新高一物理銜接課程-第1講-序(共10頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第1講 序一、什么是物理學(xué)物理學(xué)是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)和運動基本規(guī)律的一門學(xué)科。可用十六個字形象描述：“宇宙之謎、粒子之微、萬物之動、日用之繁。”“宇宙之謎”是研究宇宙的過去、現(xiàn)狀、未來以及人類如何利用宇宙資源，著名的英國物理學(xué)家霍金是我們研究宇宙的代表人物。“粒子之微”就是我們不僅僅要在宏觀尺度上研究物質(zhì)的運動，還要在我們看不到的微觀世界研究物質(zhì)的運動，比如現(xiàn)在提出的納米技術(shù)，是在10-9m的尺度上研究物質(zhì)運動。“萬物之動”說的是萬事萬物都在運動，運動是絕對的，靜止是相對的?！叭沼弥薄币馑际俏锢砼c我們的生活密切相關(guān)，二、物理學(xué)的兩個重要特點1. 物理學(xué)屬于自然科學(xué) “大膽

2、假設(shè)，小心求證”2. 物理學(xué)是現(xiàn)代技術(shù)的重要基礎(chǔ)并對推動社會發(fā)展有重要的作用。三、高中物理知識結(jié)構(gòu)高中物理的主要內(nèi)容可分為力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、原子物理五個部分。力學(xué)主要研究力和運動的關(guān)系。重點學(xué)習(xí)牛頓運動定律和機(jī)械能。比如說我們要研究游樂場中的“翻滾過山車”是什么原理。再如，我們要研究要用多大速度把一個物體拋出地球去，能成為一顆人造衛(wèi)星？電磁學(xué)主要研究電場、電路、磁場和電磁感應(yīng)。重點學(xué)習(xí)閉合電路歐姆定律和電磁感應(yīng)定律。初中電學(xué)假定電源兩極電壓是不變的；高中電學(xué)認(rèn)為電源電極電壓是變化的。這說明高中物理比初中物理內(nèi)容加深加寬，由定性分析變?yōu)楦嗟亩糠治?，學(xué)習(xí)邁上一個新的臺階，同學(xué)們要有克服

3、困難的思想準(zhǔn)備。光學(xué)主要研究光的傳播規(guī)律和光的本性。熱學(xué)主要研究分子動理論和氣體的熱學(xué)性質(zhì)。原子物理主要研究原子和原子核的組成與變化。四、從初中物理到高中物理要跨越的階梯1. 從簡單到復(fù)雜初中物理知識比較簡單，通常被理想化，高中則要復(fù)雜很多，比如從光滑平面的勻速直線運動到考慮外力作用的變速運動，從直線運動到曲線運動，從單個物體到連接體問題，從理想電表到實際電表，從部分電路歐姆定律到閉合電路歐姆定律（考慮電源的內(nèi)阻），從純電阻到非純電阻，從光的直線傳播到折射、衍射、干涉，等等。2. 從現(xiàn)象到本質(zhì)初中的物理知識多是以有趣和有用為出發(fā)點，主要是對一些表面現(xiàn)象的觀察分析，如聲現(xiàn)象，光現(xiàn)象，物態(tài)變化等；

4、而在高中則要深入到物理現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。3. 從具體到抽象初中的研究對象都是一些具體形象的東西，如平面鏡和透鏡成像，物態(tài)變化等；高中則要引入很多抽象的概念，如質(zhì)點、瞬時速度、加速度、受力分析、沖量、功能關(guān)系、電場線、磁場線、電磁場、電磁波、光子、物質(zhì)波、結(jié)合能，等等。4. 從狀態(tài)到過程初中物理更多地研究密度、熔點、沸點、勻速直線運動的速度等常量，而高中物理則要研究很多變量的規(guī)律，如變速運動的速度和加速度等。初中以研究狀態(tài)為主，高中則要更多地注重過程分析。5. 從標(biāo)量到矢量高中引入了初中所沒有的矢量概念，物理量的方向成為分析研究問題需要考慮的重要因素，這是很多學(xué)生一時難以適應(yīng)的一個知識點。要注意

