从大学视角对高中物理教材中的知识

从大学视角对高中物理教材中的知识“挬点”分析从大学视角对高中物理教材中的知识“挬点”分析院(系):专业年级:姓名:学号:指导教师:从大学视角对高中物理教材中的知识“挬点”分析中文摘要：浅谈大学物理与高中物理的区别和联系，从大学物理的全面性权析高中物理的特点，由牛顿第二定律，电场力做功，电子壳层，聚变与裂变，单位等知识点出发，寻求高中物理与大学物理之间的异同，从大学物理的角度去透析高中物理教材的基本挬点，从而得到自己对于大学物理与经典物理学的一些观点与看法。关键词：牛顿第二定律电场力做功知识区别教材挬点Abstract:Chinesedifferencesandrelationshipofuniversityphysicsandhighschoolphysics,fromhighschoolphysicalcharacteristicsofcomprehensivepowerofuniversityphysics,byNewton'ssecondlaw,theelectricfieldforce,electronshell,fusionandfission,startingunitssuchastheknowledge,toseekthesimilaritiesanddifferencesbetweenhighschoolanduniversityphysicsTextbookofseniorhighschool,gotothedialysisfromtheangleofuniversityphysicsbasicBopoint,soastogetsomeideasforuniversityphysicsandclassicalphysics.Keywords:Newton'ssecondlawoftheelectricforceactingontheknowledgedifferenceteachingBopoint从大学视角对高中物理教材中的知识“挬点”分析中文摘要………………………………………………………………………....…I英文摘要…………………………………………………………………………….I目录………………………………………………………………………………….II第一章绪论1.1相关课题背景…………………………………………………………….……11.2研究的意图与目的…………………………………………..…………..……2第二章牛顿第二定律2.1引言……………………………………………………………………………32.2经典物理学中的牛顿第二定律…………………………………………..…42.3大学物理学中的牛顿第二定律………………………………………....……42.4基于物理学中的牛顿第二定律的异同………………………………………5第三章电场力做功的研究3.1高中物理电场力做功研究……………………………………………………63.2大学物理电场力做功情况……………………………………………………73.3电场力做功在两者中的异同点………………………………………………9第四章微观粒子与电子壳层4.1引言………………………………………………………….…………………94.2物质结构………………………………………………….……………………94.3原子的结构……………………………………………………………………104.4磁量子数………………………………………………………………….……11第五章核裂变与聚变问题5.1裂变…………………………………………………………….………………125.2链式反应…………………………………………………….…………………125.3核反应堆………………………………………………………………………135.4轻核聚变……………………………………………………..………..………145.5小结……………………………………………………………………..….....14参考文献……………………………………………………………………………15从大学视角对高中物理教材中的知识“挬点”分析1第一章绪论1.1相关课题背景社会在发展，文明社会横空而出，而物理学则是成为了一门关于自然界中最具有影响力的基本形态的学科，也是一切科学的基础，物理课是工科专业的一门重要的基础理论课，对学生的知识结构形式、智能训练和能力培养等一些方面都起了重要的作用和奠基石，因此，为了帮助学生更好地掌握这门学科，因此我们将大学物理与经典物理的挬点作一下比较，从而有利于研究物理。从内容上看，大学物理共分五大部分：力学、热学、光学、电磁学，运动学。而经典物理也是学习这五大部分，但它们所研究的外延有所不同，经典物理主要研究的是利用数学公式来计算一些特殊情况，如在力学部分中，对于特殊运动学的研究。在经典物理主要研究匀速或匀变速的直线运动和曲线运动，而动力学中所涉及的功是恒力的功，所研究的对象是质点。在大学物理,研究的运动是变速的运动，功是变力做的功，研究的对象不仅是质点，还包括质点系，对于概念、定理的阐述都在经典的基础上进行了扩展，需要矢量及微积分知识的支撑，在热学部分中，大学物理与经典物理最大的不同是研究的广度大了，从微观的角度解释了热学中的宏观量，更能体现热学与力学的联系。光学部分，经典所研究的主要是几何光学，而大学物理研究的是波动光学，这是光学的两个不同的侧面，因此无论从内容上还是从方法上都有很大的不同，但其共同点是都能锻炼学生的形象思维，在波动光学的学习中，需要同学们多归纳多总结。电磁学部分，大学物理与经典物理的差别比较大，从基本的概念和定理、定律的理解相对来说要容易一些，但是在大学物理中，微积分知识在这里得到极大的发挥，在学习中，由于学生在高中时所形成的思维定式，所以往往用高中时所用的方法来解决他们所遇到的问题，这是大多数学生容易犯错误的地方，也是高等数学与物理结合的难点。