王春梅高二物理选修3-4课程纲要
高中物理选修3-4教学
高中物理选修3-4教学一、教学任务及对象1、教学任务本教学任务是基于高中物理选修3-4的内容，旨在让学生掌握电磁学、波动光学和量子物理的基础知识，培养他们运用物理原理解决实际问题的能力。
具体包括以下模块：（1）电磁学：电磁场、电磁波、电磁感应等基本概念和原理；（2）波动光学：光的干涉、衍射、偏振等基本现象和规律；（3）量子物理：黑体辐射、光电效应、原子结构等基本知识。
2、教学对象本课程的教学对象为高中二年级学生，他们在之前的物理学习中已经掌握了基础的物理知识和实验技能，具有一定的物理思维和分析能力。
此外，学生具备一定的数学基础，能够理解并运用相关数学知识解决物理问题。
在本课程的教学过程中，将针对学生的认知水平、兴趣和需求进行因材施教，激发他们的学习兴趣和探究精神。
二、教学目标1、知识与技能（1）理解电磁学、波动光学和量子物理的基本概念、原理和定律；（2）掌握电磁场、电磁波、电磁感应、光的干涉、衍射、偏振等现象的产生原因和规律；（3）学会运用物理知识解决实际问题，如分析电磁现象、解释光学现象、理解量子物理现象等；（4）掌握基本的物理实验方法和技能，能独立完成相关实验操作，并能对实验结果进行分析、解释；（5）具备运用数学知识解决物理问题的能力，如运用微积分、线性代数等数学工具分析物理问题。
2、过程与方法（1）培养学生主动探究、合作学习的能力，鼓励学生提出问题、分析问题、解决问题；（2）采用以问题为导向的教学方法，引导学生运用所学知识分析现实生活中的物理现象；（3）组织课堂讨论、小组合作等活动，培养学生表达、沟通、协作的能力；（4）通过实验、演示、模拟等教学手段，让学生在实践中掌握物理知识和方法；（5）注重培养学生批判性思维和创新意识，鼓励学生对现有知识提出质疑，勇于探索未知领域。
3、情感，态度与价值观（1）培养学生对物理学科的兴趣和热情，激发他们探索自然、追求真理的精神；（2）引导学生认识到物理知识在科学技术发展中的重要作用，增强学生的社会责任感和使命感；（3）培养学生严谨、务实的学习态度，使他们能够勇于面对困难，克服挑战；（4）通过学习物理，使学生认识到自然界的美妙和和谐，培养他们的审美情趣；（5）教育学生遵循科学道德，尊重客观事实，树立正确的价值观和世界观。
高中物理选修3-4全套教案(人教版)
高二物理选修3-4教案11、1简谐运动一、三维目标知识与技能1、了解什么是机械振动、简谐运动2、正确理解简谐运动图象的物理含义，知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线过程与方法通过观察演示实验，概括出机械振动的特征，培养学生的观察、概括能力情感态度与价值观让学生体验科学的神奇，实验的乐趣二、教学重点使学生掌握简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律三、教学难点偏离平衡位置的位移与位移的概念容易混淆；在一次全振动中速度的变化四、教学过程引入：我们学习机械运动的规律，是从简单到复杂：匀速运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动，今天学习一种更复杂的运动——简谐运动1、机械振动振动是自然界中普遍存在的一种运动形式，请举例说明什么样的运动就是振动微风中树枝的颤动、心脏的跳动、钟摆的摆动、声带的振动……这些物体的运动都是振动。
请同学们观察几个振动的实验，注意边看边想：物体振动时有什么特征[演示实验]（1）一端固定的钢板尺[见图1（a）] （2）单摆[见图1（b）]（3）弹簧振子[见图1（c）（d）] （4）穿在橡皮绳上的塑料球[见图1（e）]提问：这些物体的运动各不相同：运动轨迹是直线的、曲线的；运动方向水平的、竖直的；物体各部分运动情况相同的、不同的……它们的运动有什么共同特征归纳：物体振动时有一中心位置，物体（或物体的一部分）在中心位置两侧做往复运动，振动是机械振动的简称。
2、简谐运动简谐运动是一种最简单、最基本的振动，我们以弹簧振子为例学习简谐运动（1）弹簧振子演示实验：气垫弹簧振子的振动讨论：a．滑块的运动是平动，可以看作质点b．弹簧的质量远远小于滑动的质量，可以忽略不计,一个轻质弹簧联接一个质点，弹簧的另一端固定，就构成了一个弹簧振子c．没有气垫时，阻力太大，振子不振动；有了气垫时，阻力很小，振子振动。
我们研究在没有阻力的理想条件下弹簧振子的运动。
（2）弹簧振子为什么会振动物体做机械振动时，一定受到指向中心位置的力，这个力的作用总能使物体回到中心位置，这个力叫回复力，回复力是根据力的效果命名的，对于弹簧振子，它是弹力。
高中物理选修3-4全套教案【最新整理】
高二物理选修3-4教案11、1简谐运动一、三维目标知识与技能1、了解什么是机械振动、简谐运动2、正确理解简谐运动图象的物理含义，知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线过程与方法通过观察演示实验，概括出机械振动的特征，培养学生的观察、概括能力情感态度与价值观让学生体验科学的神奇，实验的乐趣二、教学重点使学生掌握简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律三、教学难点偏离平衡位置的位移与位移的概念容易混淆；在一次全振动中速度的变化四、教学过程引入：我们学习机械运动的规律，是从简单到复杂：匀速运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动，今天学习一种更复杂的运动——简谐运动1、机械振动振动是自然界中普遍存在的一种运动形式，请举例说明什么样的运动就是振动？微风中树枝的颤动、心脏的跳动、钟摆的摆动、声带的振动……这些物体的运动都是振动。
请同学们观察几个振动的实验，注意边看边想：物体振动时有什么特征？[演示实验]（1）一端固定的钢板尺[见图1（a）] （2）单摆[见图1（b）]（3）弹簧振子[见图1（c）（d）] （4）穿在橡皮绳上的塑料球[见图1（e）]提问：这些物体的运动各不相同：运动轨迹是直线的、曲线的；运动方向水平的、竖直的；物体各部分运动情况相同的、不同的……它们的运动有什么共同特征？归纳：物体振动时有一中心位置，物体（或物体的一部分）在中心位置两侧做往复运动，振动是机械振动的简称。
2、简谐运动简谐运动是一种最简单、最基本的振动，我们以弹簧振子为例学习简谐运动（1）弹簧振子演示实验：气垫弹簧振子的振动讨论：a．滑块的运动是平动，可以看作质点b．弹簧的质量远远小于滑动的质量，可以忽略不计,一个轻质弹簧联接一个质点，弹簧的另一端固定，就构成了一个弹簧振子c．没有气垫时，阻力太大，振子不振动；有了气垫时，阻力很小，振子振动。
我们研究在没有阻力的理想条件下弹簧振子的运动。
（2）弹簧振子为什么会振动？物体做机械振动时，一定受到指向中心位置的力，这个力的作用总能使物体回到中心位置，这个力叫回复力，回复力是根据力的效果命名的，对于弹簧振子，它是弹力。
(完整版)高中物理选修3-4全套教案(人教版)
高二物理选修3-4教案11、1简谐运动一、三维目标知识与技能1、了解什么是机械振动、简谐运动2、正确理解简谐运动图象的物理含义，知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线过程与方法通过观察演示实验，概括出机械振动的特征，培养学生的观察、概括能力情感态度与价值观让学生体验科学的神奇，实验的乐趣二、教学重点使学生掌握简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律三、教学难点偏离平衡位置的位移与位移的概念容易混淆；在一次全振动中速度的变化四、教学过程引入：我们学习机械运动的规律，是从简单到复杂：匀速运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动，今天学习一种更复杂的运动——简谐运动1、机械振动振动是自然界中普遍存在的一种运动形式，请举例说明什么样的运动就是振动？微风中树枝的颤动、心脏的跳动、钟摆的摆动、声带的振动……这些物体的运动都是振动。
请同学们观察几个振动的实验，注意边看边想：物体振动时有什么特征？[演示实验]（1）一端固定的钢板尺[见图1（a）] （2）单摆[见图1（b）]（3）弹簧振子[见图1（c）（d）] （4）穿在橡皮绳上的塑料球[见图1（e）]提问：这些物体的运动各不相同：运动轨迹是直线的、曲线的；运动方向水平的、竖直的；物体各部分运动情况相同的、不同的……它们的运动有什么共同特征？归纳：物体振动时有一中心位置，物体（或物体的一部分）在中心位置两侧做往复运动，振动是机械振动的简称。
2、简谐运动简谐运动是一种最简单、最基本的振动，我们以弹簧振子为例学习简谐运动（1）弹簧振子演示实验：气垫弹簧振子的振动讨论：a．滑块的运动是平动，可以看作质点b．弹簧的质量远远小于滑动的质量，可以忽略不计,一个轻质弹簧联接一个质点，弹簧的另一端固定，就构成了一个弹簧振子c．没有气垫时，阻力太大，振子不振动；有了气垫时，阻力很小，振子振动。
我们研究在没有阻力的理想条件下弹簧振子的运动。
（2）弹簧振子为什么会振动？物体做机械振动时，一定受到指向中心位置的力，这个力的作用总能使物体回到中心位置，这个力叫回复力，回复力是根据力的效果命名的，对于弹簧振子，它是弹力。
高二物理选修3-3、3-4课程纲要
高二物理选修3-3、3-4课程纲要《高中物理选修3-3、3-4》课程纲要课程名称：高中物理选修3-3、3-4课程类型：选修课程教材：人民教育出版社《高中物理选修3-3、3-4》授课时间：73课时设计老师：郑州二十中高二年级物理备课组余俊超授课对象：高二（1）班课程总目标：从微观角度认识固液气态物理特性；学习热现象遵循的定律；学习振动和波的相关知识；了解它们在生活、生产中的应用，并关注相关技术的发展状况及趋势；初步了解相对论。
使学生经历自主学习科学探究的过程，进一步提高自主学习能力；掌握科学探究的方法；养成良好的思维习惯；学会运用物理知识和科学探究方法解决问题。