5、矢量的特征和運算法則。6. 從一維到二維，甚至三維研究范圍從直線擴(kuò)展到了平面，從只有直線運動發(fā)展到曲線運動，數(shù)軸已經(jīng)不夠用，要在直角坐標(biāo)系中進(jìn)行討論，甚至要滲透三維空間的概念。7. 從定性到定量高中物理學(xué)習(xí)對數(shù)學(xué)知識的依賴逐漸增強(qiáng)。必要數(shù)學(xué)工具的支持是學(xué)好物理的重要條件，初中知識大多數(shù)是定性描述分析，在高中更多的要進(jìn)行定量計算研究。初中物理用的數(shù)學(xué)知識少而淺顯，而高中物理要用到更多更深的數(shù)學(xué)知識，如極限和導(dǎo)數(shù)用于瞬時速度的概念，向量代數(shù)用于矢量的分析，平面幾何和解析幾何用于運動物體的軌跡問題。8. 從演繹到歸納，再到建模高中不再局限于演繹規(guī)律，出現(xiàn)了歸納統(tǒng)計規(guī)律，并利用其構(gòu)建數(shù)學(xué)模型和物理模型

6、。很多實際問題就必須先建模才方便解決，而且建?？梢詭椭覀兏旄擅畹慕鉀Q很多看似復(fù)雜的問題。9. 從零散到系統(tǒng)初中物理知識比較零散，高中開始系統(tǒng)化，知識點之間的相互聯(lián)系增強(qiáng)，開始出現(xiàn)大量跨越各個板塊的綜合題，難度大幅度提升。10. 從宏觀到微觀和宇觀高中研究對象的線度向兩方延伸，在高中萬有引力把研究對象擴(kuò)展到天體運動，還開始探討分子運動論以及原子、原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和規(guī)律。并且初步展現(xiàn)了微觀、宏觀、宇觀之間的密切聯(lián)系。五、高中物理常見的研究方法（1）觀察與實驗 （2）物理模型法 （3）猜想與控制變量法（4）類比法 （5）數(shù)學(xué)圖像法 六、高中物理常用的思維方法（1）整體法與隔離法 （2）等效替代

7、法 （3假設(shè)法 （4）臨界值法 （5）對稱法 （6）極限分析法 (7) 微元法七、物理實驗中的相關(guān)知識1. 誤差 誤差：測量值與真實值的差異稱為誤差。誤差存在于一切測量之中，貫穿測量過程的始終，而且誤差是不可避免的。 系統(tǒng)誤差與偶然誤差：從誤差來源看，分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差。系統(tǒng)誤差：系統(tǒng)誤差主要是由于實驗原理不夠完備、實驗儀器精度不夠或?qū)嶒灧椒ù致援a(chǎn)生的。系統(tǒng)誤差的特點：實驗結(jié)果對真實值的偏差總是具有相同的傾向性，即總是偏大或偏小。減小系統(tǒng)誤差的方法有：改善實驗原理、提高實驗儀器的測量精度、設(shè)計更精巧的實驗方法。某些系統(tǒng)誤差是可以完全消除的。偶然誤差：偶然誤差是由于各種偶然因素對實驗者和實驗

8、儀器的影響而產(chǎn)生的。偶然誤差的特點是：有時偏大，有時偏小，且偏大和偏小的機(jī)會相等。減小偶然誤差的方法有：多次實驗取平均值。偶然誤差是無法完全消除的。 絕對誤差與相對誤差：從分析數(shù)據(jù)的方法來看，分為絕對誤差和相對誤差。絕對誤差：測量值與真實值之差。即，它反映測量值偏離真實值的大小。相對誤差：絕對誤差與真實值之比。，它反映了實驗結(jié)果的精確程度。對于兩個測量值的評估，必須考慮其相對誤差。絕對誤差大者，其相對誤差不一定大。2. 有效數(shù)字 有效數(shù)字：帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)字叫做有效數(shù)字。有效數(shù)字的最后一位是誤差所在位。 有效數(shù)字位數(shù)的判定方法：從左往右數(shù)，從第一個不為零的數(shù)字起，數(shù)到右邊最末一位估讀

