高二物理選修3-4 第十一章 機械振動

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1、高二物理選修3-4 第十一章 機械振動 全章概述 與原教材相比，本章內(nèi)容沒有太大變化，但新增加了相位的概念以及相關(guān)定義的改變，教學(xué)中要注意。 這一章主要講述機械振動中運動規(guī)律最簡單、最基本的一種周期性運動——簡諧運動。振動的知識在實際中有很多應(yīng)用（例如心電圖、核磁共振儀、地震儀、鐘擺等），振動的有關(guān)知識也是后面學(xué)習(xí)波動的基礎(chǔ)，所以教學(xué)中應(yīng)引起重視。 這一章開始講述簡諧運動的基本特點，然后通過圖象介紹簡諧運動的運動規(guī)律和特點，接下來介紹簡諧運動的實例——單擺，最后介紹受迫振動的知識。簡諧運動是一種周期性的運動，正確理解簡諧運動中各物理量（如周期、頻率、振幅等）的確切含義是非常重要的。

2、 同下面要學(xué)習(xí)的波動一樣，用圖象來描述物體的振動情況是非常重要的手段之一。教材在圖象的講授上較以前有所加強，希望學(xué)生能通過圖象的學(xué)習(xí)，較好地理解簡諧運動中各物理量的確切含義及其相互間的關(guān)系。 簡諧運動比前面學(xué)過的各種運動復(fù)雜，定量研究需要較多的數(shù)學(xué)知識，因而中學(xué)階段不宜作更多的定量計算，希望教學(xué)中掌握好要求。 11.1 簡諧運動 教學(xué)要求 1．通過彈簧振子的運動情況分析，理解簡諧運動的定義、條件。 2．通過砂擺實驗或分析頻閃照片，理解簡諧運動圖象的物理意義。 教學(xué)重點、難點 理解簡諧運動的位移－時間圖象 ，根據(jù)簡諧運動的圖象弄清各時刻質(zhì)點的位移、路程及運動方向。 學(xué)生疑點

3、彈簧振子的運動軌跡與位移－時間圖象的關(guān)系 學(xué)生易錯點簡諧運動中質(zhì)點的位移、振動方向 教學(xué)資源 1．教材中值得重視的題目：P5.T2、“科學(xué)漫步”中的“簡諧運動與單位圓” 2．教材中的重要思想方法：建立理想模型 11.2 簡諧運動的描述 教學(xué)要求 1．理解描述簡諧運動的物理量及其特點。 （對彈簧振子振動的周期公式不作要求） 2．能運用圖象、公式描述簡諧運動。 3．通過兩個相同擺長的單擺振動情況的比較，了解初相和相位差概念。 教學(xué)重點描述簡諧運動的物理量、公式 教學(xué)難點初相和相位差概念 學(xué)生疑點初相和相位差 學(xué)生易錯點振幅和位移、初相和相位差 教學(xué)資源 1．教材

4、中值得重視的題目：P11.T1、P11.T4 2．教材中的重要思想方法：數(shù)理思想 11.3 簡諧運動的回復(fù)力和能量 教學(xué)要求 1．理解回復(fù)力的概念, 理解簡諧運動回復(fù)力的特點。 2．了解簡諧運動中能量的轉(zhuǎn)化。 (不要求分析豎直放置的彈簧振子振動過程中能量的轉(zhuǎn)化)。 教學(xué)重點、難點簡諧運動回復(fù)力 學(xué)生疑點 回復(fù)力與合力 學(xué)生易錯點回復(fù)力與合力 教學(xué)資源 1．教材中值得重視的題目：P13.T2 2．教材中的重要思想方法： 11.4 單擺 教學(xué)要求 1．知道單擺及單擺做簡諧運動的條件與特征。 2．通過實驗，探究單擺的周期與擺長的關(guān)系，知道單擺的周期公式，

