做功也跟路徑無關(guān)，用相同的思路分析彈力做的功跟彈性勢能的關(guān)系，對功能關(guān)系的知識進行了一次鞏固和拓展。探究彈性勢能的表達式

——科學(xué)過程、42實驗：探究功與物體速度變化的關(guān)系

——科學(xué)過程、理性思維物體動能的變化只能決定于外力的功。由于物體因具有速度而獲動能，所以尋求表達式必須分析外力功與物體速度變化關(guān)系。實驗：探究功與物體速度變化的關(guān)系

——科學(xué)過43實驗：探究功與物體速度變化的關(guān)系

——科學(xué)過程、理性思維橡皮筋法重力法通過改變力獲得成倍數(shù)的功通過改變位移獲得變化的功實驗：探究功與物體速度變化的關(guān)系

——科學(xué)過44實驗：探究功與物體速度變化的關(guān)系

——科學(xué)過程、理性思維實驗方案設(shè)計功的測量速度測量——橡皮筋法——重力法位移相同力不同力相同位移不同水平牽引斜面下滑打點計時器光電門實驗：探究功與物體速度變化的關(guān)系

——科學(xué)過45實驗：探究功與物體速度變化的關(guān)系

——科學(xué)過程、理性思維思路：用1條、2條、3條……橡皮筋彈射小車，得到對應(yīng)的幾個速度（用打點計時器）作出W-v圖象。數(shù)據(jù)處理：W∝v、W∝v2、W∝v3、W∝……實驗：探究功與物體速度變化的關(guān)系

——科學(xué)過46實驗：探究功與速度變化的關(guān)系

——科學(xué)過程、理性思維●背景：已知重力做的功跟重力勢能、彈力做的功跟彈性勢能的變化關(guān)系，若不考慮勢能，外力對物體做功產(chǎn)生什么效果？●實驗探究后初步得出：外力對靜止物體做的功跟物體獲得速度的二次方成正比。實驗：探究功與速度變化的關(guān)系

47

動能和動能定理

——科學(xué)過程、理性思維

理論推導(dǎo)：分析：就是我們尋求的動能表達式。稱為動能定理。特點：把動能表達式和動能定理捆綁在一起提出來，比較符合邏輯，也印證了實驗探究的結(jié)果。它是功能關(guān)系的又一次滲透。動能和動能定理

48動能和動能定理

——科學(xué)過程、理性思維

直接經(jīng)驗與邏輯分析缺一不可。人的認識不是直線式的。

將實驗探究的思路和成果轉(zhuǎn)化成一個理論性課題。動能和動能定理

49人教版高中物理新教材簡介新舊教科書對比優(yōu)化理性思維的訓(xùn)練人教版高中物理新教材簡介新舊教科書對比50曲線運動速度方向

——科學(xué)過程、理性思維●原教材曲線運動速度方向的教學(xué)設(shè)計列舉旋轉(zhuǎn)砂輪上的火星、旋轉(zhuǎn)雨傘上的水滴沿圓周切線飛出的事例得出結(jié)論：做曲線運動的質(zhì)點經(jīng)過某位置的速度方向，在曲線過這點的切線方向上。講解有關(guān)例題，布置有關(guān)習(xí)題。曲線運動速度方向

——科學(xué)過51曲線運動速度方向

——科學(xué)過程、理性思維人民教育出版社物理室曲線運動速度方向

——科學(xué)過52曲線運動速度方向

——科學(xué)過程、理性思維●新教材曲線運動速度方向的教學(xué)設(shè)計

觀察砂輪上的火星、鏈球運動員投擲鏈球的照片。提出問題：怎樣確定做曲線運動的物體在某一時刻的速度方向？演示實驗：通過鋼球在具有任意曲線形狀的導(dǎo)軌內(nèi)的運動，說明曲線運動某點的速度方向跟曲線相切。把“過程”的設(shè)計落實到對學(xué)生學(xué)習(xí)行為的設(shè)計上來。曲線運動速度方向

——科學(xué)過53曲線運動速度方向

——科學(xué)過程、理性思維

鋼珠由軌道的一端滾入，在軌道的束縛下按軌道的形狀做曲線運動。在軌道的出口A處放一張白紙，蘸有墨水的鋼珠離開軌道后在白紙上留下一條運動的痕跡，它記錄了鋼珠在A點的運動方向。取去一段短軌道，鋼珠的軌道出口改在圖中B處，同樣的方法可以記錄鋼珠在軌道B點的運動方向。鋼珠運動軌跡跟曲線有什么關(guān)系？演示曲線運動速度方向