选修3-3课程内容：（一）分子动理论与统计思想1、认识分子动理论的基本观点，知道其实验依据。
知道阿伏伽德罗常数的意义。
2、了解分子运动速率的统计分布规律。
认识温度是分子平均动能的标志。
理解内能的概念。
3、用分子动理论和统计观点解释气体压强。
4、通过调查，了解日常生活中表现统计规律的事例。
（二）固体、液体与气体1、了解固体的微观结构。
会区别晶体和非晶体，列举生活中常见的晶体和非晶体。
2、了解材料科学技术的有关知识及应用，体会它们的发展对人类生活和社会发展的影响。
3、了解液晶的微观结构。
通过实例了解液晶的主要性质及其在显示技术中的应用。
4、通过实验，观察液体的表面张力现象，解释表面张力产生的原因，交流讨论日常生活中表面张力现象的实例。
5、通过实验，了解气体实验定律，知道理想气体模型。
用分子动理论和统计观点解释气体压强和气体实验定律。
6、知道饱和汽、未饱和汽和饱和气压。
了解相对湿度。
举例说明空气的相对湿度对人的生活和植物生长的影响。
（三）热力学定律与能量守恒1、通过有关史实，了解热力学第一定律和能量守恒定律的发现过程。
体会科学探索中的挫折和失败对科学发现的意义。
2、认识热力学第一定律。
理解能量守恒定律。
用能量守恒观点解释自然想象。
体会能量守恒定律师最基本、最普遍的自然规律之一。
高中物理选修3-4教案人教版
高二物理选修3-4教案3-4全套教案11、1简谐运动一、三维目标知识与技能1、了解什么是机械振动、简谐运动2、正确理解简谐运动图象的物理含义，知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线过程与方法通过观察演示实验，概括出机械振动的特征，培养学生的观察、概括能力情感态度与价值观让学生体验科学的神奇，实验的乐趣二、教学重点使学生掌握简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律三、教学难点偏离平衡位置的位移与位移的概念容易混淆；在一次全振动中速度的变化四、教学过程引入：我们学习机械运动的规律，是从简单到复杂：匀速运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动，今天学习一种更复杂的运动——简谐运动1、机械振动振动是自然界中普遍存在的一种运动形式，请举例说明什么样的运动就是振动？微风中树枝的颤动、心脏的跳动、钟摆的摆动、声带的振动……这些物体的运动都是振动。
请同学们观察几个振动的实验，注意边看边想：物体振动时有什么特征？[演示实验]（1）一端固定的钢板尺[见图1（a）] （2）单摆[见图1（b）]（3）弹簧振子[见图1（c）（d）] （4）穿在橡皮绳上的塑料球[见图1（e）]提问：这些物体的运动各不相同：运动轨迹是直线的、曲线的；运动方向水平的、竖直的；物体各部分运动情况相同的、不同的……它们的运动有什么共同特征？归纳：物体振动时有一中心位置，物体（或物体的一部分）在中心位置两侧做往复运动，振动是机械振动的简称。
2、简谐运动简谐运动是一种最简单、最基本的振动，我们以弹簧振子为例学习简谐运动（1）弹簧振子演示实验：气垫弹簧振子的振动讨论：a．滑块的运动是平动，可以看作质点b．弹簧的质量远远小于滑动的质量，可以忽略不计,一个轻质弹簧联接一个质点，弹簧的另一端固定，就构成了一个弹簧振子c．没有气垫时，阻力太大，振子不振动；有了气垫时，阻力很小，振子振动。
我们研究在没有阻力的理想条件下弹簧振子的运动。
（2）弹簧振子为什么会振动？物体做机械振动时，一定受到指向中心位置的力，这个力的作用总能使物体回到中心位置，这个力叫回复力，回复力是根据力的效果命名的，对于弹簧振子，它是弹力。
物理选修3-4课程纲要
《高中物理选修3-4》课程纲要学科组：高二物理备课组课程名称：高中物理选修3-4课程类型：选修课程教学材料：人民教育出版社2010年第3版《高中物理选修3-4》授课时间：45课时授课老师：高二物理备课组桂正文课程性质：高中物理是普通高中科学学习领域的一门基础课程，与九年义务教育物理或科学课程相衔接，旨在进一步提高学生的科学素养。
高中物理课程有助于学生继续学习基本的物理知识与技能；体验科学探究过程，了解科学研究方法；增强创新意识和实践能力，发展探索自然、理解自然的兴趣与热情；认识物理学对科技进步以及文化、经济和社会发展的影响；为终身发展，形成科学世界观和科学价值观打下基础。
基本理念：1、在课程目标上注重提高全体学生的科学素养2、在课程结构上重视基础，体现课程的选择性3、在课程内容上体现时代性、基础性、选择性4、在课程实施上注重自主学习，提倡教学方式多样化5、在课程评价上强调更新观念，促进学生发展。
课程目标：1、掌握机械振动中运动规律最简单、最基本的一种周期性运动——简谐运动。
2、理解机械波的图象的物理意义及相关知识。
3、通过光的波动性的学习培养学生的抽象思维能力。
4、通过对电磁波的学习，注意揭示物理学探索过程中问题的背景。
课程内容与安排：根据<<普通高中物理课程标准>>的要求,采用人民教育出版社的物理选修3-4课程内容进行教学,其课程内容包括:课程实施建议：(一) 课程资源1.教材：对教材进行进一步开发，依据学生情况进行适当增减。
2.练习：课后练习与印制的导学案。
3.实验室：现有设备。
4.其他资源：班班通等。
(二) 教学方式1.自主学习法：通过阅读教材与导学案，初步掌握知识概况，自主尝试完成课后练习与导学案的预习题目。
2.讲授训练法：精讲重点和学生有疑问的内容，精练结构化知识，练习以节为单位，全批全改，掌握学情，调整教学。
3.合作探究法：对于一些比较抽象或难度大的，或应用性的知识以问题探究等形式进行教学，以增强教学的实效性。
人教版高中物理选修3-4教案(全套)
高二物理选修3-4教案11、1简谐运动一、三维目标知识与技能1、了解什么是机械振动、简谐运动2、正确理解简谐运动图象的物理含义，知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线过程与方法通过观察演示实验，概括出机械振动的特征，培养学生的观察、概括能力情感态度与价值观让学生体验科学的神奇，实验的乐趣二、教学重点使学生掌握简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律三、教学难点偏离平衡位置的位移与位移的概念容易混淆；在一次全振动中速度的变化四、教学过程引入：我们学习机械运动的规律，是从简单到复杂：匀速运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动，今天学习一种更复杂的运动——简谐运动1、机械振动振动是自然界中普遍存在的一种运动形式，请举例说明什么样的运动就是振动？微风中树枝的颤动、心脏的跳动、钟摆的摆动、声带的振动……这些物体的运动都是振动。
请同学们观察几个振动的实验，注意边看边想：物体振动时有什么特征？[演示实验]（1）一端固定的钢板尺[见图1（a）] （2）单摆[见图1（b）]（3）弹簧振子[见图1（c）（d）] （4）穿在橡皮绳上的塑料球[见图1（e）]提问：这些物体的运动各不相同：运动轨迹是直线的、曲线的；运动方向水平的、竖直的；物体各部分运动情况相同的、不同的……它们的运动有什么共同特征？归纳：物体振动时有一中心位置，物体（或物体的一部分）在中心位置两侧做往复运动，振动是机械振动的简称。
2、简谐运动简谐运动是一种最简单、最基本的振动，我们以弹簧振子为例学习简谐运动（1）弹簧振子演示实验：气垫弹簧振子的振动讨论：a．滑块的运动是平动，可以看作质点b．弹簧的质量远远小于滑动的质量，可以忽略不计,一个轻质弹簧联接一个质点，弹簧的另一端固定，就构成了一个弹簧振子c．没有气垫时，阻力太大，振子不振动；有了气垫时，阻力很小，振子振动。
我们研究在没有阻力的理想条件下弹簧振子的运动。
（2）弹簧振子为什么会振动？物体做机械振动时，一定受到指向中心位置的力，这个力的作用总能使物体回到中心位置，这个力叫回复力，回复力是根据力的效果命名的，对于弹簧振子，它是弹力。
高中物理选修3-4全套教案(人教版)
高二物理选修3-4教案11、1简谐运动一、三维目标知识与技能1、了解什么是机械振动、简谐运动2、正确理解简谐运动图象的物理含义，知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线过程与方法通过观察演示实验，概括出机械振动的特征，培养学生的观察、概括能力情感态度与价值观让学生体验科学的神奇，实验的乐趣二、教学重点使学生掌握简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律三、教学难点偏离平衡位置的位移与位移的概念容易混淆；在一次全振动中速度的变化四、教学过程引入：我们学习机械运动的规律，是从简单到复杂：匀速运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动，今天学习一种更复杂的运动——简谐运动1、机械振动振动是自然界中普遍存在的一种运动形式，请举例说明什么样的运动就是振动？微风中树枝的颤动、心脏的跳动、钟摆的摆动、声带的振动……这些物体的运动都是振动。
请同学们观察几个振动的实验，注意边看边想：物体振动时有什么特征？[演示实验]（1）一端固定的钢板尺[见图1（a）] （2）单摆[见图1（b）]（3）弹簧振子[见图1（c）（d）] （4）穿在橡皮绳上的塑料球[见图1（e）]提问：这些物体的运动各不相同：运动轨迹是直线的、曲线的；运动方向水平的、竖直的；物体各部分运动情况相同的、不同的……它们的运动有什么共同特征？归纳：物体振动时有一中心位置，物体（或物体的一部分）在中心位置两侧做往复运动，振动是机械振动的简称。
2、简谐运动简谐运动是一种最简单、最基本的振动，我们以弹簧振子为例学习简谐运动（1）弹簧振子演示实验：气垫弹簧振子的振动讨论：a．滑块的运动是平动，可以看作质点b．弹簧的质量远远小于滑动的质量，可以忽略不计,一个轻质弹簧联接一个质点，弹簧的另一端固定，就构成了一个弹簧振子c．没有气垫时，阻力太大，振子不振动；有了气垫时，阻力很小，振子振动。