9、數(shù)字止。有效數(shù)字的位數(shù)與小數(shù)點的位置無關(guān)，可以采用科學(xué)記數(shù)法來表示。如，都是三位有效數(shù)字。以從左往右第一個不為零數(shù)字為標(biāo)準(zhǔn)，其左邊的“0”不是有效數(shù)字，其右邊的“0”是有效數(shù)字。如0.0123是3位有效數(shù)字，0.01230是4位有效數(shù)字。作為有效數(shù)字的“0”，不可省略不寫。如不能將1.350cm寫成1.35cm，因為它們的誤差不相同。3. 誤差與測量的錯誤（以長度測量為例）誤差與測量的錯誤是兩個完全不同的概念。錯誤是應(yīng)該也可以避免的，而誤差是絕對不可避免的，即無論你想什么辦法都不可能沒有誤差，只是誤差的大小不同而已。 測量的錯誤是人為造成的。尺的放置和怎樣讀取結(jié)果有一定規(guī)則，按規(guī)則進(jìn)行是正確操

10、作，不按規(guī)則進(jìn)行是錯誤操作，測量結(jié)果也是錯誤的。按規(guī)則測量這是人能做到的事情，因此測量的錯誤是可以避免的。 任何一個被測物體都有自己一定的尺寸，即都有各自的真實長度值真實值，我們用尺去測量得到的結(jié)果稱為測量值，真實值是唯一的，而測量值可以是多個值，測量值與真實值之間的差異叫誤差。產(chǎn)生誤差的原因是多方面的，主要有兩大方面：與測量儀器有關(guān)；與人有關(guān)事實上，我們所說的測量精確也好、準(zhǔn)確也好，都是有誤差的精確或準(zhǔn)確，都是相對的精確或準(zhǔn)確。例如：用最小分度值是厘米的尺來測量，誤差不會超過1cm；用小分度值是mm的尺來測量，誤差不會超過1mm；用最小分度值是百分之一毫米的尺來測量，誤差不會超過百分之一毫米

11、，相對而言，最小分度值越小，測量的誤差也就越小。 減小誤差的辦法：誤差不可避免，但可以盡量減小誤差。例如選用制作精確的尺，正確操作，估讀認(rèn)真細(xì)心些，在這些基礎(chǔ)上，還可采取多次測量求平均值的方法來減小誤差。一般來說，同一把尺上不同部位的刻度間距不可能絕對均勻，可能有輕微的不均勻現(xiàn)象。多次測量時，應(yīng)該盡量用尺的不同部位來測量，如果刻度有輕微的不均勻現(xiàn)象，就可能某幾次測量結(jié)果偏大，而另外幾次測量結(jié)果偏小，取所有測量結(jié)果的平均值，就可以使偏大偏小相互抵消一些，從而使誤差相應(yīng)地小些。因為測量需要估讀，而估讀可能偏大也可能偏小，在多次測量中，可能某幾次估讀偏大，而另外幾次估讀偏小，取平均值會使偏大偏小相互

12、抵消一些，從而使誤差相應(yīng)地減少些。計算平均值時有一個原則應(yīng)該遵守：原測量結(jié)果有效數(shù)字是幾位，取其平均值的數(shù)，有效數(shù)字也取幾位。若多，則四舍五入；若少，則補(bǔ)零。4. 近似數(shù)與有效數(shù)字 課本對近似數(shù)，有效數(shù)字的定義與說明。利用四舍五入法取一個數(shù)的近似數(shù)時，四舍五入到哪一位，就說這個近似數(shù)精確到哪一位。對于一個近似數(shù)，從左邊第一個不是0的數(shù)字起到精確到的數(shù)位止，所有數(shù)字都叫這個數(shù)的有效數(shù)字。 從上面說明與定義，結(jié)合數(shù)字，從下面幾個方面幫助大家認(rèn)識近似數(shù)與有效數(shù)字。數(shù)可以大致分為兩類，即精確數(shù)和近似數(shù)。如（1）世界上只有一個地球。（2）我校有39個班級，其中一班五十三人，其中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)是精確的，叫做精

13、確數(shù)。再如：（3）（4）這本書的長度大約為14.72cm。這些數(shù)據(jù)都是近似數(shù)，在這些近似數(shù)中，如，3、1這兩位數(shù)字是準(zhǔn)確的，末尾數(shù)字“4”是估計的，不準(zhǔn)確。再如14.72中的1、4、7是準(zhǔn)確的，而末尾數(shù)字“2”是估讀的，不準(zhǔn)確。近似數(shù)大致有這兩類，一類是“計算時”四舍五入得到的，如，再一類是測量得到的，如這本書的長度大約為14.72cm。測量與記錄結(jié)果如測量長度、質(zhì)量、時間等的數(shù)據(jù)，在記錄時應(yīng)帶上單位。如一位同學(xué)測數(shù)學(xué)課本寬為14.75cm。倒數(shù)第二位“7”是十分位，所對應(yīng)單位為刻度尺的最小刻度mm；倒數(shù)第一位是百分位，估計值，體現(xiàn)出測量的精確程度，在使用工具測量時，測量記錄結(jié)果可以估讀到最小

