人教版高中物理(選修3-4) 教材分析

3-4 第十一章 《機(jī)械振動(dòng)》教材分析 第一節(jié) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 【教學(xué)重點(diǎn)】 掌握簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)特征及相關(guān)物理量的變化規(guī)律. 【教學(xué)難點(diǎn)】 理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征。 【易錯(cuò)點(diǎn)】 學(xué)生易將振動(dòng)圖象中一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況和下一章將要學(xué)習(xí)的波動(dòng)圖象中不同質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況相混淆 【解決方法】運(yùn)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——彈簧振子，研究彈簧振子在理想條件下的振動(dòng)。 第二節(jié) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述 【教學(xué)重點(diǎn)】 振幅、周期和頻率的物理意義； 【教學(xué)難點(diǎn)】 理解振動(dòng)物體的固有周期和固有頻率與振幅無(wú)關(guān)。 【易錯(cuò)點(diǎn)】 偏離平衡位置的位移與運(yùn)動(dòng)學(xué)中的位移概念容易混淆。 【解決方法】 提高學(xué)生觀察、分析、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?dòng)手能力，讓學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)是研究物理科學(xué)的重要基礎(chǔ)。 第三節(jié) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量 【教學(xué)重點(diǎn)】 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力； 【教學(xué)難點(diǎn)】 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)分析和能量分析。 【易錯(cuò)點(diǎn)】 回復(fù)力是效果力，與合力不同。如振動(dòng)物體經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)回復(fù)力是零，合力不一定是零 【解決方法】 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量的相互轉(zhuǎn)化情況，對(duì)學(xué)生進(jìn)行物質(zhì)世界遵循對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律觀點(diǎn)的滲透；振動(dòng)有多種不同類型說(shuō)明各種運(yùn)動(dòng)形式都是普遍性下的特殊性的具體體現(xiàn). 第四節(jié) 單擺 【教學(xué)重點(diǎn)】 掌握好單擺的周期公式及其成立條件。 【教學(xué)難點(diǎn)】 單擺回復(fù)力的分析。 【易錯(cuò)點(diǎn)】 單擺的周期與擺球的質(zhì)量和振幅無(wú)關(guān)，只與擺長(zhǎng)和重力加速度有關(guān)。 【解決方法】 概括出影響周期的因素，培養(yǎng)由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出物理結(jié)論的能力。 第五節(jié) 外力作用下的振動(dòng) 【教學(xué)重點(diǎn)】 受迫振動(dòng)，共振。 【教學(xué)難點(diǎn)】 受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，而跟振動(dòng)物體的固有頻率無(wú)關(guān)。 【易錯(cuò)點(diǎn)】 1．物體發(fā)生共振決定于驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體固有頻率的關(guān)系，與驅(qū)動(dòng)力大小無(wú)關(guān). 2．當(dāng)f驅(qū)＝ｆ固時(shí)，物體做受迫振動(dòng)的振幅最大. 【解決方法】 通過(guò)分析實(shí)際例子，得到什么是受迫振動(dòng)和共振現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際，提高觀察和分析能力；通過(guò)共振的應(yīng)用和防止的教學(xué)，滲透一分為二的觀點(diǎn). 