我们研究在没有阻力的理想条件下弹簧振子的运动。
（2）弹簧振子为什么会振动？物体做机械振动时，一定受到指向中心位置的力，这个力的作用总能使物体回到中心位置，这个力叫回复力，回复力是根据力的效果命名的，对于弹簧振子，它是弹力。
高二物理高中物理选修3+4教案
详细解析过程
对每个题目进行详细的解析，包括解 题思路、公式运用、计算过程等，帮 助学生理解题目并掌握解题方法。
练习指导与注意事项
练习指导
针对每个题目，提供相应的练习指导 ，包括解题思路、方法技巧等，帮助 学生更好地掌握解题方法。
注意事项
在练习指导中，强调学生的自主思考 和动手能力，鼓励学生多做练习，提 高解题速度和准确性。同时，提醒学 生注意时间管理和正确书写解题步骤 。
加强实验教学
加强课堂互动
通过实验操作，帮助学生更好地理解和掌 握物理概念和规律，提高学生的实践能力 和科学素养。
鼓励学生提问、讨论，加强师生之间的互 动，提高课堂氛围的活跃度。
THANK YOU
教学方法与手段
教学方法
采用讲解、实验、讨论和练习等多种 教学方法，以激发学生的学习兴趣和 主动性。
教学手段
利用多媒体课件、实验设备等教学手 段，提高教学效果和学生的学习效果 。
02
教学内容与安排
教学内容
主题
高二物理选修3-4的电磁波和电磁波的应用
教材
高中物理选修3-4
主要内容
电磁波的基本概念、电磁波的传播特性、电磁波 的应用案例
复杂实验操作
本节涉及的实验操作较为复杂，需要学生具备一定的实验技能和操作能力。
解决方法与措施
抽象概念具体化
通过实例和图示等方式，将抽象 概念具体化，帮助学生更好地理
解。
实验操作指导
在实验前进行详细的操作指导，确 保学生掌握正确的实验操作方法。
课堂互动
鼓励学生提问和讨论，通过课堂互 动，加深学生对知识点的理解和掌 握。
04
实验设计与操作指导
实验目的与要求
高中物理选修3-4第3章 课程纲要 教案学案概要
近几年，《敌营十八年》、《谍影》、《保密局的枪声》、《羊城暗哨》、《英雄虎胆》、《潜伏》、《风声》等电影或电视剧风靡大江南北，这些电影或电视剧都属于谍战片，在这些谍战片中，我英勇机警的地下工作者都有一个和地下组织联系的重要工具——发报机．图示是某博物馆收藏的抗战时期地下工作中所用的一种极其简单的发报机．请你思考：发报机的工作原理是什么？是怎样接收信息的？发送和接收过程中有哪些基本步骤？§3.1 电 磁 振 荡1．通过对电磁振荡的实验观察，体会LC 电路中电荷量、电场、电流、磁场的动态变化过程及电磁波的产生过程，了解振荡电路和振荡电流的概念．2．了解LC 振荡电路工作过程中振荡电流及相关物理量的变化过程．3．了解固有周期和固有频率的公式，了解实际生活中调节振荡电路频率的基本方法．1．重点难点教学重点：LC 振荡电路的工作过程．教学难点：振荡电路工作过程中各个物理量之间的相互联系和变化过程．2．高考前瞻介绍电磁振荡是为电磁场、电磁波做必要的准备，高考对此一般不作要求．3．教学建议学习本节内容，首先要明确一些相关的基本概念，掌握振荡电流的产生和电磁振荡的过程．LC 振荡电路的周期和频率，及影响周期和频率的因素，学会公式T ＝2πLC 、f ＝12πLC的应用．注意理论与实践相结合．由于电磁振荡是本节的重点，也是本章内容的重点，在电磁波的应用方面有着举足轻重的作用，所以我们必须理解和掌握电磁振荡的产生原理，尤其是LC 振荡电路．1．振荡电流的产生、电磁振荡(1)振荡电流是大小和方向都随时间做________迅速变化的电流．能够产生振荡电流的电路叫________．由线圈L 和电容器C 组成的电路是最简单的振荡电路，称为________．(2)电磁振荡是指在振荡电路中________能和________能周期性的相互转化的现象．2．阻尼振荡和无阻尼振荡(1)无阻尼振荡：没有能量损耗的电磁振荡，其波形特点是振幅________，如图甲所示．(2)阻尼振荡：有能量损耗的振荡，若能量得不到补充，振幅会____________，如图乙所示．3．电磁振荡的周期与频率(1)振荡电路的周期是电磁振荡完成______________需要的时间，频率是________内完成周期性变化的次数．振荡电路里发生无阻尼振荡时的周期和频率叫振荡电路的固有周期和固有频率．(2)理论和实验表明，LC 振荡电路的周期和频率跟电感线圈的自感系数L 和电容C 的关系分别是T ＝________和f ＝________．参考答案：1．(1)周期性 振荡电路 LC 回路 (2)电场 磁场2．(1)不变 (2)逐渐减小3．(1)一次周期性变化 1 s (2)2πLC 12πLC主题1：电磁振荡的产生情景：图示是电磁振荡的原理示意图，根据所给的示意图回答以下问题．问题：(1)当开关处于右侧时，电流表有没有示数？电容器上的电荷量的分布情况如何？(2)当开关打到左侧的瞬间，电流表的示数和电容器上的电荷量的分布情况又如何？(3)当振荡电路开始工作时，电流的示数是怎样变化的？为什么？(4)当电流表的示数最大时，电容器上的电荷量分布情况如何？此时能量的分布情况如何？解答：(1)当开关处于右侧时，电容器处于充电状态，电荷量最大，电流表示数为零．(2)当开关打在左侧的瞬间，电荷量还没有来得及变化，所以电流表示数仍然为零．(3)当振荡电路开始工作时，电流表示数缓慢变化，因为线圈能够起到阻碍电流变化的目的．(4)当电流表示数最大时，电荷量为零，电场能为零，磁场能最大．主题2：电磁振荡的周期和频率情景：如图所示，该电路是一个振荡频率可改变的电路，根据该电路，回答以下问题．问题：(1)根据题设条件，改变振荡电路频率的方法有几种？分别是如何改变频率的？(2)固有周期和固有频率之间是什么关系？(3)当开关置于2或3位置后，电路如果不能被认为是理想电路，即存在电磁场能量损失，固有周期或固有频率会不会改变？解答：(1)根据LC振荡电路周期公式T＝2πLC，可知要想改变振荡电路的周期，可以通过改变电路中电容器的电容或者电感线圈的自感系数来进行．该题目中可以通过把开关S1或S2分别臵于2、3和1、2、3等选择开关上来改变电容值和自感系数值．(2)固有周期和固有频率之间互为倒数．(3)固有周期或固有频率不会改变．主题3：电磁振荡与机械振动问题：LC振荡电路中的固有周期与电感线圈的自感系数L和电容C有关，与电容器中最大电荷量、电感线圈中的最大电流有关吗？这方面的特性与机械振动(如单摆)中的什么特性类似？解答：根据周期公式可知，LC振荡电路中的固有周期与电容器中最大电荷量、电感线圈中的最大电流无关，这类似于单摆的周期与偏角或振幅无关．一、电磁振荡过程例1关于振荡电流，下列说法中正确的是()A．振荡电流最大时，电容器两极板间的电场强度最大B．振荡电流为零时，线圈中自感电动势为零C．振荡电流增大的过程中，线圈中的磁场能转化成电场能D．振荡电流减小的过程中，线圈中的磁场能转化为电场能【解析】振荡电流最大时，处于电容器放电结束瞬间，场强为零，A选项错；振荡电流为零时，LC回路振荡电流改变方向，这时的电流变化最快，电流强度变化率最大，线圈中自感电动势最大，B选项错；振荡电流增大时，线圈中电场能转化为磁场能，C选项错；振荡电流减小时，线圈中磁场能转化为电场能，D选项对．【答案】D【点拨】磁场能与电流i对应，电场能与电荷量q对应，在等幅振荡中，磁场能与电场能的总量保持不变．变式训练1LC振荡电路中，某时刻线圈内的磁场方向如图所示，则下列说法正确的是()A．若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电B．若电容器正在充电，则电容器下极板带正电C．若电容器上极板带正电，则线圈中电流正在增大D．若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大【解析】由电流的磁场方向和安培定则可判断振荡电流方向，由于题目中未标明电容器两极板带电情况，可分两种情况讨论．(1)若该时刻电容器上极板带正电，则可知电容器处于放电阶段，电流增大，则C 选项对，A 选项错．(2)若该时刻电容器下极板带正电，可知电容器处于充电状态，电流在减小，则B 选项对，由楞次定律可判定D 选项也对．【答案】BCD二、电磁振荡的周期和频率例2 某电器元件厂生产的可调电容器，把它接在L 不变的LC 振荡电路中，通过电容器调节使振荡的频率从700 Hz 变为1400 Hz ，则可采取的办法有( )A ．电容增大到原来的4倍B ．电容增大到原来的2倍C ．电容减小到原来的12D ．电容减小到原来的14【解析】由题意知，频率变为原来的2倍，则周期就变为原来的12，由T ＝2πLC ，L 不变，当C ＝14C 0时才符合要求． 【答案】D【点拨】根据振荡电路的频率公式进行分析，当周期变化时，电容值在根号下，不是成倍的增大和减小的．变式训练2 要使LC 振荡电路的周期变大，可采用的方法有( )A ．增大电容器初始带电荷量B ．线圈中插铁芯C ．增大电容器两极板正对面积D ．增大平行板电容器两极板间距离【解析】由周期公式T ＝2πLC 可知，T 与q 无关；插入铁芯，L 变大，T 变大．由C ＝εS 4πkd知，S 增大，C 增大，T 增大；而d 增大，C 减小，T 减小． 【答案】BC一、电磁振荡在LC 回路中，电磁振荡中的“电”可认为是电容器中的电荷量和电场能，“磁”可认为是线圈中的电流和磁场能，“电”和“磁”交替变化(周期性的变化)就是电磁振荡．电磁振荡是线圈的自感与电容器的充放电造成的．二、阻尼振荡和无阻尼振荡类似与机械振动中的阻尼振动和无阻尼振动．三、影响电磁振荡的周期和频率的因素1．根据公式T ＝2πLC 可知，电磁振荡的周期由LC 回路本身决定．具体说就是线圈自感系数L (包括：线圈的匝数、有无铁芯及线圈截面积和长度)和电容器的电容C (包括：两极正对面积S 、两板间介电常数ε以及两板间距d )．2．频率和周期互为倒数．1．在LC 振荡电路中，若某个时刻电容器的极板上的电荷量正在增加，则( )A ．电路中的电流正在增加B ．电路中的电场能正在增加C ．电路中的电流正在减小D ．电路中的电场能正在向磁场能转化【解析】电荷量增加，电容器充电，电场能增加，磁场能减小，电流减小．【答案】BC2．LC 回路中电容器两极板间的电压U 随时间t 变化的关系如图所示，则( )A ．