第十一章 《机械振动》教材分析

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第十一章 《机械振动》教材分析

第一节    谐运动

【教学重点】

掌握简谐运动特征及相关物理量的变化规律.

【教学难点】

理解简谐运动的运动学特征。

【易错点】

学生易将振动图象中一质点的振动情况和下一章将要学习的波动图象中不同质点的振动情况相混淆

解决方法】运用理想化方法,突出主要因素,忽略次要因素,抽象出物理模型——弹簧振子,研究弹簧振子在理想条件下的振动。

 

第二节    简谐运动的描述

【教学重点】

振幅、周期和频率的物理意义;

【教学难点】

理解振动物体的固有周期和固有频率与振幅无关。

【易错点】

偏离平衡位置的位移与运动学中的位移概念容易混淆。

解决方法

提高学生观察、分析、实验能力和动手能力,让学生知道实验是研究物理科学的重要基础。

 

  第三节    简谐运动的回复力和能量

【教学重点】

简谐运动的回复力;

【教学难点】

简谐运动的动力学分析和能量分析。

【易错点】

回复力是效果力,与合力不同。如振动物体经过平衡位置时回复力是零,合力不一定是零

解决方法

简谐运动过程中能量的相互转化情况,对学生进行物质世界遵循对立统一规律观点的渗透;振动有多种不同类型说明各种运动形式都是普遍性下的特殊性的具体体现.

 

第四节     单摆

【教学重点】

掌握好单摆的周期公式及其成立条件。

【教学难点】

单摆回复力的分析。

【易错点】

单摆的周期与摆球的质量和振幅无关,只与摆长和重力加速度有关。

解决方法

概括出影响周期的因素,培养由实验现象得出物理结论的能力。

 

第五节   外力作用下的振动

【教学重点】

受迫振动,共振。

【教学难点】

受迫振动的频率等于驱动力的频率,而跟振动物体的固有频率无关。

【易错点】

1.物体发生共振决定于驱动力的频率与物体固有频率的关系,与驱动力大小无关.

2.当f时,物体做受迫振动的振幅最大.

解决方法

通过分析实际例子,得到什么是受迫振动和共振现象,培养学生联系实际,提高观察和分析能力;通过共振的应用和防止的教学,渗透一分为二的观点.

 

第十二章   《机械波》

 

第一节波的形成和传播

【重点和难点】

1、对机械波形成横波、纵波反映了质点振动方向与波传播方向之间的关系

2、机械波是从单一质点的振动到多个质点同时又不同步的振动,这对学生的理解力和空间想象力有较高的要求。所以波的机械波的形成过程及描述是本章的一个重点。

【易错点】

1、波传播过程中,介质不随波的传播而发生迁移,学生会从感性认识中认为参与传播的介质会随波发生迁移

       2、机械波的生成图。如作业3将单个质点的振动与波的传播有机结合,通过单个质点在不同时刻的位置,确定波在不同时刻的波形,是学生学习是的难点和疑点所在。

【解决方法】

1、利用演示实验:用长绳演示波的形成——直观、具体,通过观察能看到振动在介质传播,但参与振动的质点不发生迁移,联系生活实际简单易行。

2、通过教材中的单位圆的应用,重视对学生逻辑思维的能力的培养,分析在不同时刻的不同位置,提高学生较为严密的分析问题的能力。

 

第二节     波的图象

【重点难点】

1、从波的形成过程来看,对于学生的理解既需要空间想象,又需要抽象思维,所以是一个教学难点;
2、从实际的波抽象为波的图象,让学生认识波的图象是波的一种数学表示,从而理解简谐波及其图   

象这一关于波的理想模型,并且是本重点与难点之一。

3、波的图象质点的振动图象间的区别。

 4、所有质点的波动图象与单个质点振动图象之间的转换引导学生观察t时刻及t+Δt时刻(Δt→0)的波形微移,在波的图象上认识质点的振动方向和波的传播方向的关系。在可能的情况下,也可以逐步让学生认识波的传播方向、某时刻的波形与该时刻各质点的振动方向三者之间的关系,用波的成因法、上下坡法或微平移法在已知两个因素的情况下判断第三个因素

【易错点】

1、两类图象的区别与意义  

  2、认识波是振动的传播,让学生理解波传播的是振动的形式和能量,而不发生振动质点的迁移,在由波的传播方向判断某一质点的振动方向问题中,学生出现错误频度较高,说明这是学生学习的一个难点;也是一个疑点和易错点。