第十二章 《機(jī)械波》 第一節(jié)波的形成和傳播 【重點(diǎn)和難點(diǎn)】 1、對(duì)機(jī)械波的形成、橫波、縱波反映了質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向之間的關(guān)系； 2、機(jī)械波是從單一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)到多個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)又不同步的振動(dòng)，這對(duì)學(xué)生的理解力和空間想象力有較高的要求。所以波的機(jī)械波的形成過(guò)程及描述是本章節(jié)的一個(gè)重點(diǎn)。 【易錯(cuò)點(diǎn)】 1、波傳播過(guò)程中，介質(zhì)不隨波的傳播而發(fā)生遷移，學(xué)生會(huì)從感性認(rèn)識(shí)中認(rèn)為參與傳播的介質(zhì)會(huì)隨波發(fā)生遷移 2、機(jī)械波的生成圖。如作業(yè)3將單個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)與波的傳播有機(jī)結(jié)合，通過(guò)單個(gè)質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的位置，確定波在不同時(shí)刻的波形，是學(xué)生學(xué)習(xí)是的難點(diǎn)和疑點(diǎn)所在。 【解決方法】 1、利用演示實(shí)驗(yàn)：用長(zhǎng)繩演示波的形成——直觀、具體，通過(guò)觀察能看到振動(dòng)在介質(zhì)傳播，但參與振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)不發(fā)生遷移，聯(lián)系生活實(shí)際簡(jiǎn)單易行。 2、通過(guò)教材中的單位圓的應(yīng)用，重視對(duì)學(xué)生邏輯思維的能力的培養(yǎng)，分析在不同時(shí)刻的不同位置，提高學(xué)生較為嚴(yán)密的分析問(wèn)題的能力。 第二節(jié) 波的圖象 【重點(diǎn)難點(diǎn)】 1、從波的形成過(guò)程來(lái)看，對(duì)于學(xué)生的理解既需要空間想象，又需要抽象思維，所以是一個(gè)教學(xué)難點(diǎn)； 2、從實(shí)際的波抽象為波的圖象，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)波的圖象是波的一種數(shù)學(xué)表示，從而理解簡(jiǎn)諧波及其圖 象這一關(guān)于波的理想模型，并且是本節(jié)的重點(diǎn)與難點(diǎn)之一。 3、波的圖象于質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象間的區(qū)別。 4、所有質(zhì)點(diǎn)的波動(dòng)圖象與單個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象之間的轉(zhuǎn)換引導(dǎo)學(xué)生觀察t時(shí)刻及t＋Δt時(shí)刻（Δt→0）的波形微移，在波的圖象上認(rèn)識(shí)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向的關(guān)系。在可能的情況下，也可以逐步讓學(xué)生認(rèn)識(shí)波的傳播方向、某時(shí)刻的波形與該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向三者之間的關(guān)系，用波的成因法、上下坡法或微平移法在已知兩個(gè)因素的情況下判斷第三個(gè)因素。 【易錯(cuò)點(diǎn)】 1、兩類圖象的區(qū)別與意義 2、認(rèn)識(shí)波是振動(dòng)的傳播，讓學(xué)生理解波傳播的是振動(dòng)的形式和能量，而不發(fā)生振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的遷移，在由波的傳播方向判斷某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向問(wèn)題中，學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤頻度較高，說(shuō)明這是學(xué)生學(xué)習(xí)的一個(gè)難點(diǎn)；也是一個(gè)疑點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)。 3、結(jié)合波的空間性與時(shí)間的周期性，利用波形平移確定各個(gè)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)所在位置，又是學(xué)習(xí)過(guò)程中的疑點(diǎn)之一。 