在t 1时刻电路中的电流最大B ．在t 2时刻电路中的磁场能最大C ．从t 2时刻至t 3时刻，电路的电场能不断增大D ．从t 3时刻至t 4时刻，电容器带电荷量不断增大【解析】电压随时间变化的图象，完全与电荷量随时间变化的图象一致，电压最高时，电容器极板上的电荷量最大．【答案】BC3．在LC 振荡电路中，电容器一次放电时间长短决定于( )A ．充电电压的大小B ．电容器带电荷量的多少C ．放电电流的大小D ．电容C 和电感L 的数值【解析】电容器放电一次经历四分之一个周期，而周期T ＝2πLC ，T 是由振荡电路的电容C 和电感L 决定的，与电荷量等无关．【答案】D4．一个电容为C 的电容器，充电至电压等于U 以后，与电源断开并通过一个自感系数为L 的线圈放电，从开始放电到第一次放电完毕的过程中( )A ．振荡电流一直在不断增大B ．振荡电流先增大后减小C ．通过电路的平均电流等于2UπC LD ．磁场能一直在不断增大【解析】题目中描述的过程为电容器的放电过程，电流和磁场能一直增大至放电结束，选项A 、D 正确，B 选项错；电容器最大贮存电荷量Q ＝CU ，放电时间t ＝T 4＝π2LC ，故平均电流i ＝Q t ＝2U πC L，故C 选项对． 【答案】ACD§3.2 电磁场和电磁波1．了解麦克斯韦电磁理论的主要观点．2．知道电磁波的概念及通过电磁波体会电磁场的物质性．3．了解麦克斯韦电磁理论在物理学发展史上的意义．1．重点难点重点内容：麦克斯韦电磁场理论．难点内容：通过电磁波体会电磁场的物质性．2．高考前瞻高考中考查麦克斯韦电磁场理论的理解，题型多为选择题．3．教学建议学习本节内容，首先要对电磁场和电磁波的概念有一个了解，知道麦克斯韦电磁理论，麦克斯韦电磁理论是本节也是本章的知识核心．要认识到电磁波与其他波一样有波的共性，但与机械波又有区别，要分清它们的共性和特性．电磁波的内容比较抽象，要注意理论和实践相结合，这是学好本章内容的基础和前提．1．麦克斯韦电磁理论(1)变化的磁场能够在周围空间产生________，变化的电场能够在周围空间产生________．(2)均匀变化的磁场产生________的电场，均匀变化的电场产生________的磁场．2．电磁场根据麦克斯韦电磁理论，如果周期性变化的电场在周围引起了周期性变化的磁场，周期性变化的磁场又在周围引起了周期性变化的电场……于是，变化的电场和变化的磁场________产生，形成不可分割的________，称为电磁场．3．电磁波(1)变化的电磁场在空间的传播称为电磁波，电磁波在真空中的传播速度v＝________．(2)根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波在真空中传播时，它的电场和磁场是相互________(填“垂直”或“平行”)的，而且二者均与电磁波的传播方向________(填“垂直”或“平行”)．因此电磁波是________(填“横波”或“纵波”)．4．麦克斯韦理论在物理发展史上的意义第一个预言电磁波的是________(填一国家名)物理学家麦克斯韦．麦克斯韦在法拉第等前人的基础上建立了完整的电磁场理论．参考答案：1．(1)电场磁场(2)稳定稳定2．交替统一体3．(1)3×108 m/s(2)垂直垂直横波4．英国主题1：电磁感应现象的本质问题：在变化的磁场中闭合线框内会产生电流，这是什么现象？又是什么力推动电荷做定向移动？如果说在变化的磁场中没有闭合的线框又怎样？解答：变化的磁场中闭合线框内会产生电流是电磁感应现象．感应电流中电荷的定向移动是电场力作用造成的．如果变化的磁场中没有闭合的线框，电场(变化的磁场产生的电场)还是存在的，只是电场中没有电荷而已．主题2：电磁场和电磁波问题：电磁场是否可以看成电场和磁场的叠加？电磁波是不是电场和磁场在共同移动？解答：电磁场是周期性变化的电场和磁场相互交替形成的，是电场和磁场的统一体，电磁场中的电场和磁场是不可分割的．电磁波是变化的电场和磁场交替产生的电磁场由近及远地传播，并非电场和磁场的移动．主题3：麦克斯韦的电磁场理论情景：现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感应电场使电子加速的设备，它的基本原理如图所示．上下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室内做圆周运动．电磁铁线圈中电流的大小、方向可以变化，产生的感应电场使电子加速，上图为侧视图，下图为真空室的俯视图．问题：(1)如果电磁铁中通过的电流大小、方向都不变，电子怎样运动？为什么？(2)如果从上向下看，电子沿逆时针方向加速运动，电磁铁所产生的磁场方向是否一定是一个方向？(3)当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时，电子移动方向如图所示，电磁铁中电流的大小应该怎样变化才能使电子加速？解答：(1)电子做匀速圆周运动．如果电磁铁中电流方向、大小都不变，则磁场为稳定的磁场，不会产生电场来驱动电子运动．(2)电子沿逆时针方向加速，则磁场方向有两种可能，即向上增大或向下减小．(3)电子带负电，它在电场中受力的方向与电场方向相反．本题中电子沿逆时针方向运动，所以电场方向沿顺时针方向．原磁场方向向上，根据楞次定律，磁场应该由弱变强．也就是说，为使电子加速，电磁铁中的电流应该由小变大．主题4：物理学家麦克斯韦情景：法拉第被称为19世纪最伟大的实验物理学家，而麦克斯韦则称为19世纪最伟大的理论物理学家，他把数学很好地运用于物理学上，成就了他在电磁场理论和统计物理学方面的杰出贡献．问题：提到麦克斯韦就会联系到著名科学家牛顿，请你查阅相关资料，说说麦克斯韦与牛顿相同或能够相提并论的方面．解答：麦克斯韦与牛顿同是英国人，都在数学和物理学上取得了杰出贡献．科学史上，牛顿把天上和地上的运动规律统一起来是实现第一次大综合；而麦克斯韦把电、磁统一起来是实现第二次大综合．因此麦克斯韦应与牛顿齐名.1873年麦克斯韦发表的《论电和磁》也被尊称为继牛顿《自然科学的数学原理》之后的又一部最重要的物理学经典著作．一、电磁场理论例1当穿过闭合线管中的磁场随时间变化时，线圈上会产生感应电动势，我们称这个现象为电磁感应，如图所示．①电流是电荷的定向运动形成的，电路(线圈)中的电荷为什么能够定向移动呢？②若线圈被拿走，磁场仍然随时间变化时，它原来所处的空间有电场吗？麦克斯韦关于电磁场的结论：______________________________．麦克斯韦根据电现象与磁现象的相似性和变化的磁场能产生电场的现象，提出了另一个大胆的假设：__________________________________________________．根据这两个基本论点，麦克斯韦推断：__________________________．【解析】电荷要想定向移动，需要将电荷放入电场中，当拿走电荷后，电场仍然存在．麦克斯韦的电磁学理论之一就是变化的磁场产生电场，根据这个推论，猜想出变化的电场可以产生磁场．【答案】见解析【点拨】根据实验事实进行总结，得出变化的磁场产生电场，根据事物的普遍联系规则，作出变化的电场产生磁场的假设．变式训练1根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是()A．在电场的周围空间，一定存在着和它联系着的磁场B．在变化的电场周围空间，一定存在着和它联系着的磁场C．恒定电流在其周围不产生磁场D．恒定电流周围存在着稳定的磁场【解析】电场按其是否随时间变化分为稳定电场(静电场)和变化电场(如运动电荷形成的电场)，稳定电场不产生磁场，只有变化的电场周围空间才存在对应磁场，故B对，A错；恒定电流周围存在稳定磁场，磁场的方向可由安培定则判断，D对，C错．【答案】BD二、电磁波的特点例2类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率．在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处．某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确．．．的是()A．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播D．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波【解析】电磁波是电磁场传播形成的．在传播过程中电场的电场强度E和磁场的磁感应强度B的方向都与波的传播方向垂直，所以电磁波应为横波．故选项D错误．【答案】D【点拨】电磁波和机械波既有相同点，比如说它们都具有波的一些特征，能够产生干涉和衍射现象；但是也有不同之处，譬如电磁波的传播不需要介质．变式训练2下列关于电磁波的叙述正确的是()A．电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播B．电磁波在任何介质中的传播速度均为3.0×108 m/sC．电磁波由真空进入介质传播时，波长将变短D．电磁波不能产生干涉、衍射现象【解析】A项考查电磁波的产生机理，A正确；电磁波在真空中波速为3.0×108 m/s，在其他介质中波速都小于光速，其原因是频率不变，波长变短，故C对，B错；电磁波具备波的一切特性，故D错．【答案】AC三、电磁场与电磁波例3如图所示的四种电场中，能产生电磁波的是()【解析】图A表示的电场，其函数为E＝E0，是一个稳定的电场，它不能产生磁场，也就不能产生电磁波；图B和图C表示的电场，其函数分别为E＝kt＋E0，E＝kt，都是随时间均匀变化的，它们能在周围空间产生一个稳定的磁场，而这个稳定的磁场就不能再产生电场了，因此B、C不能产生电磁波；图D表示的电场，其函数为E＝E m sin ωt，是一个按正弦规律变化的电场，是一种周期性的振荡电场，所以它要在周围空间产生同频率的振荡磁场，这个振荡磁场又会在其周围空间产生同频率的振荡电场，这样就形成了一个不可分割的变化的电场和变化的磁场组成的统一体，它向空间传播时就形成了电磁波，所以D正确．