54曲線運動速度方向

——科學(xué)過程、理性思維理論分析：滲透極限的思想。由平均速度過渡到瞬時速度。AB得出結(jié)論：做曲線運動的質(zhì)點經(jīng)過某位置的速度方向，在曲線過這點的切線方向上。曲線運動速度方向

55曲線運動速度方向

——科學(xué)過程、理性思維實踐體驗：做一個顯示拋體運動速度方向的“飛鏢”。(1)觀察在空中速度方向的變化；(2)觀察飛鏢插入泥土?xí)r的入射角。曲線運動速度方向

56曲線運動速度方向

——科學(xué)過程、理性思維

意識很難通過集中灌輸來建立。新課程的各種體驗性活動有利于實踐意識的形成。實踐活動：按圖制作飛鏢，拋出后觀察飛鏢飛行方向的變化和落地時插入泥土的方向。

曲線運動速度方向

57人教版高中物理新教材簡介人民教育出版社課程教材研究所物理課程教材研究開發(fā)中心總主編張大昌編著人教版高中物理新教材簡介人民教育出版社課程教材研究所58人教版高中物理新教材簡介新舊教科書對比教材體系結(jié)構(gòu)設(shè)計人教版高中物理新教材簡介新舊教科書對比59

〔課標教材〕第一章運動的描述

第二章勻變速直線運動的研究第三章相互作用第四章牛頓運動定律

第五章曲線運動第六章萬有引力與航天第七章機械能守恒定律

〔現(xiàn)行教材〕

第一章力

第二章直線運動第三章牛頓運動定律

第四章物體的平衡第五章曲線運動

第六章萬有引力定律第七章機械能必修1必修2〔課標教材〕〔現(xiàn)60

〔課標教材〕

電磁學(xué)

熱學(xué)力學(xué)（機械振動、機械波）光電磁學(xué)（電磁波）相對論簡介力學(xué)（動量）原子物理3-13-23-33-43-5

〔現(xiàn)行教材〕

力學(xué)（機械振動、機械波）

熱學(xué)電磁學(xué)光學(xué)

近代物理初步

〔課標教材〕3-13-23-61人教版高中物理教科書——編寫思想一、落實新課程的理念二、體現(xiàn)科學(xué)探究的精神三、做教師的好幫手人教版高中物理教科書——編寫思想一、落實新課程的理念62共同必修——物理1、物理2注重力學(xué)基礎(chǔ)性知識的學(xué)習(xí)。注重概念的科學(xué)性，規(guī)律的準確性，理論的嚴謹性，技能的規(guī)范性。注重實驗觀察能力與邏輯思維能力的綜合培養(yǎng)。

共同必修——物理1、物理2注重力學(xué)基礎(chǔ)性知63新課程實施中的問題出在哪里？

形式主義是目前推進新課程的主要障礙之一！??！“重結(jié)果”“輕過程”的現(xiàn)象影響“三維”目標的落實。新課程實施中的問題出在哪里？形式主義是目前推進新課“重結(jié)64落實三維課程目標的前提

學(xué)懂物理學(xué)！落實三維課程目標的前提學(xué)懂物理學(xué)！65落實三維課程目標的前提

如何把“過程”的設(shè)計落實到對學(xué)生學(xué)習(xí)行為的設(shè)計上來？落實三維課程目標的前提如何把“過程”的設(shè)計落66教科書中欄目的設(shè)計科學(xué)漫步思考與討論演示實驗做一做說一說STS旁批（科學(xué)足跡）教科書中欄目的設(shè)計科學(xué)漫步思考與討論演示實驗做一做說一說ST67人教版高中物理新教材簡介新舊教科書對比優(yōu)化物理規(guī)律的教學(xué)人教版高中物理新教材簡介新舊教科書對比68第二章勻變速直線運動的研究新舊教材內(nèi)容不同處理的對比分析教材內(nèi)容框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計第二章勻變速直線運動的研究新舊教材內(nèi)容不同處理的對比分析69第二章教材框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計

勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系勻變速直線運動的位移與速度的關(guān)系自由落體運動勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系伽利略對自由落體運動的研究實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律一個教學(xué)中的實驗一個歷史上的實驗第二章教材框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系勻70