14、刻度后一位。有效數(shù)字的認(rèn)識如（1）“1.235”這個數(shù)中有效數(shù)字為1、2、3、5。（2）0.001 200 350 00這個數(shù)中有效數(shù)字為1、2、0、0、3、5、0、0、0共九位，有效數(shù)字是這個數(shù)從左邊第一位不為零的數(shù)字起，到這個數(shù)末位數(shù)字止的所有數(shù)字。精確數(shù)位的認(rèn)識例如：我國人口第五次人口普查有人。（1）精確到萬位，寫為129 533萬。（2）保留三位有效數(shù)字寫為。再如。（1）保留小數(shù)點后三位，寫為0.014。（2）精確到萬分位，寫為0.0136。（3）保留兩位有效數(shù)字，寫為0.014。兩類特殊數(shù)的認(rèn)識第一類：“阿拉伯?dāng)?shù)+漢字”。如：1.2萬第二類：“科學(xué)記數(shù)法”表示的數(shù)，“有效數(shù)字+數(shù)量級

15、”。如：有些數(shù)在四舍五入取近似數(shù)時，需要精確到哪位時，就用上面的這兩類。如中的例子。八、高中物理涉及到的數(shù)學(xué)知識（一）銳角三角函數(shù)1. 銳角三角函數(shù)的定義。 直角三角形的三條邊： 如圖所示，在直仍三角形ABC中，C是直角。則AC、BC叫做直角邊，AB叫做斜邊。A、B都是銳角。對于A來說，AC叫做A的鄰邊，BC叫做A的對邊。 銳角三角函數(shù) 初中幾何課本中給出銳角三角函數(shù)的定義，是依據(jù)這樣一個基本事實：在直角三角形中，當(dāng)銳角固定時，它的對邊、鄰邊與斜邊的比值是一個固定的值。 關(guān)于這點，我們看下圖，圖中的直角三角形AB1C1，AB2C2，AB3C3，都有一個相等的銳角A，即銳角A取一個固定值。如圖所

16、示，許許多多直角三角形中相等的那個銳角疊合在一起，并使一條直角邊落在同一條直線上，那么斜邊必然都落在另一條直線上。不難看出： B1C1B2C2B3C3， AB1C1AB2C2AB3C3， 因此，在這些直角三角形中，A的對邊與斜邊的比值是一個固定的值。 根據(jù)同樣道理，由“相似形”知識可以知道，在這些直角三角形中，A的對邊與鄰邊的比值，A的鄰邊與斜邊的比值都分別是某個固定的值。 這樣，在ABC中，C為直角，我們把銳角A的對邊與斜邊的比叫做A的正弦，記作SinA；銳角A鄰邊與斜邊的比叫做A的余弦，記作CosA；銳角A的對邊與鄰邊的比叫做A的正切，記作tgA；銳角A的鄰邊與對邊的比叫做A的余切，記作c

17、otA，于是我們得到銳角A的四個銳角三角函數(shù)。 三角函數(shù)定義如下： 設(shè)A=，并令A(yù)C=x，BC=y，AB=r，則的四個三角函數(shù)值定義為： A的正弦、余弦、正切、余切統(tǒng)稱為三角函數(shù)（高中數(shù)學(xué)還將會學(xué)到其它的三角函數(shù)名稱）。 2. 銳角三角函數(shù)的主要性質(zhì)： 三角函數(shù)值只是一個比值，由角的大小唯一確定，與直角三角形的邊長無關(guān)。 Sin、Cos、tan、cot均為正值。 當(dāng)0<<90°時，正弦與正切函數(shù)為增函數(shù)；余弦與余切函數(shù)為減函數(shù) 對于同一個角，存在如下的關(guān)系： 平方和關(guān)系： 比值的關(guān)系： 倒數(shù)關(guān)系： 若、互為余角，則有： Sin=Cos,Cos=Sin,tan=cot,co