【答案】D【点拨】能否产生电磁波，要看变化的电场和磁场是否能一直持续地再产生变化的磁场和电场，也就是说，所产生的磁场或电场必须是变化的，而不能是稳定的．一、麦克斯韦的电磁场理论对于麦克斯韦电磁场理论的内容不仅要知道“变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场”，而且要进一步知道：均匀变化的磁场产生稳定的电场(稳定的电场不再产生磁场)，均匀变化的电场产生稳定的磁场(稳定的磁场不再产生电场)；振荡电场产生同频率的振荡磁场，振荡磁场产生同频率的振荡电场．二、电磁场和电磁波1．电磁场变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分离的统一体，这就是电磁场．2．电磁波(1)产生：变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成了电磁波．(2)电磁波的特点：①电磁波的传播不需要介质；②电磁波在真空中传播的速度为3×108 m/s，v＝λT对电磁波适用；③电磁波能产生反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象．(3)德国物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在．1．某空间出现了如图所示的一组闭合的电场线，这可能是()A．沿AB方向磁场在迅速减弱B．沿AB方向磁场在迅速增强C．沿BA方向磁场在迅速增强D．沿BA方向磁场在迅速减弱【解析】根据电磁感应，闭合回路中的磁通量变化时，使闭合回路中产生感应电流，该电流可用楞次定律判断，根据麦克斯韦电磁理论，闭合回路中产生感应电流，是因为闭合回路中受到了电场力的作用，而变化的磁场产生电场，与是否存在闭合回路没有关系，故空间内磁场变化产生的电场方向，仍可用楞次定律判断，四指环绕方向即感应电场的方向，由此可知A、C正确．【答案】AC2．关于电磁波的传播速度，以下说法正确的是()A．电磁波的频率越高，传播速度越大B．电磁波的波长越长，传播速度越大C．电磁波的能量越大，传播速度越大D．所有电磁波在真空中传播速度都相等【解析】电磁波的传播速率由频率和介质共同决定，A、B描述比较片面，A、B错误；电磁波的速度与能量无关，C错；所有电磁波在真空中传播速度都等于光速．【答案】D3．下列关于电磁场的说法正确的是()A．只要空间某处有变化的电场或磁场，就会在其周围产生电磁场，从而形成电磁波B．任何变化的电场周围一定有磁场C．振荡电场和振荡磁场交替产生，相互依存，形成不可分离的统一体，即电磁场D．电磁波的理论在先，实践证明在后【解析】麦克斯韦电磁场理论的含义是变化的电场可产生磁场，而变化的磁场能产生电场；产生的场的形式由原来的场的变化率决定，可由原来场随时间变化的图线的切线斜率判断、确定．可见，均匀变化的电场的变化率恒定，产生不变的磁场，不能产生电磁波．【答案】BCD4．手机A的号码是12345670002，手机B的号码是12345670008.手机A拨手机B时，手机B发出响声且屏上显示A的号码“12345670002”，若将手机A置于一透明真空玻璃罩中，用手机B拨叫手机A，则玻璃罩外面的人发现手机A()A．发出响声，并显示B的号码“12345670008”B．不发出响声，但显示B的号码“12345670008”C．不发出响声，但显示A的号码“12345670002”D．既不发出响声，也不显示号码【解析】声波为机械波，传播需要介质，在真空中不能传播；光波、手机发射的信号均为电磁波，传播不需要介质，介质、真空中均可传播，故用手机B拨叫手机A时，玻璃罩外的人能看到A手机显示的B手机号码，但听不到声音，故B正确．【答案】B§3.3 电磁波谱电磁波的应用1．通过实例认识电磁波谱．2．了解电磁波谱中各波段的主要特征在科技、经济和社会发展中的主要应用．1．重点难点教学重点：各种不同频率(波长)的电磁波的特点及应用．教学难点：各种不同电磁波的产生机理．2．高考前瞻高考中对电磁波谱考查较少，且本部分以识记内容为主，一般不涉及较难的原理分析．不同频率的电磁波有不同的应用，要熟练记忆这些应用．3．教学建议学习本节内容，首先是以麦克斯韦的电磁理论为基础，在此基础上掌握电磁波谱的排列顺序及不同电磁波的产生机理．由于红外线、紫外线、X射线、γ射线是本节考查的重点，所以对它们的性质、作用和应用要求重点掌握，由于不同性质决定它们在不同领域的重要应用，故可以用比较的方法记忆和掌握．1．电磁波谱将各种电磁波按波长由大到小的顺序排列起来，就构成了电磁波谱：________、________、可见光、________、X射线、γ射线．2．无线电波波长从________到________，无线电波主要用于________、________和电视等方面．3．红外线是波长位于________和________之间的电磁波，它不能引起人的视觉，但它能给人以“热”的感觉．4．紫外线是一种波长比紫光波长更________的电磁波，它不能引起人的视觉，但它能杀死多种细菌，常用于医院和食品的________．5．X射线是一种波长比紫外线波长还短的电磁波，它的________很强，能使包在黑纸里的照相底片感光，医学上可用于________．6．γ射线的波长比X射线更________，γ射线的穿透能力比X射线更________，γ射线对人体正常细胞有很强的________，必须提出警告，严加防护．7．在电磁波谱中，无线电波主要是自由电子在________中的周期性运动产生的；红外线主要是分子的振动和转动变化时产生的；可见光、紫外线是__________________产生的；X。
高中物理选修3-4第6章 课程纲要 教案学案
高中物理选修3-4第6章课程纲要教案学案(共22页)-本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-在经典物理学中，若有一列火车以速度v做匀速直线运动，火车上有一物体以相对于火车的速度u 与火车同向运动，则地面上的人看到物体的速度应该是u＋v.这似乎没什么疑问，但是以此推下去，在运动的火车上发出的光就可以超光速传播了．请你思考：火车上发出的光可能超光速传播吗？§经典时空观狭义相对论的两个基本假设1．了解伽利略相对性原理和经典时空观．2．知道伽利略速度变换公式．3．了解爱因斯坦相对性原理．4．了解光速不变原理．1．重点难点教学重点：狭义相对论的基本假设．教学难点：光速不变原理．2．高考前瞻该节内容在高考中一般考查狭义相对论的两个基本假设的结论，光速不变原理考查的频率也较高．3．教学建议本课时应让学生了解相关物理史实，感受物理学的广博宏大；通过实例类比，加强学生对相对性原理的理解；让学生牢记光速不变原理，并通过实例加强记忆．另外，让学生明确相对论是物理学发展到一定程度上必然产物．1. 伽利略相对性原理(1)如果牛顿运动定律在某个参考系中成立，这个参考系就是________．(2)伽利略相对性原理：在任何惯性系中，________都是一样的，都可以用________来描述．2．经典时空观时间是________(填“绝对”或“相对”)的、与任何外界事物无关；空间是________(填“绝对”或“相对”)的，与任何外界事物无关；时间和空间是________．3．伽利略速度变换公式一节车厢相对地面以速度u运动，车厢内的人相对车厢以速度v′运动，根据伽利略速度变换公式，人相对地面的运动速度v＝________．4．狭义相对论的两个基本假设(1)对于不同的惯性系，________都是一样的．这一假设称为爱因斯坦相对性原理．(2)爱因斯坦根据对麦克斯韦理论的研究提出光速不变原理，即在不同的惯性参考系中光速都是________的，光的传播________(填“遵守”或“不遵守”)伽利略速度变换公式．参考答案：1．(1)惯性系(2)力学的规律牛顿定律2．绝对绝对相互独立、互不相关的3．u＋v′4．(1)物理规律(包括力学和电磁的) (2)相同不遵守主题1：物理学的大厦情景：19世纪末期，以经典力学、热力学和统计物理学(热学)、电磁场理论为主要内容的物理学形成了完整的科学体系．问题：说说你了解的在建立经典力学、热力学和统计物理学、电磁场理论的过程中起重要作用的物理学家，每个分支至少说出两位科学家．解答：经典力学中有伽利略、牛顿、笛卡儿、胡克、开普勒等物理学家；热力学和统计物理学中有焦耳、瓦特、开尔文等物理学家；电磁场理论中有法拉第、麦克斯韦、赫兹等物理学家．主题2：经典的相对性原理情景：黄河凌汛是威胁黄河下游的巨大水患，为了消除凌汛，我们每年冬春之交都要动用飞机炸开冰面．如果飞机匀速飞行，每隔相同的时间投下一颗炸弹，如图所示．问题：(1)从飞行员角度进行观察，在空中的炸弹的运动形式是怎样的？(2)从第一颗炸弹上观察其他仍在空中的炸弹，它们的运动形式是怎样的？(3)从地面上安全位置静止的指挥员观察，在空中的每个炸弹的运动形式是怎样的？(4)对于飞行员和地面观察员观察到的炸弹的运动，描述运动中的物理量相同的是什么？解答：(1)从飞行员角度进行观察，炸弹是做自由落体运动．(2)从第一颗炸弹上观察其他仍在空中的炸弹，炸弹是做竖直向上的匀速运动．(3)从地面上安全位置静止的指挥员观察炸弹，炸弹是做平抛运动．(4)飞行员和地面观察员观察到的炸弹的运动相同的物理量是加速度(即重力加速度)．主题3：狭义相对论的两个基本假设情景：狭义相对论的两个基本假设：(1)狭义相对性原理——在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的；(2)光速不变原理——真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的．问题：说说你对这两个基本假设的认识，为什么这两个观点不叫定律而叫假设？解答：前一个假设是解决参考系的问题，爱因斯坦认为自然界不存在特殊的惯性参考系，所以相对性原理的内容是在不同参考系中，一切物理规律都是相同的．第二个假设解决电磁学规律不能和经典的惯性参考系相兼容的问题，内容是真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的．