高中物理校本课程

广州市第三中学校本课程

高一物理

2006年10月

目录

一、前言-----------------------------------（4）

二、物理力学竞赛内容

1．关力学竞赛--------------------------（5）

2．第一部分力＆物体的平衡------------（6）（1）第一讲力的处理

（2）第二讲物体的平衡

（3）第三讲习题课

（4）第四讲摩擦角及其它

3．第二部分牛顿运动定律-------------（15）（1）第一讲牛顿三定律

（2）第二讲牛顿定律的应用

（3）第三讲配套例题选讲

4．第三部分曲线运动万有引力-------（23）（1）第一讲基本知识介绍

（2）第二讲重要模型与专题

5．第四部分动量与能量---------------（32）（1）第一讲基本知识介绍

（2）第二讲重要模型与专题

（3）第三讲典型例题解析

三、现代前沿科技--------------------------（45）

1．GPS全球定位系统---------------------（45）（1）GPS发展历史与系统组成

（2）GPS原理

（3）GPS的应用

2．超导技术及磁悬浮列车------------------（52）（1）磁悬浮列车总概

（2）磁悬浮列车是什么

（3）磁悬浮列车发展史

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前言

新一轮的中学课程改革正在全国上下如火如图荼地开展。这场课程改革旨在改变课程过于注重知识传授的倾向，强调形成积极主动的学习态度，使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的过程。

广州市第三中学在学生全面发展的基础上，注重发展学生的个性特长。三中物理科组自主开发校本课程，利用学校安排的学习时间（周一下午）开展学科竞赛活动，培养学生的创新能力，使得以学科竞赛为龙头的课外活动长盛不衰，成为学校一大办学特色。科组成员组织有物理兴趣的学生广泛学习现代科学与技术知识，开办“现代前沿科技”讲座，使学生深刻地感受到学有所用，大大提高了学生学习物理的兴趣，拓展了学生的知识面。

有关力学竞赛

高中物理的要求分为三个层次：一般要求（会考）、高考要求和竞赛要求。三个层次针对不同的学生群体，一般要求是指所有高中学生都要求掌握的物理基础知识，要求学生会用物理基础知识解答生产和生产中的有关物理问题。高考要求针对的是高考中选择的X科为物理的学生，而竞赛要求是针对一部分对物理有较大兴趣的学生，这群学生有志参加物理学科竞赛、全国中学生物理竞赛，乃至奥林匹克物理竞赛。

广州市组织的每年一度的力学竞赛，是在高一学生在修完物理必修（一）和必修（二）的基础，有选择性地组织学生参加的物理知识竞赛。这样的知识竞赛只涉及力学的内容，为了让学生开阔视野，有学习和煅练的机会，物理科组组织相关教师从高一第一学期开始，自主编写教材和教案，利用选修课的时间，组织相关学生进行有关力学竞赛知识的学习。

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第一部分 力＆物体的平衡

第一讲 力的处理

一、矢量的运算

1、加法

表达：a + b = c

。

名词：c

为“和矢量”。

法则：平行四边形法则。如图1所示。 和矢量大小：c = α++cos ab 2b a 2

2

，其中α为a 和b

的夹角。

和矢量方向：c 在a 、b 之间，和a

夹角β= arcsin

α

++αcos ab 2b a sin b 2

2

2、减法

表达：a = c

－b

。

名词：c 为“被减数矢量”，b 为“减数矢量”，a

为“差矢量”。

法则：三角形法则。如图2所示。将被减数矢量和减数矢量的起始端平移到一点，然后连接两时量末端，指向被减数时量的时量，即是差矢量。

差矢量大小：a =

θ-+cos bc 2c b 2

2

，其中θ为c 和b

的夹角。

差矢量的方向可以用正弦定理求得。

一条直线上的矢量运算是平行四边形和三角形法则的特例。 例题：已知质点做匀速率圆周运动，半径为R ，周期为T ，求它在41T 内和在2

1

T 内的平均加速度大小。

解说：如图3所示，A 到B 点对应

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1

T 的过程，A 到C 点对应2

1T 的过程。这三点的速度矢量分别设为A v 、B v 和C v 。

根据加速度的定义 a = t

v v 0

t

-得：AB a = AB A B t v v -，

AC a = AC

A C t v v

-

由于有两处涉及矢量减法，设两个差矢量 1v ∆= B v

－

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A v ，2v ∆= C v －A v ，根据三角形法则，它们在图3中的大小、方向已绘出（2v

∆的“三角形”已

被拉伸成一条直线）。

本题只关心各矢量的大小，显然：

A v =

B v =

C v =

T

R

2π ，且：1v ∆ = 2A v =

T R 22π ，2v ∆ = 2A v = T

R

4π 所以：AB a = AB 1t v ∆ = 4T T R 22π = 2T R 28π ，AC

a = AC 2t v ∆ = 2

T T R

4π = 2T R 8π 。 （学生活动）观察与思考：这两个加速度是否相等，匀速率圆周运动是不是匀变速运动？ 答：否；不是。

3、乘法

矢量的乘法有两种：叉乘和点乘，和代数的乘法有着质的不同。 ⑴ 叉乘

表达：a

×b

= c

名词：c

称“矢量的叉积”，它是一个新的矢量。

叉积的大小：c = absin α，其中α为a 和b

的夹角。意义：c 的大小对应由a 和b

作成的平行四边形的面积。

叉积的方向：垂直a

和b

确定的平面，并由右手螺旋定则确定方向，如图4所示。

显然，a ×b ≠b ×a ，但有：a ×b

= －b ×a

⑵ 点乘

表达：a

·b

= c

名词：c 称“矢量的点积”，它不再是一个矢量，而是一个标量。

点积的大小：c = abcos α，其中α为a 和b

的夹角。

二、共点力的合成

1、平行四边形法则与矢量表达式

2、一般平行四边形的合力与分力的求法 余弦定理（或分割成Rt Δ）解合力的大小 正弦定理解方向 三、力的分解

1、按效果分解