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(共36張PPT)
對《選修3-4》教學(xué)的一些思考
江寧高級中學(xué) 萬世成
困 難
認 識
一．對物理選修3-4模塊內(nèi)容和特點的思考
在知識上，包括力學(xué)部分的機械振動和機械波、光學(xué)部分的幾何光學(xué)和物理光學(xué)、電磁學(xué)部分的電磁波、相對論知識等
在方法上，課程內(nèi)容的編排突出物理學(xué)學(xué)科結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史
由機械波的研究獲得波動的一般規(guī)律
再由電磁場理論的建立和光本性研究的成果得到電、磁、光內(nèi)在統(tǒng)一的結(jié)論
最后“電磁場和光現(xiàn)象的深入研究使物理學(xué)的探索進入了高速運動的領(lǐng)域，發(fā)現(xiàn)了不同于日常生活經(jīng)驗的規(guī)律，誕生了相對論”。
由電磁波的預(yù)言和證實及其產(chǎn)生和規(guī)律了解到波動是一種普遍存在的運動形式
二．對物理選修3-4模塊教學(xué)要求的思考
1. 江蘇省普通高中物理教學(xué)要求有了較大的調(diào)整
37 （一）機械振動與機械波
2．簡諧運動的描述
通過兩個相同擺長的單擺振動情況的比較，了解初相和相位差的概念。 刪除
38 6．波長、頻率和波速 限制。增加“波的傳播問題僅限于單一方向的傳播”
39 7．波的圖像
（不要求討論縱波的波形圖） 限制。增加“對振動圖像和波動圖像相互轉(zhuǎn)化的問題不作要求”
40 8．波的反射和折射
通過實例，了解惠更斯原理，能用其分析波的反射和折射。 選學(xué)
41 11．多普勒效應(yīng)
解釋多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因 選學(xué)
42 （二）電磁振蕩與電磁波
3．電磁振蕩 選學(xué)
43 4．電磁波的發(fā)射和接收 選學(xué)
44 5．電磁波的應(yīng)用 選學(xué)
45 （三）光
3．光的干涉
會用雙縫干涉實驗測定光的波長。 選學(xué)
46 3．光的干涉 限定。增加“不要求應(yīng)用光的干涉規(guī)律進行定量計算”
47 5．光的偏振 選學(xué)
48 6．激光 選學(xué)
49 （四）相對論
1．狹義相對論的兩個基本假設(shè)
知道麥克耳孫——莫雷實驗是光速不變原理的實驗基礎(chǔ) 選學(xué)
50 3．狹義相對論的其他結(jié)論
初步了解相對論速度變換公式。 選學(xué)
51 4．廣義相對論 選學(xué)
52 5．探索宇宙 選學(xué)
2．理解“限定”和“選學(xué)”
（1）限定說明：對部分知識點涉及的范圍、要求的深度進行限定，避免教學(xué)陷入沒有意義的題海之中。
（2）降低要求：對課標中要求較為含糊，而教學(xué)要求較高的知識點適當(dāng)降低要求，使之更為符合教學(xué)實際。
（3）改為選學(xué)：對部分課標中雖有要求，但并不是學(xué)科主干內(nèi)容，學(xué)生通過自學(xué)能夠理解且能達到課標要求的部分知識內(nèi)容改為選學(xué)。這樣既減少了教學(xué)的內(nèi)容，同時有利于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。這部分內(nèi)容在教學(xué)中教師可以根據(jù)實際情況進行選擇教學(xué)。
（4）刪減內(nèi)容：對課標中沒有要求且對學(xué)生發(fā)展意義不大的知識點進行刪除，精簡部分教學(xué)內(nèi)容。
三．對物理選修3-4模塊教學(xué)策略的思考
在3-4教科書中共有28節(jié)，教學(xué)要求是選修的有10節(jié)：
12.5 多普勒效應(yīng)
12.6 惠更斯原理
13.4 用雙縫干涉實驗測定光的波長
13.6 光的偏振
13.8 激光
14.2 電磁振蕩
14.3 電磁波的發(fā)射與接收
14.4 電磁波與信息化社會
15.3 狹義相對論的其他結(jié)論
15.4 廣義相對論簡介
對彈簧振子振動的周期公式不作要求
不要求推導(dǎo)單擺的周期公式
不要求討論縱波的波形圖。對振動圖象和波的圖象
相互轉(zhuǎn)化的問題不作要求
波的傳播問題僅限于單一方向的傳播
不要求知道相對折射率
不要求應(yīng)用光的干涉規(guī)律進行定量計算
不要求知道激光的產(chǎn)生原理
相對論的所有公式都只作定性要求，不要求定量計算
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)中不要求的