3、结合波的空间性与时间的周期性,利用波形平移确定各个时刻质点所在位置,又是学习过程中的疑点之一。

【解决方法】

1、 充分运用图象这一研究物理问题的常用方法  

2、 从实际的波动进行抽象,波是一种理想化的模型,让学生明确抽象是一种研究问题的方法之一

 

第三节    波长、频率、波速

【重点难点】

1、三个物理量间的关系即:V=λf

2、频率f决定于波源,由振源振动的频率所决定;波速由传播振动的介质所决定,不同的介质具有不同的波速;汉长则由波源的振动频率和介质所决定,这本节中重点也是难点

【易错点】

结合波的空间性,一定距离内波长具有不确定性;结合时间的周期性,在一定时间内周期也同样具有不确定性,加之波在空间的传播的双向性,使得问题更有难,困惑极多所以是学习中的重点、难点和疑点,这也是历年来高考考查此部分的关键所在。

【解决方法】通过对波的多解的分析,培养学生更加严密的逻辑思维的能力

 

第四节      反射与折射

【重点难点】

重点:机械波的反射和折射  

  难点:波线和波面概念的建立。用惠更斯原理解释  波的两种现象,特别是由一种介质进入到一种介质  时的折射更是难点。

【易错点

波面、波线的的混淆、波线和波传播两者之间的关系

【解决方法

培养学生利用数学的方法处理物理问题的能力

 

 

第五节    波的衍射

【重点难点

1、 实验是本节重点,通过对实验的观察得到衍射的结论,

2、 加深对发生明显衍射的条件的理解;

3、 一切波均能发生衍射现象,是波所特有的现象。多媒体的运用可以帮助对衍射现象的理解。

【易错点

障碍物或孔的尺寸与波的波长相差不大时,发生明显衍射的条件;疑点是任何情况下均能发生衍射,小尺寸时也可以发生衍射,衍射的同时也是能量传播的过程。

【解决方法】

通过实验理解波的衍射现象和发生明显衍射的条件。

 

 

 

第六节         波的干涉

【重点难点】

1、演示实验本节重点,波的叠加是解释干涉的现象的基础

2、波传播过程中的独立性是波干涉的理论基础。

3、波干涉过程中,加强、减弱区域的振动情况的介绍是教学中不容忽视的,这是学习难点。

4、通过实验得到干涉区域中某点是加强还是减弱的条件,为后面学习光的干涉时打下基础。

5、要充分利用通过实验展示真实的现象和在此基础上的多媒体课件进行的观察、分析,逐步深入的研究,揭示其特征、条件。

【易错点】

对于干涉加强的始终处于加强状态,减弱的始终处于减弱、以及任一时刻的质点相对平衡位置的位移不是一直处于波峰或波谷的理解。

【解决方法】

1、 通过演示实验的理解,体验波的叠加。

2、 通过对水槽中的干涉实验的解释,理解发生干涉的条件

3、 运用归纳法,通过对其他现象的分析,突出一切波均能发生干涉,也是波所特有的现象。

 

 

 

第七节    多普勒效应

【重点难点】

1、多普勒现象的定义,观察者和波源间发生相对运动时,接收到的波的频率会发生改变

    2、多普勒效应的分析,是学习、理解的重点和难点。

【易错点】发生多普勒效应的条件:发生相对运动不是发生多普勒效应的唯一条件;如一个观察者与波源间发生了相对运动(匀速圆周运动)时就不能发生此现象。

【解决方法】

1.通过观察现象,运用逻辑思维分析现象,得到结论

2.通过介绍各个方面的多普勒效应的应用,理解多普勒效应

 

 

   

第十三章 《光》

第一节     光的折射

【教学难点】

光的折射定律、折射率.折射率是反映介质光学性质的物理量,由介质来决定.

【易错点】

学生容易把折射率的概念与密度的概念联系起来

     

第二节     光的干涉

【教学重点】

双缝干涉中波的叠加形成明暗条纹的条件及判断方法

【教学难点】

如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹

 

第三节      实验:用双缝干涉测量光的波长

【教学重点】

相邻条纹间距的推导

【教学难点】

干涉条纹间距公式的推导

 

第四节       光的颜色  色散

【教学重点】

1.光的色散现象及原因(不同的单色光对同一种介质的折射率不同)

2.白光通过三棱镜折射后,色散光谱的七色排列顺序

【教学难点】

知道透明物体、不透明物体的颜色光的色散现象及同一媒质对不同色光折射率不同。

【易错点】

   根据干涉条纹判定表面下陷还是凸起

 

第五节     光的衍射

【教学重点】

1.通过众多的光的衍射实验事实和衍射图片来认识光的波动性.