从大学视角对高中物理教材中的知识“挬点”分析2大学物理比经典物理要广泛的多，由于没有思维定式，反而不容易出现似是而非的问题物理学是自然科学的基础，它是在人们认识自然和改造自然的过程中发展和壮大起来的，自然科学与生产实践相结合变成直接的社会生产力，社会生产力的发展又推动自然科学向更深层次发展，从更深层次上分析，物理学的发展和完善不仅推动了整个自然科学的发展和完善，同时也推动了社会的进步。物理学中的科学实验方法是研究物理自然科学的真理性标准与工具，而物理学的发展也促进了马克思主义的一些完善与发展，物理学的每一次大的飞跃都为自然科学的发展创建了一新的平台，在这个新的平台之上，社会对新的技术的需求增大，社会一旦有技术上的需要，则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进，揭示出各种运动形态的相互联系与相互转化，充分体现了世界的物质性与物质世界的统一性，新的物理概念和物理观念的确立是人类认识史上的一个飞跃，只有冲破旧的传统观念的束缚才能得以问世，正确的科学观与世界观的确立，对科学的发展具有重要的作用，物理学是理论和实验紧密结合的科学，其中的很多重大的发现，重要原理的提出和发展都体现了实验与理论的辩证关系，在大学物理中，实验是理论的基础，理论的正确与否要接受实验的检验，而理论对实验又有重要的指导作用，二者的结合推动物理学向前发展。通过学习物理学，能够使我形成正确的世界观。科学理论的形成过程离不开科学思想的指导和科学方法的应用，物理学正确的科学思维和科学方法是在人的认识途径上实现从现象到本质，从偶然性到必然性，从未知到已知的桥梁。这样的科学方法能够使我在学习过程中打开学科大门的钥匙，在工作中便有了科技创新的锐利条件，生活离不开物质,离不开运动,从而也离不开物理。1.2研究的意图与目的据了解，我们的世界是由数不胜数的物质组成，而这些物质总是处于不停的运动，而物质的运动形式多种多样，它们既有共同的普遍规律，又各自独特的规从大学视角对高中物理教材中的知识“挬点”分析3律；对于各种不同的物质运动形式的研究，从而就形成了自然科学的各个分科，而物理学是研究物质运动最基本最普遍的形式，因而物理学所研究的规律具有极大的普遍性，可以认为，物理学是除数学以外，一切自然科学的基础，同时也是当代工程技术的重大支柱，物理学的发展是推动整个自然科学发展的一个最重要的动力。高中物理教学大纲已经明确规定了学习中学物理的目的，但现实中大多数的中学生学习物理的目的是为了在高考中取得好成绩,考入理想的大学目标明确，所以大多数中学生学习比较刻苦、自觉，有学习的动力。同样，虽然大学物理教学大纲已经明确规定了学习大学物理的目的，但现实情形是，刚考入大学的许多新生学习目的不明确,学习目标不确定。而今天，我们就从高中物理与大学物理的异同点出发，从经典物理与大学物理的基本概念，基本理论，去找出两者之间的“挬点”，从而得到独有的认识体系，从高中教材上的一些基本知识点出发，研究物质在经典物理中的状态，又从大学物理的角度，去延伸这些知识点，而大学物理，是建立在高等数学，微积分等一些高等数学的公式上研究的，为一些在大学学习物理找不到方向的人，作一寻路灯塔。本文在研究牛二律，牛顿第二定律，电场力做功，电子壳层，聚变与裂变，单位等知识点出发，寻求高中物理与大学物理之间的异同，大学物理以微积分为主导工具，而在经典物理学中，只是以一般的数学公式为主导，探究物体的属性，寻找两者之间的不同点与联系性。第二章牛顿第二定律2.1引言在物理运动学中，质量小的物体，其惯性小，在运动的过程之中，物体的运动状态在力的作用下，相对于质量大的物体，质量小的物体，运动状态更加容易发生变化，由控制变量法，如果先假设物体所受的力是恒定的力，不发生值的变化，在此基础上，探究物体的加速度与物体质量间的关系，得一关系，后又从大学视角对高中物理教材中的知识“挬点”分析4以物体质量为恒定量，探究加速度a与质量m的关系，从而得到力与加速度，以及质量三者之间的关系。2.2经典物理学中的牛顿第二定律（1）由2.1中得到，当物体的质量F一定时，物体的加速度a与所受的合外力F成正比。则有a增加，F增加a∝F当力F一定时，物体的加速度a与质量m的关系为呈反比趋势。a∝1／m.由上面的关系，物体的合外力F与加速度a，质量m，得到一个比例关系，此比例关系如下：a=k.F／m当k=1时，则有F=ma（经典物理学中的牛顿第二定律）定律内容物体的加速度跟物体所受的合外力F成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同上述式子在物理学中，就是经典的牛顿第二定律，其实链接物理力学与运行学的枢纽。性质：1力是产生加速度的原因。2力与加速度同时产生，同时消失，两者间具有同时性。3矢量性，加速度的方向与合外力的方向一致4瞬时性（2）牛顿第二定律的动量表达形式P=m.v其中p表示物体的动量，m表示物体的质量，v表示物体的速度。2.3大学物理学中的牛顿第二定律从大学视角对高中物理教材中的知识“挬点”分析5定义质点的动量形式：某一时刻，质点所受的合力为，则合力与动量的变化率有关系：特点：瞬时性，迭加性，矢量性，定量的量度了惯性。1，瞬时性：之间一一对应。2，迭加性：3，矢量性：直角坐标系中：2.4基于物理学中的牛顿第二定律的异同由2.2与2.3中可以看出，牛顿第二定律在经典物理学中，只是利用单纯的数学形式，来研究和推理在平面上物体动态问题，将物体看为一个质点，借用初等数学计算研究物体在某一些时刻的经典物理动态，或者利用正交分解来将某一个物理量正交分解在平面上的水平，垂直方向，先求出各方向的分量，最终在将这两个方向的物理量在合成，最终得到结果。而在大学物理中，皆是利用高等数学的基本思想，利用导数的思想，研究物体在空间某点或者在平面上某点处的物理瞬时量，从而研究物体在该点的运动状态，在经典物理场景中，牛顿第二定律研究的只是在大学物理中的特殊情况，从大学视角对高中物理教材中的知识“挬点”分析6因此，高中物理是大学物理的一块奠基石。第三章电场力做功的研究3.1高中物理电场力做功研究a求电场力做功的相关定义静电场的标势称为静电势。在电场中，某