三．對物理選修3-4模塊教學(xué)策略的思考
1、落實教學(xué)指導(dǎo)意見，把握教學(xué)難度
對高考不需要的，適當(dāng)?shù)貙⑵鋭h講
在一些教學(xué)內(nèi)容上適當(dāng)?shù)亟档鸵?br/>對不作要求的，教學(xué)中不要隨意加深
2、側(cè)重知識廣度，避免挖掘過深
選修3-4的知識點其難度要求均是Ⅰ級，即“基本要求：對所列知識要了解其內(nèi)容及含義，并能在有關(guān)問題中識別和直接使用。
注意聯(lián)系實際，舉生活中常見的例子來說明，使學(xué)生容易領(lǐng)悟并能舉一反三。
指導(dǎo)學(xué)生自己動手動腦做實驗，觀察自然現(xiàn)象，用所學(xué)知識進行分析研究，得出正確的結(jié)論。
3、理解教材的編寫意圖,把握教學(xué)方向
教材的編寫思想主要體現(xiàn)在循序漸進、改變學(xué)習(xí)方式、貫穿探究精神、增強實踐意識、重視科學(xué)思想與科學(xué)方法、滲透情感態(tài)度價值觀的教育等幾個方面。
在《機械振動》和《機械波》兩章中，重視聯(lián)系學(xué)生生活、現(xiàn)代社會及科技發(fā)展。
在《光》一章中，教材中將幾何光學(xué)與物理光學(xué)的知識有機的結(jié)合在一起 ，重視物理學(xué)史在教學(xué)中的應(yīng)用
在《相對論 》一章中，講述近代物理知識，體現(xiàn)時代特征，再現(xiàn)規(guī)律探索歷程，體會科學(xué)精神
3、理解教材的編寫意圖,把握教學(xué)方向
4、把握本模塊內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系
本模塊內(nèi)容橫跨力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)，要求教師對這部分知識的線索有一個整體把握，在教學(xué)中既照顧到各部分知識本身，又能突出各部分知識之間的內(nèi)在的聯(lián)系，使學(xué)生對本模塊知識有一個系統(tǒng)的、完整的認識。
5、突出物理方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度
機械振動和機械波、電磁振蕩和電磁波部分主要突出以圖像反映物理學(xué)變化規(guī)律的方法和類比研究方法；
幾何光學(xué)部分突出以“光的直線傳播”為基礎(chǔ)的幾何作圖法；
相對論部分主要突出相對論的科學(xué)探究思想和邏輯推理方法
物理光學(xué)部分應(yīng)凸顯人類對光的本性認識的歷史，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神和勇于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度。
研究物理現(xiàn)象采用的巧妙方法，如觀察實驗法（赫茲檢驗電磁波、邁克爾孫-莫雷實驗）、綜合歸納法（麥克斯韋創(chuàng)立電磁場理論）、科學(xué)假設(shè)法（變化的電場產(chǎn)生磁場、光速不變原理）、類比法等等
5、突出物理方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度
6．做好物理演示實驗，讓學(xué)生獲得盡量多的感性認識
用?。ù螅┘す馄髯龉鈱W(xué)實驗，如：光的直線傳播、光的反射、光的折射、光的全反射、光的干涉、光的衍射等。
用攝像頭代替人的眼睛，幫助做很多傳統(tǒng)的光學(xué)演示實驗，如：光的折射演示實驗、證明折射光線也是可逆的 、光在水中的全反射實驗等
7.充分使用多媒體，幫助學(xué)生突破思維的障礙點
用電腦多媒體模擬物理現(xiàn)象、過程 ，如：
（1）波的產(chǎn)生
（2）波動的微觀模擬
（3）波的圖象
近三年高考選修3-4模塊的考題
【2008江蘇高考12-B】（1）一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t = 0時刻的波形如圖甲所示.圖甲中某質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示.
質(zhì)點N的振幅是 m,振動周期為 s,圖乙表示質(zhì)點 （從質(zhì)點K、L、M、N中選填）的振動圖象.該波的波速為 m/s.
0.8
4
L
0.5
【本題考查振動和波的圖像，要求理解圖像的含義，能從圖像讀取有關(guān)的信息】
【2008江蘇高考12-B】（2）慣性系S中有一邊長為l 的正方形（如圖A所示），從相對S系沿x方向以接近光速勻速飛行器上測得該正方形的圖象是 .