能够验证这两个观点的实验非常有限，只有从这两个假设出发，经过逻辑推理(包括数学推导)所得出的大量结论能与事实相符，才能证实它的正确性．一、了解物理学史例1 为了纪念一个伟大的科学家和思想家，为了纪念充满神奇色彩的1905年，国际物理学会和联合国将2005年定为世界物理年，并进行了一系列的活动，其中包括“物理照亮世界”的全球性光速传递活动．缅怀伟人，承前启后．这位被纪念的伟人是( )A ．哥白尼B ．伽利略C ．牛顿D ．爱因斯坦【解析】一个历史上极其特别的年份、一个人类应用黄金来书写的年份、一个充满了奇迹的年份——1905年．这一切，因为一个名叫爱因斯坦的公务员在德国《物理学年鉴》上发表了5篇论文，带来了物理学那场伟大的革命，推倒了一座脆弱的金碧大厦，开启了物理学新纪元．这一年，爱因斯坦在分子运动理论、量子理论和相对论上做出了开创性的工作，缔造了“爱因斯坦奇迹年”．【答案】D【点拨】爱因斯坦是世界十大杰出物理学家之一，现代物理学的开创者、集大成者和奠基人，同时也是一位著名的思想家和哲学家.1921年，爱因斯坦因光电效应研究而获得诺贝尔物理学奖，2009年10月4日，诺贝尔基金会评选“1921年物理学奖得主爱因斯坦”为诺贝尔奖百余年历史上最受尊崇的3位获奖者之一．二、经典的相对性原理例 2 如图所示，在列车车厢的光滑水平面上有一个质量为m ＝5 kg 的小球，正随车厢一起以20 m/s 的速度匀速前进，现在给小球一个水平向前的F ＝5 N 的拉力作用，并保持不变，10 s 后，求车厢里的观察者和地面上的观察者看到小球的速度．【解析】利用经典力学的相对性原理进行计算． 对车上的观察者：物体的初速度v 0＝0，加速度a ＝F m＝1 m/s 2，10 s 末速度v 1＝at ＝10 m/s 对地面上的观察者： 物体初速度v 0＝20 m/s 加速度相同a ＝F m＝1 m/s 210 s 末速度v 2＝v 0＋at ＝30 m/s. 【答案】10 m/s 30 m/s【点拨】在两个惯性系中，虽然观察到的结果并不相同，一个是10 m/s ，另一个是30 m/s ，但我们却应用了同样的运动定律和速度合成法则，也就是说，力学规律在任何惯性系中都是相同的．变式训练1 如图甲所示，小船在风平浪静的海面上静止，从桅杆上释放一个小球，桅杆上的人观察到小球做什么运动如果小船匀速运动，船上的人观察到小球做什么运动站在岸边上的人观察到小球的运动又是什么样的【解析】如图乙所示，在桅杆上观察，小球相对于观察者没有初速度，所以两种情况下都是自由落体运动；而在岸上观察，当船匀速运动时，小球在下落开始就具有一个水平方向上的初速度，所以做抛体运动．【答案】见解析三、光速不变原理例 3 假设你是一个“光子”，你和你的同伴(当然也是一个“光子”)都从灯泡里“逃”出来，那么，在你看来，你的同伴的速度是多少在你的同伴看来，你的速度又是多少在站在灯泡外面的人看来，你们的速度是多少(从相对论的角度论述)【解析】根据光速不变原理，在所有的惯性系中，真空的光速都是一个常数c.当你是一个“光子”时，你就是一个惯性系，你将会看到你的“光子”同伴以c远离你而去．依此类推，你的“光子”同伴也是惯性系，在它看来，你将以c向前狂奔，把它抛在后面．对于灯泡外边的观测者，也是一个惯性系，他将看到你们两个将会并肩前进，速度都是c.【答案】见解析【点拨】在相对论中，有一个基本假设是光速对任何惯性参考系都是相同的．变式训练2 如图所示，回答下列问题：(1)参考系O′相对于参考系O静止时，人看到的光速应是多少？(2)参考系O′相对于参考系O以速度v向右运动时，人看到的光速应是多少？(3)参考系O相对于参考系O′以速度v向左运动时，人看到的光速又是多少？【解析】根据速度合成法则，第(1)种情况人看到的光速应是c，第(2)种情况应是c＋v，第(3)种情况应是(c－v)．而根据狭义相对理论，光速是不变的，都应是c.【答案】三种情况都是c一、经典的相对性原理1．惯性参考系：牛顿运动定律成立的参考系．2．经典的相对性原理：力学规律在任何惯性参考系中都是相同．二、狭义相对论的两个基本假设1．狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的．2．光速不变原理：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的．1．下列参考系可以看做惯性系的是( )A．静止的参考系B．匀速运动的参考系C．匀加速运动的参考系D．牛顿运动定律成立的参考系【解析】根据伽利略相对性原理可知A、B、D正确．【答案】ABD2．在匀速前进的汽车中的水平光滑桌面上放置一个小球，当车突然停止的瞬间，从地面上观察，小球将做匀速运动，符合牛顿第二定律中物体受到的合力为零的情况；当从车内桌边静止的人的角度观察，小球做加速运动．而分析小球受力情况时发现小球在水平方向上不受外力，那小球为什么做加速运动呢这是什么原因呢【解析】对于地面这个参考系来讲，这个参考系没有加速度，可以看做是惯性参考系，所以牛顿运动定律在这里是适用的，但是从车上观察时，车是一个减速运动的参考系，对此，牛顿运动定律不适用．【答案】牛顿运动定律在非惯性系中不适用3．在平直轨道上有两辆车同时、同向前进，前车相对于地面的速度是30 m/s，后车相对于地面的速度是10 m/s，都做匀速直线运动，如果从后车上观察，前车的速度是多少？【解析】由于两车都做匀速运动，从后车上观察就是认为后车固定不动，所以前车相对于后车的速度就是30 m/s－10 m/s＝20 m/s.【答案】20 m/s4．如图所示，甲乘坐宇宙飞船追赶乘坐宇宙飞船离去的乙，两宇宙飞船对地面的速度分别为、，某时刻甲为了联系乙向乙发出一个光信号，则( )A．地面上的人看光信号的速度为v＋cB．乙看光信号的速度为C．甲看光信号的速度为cD．乙看甲的速度为【解析】由相对性原理可知D对；由光速不变原理可知C对．【答案】CD§ 相对论时空观1．知道狭义相对论关于时空相对性的主要结论．2．了解经典时空观与相对论时空观的主要区别，体会相对论时空观的建立对人类认识世界的影响． 3．通过实例，了解时间和空间的相对性，体会相对论时空观与低速世界情景的差异．1．重点难点教学重点：同时的相对性，时间间隔的相对性，长度的相对性． 教学难点：同时的相对性． 2．高考前瞻同时的相对性是高考考查的热点，要能够熟练地进行分析．“尺短钟慢”效应一般只在选择题中出现，要求能用公式做出正确的判断，所以一定要记住“尺短钟慢”的公式并知道其基本意义．3．教学建议在学习本节知识之前，首先要对上节学过的相对论的诞生的有关知识进行复习．本节的重点是时间和空间的相对性，学习时应注意结论的理解，不必在数量关系上下工夫，要注意逻辑关系的应用．1．同时的相对性同时是指两个事件发生的时刻是一样的，同时的相对性是说，在一个惯性系中，同时发生的两个事件，在另一个惯性系中则可能不是同时发生的，即同时是________的 ，也就是说，有人看到同时发生的事件，在其他观察者眼里可能不是同时发生的．2．时间延缓既然同时具有相对性，时间间隔也就具有了相对性，时间间隔相对性的公式为τ＝τ01－u 2c2，其中u为车厢相对地面运动的速度，________(填“τ0”或“τ”)为车厢内的观察者所观察到的时间，________(填“τ0”或“τ”)为地面上的观察者所测得的时间．3．长度缩短物体的长度与观察者和物体间的相对运动情况有关，物体静止在地面时的长度为l 0，相对地面运动速度为u 时，地面上的观察者观察到的长度为l ，则l ＝________．4．相对论的时空观相对论认为：空间和时间的量度与________有关，是相对的．经典时空观是相对论时空观的特殊表现．参考答案： 1．相对 2．τ0 τ3．l 01－u 2c2 4．物体的运动主题1：认识时间情景：世界上最快又最慢，最长又最短，最平凡然而又最珍贵，最容易被忽视而又最令人后悔失去的就是时间．为了计时，世界上出现了各式各样的钟：沙钟(如图所示)、电钟、机械钟、光钟和生物钟．问题：既然运动可以使时间变慢，它是不是会使所有的钟都一样变慢呢与钟的种类有没有关系人身处其中能不能感受到时间变慢了呢解答：根据爱因斯坦的狭义相对论，运动可以使时间变慢，与计时工具无关，因此所有的钟都一样变慢，与钟的种类没有关系，人身处其中也感受不到时间变慢，只是地面上不动的人认为他的时间变慢．主题2：同时的相对性情景：一列火车以速度v 相对地面高速运动，在火车上有一个光源．问题：如果地面上的人测得这个光源发出的闪光同时到达车的前壁和后壁，图示是地面上观察者得到的结果，那么按照火车上人的测量，闪光是先到达前壁还是后壁火车上的人怎样解释自己的测量结果解答：火车上的人测得闪光先到达前壁，由于地面上的人测得闪光同时到达前后壁，而在光向前后壁传播的过程中，火车要相对于地面向前运动一段距离，所以光源发光的位置一定距离前壁较近，各个方向上的光速又是一样的，从车上观察，闪光先到达前壁．主题3：长度的相对性问题：图示是一只兔子静止在草地上的情况，假设该兔子以接近光速的速度沿水平方向高速奔跑，在地面上的你看到的兔子的图像大体上应该是哪个图像，你分析的依据是什么？(提示：根据相对论知识进行分析)解答：当兔子沿着水平方向高速运动时，根据狭义相对论的尺缩效应，当物体速度很大时，物体的尺度将减小，即l ＝l 01－（u c）2，所以看上去兔子将变扁，但是在其他方向上没有运动，所以其他方向上长度不变．所以看到的应该是B 图．主题4：时间间隔的相对性情景：随着科学技术的逐渐进步，列车速度越来越快，假设在未来的某一天，列车的速度能够达到接近光速，已知某特快列车的速度为v ，一位乘客观察到一滴水从行李架上下落到桌面上经历的时间为t .问题：试想如果站在铁道边上的人能清晰地看到水滴的运动，利用相对论分析，对地面上的观察者来讲，这滴水珠下落的时间是变长了还是变短了为什么如果以现行列车的速度行驶，以上时间间隔的差别能不能区分解答：变长了．因为根据狭义相对论的时间间隔的相对性，地面上的人观测时间是Δt ，火车上的人观测时间为Δt ′，根据公式可知Δt ＝Δt ′1－（v c）2，由此可知，在陆地上的人观察到水滴运动时间变长了．