5、并能用來進行有關(guān)的計算。 3．會用單擺測定重力加速度。（不要求單擺周期公式的推導(dǎo)） 教學(xué)重點、難點單擺的周期公式 學(xué)生疑點 學(xué)生易錯點擺長和擺線長 教學(xué)資源 1．教材中值得重視的題目：P18.T3 2．教材中的重要思想方法：理想模型、猜想假設(shè) 11.5 外力作用下的振動 教學(xué)要求 1．通過實驗，了解受迫振動的特點。 2．了解共振特點及其在生產(chǎn)和生活實際中常見的應(yīng)用。 教學(xué)重點、難點對受迫振動、阻尼振動、共振等概念的理解 學(xué)生疑點固有頻率、受迫振動的頻率 學(xué)生易錯點受迫振動和共振 教學(xué)資源 1．教材中值得重視的題目：P18.T1、P18.T3 2．教材中的

6、重要思想方法： 第十二章 機械波 全章概述 本章基本上繼承了老教材的知識結(jié)構(gòu)和體系，在章節(jié)上對原有教材進行了增刪，雖然由九節(jié)改為七節(jié)，把“駐波”和“次聲波和超聲波”刪除，但把“波的反射和折射”改成必學(xué)，并增加了波面的知識和惠更斯原理，反而難度有一定上升，教學(xué)中應(yīng)注意重難點。教材中采用更多的實驗和插圖便于教學(xué)和閱讀，課堂中應(yīng)加強學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。 12.1 波的形成和傳播 教學(xué)要求 1．通過實例，知道機械波的形成過程。 2．知道什么是橫波，知道波峰和波谷；知道什么是縱波，知道疏部和密部。能區(qū)別橫波和縱波。 3．通過觀察，認識波是振動傳播的形式和能量傳播的

7、形式。 教學(xué)重點、難點機械波的形成過程 學(xué)生疑點波動是怎樣形成的 學(xué)生易錯點介質(zhì)中質(zhì)點是否隨波遷移 教學(xué)資源 1．教材中值得重視的題目：P27.T3 2．教材中的重要思想方法：理想模型 12.2 波的圖象 教學(xué)要求 1．知道波的圖象的物理意義。 2．能運用簡諧橫波（正弦波）的圖象描述橫波，解決簡單的實際問題。 3．通過對波的圖象和振動圖象的比較，知道波的圖象與質(zhì)點振動圖象的區(qū)別。 （不要求討論縱波的波形圖）。 教學(xué)重點、難點波的圖象的物理意義 學(xué)生疑點波的圖象與質(zhì)點振動圖象的區(qū)別 學(xué)生易錯點波的圖象與質(zhì)點振動圖象 教學(xué)資源 1．教材中值得重視的題目：P2

8、9.T1、P29.T2、P29.T4 2．教材中的重要思想方法： 12.3 波長、頻率和波速 教學(xué)要求 1．理解波長、頻率和波速的物理意義。 2．理解波長、頻率和波速之間的關(guān)系，并會應(yīng)用這一關(guān)系式進行計算和分析問題。 教學(xué)重點、難點理解波長、頻率和波速的物理意義及公式v=fλ的含義 學(xué)生疑點波速是否與頻率有關(guān)？ 學(xué)生易錯點v、f、λ個量的關(guān)系 教學(xué)資源 1．教材中值得重視的題目：P33.T4、P33.T5 2．教材中的重要思想方法： 12.4 波的反射和折射 教學(xué)要求通過實例，了解惠更斯原理，能用其分析波的反射和折射。 教學(xué)重點波的反射和折射規(guī)律 教學(xué)難點