18、t=tan 半角、倍角公式、誘導(dǎo)公式（略）3. 090°之間的特殊角的各三角函數(shù)值高中物理計算中經(jīng)常用到0、30°、37°、45°、53°、60°、90°的角的三角函數(shù)的值?，F(xiàn)把這些值列在下面的表格中，這些值都是要求記憶的。其它角度的三角函數(shù)的值可以查數(shù)學(xué)用表或用計算器來算角度00300370450530600900sincostancot表格中的370和530角同學(xué)們在初中很少遇到，但我們在高中物理中經(jīng)常要用到它們。其實這兩個角也是大家很熟悉的，還記得“勾3股4弦5”吧？在這個直角三角形中，長為5的邊所對的是直角，長為3的

19、邊所對的銳角就是370，長為4的邊對的角就是530。（二）正弦定理、余弦定理 （三）直線方程、拋物線方程、圓方程、橢圓方程直線方程： 拋物線方程： 圓方程： 橢圓方程： （四）一元二次函數(shù)五）角的弧度制表示 1弧度制另一種度量角的單位制 除了我們熟知的“度、分、秒”以外，角還有一個國際單位弧度，記作rad 。在一個圓中，圓心角的弧度值等于圓弧的長度除以圓的半徑，即弧長公式：l = r 。所以，當(dāng)圓弧的長度等于圓的半徑長度時，這段圓弧所對的圓心角稱為1弧度的角。如圖： AOB=1rad ，AOC=2rad 2. 角度制與弧度制的換算 顯然，一個平角對應(yīng)的弧長就是一個“半圓”，如果半徑是R，那么這

20、段弧長就是R，所以，180°的角用弧度做單位就是180°=R/R =弧度 ，即：rad。這個關(guān)系式可以作為角度與弧度的換算關(guān)系式。 由上述關(guān)系式可知：今后在具體運算時，“弧度”二字和單位符號“rad”可省略不寫。例：3表示3rad，sin表示rad角的正弦 一些特殊角的度數(shù)與弧度數(shù)的對應(yīng)值應(yīng)該記住。你能推出30°、45°、60°、90°、120°、150°分別等于多少rad嗎？九、高中物理課程簡介課程結(jié)構(gòu)必修系列物理1（A1）選修系列選修1（B1）：選修11，選修12物理2（A2）選修2（B2）：選修21，選修22

21、 選修3（B3）：選修31，選修32，選修33，選修34，選修35模塊說明及選課建議 1、必修模塊12，每個模塊36學(xué)時，2學(xué)分，計4學(xué)分。另外還必須從選修模塊11或21或31中至少選擇1個模塊，獲得不少于2個學(xué)分，總共獲得不少于6學(xué)分，才達(dá)到物理必修課程的要求。選修課程含有3個系列。系列1：側(cè)重物理的人文性，2個模塊；系列2：側(cè)重技術(shù)應(yīng)用角度，3個模塊；系列3：側(cè)重理論物理角度，5個模塊。2、因必修模塊之間具有遞進(jìn)關(guān)系，建議按順序選課。高一4個學(xué)段開完必修1和2，高二開始，同時開設(shè)3個選修系列，供不同需要學(xué)生選擇；一般傾向于文科方向發(fā)展的學(xué)生，建議在選修系列1中選擇1個模

22、塊，以獲得畢業(yè)必須的學(xué)分；傾向于理科方向發(fā)展的學(xué)生，可在系列3或系列2中選擇模塊。3個系列中的第一模塊知識范圍基本相同，選修可不限于一個系列，例如同一學(xué)生可選系列l(wèi)的11模塊，再選系列2的22模塊，依目前學(xué)校條件，傾向于理科發(fā)展的學(xué)生宜在選修3系列中選課較為切合當(dāng)前的實際。3、凡準(zhǔn)備參加高考的學(xué)生，文科物理必修與選修要達(dá)到68學(xué)分，理科最低要求10學(xué)分，較高要求宜達(dá)到14學(xué)分。十、課本必修1知識內(nèi)容:第一章運動的描述 本章引入運動學(xué)的參量：提出參考系、時間、位移、速度、加速度等基本概念，為下一章探究勻變速直線運動的規(guī)律奠定了理論基礎(chǔ)。本章引入了“質(zhì)點”的物理模型，提出了科學(xué)抽象法。第二章勻變速直線運動的研究 這一章是在實驗的基礎(chǔ)上總結(jié)勻變速直線運動的速度隨時間變化的規(guī)律，實驗中運用圖像對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，在此