勻變速直線運動——數(shù)學(xué)演繹

（速度公式）現(xiàn)行教材速度公式的處理vvvv=v0+at勻變速直線運動——數(shù)學(xué)演繹

71勻變速直線運動——科學(xué)過程

（從特殊到一般的科學(xué)方法）

進行實驗忠實記錄小車在重物牽引下運動的時間與對應(yīng)速度的數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)作出速度與時間關(guān)系的圖象勻變速直線運動——科學(xué)過程

（從特殊到一般的科學(xué)方法）進行72勻變速直線運動——科學(xué)過程

（從特殊到一般的科學(xué)方法）分析發(fā)現(xiàn)存在v-t圖象是一條傾斜直線的一種運動。論證發(fā)現(xiàn)v-t

圖象所代表的運動是加速度不變的運動，給出勻變速直線運動的定義。勻變速直線運動——科學(xué)過程

（從特殊到一般的科學(xué)方法）分析論73勻變速直線運動——科學(xué)過程

（從特殊到一般的科學(xué)方法）結(jié)論通過圖象一般性地研究得出：v＝v0

+at把運動的描述與運動的成因分清楚。

勻變速直線運動——科學(xué)過程

（從特殊到一般的科學(xué)方法）結(jié)論把74勻變速直線運動——數(shù)學(xué)演繹

（位移公式）現(xiàn)行教材位移公式的處理vvvvv0t勻變速直線運動——數(shù)學(xué)演繹

75勻變速直線運動——科學(xué)探究

（位移公式）（改變學(xué)習(xí)方式）思考與討論

一次課上，老師拿來了一位往屆同學(xué)所做的“探究小車的運動規(guī)律”的測量記錄（見下表），表中“速度v”一行是這位同學(xué)用某種方法（方法不詳）得到的物體在0、1、2……5幾個位置的瞬時速度。原始的紙帶沒有保存。以下是關(guān)于這個問題的討論。老師：能不能根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，用最簡便的方法估算實驗中小車從位置0到位置5的位移？學(xué)生A：能?？梢杂孟旅娴霓k法估算：

x＝0.38×0.1＋0.63×0.1＋0.88×0.1＋1.11×0.1＋1.38×0.1＝……勻變速直線運動——科學(xué)探究

76位移公式——改變學(xué)習(xí)方式思考與討論學(xué)生B：這個辦法不好。從表中看出，小車的速度在不斷增加，0.38只是0時刻的瞬時速度，以后的速度比這個數(shù)值大。用這個數(shù)值乘以0.1s，得到的位移比實際位移要小。后面的幾項也有同樣的問題。

學(xué)生A：老師要求的是“估算”，這樣做是可以的。

老師：你們兩個人說得都有道理。這樣做的確會帶來一定誤差，但在時間間隔比較小、精確程度要求比較低的時候，可以這樣估算。要提高估算的精確程度，可以有多種方法。其中一個方法請大家考慮：如果當初實驗時時間間隔不是取0.1s，而是取得更小些，比如0.06s，同樣用這個方法計算，誤差是不是會小一些？如果取0.04s、0.02s……誤差會怎樣？歡迎大家發(fā)表意見。位移公式——改變學(xué)習(xí)方式思考與討論學(xué)生B：這個辦法不好。從表77勻變速直線運動——科學(xué)探究

（位移公式）（改變學(xué)習(xí)方式）x=v0t+●教學(xué)的目標之一應(yīng)關(guān)注得出公式的過程。

勻變速直線運動——科學(xué)探究

78人教版高中物理新教材簡介新舊教科書對比優(yōu)化物理概念的教學(xué)人教版高中物理新教材簡介新舊教科書對比79第七章機械能守恒定律新舊教材內(nèi)容不同處理的對比分析教材內(nèi)容框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計第七章機械能守恒定律新舊教材內(nèi)容不同處理的對比分析教材內(nèi)80第七章教材框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計

功率功追尋守恒量探究彈性勢能的表達式機械能守恒定律重力勢能能量守恒定律與能源實驗:探究功與速度變化的關(guān)系動能和動能定理功能關(guān)系實驗：驗證機械能守恒定律第七章教材框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計功率功追尋守恒量探究彈性勢能的表達81第七章教材框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計