9、波線、波面的概念 學(xué)生疑點波的折射的原理 學(xué)生易錯點波線、波面 教學(xué)資源 1．教材中值得重視的題目：P38.T2、P38.T4 2．教材中的重要思想方法： 12.5 波的衍射 教學(xué)要求 1．通過實驗，認識波的衍射現(xiàn)象，知道波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。 2．知道衍射是波特有的現(xiàn)象。 教學(xué)重點、難點波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件 學(xué)生疑點波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件 教學(xué)資源 1．教材中值得重視的題目：P40.T2 2．教材中的重要思想方法： 12.6 波的干涉 教學(xué)要求 1．知道波的疊加原理。 2．通過實驗，認識波的干涉現(xiàn)象。知道產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的條件。 3

10、．知道干涉是波特有的現(xiàn)象。 教學(xué)重點、難點產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的條件 學(xué)生疑點產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的條件：相差恒定的含義 學(xué)生易錯點振動加強點和位移始終最大，振動加強線和波峰 教學(xué)資源 1．教材中值得重視的題目：P44.T3 2．教材中的重要思想方法： 12.7 多普勒效應(yīng) 教學(xué)要求 1．通過實驗感受多普勒效應(yīng)。 2．解釋多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因。 3．通過列舉多普勒效應(yīng)的應(yīng)用實例，了解多普勒效應(yīng)的應(yīng)用。 教學(xué)重點、難點多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因 學(xué)生疑點聲源和物體間發(fā)生相對運動就一定能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)嗎？ 學(xué)生易錯點聲源和物體間發(fā)生相互靠近或者遠離時聲音頻率的變化 教學(xué)資源

11、 1．教材中值得重視的題目：P48.T1 2．教材中的重要思想方法：模擬實驗法 第十三章 光 全章概述 老教材：先學(xué)幾何光學(xué)，然后物理光學(xué)；分得很清楚。新教材：一開始就介紹兩種學(xué)說。目的：（1）本來就是有不同的跡象分別表示光是一種波，也是一種粒子；（2）有利于建立辯證的思想方法；（3）多年來兩種學(xué)說并存。不但把波動說與粒子說結(jié)合起來，而且有利于改變學(xué)習(xí)方式、鼓勵了學(xué)生的探究精神。 1．本章舊書多二節(jié)(直線傳播，光的電磁說) 2．新書單獨增加了一節(jié)實驗（用雙縫干涉測量光的波長） 3．舊書的幾何學(xué)與物理光學(xué)分開講，新書合并一章 13.1 光的折射 教學(xué)要求 1．通過

12、實驗了解光的折射現(xiàn)象。經(jīng)歷光的折射定律的探究過程，理解折射定律。 2．理解介質(zhì)折射率的定義、會用折射率公式進行有關(guān)計算。（不要求知道相對折射率。） 3．會測定玻璃的折射率。 教學(xué)重點光的折射定律的探究過程和對折射率的理解 教學(xué)難點折射定律與光路可逆原理的結(jié)合 學(xué)生疑點對折射率的理解 學(xué)生易錯點折射率與物體密度的聯(lián)系，錯誤認為密度大，折射率一定大。 教學(xué)資源 1．教材中值得重視的題目：P54.T6 2．教材中的重要思想方法：逆向思維法 13.2 光的干涉 教學(xué)要求 1．通過實驗，觀察光的干涉現(xiàn)象，知道雙縫干涉的規(guī)律。 2．知道光的干涉的條件。 3．會用雙縫干涉實

13、驗測量光的波長。 4．觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象。 教學(xué)重點雙縫干涉中波的疊加形成明暗條紋的條件及判斷方法。 教學(xué)難點怎樣獲得相干波源 學(xué)生疑點兩白熾燈的光為什么不干涉 學(xué)生易錯點光的干涉與波的干涉條件混為一談 教學(xué)資源 1．教材中值得重視的題目：P57.T2、P57.T3 2．教材中的重要思想方法：類比、實驗驗證 13.3 實驗：用雙縫干涉測量光的波長 教學(xué)要求 1．通過實驗，觀察光的干涉現(xiàn)象，知道雙縫干涉的規(guī)律。 2．知道光的干涉的條件。 3．會用雙縫干涉實驗測量光的波長。 教學(xué)重點、難點 相鄰亮或暗條紋的表達式及用該式的原理測波長 學(xué)生易錯點 出現(xiàn)明、暗條紋