【解決方法】 1、 充分運(yùn)用圖象這一研究物理問(wèn)題的常用方法 2、 從實(shí)際的波動(dòng)進(jìn)行抽象，波是一種理想化的模型，讓學(xué)生明確抽象是一種研究問(wèn)題的方法之一 第三節(jié) 波長(zhǎng)、頻率、波速 【重點(diǎn)難點(diǎn)】 1、三個(gè)物理量間的關(guān)系即：V=λf 2、頻率f決定于波源，由振源振動(dòng)的頻率所決定；波速由傳播振動(dòng)的介質(zhì)所決定，不同的介質(zhì)具有不同的波速；漢長(zhǎng)則由波源的振動(dòng)頻率和介質(zhì)所決定，這本節(jié)中重點(diǎn)也是難點(diǎn) 【易錯(cuò)點(diǎn)】 結(jié)合波的空間性，一定距離內(nèi)波長(zhǎng)具有不確定性；結(jié)合時(shí)間的周期性，在一定時(shí)間內(nèi)周期也同樣具有不確定性，加之波在空間的傳播的雙向性，使得問(wèn)題更有難，困惑極多所以是學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)和疑點(diǎn)，這也是歷年來(lái)高考考查此部分的關(guān)鍵所在。 【解決方法】通過(guò)對(duì)波的多解的分析，培養(yǎng)學(xué)生更加嚴(yán)密的邏輯思維的能力 第四節(jié) 反射與折射 【重點(diǎn)難點(diǎn)】 重點(diǎn)：機(jī)械波的反射和折射 難點(diǎn)：波線和波面概念的建立。用惠更斯原理解釋 波的兩種現(xiàn)象，特別是由一種介質(zhì)進(jìn)入到一種介質(zhì) 時(shí)的折射更是難點(diǎn)。 【易錯(cuò)點(diǎn)】 波面、波線的的混淆、波線和波傳播兩者之間的關(guān)系 【解決方法】 培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)的方法處理物理問(wèn)題的能力 第五節(jié) 波的衍射 【重點(diǎn)難點(diǎn)】 1、 實(shí)驗(yàn)是本節(jié)重點(diǎn)，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察得到衍射的結(jié)論， 2、 加深對(duì)發(fā)生明顯衍射的條件的理解； 3、 一切波均能發(fā)生衍射現(xiàn)象，是波所特有的現(xiàn)象。多媒體的運(yùn)用可以幫助對(duì)衍射現(xiàn)象的理解。 【易錯(cuò)點(diǎn)】 障礙物或孔的尺寸與波的波長(zhǎng)相差不大時(shí)，發(fā)生明顯衍射的條件；疑點(diǎn)是任何情況下均能發(fā)生衍射，小尺寸時(shí)也可以發(fā)生衍射，衍射的同時(shí)也是能量傳播的過(guò)程。 【解決方法】 通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解波的衍射現(xiàn)象和發(fā)生明顯衍射的條件。 第六節(jié) 波的干涉 【重點(diǎn)難點(diǎn)】 1、演示實(shí)驗(yàn)是本節(jié)重點(diǎn)，波的疊加是解釋干涉的現(xiàn)象的基礎(chǔ)。 2、波傳播過(guò)程中的獨(dú)立性是波干涉的理論基礎(chǔ)。 3、波干涉過(guò)程中，加強(qiáng)、減弱區(qū)域的振動(dòng)情況的介紹是教學(xué)中不容忽視的，這是學(xué)習(xí)難點(diǎn)。 4、通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到干涉區(qū)域中某點(diǎn)是加強(qiáng)還是減弱的條件，為后面學(xué)習(xí)光的干涉時(shí)打下基礎(chǔ)。 5、要充分利用通過(guò)實(shí)驗(yàn)展示真實(shí)的現(xiàn)象和在此基礎(chǔ)上的多媒體課件進(jìn)行的觀察、分析，逐步深入的研究，揭示其特征、條件。 【易錯(cuò)點(diǎn)】 對(duì)于干涉加強(qiáng)的始終處于加強(qiáng)狀態(tài)，減弱的始終處于減弱、以及任一時(shí)刻的質(zhì)點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移不是一直處于波峰或波谷的理解。 【解決方法】 1、 通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)的理解，體驗(yàn)波的疊加。 2、 通過(guò)對(duì)水槽中的干涉實(shí)驗(yàn)的解釋，理解發(fā)生干涉的條件 3、 運(yùn)用歸納法，通過(guò)對(duì)其他現(xiàn)象的分析，突出一切波均能發(fā)生干涉，也是波所特有的現(xiàn)象。 