功率功追尋守恒量探究彈性勢能的表達式機械能守恒定律重力勢能能量守恒定律與能源實驗：探究功與速度變化的關(guān)系動能和動能定理功能關(guān)系實驗：驗證機械能守恒定律第七章教材框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計功率功追尋守恒量探究彈性勢能的表達82追尋守恒量——科學(xué)價值觀以往教學(xué)引入能量概念的教學(xué)線索及特點特點：容易讓人感到，定義“功”是為了定義“能”，先有功的概念，才會有能量的概念。而事實不是這樣。定義功的概念并給出功的表達式。一個物體能對外做功，就說它具有能。舉例說明，做功伴隨著能量的變化，進而得出“功是能量變化的量度”。追尋守恒量——科學(xué)價值觀以往教學(xué)引入能量概念的教學(xué)線索及特點83

84追尋守恒量——科學(xué)價值觀新教科書引入能量概念的教學(xué)線索及特點科學(xué)概念的力量在于它具有解釋和概括一大類自然現(xiàn)象的能力。在這方面能量概念的作用十分獨特。由伽利略理想實驗引入能量概念。給出動能、勢能的定性含義。用牛頓動力學(xué)的語言描述伽利略理想實驗不完整把守恒思想的滲透貫穿于能量學(xué)習(xí)的全過程。追尋守恒量——科學(xué)價值觀新教科書引入能量概念的教學(xué)線索及特點85追尋守恒量——科學(xué)價值觀追尋守恒量——科學(xué)價值觀86追尋守恒量——科學(xué)價值觀科學(xué)家們一直在關(guān)注自然現(xiàn)象之間的普遍聯(lián)系……1801年戴維發(fā)現(xiàn)電流的化學(xué)效應(yīng)(電和化學(xué)的聯(lián)系)1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)(電和磁的聯(lián)系)1821年塞貝克發(fā)現(xiàn)溫差電現(xiàn)象(熱和電的聯(lián)系)1831年法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象(電和磁的聯(lián)系)1840年焦耳發(fā)現(xiàn)電流的熱效應(yīng)(電和熱的聯(lián)系)1842年邁爾表述了能量守恒定律，并計算出熱功當量的數(shù)值(力和熱的聯(lián)系)1843年焦耳測定了熱功當量的數(shù)值(力和熱的聯(lián)系)1847年亥姆霍茲在理論上概括和總結(jié)能量守恒定律……追尋守恒量——科學(xué)價值觀科學(xué)家們一直在關(guān)注自然現(xiàn)象之間的普遍87第七章教材框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計

功率功追尋守恒量探究彈性勢能的表達式機械能守恒定律重力勢能能量守恒定律與能源實驗：探究功與速度變化的關(guān)系動能和動能定理功能關(guān)系實驗：驗證機械能守恒定律第七章教材框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計功率功追尋守恒量探究彈性勢能的表達88功、功率——科學(xué)知識

功的概念起源于早期工業(yè)革命的需要。即比較蒸汽機效益的辦法。功的重要意義在于它可以決定能量的變化——強調(diào)功與能量變化的聯(lián)系。功、功率——科學(xué)知識89第七章教材框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計

功率功追尋守恒量探究彈性勢能的表達式機械能守恒定律重力勢能能量守恒定律與能源實驗:探究功與速度變化的關(guān)系動能和動能定理功能關(guān)系實驗：驗證機械能守恒定律第七章教材框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計功率功追尋守恒量探究彈性勢能的表達90“功和能”教學(xué)線索及特點通過四個實例講解“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”●運動員舉重做了多少功，就有多少化學(xué)能轉(zhuǎn)化為重物的重力勢能；●壓縮的彈簧對小球做了多少功，就有多少彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能；●機車拉著列車加速，牽引力對列車做了多少功，就有多少內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；●起重機提升重物,鋼繩的拉力對重物做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為機械能。特點：“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”是作為事實提出的普遍性結(jié)論。（原教科書）“功和能”教學(xué)線索及特點通過四個實例講解“功是能量轉(zhuǎn)化的量91“動能和動能定理”教學(xué)線索及特點●根據(jù)“飛機牽引力做了多少功，飛機的動能就增加多少”來確定動能表達式。●推導(dǎo)得出，確定動能的表達式。