14、的位置表達式 教學(xué)資源 1．教材中值得重視的題目：P60.T1、P60.T3 2．教材中的重要思想方法：數(shù)學(xué)演變法、實驗法 13.4 光的顏色 色散 新課標(biāo)沒有這個要求，但是，內(nèi)容比較成熟也比較實用，建議復(fù)習(xí)一下。 13.5 光的衍射 教學(xué)要求 1．通過實驗觀察光的衍射現(xiàn)象。 2．知道產(chǎn)生光的衍射現(xiàn)象的條件。 教學(xué)重點、難點理解光的衍射現(xiàn)象產(chǎn)生的原理 學(xué)生疑點 光的衍射現(xiàn)象是怎么產(chǎn)生的？ 學(xué)生易錯點光的衍射圖樣和干涉圖樣的區(qū)別 教學(xué)資源 1．教材中值得重視的題目：P68.T3 2．教材中的重要思想方法：觀察、實驗探究思想 13.6 光的偏振

15、教學(xué)要求 1．通過實驗觀察光的偏振現(xiàn)象，知道光波是橫波。 2．了解光的偏振現(xiàn)象的應(yīng)用。 教學(xué)重點光的偏振特點 教學(xué)難點光波的微觀構(gòu)成 學(xué)生疑點偏振片究竟有什么作用？ 學(xué)生易錯點 起偏器和檢偏器、自然光和偏振光的區(qū)別 教學(xué)資源 1．教材中值得重視的題目：P72.T2 2．教材中的重要思想方法：類比法（光波和機械橫波類比） 13.7 全反射 教學(xué)要求 1．通過觀察和實驗，認識光的全反射現(xiàn)象和產(chǎn)生光的全反射的條件。 2．初步了解光導(dǎo)纖維的工作原理和光纖在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。認識光纖技術(shù)對經(jīng)濟、社會、生活的重大影響。 教學(xué)重點、難點產(chǎn)生光的全反射的條件 學(xué)生疑點發(fā)生

16、全反射時光為什么一定要從光疏介質(zhì)進入光密介質(zhì)？ 學(xué)生易錯點光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)、全反射和反射的區(qū)別 教學(xué)資源 1．教材中值得重視的題目：P77.T1、T5、T6 2．教材中的重要思想方法： 13.8 激光 教學(xué)要求 1．了解激光的特性和應(yīng)用。 2．通過實驗觀察全息照相。（不要求知道激光的產(chǎn)生原理。） 教學(xué)重點、難點 激光的特性和應(yīng)用 學(xué)生疑點 全息照相的原理 學(xué)生易錯點 激光和自然光的區(qū)別 教學(xué)資源 1．教材中值得重視的題目：P80.T3、T4 2．教材中的重要思想方法： 第十四章 電磁波 全章概述 1、內(nèi)容變化：（1）、由原來開篇的《電磁振蕩》

17、變?yōu)椤峨姶挪ǖ陌l(fā)現(xiàn)》，讓學(xué)生初步了解麥克斯韋電磁場理論的基本思想以及在物理學(xué)發(fā)展史上的意義。增加了赫茲電火花實驗的介紹和捕捉電磁波實驗，讓學(xué)生感受電磁波的存在，體會電磁場的物質(zhì)性。 （2）、將原來的《電視雷達》一節(jié)擴充為包括移動電話、因特網(wǎng)等在內(nèi)的《電磁波與信息化社會》，在節(jié)后增加 “科學(xué)漫步——模擬信號與數(shù)字信號”。 （3）、將原《光的波動性》章節(jié)中《電磁波譜》移到本章最后一節(jié)，內(nèi)容中也增加了“電磁波的能量”、“太陽輻射”等知識點。 2、課后習(xí)題變化：本章書后習(xí)題明顯減少，特別是刪除了大量電磁振蕩習(xí)題。 14.1 電磁波的發(fā)現(xiàn) 教學(xué)要求 1．初步了解麥克斯韋電磁場理論的基本