第七節(jié) 多普勒效應(yīng) 【重點(diǎn)難點(diǎn)】 1、多普勒現(xiàn)象的定義，觀察者和波源間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收到的波的頻率會(huì)發(fā)生改變 2、多普勒效應(yīng)的分析，是學(xué)習(xí)、理解的重點(diǎn)和難點(diǎn)。 【易錯(cuò)點(diǎn)】發(fā)生多普勒效應(yīng)的條件：發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)不是發(fā)生多普勒效應(yīng)的唯一條件；如一個(gè)觀察者與波源間發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng)（勻速圓周運(yùn)動(dòng)）時(shí)就不能發(fā)生此現(xiàn)象。 【解決方法】 1.通過(guò)觀察現(xiàn)象，運(yùn)用邏輯思維分析現(xiàn)象，得到結(jié)論 2．通過(guò)介紹各個(gè)方面的多普勒效應(yīng)的應(yīng)用，理解多普勒效應(yīng) 第十三章 《光》 第一節(jié) 光的折射 【教學(xué)難點(diǎn)】 光的折射定律、折射率．折射率是反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的物理量，由介質(zhì)來(lái)決定． 【易錯(cuò)點(diǎn)】 學(xué)生容易把折射率的概念與密度的概念聯(lián)系起來(lái) 第二節(jié) 光的干涉 【教學(xué)重點(diǎn)】 雙縫干涉中波的疊加形成明暗條紋的條件及判斷方法 【教學(xué)難點(diǎn)】 如何用波動(dòng)說(shuō)來(lái)說(shuō)明明暗相間的干涉條紋 第三節(jié) 實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng) 【教學(xué)重點(diǎn)】 相鄰條紋間距的推導(dǎo) 【教學(xué)難點(diǎn)】 干涉條紋間距公式的推導(dǎo) 第四節(jié) 光的顏色 色散 【教學(xué)重點(diǎn)】 1.光的色散現(xiàn)象及原因（不同的單色光對(duì)同一種介質(zhì)的折射率不同） 2.白光通過(guò)三棱鏡折射后，色散光譜的七色排列順序 【教學(xué)難點(diǎn)】 知道透明物體、不透明物體的顏色光的色散現(xiàn)象及同一媒質(zhì)對(duì)不同色光折射率不同。 【易錯(cuò)點(diǎn)】 根據(jù)干涉條紋判定表面下陷還是凸起 第五節(jié) 光的衍射 【教學(xué)重點(diǎn)】 1．通過(guò)眾多的光的衍射實(shí)驗(yàn)事實(shí)和衍射圖片來(lái)認(rèn)識(shí)光的波動(dòng)性． 2．光的衍射現(xiàn)象與干涉現(xiàn)象根本上講都是光波的相干疊加． 3．正確認(rèn)識(shí)光發(fā)生明顯衍射的條件． 【教學(xué)難點(diǎn)】 光的衍射與干涉區(qū)別和聯(lián)系 【易錯(cuò)點(diǎn)】 衍射光柵 第六節(jié) 光的偏振 【教學(xué)重點(diǎn)】 光的偏振特點(diǎn) 【教學(xué)難點(diǎn)】 光波的微觀構(gòu)成 【易錯(cuò)點(diǎn)】 液晶的旋光性 第七節(jié) 全反射 【教學(xué)重點(diǎn)】 掌握臨界角的概念和發(fā)生全反射的條件，折射角等于90時(shí)的入射角叫做臨界角，當(dāng)光線從光密介質(zhì)射到它與光疏介質(zhì)的界面上時(shí)，如果入射角等于或大于臨界角就發(fā)生全反射現(xiàn)象． 【教學(xué)難點(diǎn)】 全反射的應(yīng)用，對(duì)全反射現(xiàn)象的解釋． 【易錯(cuò)點(diǎn)】 有關(guān)全反射條件的應(yīng)用 第八節(jié) 激光 【教學(xué)重點(diǎn)】 激光的特點(diǎn)及應(yīng)用 【教學(xué)難點(diǎn)】 全息照相原理 【易錯(cuò)點(diǎn)】 激光的平行度與高亮度的區(qū)別 第十四章 《電磁波》教材分析 第1節(jié) 電磁波的發(fā)現(xiàn) 通過(guò)對(duì)電磁場(chǎng)、電磁波理論形成的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)由具體到抽象的推理能力和想象能力.掌握聯(lián)想、推理、類比、對(duì)稱等物理學(xué)的思想方法，以及赫茲用電火花實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證理論的方法，是本節(jié)的重點(diǎn)。 第2節(jié) 電磁振蕩 通過(guò)對(duì)LC振蕩電路形成振蕩電流的過(guò)程分析培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)、電容器、能量轉(zhuǎn)換等知識(shí)和q～t，i～t圖象方法分析處理實(shí)際問(wèn)題的綜合運(yùn)用能力，是本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)。