如果是以列车现行的速度行驶，速度与光速之间的比值接近等于零，可知两个时间间隔几乎没有差距．一、同时的相对性例1 如图所示，沿铁道排列的两电杆正中央安装一闪光装置，光信号到达一电杆称为事件1，到达另一电杆称为事件2.对地面上的观察者和向右运动的车厢中的观察者看来，两事件是( )A ．在地面上的观察者看来，事件1先发生；在车厢中的观察者看来，事件2与事件1同时发生B ．在地面上的观察者看来，事件2先发生；在车厢中的观察者看来，事件2与事件1同时发生C ．在地面上的观察者看来，事件1、2同时发生；在车厢中的观察者看来，事件2比事件1后发生D ．在地面上的观察者看来，事件1、2同时发生；在车厢中的观察者看来，事件2比事件1先发生 【解析】对地面上的观察者看来，光源在两根电杆的正中央，光信号向两电杆传播的速度相同，因此，光信号同时到达两电杆．在运动的车厢中的观察者看来，运动的车厢是个惯性系，地面和电杆都在向左运动，光信号向左右两侧传播的速度相同(光速不变原理)．在光信号向两侧传播的过程中，地面及两个电杆都向左运动了一段距离，所以光信号先到达电杆2，后到达电杆1.【答案】D【点拨】同时相对性产生的原因是观察者所处的位置不同，在不同参考系中观察，同时产生的事件具有相对性．变式训练1 如图所示，列车K 静止在地面上，某时车厢中央发出了一个闪光，车厢中的人认为闪光是同时到达了前后两壁．可以记作事件A 和事件B ，另一列列车L 从旁边呼啸而过，那么，在运动的火车L 里面的观察者认为，沿着运动方向位置靠前一些的事件A 先发生，还是靠后一些的事件B 先发生？【解析】当火车L 相对于火车K 向A 运动时，由于相对于A 发生了运动，光传播到A 的时间短了，所以A 事件先发生．【答案】事件A 先发生 二、长度的相对性例2 一根10 m 长的梭镖以相对速度穿过一根10 m 长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的．下列叙述能最好地描述了梭镖穿过管子的情况的是( )A ．梭镖收缩变短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它B ．管子收缩变短，因此在某些位置上，梭镖从管子的两端伸出来C ．两者都收缩，且收缩量相等，因此在某个位置，管子恰好遮住梭镖D ．所有这些都与观察者的运动情况有关【解析】如果你是在相对于管子静止的参考系中观察运动着的梭镖，那么梭镖看起来就比管子短，在某些位置梭镖会完全处在管子内部．然而当你和梭镖一起运动时，你看到的管子就缩短了，所以在某些位置，你可以看到梭镖两端都伸出管子．假如你在梭镖和管子之间运动，运动的速度是在梭镖运动的方向上，而大小是其一半，那么梭镖和管子都相对于你运动，且速度的大小一样，你看到这两样东西都缩短了，且缩短的量相同．所以你看到的一切都是相对的．【答案】D【点拨】观察者所处的角度不同，相对运动的速度就不同，所以得出的结论也不尽相同．变式训练2 图示是高速列车示意图，如果车的运行速度可以和光速相比较(理想情况)，在车内有一个米尺，与车相平行放置，同时在地面上也放置一个和车方向平行的米尺，则从车上的乘客观察到的地面上的米尺的长度和地面上的人观察到的车上的米尺的长度，下列说法正确的是( )A ．车上的人认为地面上的米尺长度大于一米B ．地面上的人认为车上的米尺长度大于一米C ．两人都认为对方米尺的长度小于一米D ．两人都认为对方米尺的长度大于一米【解析】以地面为参考系，火车是在做高速运动，但是以火车为参考系，地面也是高速运动的，由于两个惯性参考系是平行的，所以在他们上面的观测者都发现对方的尺子变短了．【答案】C三、时间间隔的相对性例 3 如图所示，甲、乙、丙三个完全相同的时钟，甲放在地面上，乙、丙分别放在两架航天飞机上，航天飞机沿同一方向高速飞离地球，但是乙所在的飞机比丙所在的飞机飞得快．则乙所在飞机上的观察者认为( )A ．走得最快的钟是甲B ．走得最快的钟是乙C ．走得最快的钟是丙D ．走得最慢的钟是甲 【解析】根据公式τ＝τ01－（u c）2可知，相对于观察者的速度v 越大，其上的时间进程越慢．【答案】BD【点拨】时间间隔的相对性指的是运动的钟变慢，在乙物体上观察，甲物体的速度最大，丙物体速度较小，自身速度为零．变式训练3 如果在地面上和火车上同时有两个完全相同的钟表，其他条件不变，则在火车上的人观察到的地面上的钟表和地面上的人观察到的火车上的钟表( )A ．都变慢了B ．都变快了C ．都准确D ．不能确定【解析】以地面为参考系，火车是在做高速运动，但是以火车为参考系，地面也是高速运动的，由于两个惯性参考系是平行的，所以在他们上面的观测者都发现对方的时钟变慢了．【答案】A一、同时的相对性1．同时的定义：同时是指两个事件发生的时刻是一样的．2．同时的相对性：在一个惯性系中同时发生的两个事件，在另一个惯性系中可能是不同时发生的，即同时是相对的．3．同时相对性产生的原因：①不论光源与观察者做怎样的相对运动，光相对于观察者的速度都是一样的．②观察者在不同的相对运动的惯性系中的观察角度不同．二、时间间隔的相对性时间间隔相对性的公式表示为：τ＝τ01－（v c）2，τ为地面的观察者所观察到的时间，Δτ为与钟表相对静止的观察者所测时间．v 为钟表所在惯性系相对于观察者运动的速度．三、长度的相对性1．定义：一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小．2．公式描述：l ＝l 01－（u c）2，其中l 为静止的观察者观察到的长度，l 0为物体静止时的长度，v 为物体相对于观察者运动的速度．1．图示是一个边长为1 m 的正方体木箱，现在让这个正方体木箱沿水平方向匀速向右运动，运动速度很大，为，那么这个木箱看上去应该是( )A ．边长不相等的长方体B ．边长都缩短的正方体C ．近似一个薄木板D ．以上说法都不对【解析】在沿着运动方向上，由于木箱运动的很快，速度已经接近光速，所以在沿着运动方向上的尺缩效应很明显，而其他两个方向上没有运动，所以没有尺缩效应．看上去应该是一个薄木板．【答案】C2．在狭义相对论中，下列说法正确的有( )A ．一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速B ．质量、长度的测量结果都与物体相对观察者的相对运动状态有关C ．时间的测量结果与物体相对观察者的运动状态无关D ．在某一惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，在其他一切惯性系中也是同时发生的 【解析】根据狭义相对论，光速是速度的极限值，所以A 正确；根据狭义相对论，长度、质量、时间间隔都与运动状态有关，且都给出了具体的公式，所以B 对，C 错；同时是相对的，D 错．【答案】AB3．如图所示，地面上M 点固定一光源，在沿AB 方向运行的高速列车上的A 、B 两点上固定两个光接收器，从地面上看当高速列车运动到A 、B 两点离光源等距离处时，光源发出一闪光，问：(1)在地面参考系中观测，谁先接收到光信号？(2)在沿AB 方向高速运动的火车参考系中观测，谁先接收到光信号？【解析】以地面为参考系，M 发出的闪光到A 、B 距离不同，先传到A ，所以A 先接收到光信号；若以高速运动的火车为参考系，M 传到A 、B 的距离相等，所以同时到达A 、B 两点．【答案】(1)A 先接收到 (2)同时接收到4．在我国古代的神话传说中有“天上一天，地上一年”之说，意思是说，仙境和人间的时间是不一样的，在仙境过上一天，人间就经历了一年．(1)用你学过的知识说明这种时间反差能否实现？(2)怎样才能实现传说中的“天上一天，地上一年”【解析】(1)根据狭义相对论的时间相对性知可以实现．(2)坐上高速飞船游仙境即可，由τ＝τ01－（u c）2，得365＝11－（u c）2此飞船的运动速度u ＝c1－（τ0τ）＝c1－（1365）2≈c .【答案】(1)能 (2)乘坐以光速飞行的飞船游仙境§ 相对论的速度变换定律质量和能量的关系1．知道相对论速度变换公式． 2．知道相对论质能关系．。
高二物理选修3-3、3-4课程纲要
《高中物理选修3-3、3-4》课程纲要 课程名称：高中物理选修3-3、3-4课程类型：选修课程教 材：人民教育出版社《高中物理选修3-3、3-4》授课时间：73课时设计老师：郑州二十中高二年级物理备课组 余俊超授课对象：高二（1）班课程总目标：从微观角度认识固液气态物理特性；学习热现象遵循的定律；学习振动和波的相关知识；了解它们在生活、生产中的应用，并关注相关技术的发展状况及趋势；初步了解相对论。
使学生经历自主学习科学探究的过程，进一步提高自主学习能力；掌握科学探究的方法；养成良好的思维习惯；学会运用物理知识和科学探究方法解决问题。
选修3-3课程内容：（一）分子动理论与统计思想1、认识分子动理论的基本观点，知道其实验依据。
知道阿伏伽德罗常数的意义。
2、了解分子运动速率的统计分布规律。
认识温度是分子平均动能的标志。
理解内能的概念。
3、用分子动理论和统计观点解释气体压强。
4、通过调查，了解日常生活中表现统计规律的事例。
（二）固体、液体与气体1、了解固体的微观结构。
会区别晶体和非晶体，列举生活中常见的晶体和非晶体。
2、 了解材料科学技术的有关知识及应用，体会它们的发展对人类生活和社会发展的影响。
3、 了解液晶的微观结构。
通过实例了解液晶的主要性质及其在显示技术中的应用。
4、通过实验，观察液体的表面张力现象，解释表面张力产生的原因，交流讨论日常生活中表面张力现象的实例。
5、通过实验，了解气体实验定律，知道理想气体模型。
用分子动理论和统计观点解释气体压强和气体实验定律。
6、知道饱和汽、未饱和汽和饱和气压。
了解相对湿度。
举例说明空气的相对湿度对人的生活和植物生长的影响。
（三）热力学定律与能量守恒1、通过有关史实，了解热力学第一定律和能量守恒定律的发现过程。
体会科学探索中的挫折和失败对科学发现的意义。
2、认识热力学第一定律。
理解能量守恒定律。
用能量守恒观点解释自然想象。
体会能量守恒定律师最基本、最普遍的自然规律之一。
物理选修模块3—4知识梳理及考纲、教材导读