18、思想以及在物理學(xué)發(fā)展史上的意義。 2．了解電磁波的產(chǎn)生。 3．通過赫茲電火花實驗，感受電磁波的存在。體會電磁場的物質(zhì)性。 4．了解電磁波的周期、頻率、波長和波速以及他們之間的關(guān)系，知道電磁波在真空中的傳播速度等于光速。 教學(xué)重點、難點 麥克斯韋電磁場理論 學(xué)生疑點 如何理解變化的磁（電）場產(chǎn)生電（磁）場 學(xué)生易錯點 變化的磁場和變化的電場的關(guān)系 教學(xué)資源 1．教材中值得重視的題目：P85.T3 2．教材中的重要思想方法：觀察實驗法（赫茲檢驗電磁波）、科學(xué)假設(shè)法等 14.2 電磁振蕩 教學(xué)要求 1．初步了解LC電路的振蕩過程。 2．初步了解LC電路的振蕩周期和頻率

19、與電感L和容C的關(guān)系。 （不要求知道電容器極板上的電量、電路中的振蕩電流隨時間的具體變化規(guī)律。不要求用周期、頻率公試進行計算。） 教學(xué)重點、難點 LC電路的振蕩過程 學(xué)生疑點 LC電路在放電時電流為什么不能立刻達到最大等？ 學(xué)生易錯點 電流、電場能、磁場能達到最大的時刻 教學(xué)資源 1．教材中值得重視的題目： 2．教材中的重要思想方法：觀察實驗法 14.3 電磁波的發(fā)射和接收 教學(xué)要求 1．了解無線電波的發(fā)射過程和調(diào)制的簡單概念。 2．了解調(diào)諧、解調(diào)及無線電波的接收的基本原理。 教學(xué)重點、難點 無線電波的發(fā)射過程和接收過程 學(xué)生疑點 調(diào)頻、調(diào)幅的概念；調(diào)制和解

20、調(diào)的關(guān)系 學(xué)生易錯點 調(diào)頻和調(diào)幅、調(diào)諧、調(diào)制和解調(diào)等概念的關(guān)系 教學(xué)資源 1．教材中值得重視的題目：P92.T2、T4 2．教材中的重要思想方法：類比法 14.4 電磁波和信息化社會 教學(xué)要求 1．通過實例，了解電磁波的應(yīng)用。 2．了解電磁污染，有防護電磁污染的意識。 3．了解電磁波對科技、經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要作用。 教學(xué)重點、難點 電視、雷達、移動電話、因特網(wǎng)等原理及應(yīng)用 學(xué)生疑點電視、雷達、移動電話的工作原理 教學(xué)資源 1．教材中值得重視的題目：P96.科學(xué)漫步、P97T2 2．教材中的重要思想方法： 14.5 電磁波譜 教學(xué)要求 1．

21、知道光是電磁波。 2．通過實例認識電磁波譜，知道電磁波譜中按頻率（或波長）大小的排列順序。 3．了解無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線的主要作用。 教學(xué)重點、難點 各科電磁波的特點及應(yīng)用 學(xué)生疑點 紅外測溫儀、微波爐等設(shè)備工作的基本原理 學(xué)生易錯點 各種電磁波的特性會混淆 教學(xué)資源 1．教材中值得重視的題目：P102.T3 2．教材中的重要思想方法：猜想、科學(xué)探究 第十五章 相對論簡介 全章概述 這一章介紹高速物體的運動規(guī)律和相對論的時空觀。這章的教學(xué)有兩個特點。 第一，我們平時接觸的都是低速運動，因此本章很多結(jié)論與日常經(jīng)驗不一致，難于接受。這樣