●把上述表達式的結(jié)論稱為動能定理。特點：動能的表達式，是由“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”的結(jié)論演繹得來的。“動能和動能定理”教學(xué)線索及特點●根據(jù)“飛機牽引力做了多少功92“重力勢能”教學(xué)線索及特點●根據(jù)重力的功確定重力勢能表達式為mgh?！裾f明重力做功和物體勢能變化的關(guān)系。●說明重力做功跟路徑無關(guān)。特點：重力勢能的表達式，是由“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”的結(jié)論演繹得來的?！爸亓菽堋苯虒W(xué)線索及特點●根據(jù)重力的功93重力勢能——科學(xué)過程、理性思維重力做功跟路徑無關(guān)（證明后得出結(jié)論）為什么討論重力做功的特點？理性思維！重力勢能——科學(xué)過程、理性思維重力做功跟路徑無關(guān)（證明后得出94重力勢能——科學(xué)過程、理性思維

●定義重力勢能Ep＝mgh。原因是mgh這個物理量的特殊意義在于它一方面與重力所做的功密切相關(guān)，另一方面它隨高度的變化而變化，恰與勢能的基本特征一致。

●概括得出重力做的功與重力勢能的關(guān)系WG＝Ep1－Ep2重力勢能——科學(xué)過程、理性思維●定義重力勢能Ep95重力勢能——科學(xué)過程、理性思維

●說明重力勢能的大小具有相對性，勢能屬于系統(tǒng)所共有。特點：重力做的功和重力勢能的關(guān)系，是學(xué)生第一次接觸到的功能關(guān)系的例子，功能關(guān)系的知識從此開始滲透。重力勢能——科學(xué)過程、理性思維●說明重力勢能的大小具有相對96探究彈性勢能的表達式

——科學(xué)過程、理性思維

（1）彈性勢能的表達式可能與哪幾個物理量有關(guān)？舉重時杠鈴所受的重力與它的位置無關(guān)

彈簧的拉力與拉伸的長度有關(guān)

彈力與重力的變化規(guī)律不一樣，彈性勢能與重力勢能的表達式很可能也不一樣。探究彈性勢能的表達式

——科學(xué)過程、97探究彈性勢能的表達式

——科學(xué)過程、理性思維（2）彈簧的彈性勢能與拉力所做的功有什么關(guān)系？（3）怎樣計算拉力所做的功？探究彈性勢能的表達式

——科學(xué)過程、98探究彈性勢能的表達式

——科學(xué)過程、理性思維●類比重力與重力勢能的關(guān)系，明確彈性勢能表達式取決于彈力做功的表達式。●對彈力做功的表達式進行理論探究。特點：彈簧的彈力做功也跟路徑無關(guān)，用相同的思路分析彈力做的功跟彈性勢能的關(guān)系，對功能關(guān)系的知識進行了一次鞏固和拓展。探究彈性勢能的表達式

——科學(xué)過程、99實驗：探究功與物體速度變化的關(guān)系

——科學(xué)過程、理性思維物體動能的變化只能決定于外力的功。由于物體因具有速度而獲動能，所以尋求表達式必須分析外力功與物體速度變化關(guān)系。實驗：探究功與物體速度變化的關(guān)系

——科學(xué)過100實驗：探究功與物體速度變化的關(guān)系

——科學(xué)過程、理性思維橡皮筋法重力法通過改變力獲得成倍數(shù)的功通過改變位移獲得變化的功實驗：探究功與物體速度變化的關(guān)系

——科學(xué)過101實驗：探究功與物體速度變化的關(guān)系

——科學(xué)過程、理性思維實驗方案設(shè)計功的測量速度測量——橡皮筋法——重力法位移相同力不同力相同位移不同水平牽引斜面下滑打點計時器光電門實驗：探究功與物體速度變化的關(guān)系

——科學(xué)過102實驗：探究功與物體速度變化的關(guān)系

——科學(xué)過程、理性思維思路：用1條、2條、3條……橡皮筋彈射小車，得到對應(yīng)的幾個速度（用打點計時器）作出W-v圖象。數(shù)據(jù)處理：W∝v、W∝v2、W∝v3、W∝……實驗：探究功與物體速度變化的關(guān)系

——科學(xué)過103實驗：探究功與速度變化的關(guān)系

——科學(xué)過程、理性思維●背景：已知重力做的功跟重力勢能、彈力做的功跟彈性勢能的變化關(guān)系，若不考慮勢能，外力對物體做功產(chǎn)生什么效果？●實驗探究后初步得出：外力對靜止物體做的功跟物體獲得速度的二次方成正比。實驗：探究功與速度變化的關(guān)系

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