物理选修模块3—4知识梳理及考纲、教材导读主题一：机械振动与机械波【课标与考纲对照】【知识梳理与教材导读】2、简谐振动：在机械振动中最简单的一种理想化的振动。
对简谐振动可以从两个方面进行定义或理解：①物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动，叫做简谐振动；②物体的振动参量（位移、速度、加速度等），随时间按正弦或余弦规律变化的振动，叫做简谐振动。
3、描述振动的物理量：研究振动除了要用到位移、速度、加速度、动能、势能等物理量以外，为适应振动特点还要引入一些新的物理量。
⑴位移x ：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段叫做位移。
位移是矢量，其最大值等于振幅。
⑵振幅A ：做机械振动的物体离开平衡位置的最大距离叫做振幅，振幅是标量，表示振动的强弱。
振幅越大表示振动的机械能越大，做简揩振动物体的振幅大小不影响简揩振动的周期和频率。
⑶周期T ：振动物体完成一次余振动所经历的时间叫做周期。
⑷频率f ：振动物体单位时间内完成全振动的次数。
⑸角频率ω：角频率也叫角速度，即圆周运动物体单位时间转过的弧度数。
周期、频率、角频率的关系是：T f =1，2T πω=. ⑹相位ϕ：表示振动步调的物理量。
4、简谐运动的表达式：）（）（002sin sin x ϕπϕω+A =+=t Τt Α 【振幅A ，周期T ，相位02ϕπ+t Τ，初相0ϕ】5、简谐运动图象描述振动的物理量（1）直接描述量：①振幅A ；②周期T ；③任意时刻的位移t . （2）间接描述量：①频率f ：T f 1=;②角速度ω：Tπω2=.③x-t 图线上一点的切线的斜率等于υ （3）从振动图象中的x 分析有关物理量(υ、a 、F 的大小变化和方向， E K E P 及E 的变化情况)6、问题与练习：P 5T 3、P 10T 3和T 4、P 12T 41、单摆的回复力：单摆在偏角很小时，可看做简谐运动，重力沿切线方向的分力提供回复力。
高中物理选修3-4课程纲要
第五节：多普勒效应
（1课时）
第六节：惠更斯原理
（1课时）
第十二章《机械波》复习
（1课时）
第十三章《光》第一节：光的反射和折射
（1课时）
第二节：全反射
（1课时）
第三节：光的干涉
（1课时）
第四节：实验：用双缝干涉测量光的波长
(1课时)
第五节:光的衍射
（1课时）
第六节：光的偏振
（1课时）
第七节：光的颜色 色散
第十二章《机械波》，本章以机械运动为基础，从机械振动在介质中传播形成机械波开始建立整栋与波动的联系，再逐渐深入认识波动的周期性，并通过横波的图像来认识表征波动特征的波长频率和波速，进而介绍反射、折射、干涉和衍射现象。
第十三章《光》，本章先讲述几何光学的基本知识，再引导学生进一步认识光的本质，认识光的波粒二象性。
课
程
目
标
本模块是选修3系列的第三本。
其中第十一章《机械振动》，人类生活在运动的世界里，机械振动是最常见的运动。本章教材首先讲述简谐运动基本特点，然后通过图像介绍简谐运动的规律和特点，接下来介绍简谐运动的实例——单摆，最后介绍受迫振动的知识。该章篇幅不长但它是所有力学的综合应用。从物理方法上讲把模型理想化为解决实际问题开辟了道路，从应用上讲，实际中有很多应用，也是波动的基础。
高中物理选修3-4《课程纲要》
课程名称
高中物理选修3-4
设计者
日期
2012年2月
适用年级
高二下学期
总课时
33课时左右
课程类型
选修
学校
学生、教材及其他资源背景分析
学生已经完成高中物理必修模块的学习，理解了物理的一般研究方法，经历过艰苦的学习过程，并在相关学科学习的基础上，形成结构较为完整的科学素养。同时在高中第一学年及高二上学期物理学科学习中对力学也有了更深入地学习，可以进行更为深入的学习分析。
人教版高中物理选修3-4说课稿 单摆说课稿整理
人教版高中物理选修3－4说课稿单摆说课稿整理人教版高中物理选修3－4说课稿单摆说课稿作为一位无私奉献的人民老师，经常要写一份优秀的说课稿，说课稿有助于教学取得胜利、提高教学质量。
快来参考说课稿是怎么写的吧！下面是我收集整理的人教版高中物理选修3－4说课稿单摆说课稿，欢迎大家借鉴与参考，盼望对大家有所关心。
一、教材分析单摆是人民教育出版社20xx年出版的高中物理课程标准试验教科书选修3—4的第十一章机械振动的第四节内容。
机械振动这一章是在同学学习了运动学，动力学及功和能的学问后编排的，是力学的一个特例。
机械振动和后面的机械波是比较简单的机械运动形式，对它们的讨论为以后学习电磁振荡，电磁波和光的本性奠定基础。
单摆这一节是在学习了简谐运动的定义，描述及其回复力和能量的基础上支配的。
单摆作为一个机械振动的详细的实例，为巩固理解简谐运动的规律及其特点起了重要的作用。
单摆作为生活中抽象出的物理模型，与人民的日常生活，生产实践，科学讨论有着亲密的关系，所以本节是本章的重点内容。
本节的特点一是从生活实例中抽象出单摆物理模型，最终运用单摆的学问解决生活中实际问题，充分体现了课程标准中从生活走向物理，从物理走向社会的理念；二是运用近似处理方法，讨论单摆做简谐运动的条件，这是在讨论简单问题时通常采纳的方法；三是以试验为基础的教学充分发挥同学主体作用，培育同学的试验力量，通过探究式教学，培育同学科学探究的精神和发觉问题，解决问题的力量。
二、教学目标单摆作为机械振动的一个实例，是抱负化的物理模型。
学习了单摆可以巩固简谐运动的有关学问。
通过本节课的学习同学在学问与技能方面应达到以下目标（知道什么是单摆，单摆的振动图像是怎样的，单摆的回复力是由什么力供应的及在什么条件下单摆做简谐运动，周期与哪些因素有关，学会探究周期与摆长的定量关系，知道单摆的周期公式。
）；在过程与方法方面会用掌握变量法设计探究性试验，学会探究的一般方法与步骤，学会运用软件处理数据，培育同学的试验观看、分析，处理数据的力量；在情感态度与价值观方面应达到以下要求（体会科学家探究自然规律的科学态度和科学精神；通过小组合作，培育同学合作的精神及交际力量。
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《高中物理选修3-4》课程纲要
课程名称：高中物理选修3-4
课程类型：选修课程
教材：人民教育出版社2010年第二版《高中物理选修3-4》
授课时间：40学时左右
授课教师：郑州九中王春梅
授课对象：郑州九中高二（3）（4）班
课程目标：
本模块是继续学习物理学和其他科学技术的基础，也是了解现代科学技术的基础。
波动是一种常见而重要的运动形式。
在这个模块中，学生将首先通过机械波的学习认识波动的一般规律，进而学习电磁波和光波，使物理学的探索进入了高速运动的领域，发现了不同于日常生活经验的规律。
在本模块中，学生将初步接触相对论的知识，从而拓展视野，激发进一步探索科学奥秘的兴趣。
初步了解广义相对论的几个主要观点及主要观测证据，让学生再次感受前面所述的科学认识的过程。
加强学生对科学方法、科学意义的认识。
让学生具有敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神。
有主动与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误。
课程内容：
第十一章机械振动
1 简谐运动 (1课时)
2 简谐运动的描述 (1课时)
3 简谐运动的回复力和能量 (1课时)
4 单摆 (2课时)
5 外力作用下的振动 (1课时)
第十二章机械波
1 波的形成和传播 (1课时)
2 波的图象 (1课时)
3 波长、频率和波速 (2课时)
4波的衍射和干涉 (2课时)
5多普勒效应 (1课时)
6惠更斯原理 (1课时)
第十三章光
1 光的反射和折射 (2课时)
2全发射（2课时）
3光的干涉 (1课时)
4 实验：用双缝干涉测量光的波长 (1课时)
5 光的衍射 (1课时)
6 光的偏振 (1课时)
7 光的颜色色散 (2课时)
8 激光 (1课时)
第十四章电磁波
1 电磁波的发现 (1课时)
2 电磁振荡 (1课时)
3 电磁波的发射和接收 (1课时)
4 电磁波与信息化社会 (1课时)
5 电磁波谱 (1课时)
第十五章相对论简介
1 相对论的诞生 (1课时)
2 时间和空间的相对性 (2课时)
3 狭义相对论的其他结论 (1课时)
4 广义相对论简介 (1课时)
课题研究社会生活中的电磁波
课程实施建议：
(一)教学方式：从课程目标的三个维度来设计教学过程，提高科学探究的质量，关注科学探究学习目标的达成，使物理贴近学生生活、联系社会实际，突出物理学科特点，发挥实验在物理教学中的重要作用，更新教学观念，少讲精练，注重活动，师生互动，将创造性的教学思想和具体的教学实践有机地结合起来，使学生的创造潜能得到渐进式的发挥。
备课时将主要精力放在问题情境的创设上，加强对“探究性学习”的研究和实践，组织学生对数学现象开展观察、实验、猜想、验证、推理与交流等数学活动，让全体学生亲身经历过程，引导学生进行探究、归纳，从而发现规律，主动获取新知，同时，在思维能力、情感态度与价值观等多方面得到进步和发展。
在能力要求上切忌一步到位的做法。
把握好新增加内容的教学难度。
（二）学习方式：倡导自主学习、合作学习、探究学习的学习方式，促进学生学习方式的转化，使学生学习过程能从学习中获得积极的情感体验，学习任何东西的最好途径是自己去发现。
通过学生自主、独立地发现问题、实验、操作、调查、信息搜集与处理、表达与交流等探索活动，获得知识、技能、情感与态度的发展。
由此有效地增进学生的发展。
在合作学习中由于有学习者的积极参与，使教学过程远远不只是一个认知的过程，同时还是一个交往的过程，培养学生具有团结合作的精神。
（三）课外拓展练习：开展研究性学习。
课程评价：
评价指标：
(1)书面考试，教师负责评价。
(2)把学生实践能力、创新能力等通过小组评价反映出来。
(3) 建立学生学习情况档案，对学生学习过程中的行为、心理态度、情感等情况，尝试进行连续性记录，
评价方式及结果处理：评价应该起着激励导向和质量监控的作用，终结性评价及过程评价并重。
小组评价、学生学习情况档案和书面考试成绩各占三分之一。