2.光的衍射现象与干涉现象根本上讲都是光波的相干叠加.

3.正确认识光发生明显衍射的条件.

【教学难点】

光的衍射与干涉区别和联系

【易错点】

衍射光栅

 

第六节  光的偏振

 

【教学重点】

光的偏振特点

【教学难点】

光波的微观构成

【易错点】

   液晶的旋光性

 

第七节     全反射

【教学重点】

掌握临界角的概念和发生全反射的条件,折射角等于90°时的入射角叫做临界角,当光线从光密介质射到它与光疏介质的界面上时,如果入射角等于或大于临界角就发生全反射现象.

【教学难点】

全反射的应用,对全反射现象的解释.

【易错点】

有关全反射条件的应用

 

第八节  激光

 

【教学重点】

激光的特点及应用

【教学难点】

全息照相原理

【易错点】

     激光的平行度与高亮度的区别

 

第十四章   《电磁波》教材分析

1节  电磁波的发现

通过对电磁场、电磁波理论形成的学习,培养由具体到抽象的推理能力和想象能力.掌握联想、推理、类比、对称等物理学的思想方法,以及赫兹用电火花实验来验证理论的方法是本节的重点。

 

2节 电磁振荡

通过对LC振荡电路形成振荡电流的过程分析培养学生应用磁场、电磁感应、电容器、能量转换等知识和qtit图象方法分析处理实际问题的综合运用能力,是本章的重点和难点。T=2πwps1.png,T=wps2.png.

3节 电磁波的发现和接收

通过介绍电磁波的发射与接收的基本流程图(几个重要的过程),掌握五个容易混淆的名词(调制、调幅、调频、调谐、解调)是本节的重点;了解无线电波的波段划分,培养学生理论联系实际的能力。

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4节 电磁波与信息化社会

 通过分析电视的基本工作原理、雷达定位问题(c=3.0×108m/s.  cf.)、移动电话、因特网、模拟信号与数字信号等电磁波传播问题,培养学生综合所学知识解决实际问题的实践能力。

 

5节 电磁波谱

通过学习无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线在生产、生活中的应用,体验电磁波具有能量,了解太阳的能量辐射特征,并在此基础上培养学生理论联系实际的能力,是本节的重点。

 

 

的核心是电磁场理论,应结合电磁感应、磁场等知识,从文字、图象等角度予以理解.可采用比较法,把机械波与电磁波进行比较,以明确它们的异同,加深对电磁波的理解;对雷达问题,关键是要让学生明确雷达的工作原理,每个过程遵循的物理规律.本所涉及知识虽简单,但联系实际、联系现代科技,可以创造出富有时代气息的综合题,应引起足够重视。

 

 

第十五章   《相对论简介》教材分析

第一节:相对论的诞生

【教学重点】

     麦克耳孙——莫雷等实验为爱因斯坦否定以太的存在,同时否定牛顿的绝对空间和绝对时间,得出狭义相对论地两个基本假设打下基础.

【教学难点】

狭义相对论的两个基本假设

【易错点】

光速不变原理的应用

       

第二节:时间和空间的相对性

【教学重点】

    以爱因斯坦狭义相对论的两个原理为基础,通过逻辑推理得出同时的相对性以及“动尺变短”,“动钟变慢”等。

【教学难点】

     理解同时的相对性

【易错点】

    错误认为同时一定相对,动尺一定变短

 

第三节:狭义相对论的其他结论

【教学重点】

                      在狭义相对论的两个原理的基础上,进一步强调在光速极限的条件下,经典的伽利略速度叠加的法则不再适用,而要用相对论速度叠加公式。

【教学难点】

     运动物体的质量会变大

【易错点】

1. Ek=wps4.png计算高速运动物体的动能

2.  物体的质量会转化为能量

            

               第四节:广义相对论简介

【教学重点】

了解广义相对论“等效原理”

【教学难点】

物质的引力使光线弯曲

【易错点】

光在真空中一定沿直线传播


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