C
【本題考查相對論的知識，要求定性地了解相對論的簡單結(jié)論（相對論的所有公式都只作定性要求，不要求定量計算）】
【2008江蘇高考12-B】（2）慣性系S中有一邊長為l 的正方形（如圖A所示），從相對S系沿x方向以接近光速勻速飛行器上測得該正方形的圖象是 .
C
【本題考查相對論的知識，要求定性地了解相對論的簡單結(jié)論（相對論的所有公式都只作定性要求，不要求定量計算）】
【2008江蘇高考12-B】（3）描述簡諧運動特征的公式是x＝ .自由下落的籃球經(jīng)地面反彈后上升又落下，若不考慮空氣阻力及在地面反彈時的能量損失，此運動 （填“是”或“不是”）簡諧運動.
【本題考查簡諧運動的公式表示方法，學(xué)會判斷簡諧運動】
Asinωt
不是
【2009江蘇高考12-B】 （1）如圖甲所示，強強乘坐速度為0.9c(c為光速)的宇宙飛船追趕正前方的壯壯，壯壯的飛行速度為0.5c．強強向壯壯發(fā)出一束光進行聯(lián)絡(luò)，則壯壯觀測到該光束的傳播速度為______．(填寫選項前的字母)
A．0.4 c B．0.5 c C．0.9 c D．1.0 c
D
【本題考查狹義相對論的兩個基本假設(shè)之一
------光速不變原理】
【2009江蘇高考12-B】（2）在t=0時刻，質(zhì)點A開始做簡諧運動，其振動圖象如圖乙所示．
質(zhì)點A振動的周期是_______s；t=8 s時，質(zhì)點A的運動沿y軸的_____方向（填“正”或“負”）；質(zhì)點B在波的傳播方向上與A相距16 m，已知波的傳播速度為2m/s，在t=9s時，質(zhì)點B偏離平衡位置的位移是________cm．
4
正
10
【本題考查振動圖像和波的圖像】
【2009江蘇高考12-B】 （3）圖丙是北京奧運會期間安置在游泳池底部的照相機拍攝的一張照片，相機的鏡頭豎直向上．照片中，水立方運動館的景象呈現(xiàn)在半徑r=11 cm的圓形范圍內(nèi)，水面上的運動員手到腳的長度l=10 cm．若已知水的折射率n=4/3，請根據(jù)運動員的實際身高估算該游泳池的水深h．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
【答案】h=2.1m（1.6m-2.6m都算對）
【本題考查光的折射】
【2010江蘇高考12-B】（1）激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特點，在科學(xué)技術(shù)和日常生活中應(yīng)用廣泛。下面關(guān)于激光的敘述正確的是（ ）
（A）激光是縱波
（B）頻率相同的激光在不同介質(zhì)中的波長相同
（C）兩束頻率不同的激光能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象
（D）利用激光平行度好的特點可以測量月球到地球的距離
D
【本題考查激光的特性】
【2010江蘇高考12-B】 （2）如圖甲所示，在楊氏雙縫干涉實驗中，激光的波長為 ，屏上P點距雙縫和的路程差為 .則在這里出現(xiàn)的應(yīng)是_____ （選填“明條紋”或“暗條紋”）?，F(xiàn)改用波長為 的激光進行上述實驗，保持其他條件不變，則屏上的條紋間距將 （選填“變寬”、“變窄”、或“不變”。
暗條紋
變寬
【本題考查光的干涉】
【2010江蘇高考12-B】 （3）如圖乙所示，一束激光從O點由空氣射入厚度均勻的介質(zhì)，經(jīng)下表面反射后，從上面的A點射出。已知入射角為i ，A與O 相距l(xiāng)，介質(zhì)的折射率為n,試求介質(zhì)的厚度d.
【答案】
【本題考查光的折射】
2008年 2009年 2010年
分值 12分 12分 12分
知
識
點 振動圖像
波的圖像 相對論 激光
相對論 振動圖像
波的圖像 光的干涉
簡諧運動的表達式 光的折射 光的折射
近三年高考選修3-4模塊的考點
8、加強小題訓(xùn)練
強調(diào)知識點的覆蓋面，而不挖掘過深
注重聯(lián)系實際情況，將生活中的例子放到練習(xí)題中
習(xí)題結(jié)構(gòu)梯形化——基、中、難一起練
感 謝 大 家
敬 請 指 導(dǎo)

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