22、，教學(xué)中一方面要通過嚴(yán)格的邏輯推理使學(xué)生認識到結(jié)論的正確性，另一方面又要講清，人的感性認識以直接經(jīng)驗為基礎(chǔ)，受到直接經(jīng)驗的局限。 第二，相對論的全面闡述要用到較多的高等數(shù)學(xué)知識，所以這章許多結(jié)論都是直接給出的，許多邏輯推導(dǎo)也是不嚴(yán)格的。這點要向?qū)W生說明，以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的思維習(xí)慣，同時激發(fā)學(xué)生進一步學(xué)習(xí)的愿望。 15.1 相對論的誕生 教學(xué)要求 1．知道相對性原理和光速不變原理。 2．知道麥克耳孫——莫雷實驗是光速不變原理的實驗基礎(chǔ)。 教學(xué)重點、難點 相對性原理和光速不變原理 學(xué)生疑點 牛頓力學(xué)（在低速運行情況下）和相對論建立之前的整個經(jīng)典物理學(xué)的成就。但在這個范圍以外出現(xiàn)了

23、烏云。 學(xué)生易錯點 用經(jīng)典物理學(xué)觀點研究相對性原理和光速不變原理。 教學(xué)資源 1．教材中值得重視的題目：P107.T3 2．教材中的重要思想方法：科學(xué)探究和邏輯推理思想 15.2 時間和空間的相對性 教學(xué)要求 1．通過分析知道“同時”的相對性。 2．知道長度的相對性。 3．知道時間間隔的相對性。 4．了解相對論時空觀與經(jīng)典物理時空觀的主要區(qū)別。 教學(xué)重點以愛因斯坦狹義相對論的兩個原理為基礎(chǔ)，通過對一些簡單的情況分析、邏輯地推理，得到的一系列驚人的重要結(jié)論，并且所有推論都與事實很好地相符。 教學(xué)難點 “同時”的相對性的理解 學(xué)生疑點 “同時”的相對性 學(xué)生易

24、錯點 絕對時空觀和相對時空觀 教學(xué)資源 1．教材中值得重視的題目：P114.T3、T4 2．教材中的重要思想方法：猜想與假設(shè)、邏輯思維演繹 15.3 狹義相對論的其他結(jié)論 教學(xué)要求 1．初步了解相對論速度變換公式。 2．了解相對論質(zhì)量公式。 3．了解愛因斯坦質(zhì)能方程中的質(zhì)量是相對論質(zhì)量。 教學(xué)重點、難點 在狹義相對論的兩個原理基礎(chǔ)上，進一步強調(diào)在光速極限條件下，經(jīng)典的伽利略速度疊加的法則不再適用，而要用相對條件下由洛倫茲變換得到的速度疊加公式。 學(xué)生疑點 物體質(zhì)量為什么會變呢？質(zhì)量與能量為什么有關(guān)系？ 學(xué)生易錯點 運動質(zhì)量和靜止質(zhì)量的理解、質(zhì)量與能量的關(guān)系 教學(xué)資

25、源 1．教材中值得重視的題目：P117. T1、T2 2．教材中的重要思想方法：自洽性檢驗是科學(xué)理論研究的一個基本方法。 15.4 廣義相對論簡介 教學(xué)要求 1．初步了解廣義相對性原理和廣義相對論等效原理。 2．初步了解廣義相對論的時空結(jié)構(gòu)及重要實驗觀測證據(jù)。 3．關(guān)注宇宙學(xué)研究的新進展。 （相對論的所有公式都只作定性要求，不要求定量計算。） 教學(xué)重點、難點 廣義相對性原理和廣義相對論等效原理 學(xué)生疑點 對廣義相對性原理和廣義相對論等效原理的理解 學(xué)生易錯點 廣義相對論和狹義相對論的關(guān)系 教學(xué)資源 1．教材中值得重視的題目：P120.T1 2．教材中的重要思想方法：思想實驗