T=2π,T=. 第3節(jié) 電磁波的發(fā)現(xiàn)和接收 通過(guò)介紹電磁波的發(fā)射與接收的基本流程圖（幾個(gè)重要的過(guò)程），掌握五個(gè)容易混淆的名詞（調(diào)制、調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)諧、解調(diào)）是本節(jié)的重點(diǎn)；了解無(wú)線電波的波段劃分，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。 第4節(jié) 電磁波與信息化社會(huì) 通過(guò)分析電視的基本工作原理、雷達(dá)定位問(wèn)題（c=3.0108m/s.　 c=λf.）、移動(dòng)電話、因特網(wǎng)、模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)等電磁波傳播問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生綜合所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的實(shí)踐能力。 第5節(jié) 電磁波譜 通過(guò)學(xué)習(xí)無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、x射線、γ射線在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，體驗(yàn)電磁波具有能量，了解太陽(yáng)的能量輻射特征，并在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，是本節(jié)的重點(diǎn)。 本章的核心是電磁場(chǎng)理論，應(yīng)結(jié)合電磁感應(yīng)、磁場(chǎng)等知識(shí)，從文字、圖象等角度予以理解.可采用比較法，把機(jī)械波與電磁波進(jìn)行比較，以明確它們的異同，加深對(duì)電磁波的理解；對(duì)雷達(dá)問(wèn)題，關(guān)鍵是要讓學(xué)生明確雷達(dá)的工作原理，每個(gè)過(guò)程遵循的物理規(guī)律.本章所涉及知識(shí)雖簡(jiǎn)單，但聯(lián)系實(shí)際、聯(lián)系現(xiàn)代科技，可以創(chuàng)造出富有時(shí)代氣息的綜合題，應(yīng)引起足夠重視。 第十五章 《相對(duì)論簡(jiǎn)介》教材分析 第一節(jié):相對(duì)論的誕生 【教學(xué)重點(diǎn)】 麥克耳孫——莫雷等實(shí)驗(yàn)為愛(ài)因斯坦否定以太的存在,同時(shí)否定牛頓的絕對(duì)空間和絕對(duì)時(shí)間,得出狹義相對(duì)論地兩個(gè)基本假設(shè)打下基礎(chǔ). 【教學(xué)難點(diǎn)】 狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè) 【易錯(cuò)點(diǎn)】 光速不變?cè)淼膽?yīng)用 第二節(jié)：時(shí)間和空間的相對(duì)性 【教學(xué)重點(diǎn)】 以愛(ài)因斯坦狹義相對(duì)論的兩個(gè)原理為基礎(chǔ),通過(guò)邏輯推理得出同時(shí)的相對(duì)性以及“動(dòng)尺變短”，“動(dòng)鐘變慢”等。 【教學(xué)難點(diǎn)】 理解同時(shí)的相對(duì)性 【易錯(cuò)點(diǎn)】 錯(cuò)誤認(rèn)為同時(shí)一定相對(duì)，動(dòng)尺一定變短 第三節(jié)：狹義相對(duì)論的其他結(jié)論 【教學(xué)重點(diǎn)】 在狹義相對(duì)論的兩個(gè)原理的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)在光速極限的條件下，經(jīng)典的伽利略速度疊加的法則不再適用，而要用相對(duì)論速度疊加公式。 【教學(xué)難點(diǎn)】 運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量會(huì)變大 【易錯(cuò)點(diǎn)】 1． 用Ek=計(jì)算高速運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)能 2． 物體的質(zhì)量會(huì)轉(zhuǎn)化為能量 第四節(jié)：廣義相對(duì)論簡(jiǎn)介 【教學(xué)重點(diǎn)】 了解廣義相對(duì)論“等效原理” 【教學(xué)難點(diǎn)】 物質(zhì)的引力使光線彎曲 【易錯(cuò)點(diǎn)】 光在真空中一定沿直線傳播 8