高一物理校本课程

高一物理校本课程高一物理校本课程第一节初、高中物理学习的差异及其对策同学们初中毕业升入高中学习，普遍感到物理难学，教师也感到难教，究其原因主要是由于初高中物理课程要求存在着差异和学生学习方法的差异。处理好这些差异，顺利实现初、高中物理课程学习的衔接，学好高中物理的一个重要方面。一、差异产生原因的分析（一）课程要求的差异1．定性分析和定量分析的差异初中物理课程中大多数多问题都重在定性分析，即使进行定量计算，也是相对比较简单的比例关系的运用；高中物理课程，大部分问题不单是作定性分析，而且要求进行大量的，甚至相对复杂的定量计算。例如初中物理只要知道弹簧的形变越大，弹力就越大；而高中物理要求知道F=kx并且要求能够用这个公式进行分析和计算。2．知识的呈现的形象思维与抽象思维的差异初中物理课程的呈现基本上是以形象思维为基础，大多数问题是以生动的自然现象和直观的实验为依据，让学生通过形象思维获得知识；而高中物理课程的知识的呈现，多数以抽象思维为基础。问题研究的实验不再是以直观直接得结论，而需要在实验基础上，加以抽象、归纳，才能得结论。例如初中物理只要求知道速度是描述物体运动快慢的物理量给的公式为s=vt而高中物理要求区分平均速度、瞬时速度、平均速率、瞬时速率。3．初中课程的问题多是单因素的归因的逻辑关系；高中课程的问题的归因则是多因素的复杂逻辑关系，且是以递进式、归纳式的逻辑关系为主。分析问题时还需较多使用假设、判断的推理逻辑手段。例如右图求斜面上的物体受到的摩擦力的大小和方向，就必须通过假设、分析、判断和推理才能完成。4．初中物理问题的解决，对运用数学工具的要求不高，主要使用算术、代数方法；高中物理问题的解决，使用数学工具提高到了需大量使用代数、函数、三角函数、图像、向量（即矢量）运算、极值等方法的综合应用上。例如利用v-t图象来求物体运动的加速度和位移。又如如何理解a-F图象斜率的物理意义。高一物理校本课程全文共15页，当前为第1页。（二）学生学习方法的差异高一物理校本课程全文共15页，当前为第1页。1．初中物理的学习，同学们习惯于教师的（知识）传授。在学习中，对知识点的理解停留在“简单问题”的“简单理解”上；高中物理的学习则要求学生独立地在老师的指导下获取知识。要求学生要能（把课本作为工具）形成“自主学习”习惯，更要求学生在学习中学会多层次、多角度的逻辑分析，学会寻找知识点的“连续性”关系。2．初中物理知识的简单性，决定了学生在学习中较多运用记忆方法掌握知识，对理解、分析方法使用的程度要求不高；高中物理知识的复杂性，决定了学生在学习中需要以理解、分析、归纳为主的方法来进行学习。同时，还需“形成物理学思想”，寻找物理课学习的门路。3．高中物理习题的求解，要求学生在数学工具使用上学会用数学语言表示物理问题，学会数学工具的灵活运用，实现大量定量分析的自如化。二、克服差异的学习对策1．关注新旧知识同化，顺利实现升级学习的过度同学们进入高中学习，无论是教材理解方面、思维活动方面、研究物理的方法方面、完成作业应用的手段方面等，与初中阶段相比，存在着明显的梯度。仔细捉摸高中课程所研究的问题跟初中课程曾研究过的相关问题，在语言、研究方法、思维特点等方面存在的差异，明确新旧知识间的联系与差别，通过课前预习和课堂学习，在老师的帮助下把旧知识同化新知识，顺利地达到知识的迁移，减少高中物理学习的困难。2．注重思维能力的培养，早入高中物理学习的门道针对高中课程的知识呈现多以抽象思维为基础的特点，在学习中，应注意自己的抽象思维能力培养，快速形成抽象思维习惯，形成分析、判断、归纳、总结的抽象思维能力，能够早入高中课程学习的门道。例如：高一年级的“匀变速直线运动”对加速度概念的确定，要分析此运动现象的特点（轨迹是直线，速度均匀变化），寻找速度变化量，寻找速度变化有快慢的规律，归纳出a＝Δv/t的物理意义。然后再总结“a”的定义的要素，充分理解“a”的意义。实现从现象→特点→规律→“知识点”的抽象概括。3．重视物理实验的研究，培养物理研究能力高一物理校本课程全文共15页，当前为第2页。高中物理课程的演示实验，是培养学生研究能力的最重要的手段。要能够从演示实验的观察中，学会研究，尤其要学会对有形的物理现象进行抽象思维，并能归纳结论，形成研究习惯，培养研究能力。如“牛顿第二定律”的演示实验，在课堂演示中，要充当研究者，从实验→读取数据→绘制图形→寻找物理量的数学关系→得出公式的程序实施过程中，把研究的任务交给自己，老师只是“引路人”，让自己来完成研究，得出结果。从研究中产生兴趣，形成研究习惯，训练研究能力。高一物理校本课程全文共15页，当前为第2页。4．认真做习题上好习题课，促进分析问题的能力的提高高中学生，尤其是刚进高一的学生，不会做题目的现象较为突出。认真做习题积极思考，上好习题课是分析问题能力提高的关键。在习题课中应该着重听思路、听方法。要懂得做题的思维过程是─—寻找问题现象、分析问题特点、归纳已知条件、确定所用知识、建立解题模型（方程或图形等）、完成具体运算。要明白解题的根据是什么？怎样联想？如何推算？要知道什么是归纳和演绎？如何进行判断等分析方法，要形成良好的解题习惯，以实现学生分析问题能力的提高。5．利用好教材工具，加强教材阅读训练，提高自学能力充分利用好教材，加强阅读训练，学会阅读，阅读教材时注意去寻找每章每节的知识点，注意寻找定律的成立条件、要素、结果等内容，加强对知识的理解。大力提倡同学们对课本阅读过程中进行理解、有创见的，会灵活运用的现象。及时纠正死记硬背的现象，学会读书，从而提高学生的自学能力。关注以上几点，可以减少学习物理的厌倦、畏难情绪，增强学习物理的信心和积极性，提高学习兴趣，达到克服差异的目的。第二节转变思维方式学好高中物理许多同学反映高一的物理怎么这样难，上课能听懂，作业却不会做，同初中的物理完全不同。在学习过程根据中学生的思维特点，掌握学习物理的方法，就能较快适应高中物理的学习。在整个中学阶段，学生的思维能力迅速发展，其抽象逻辑思维处于优势地位。因此，中学物理学习应遵循思维发展的规律，着力培养思维能力，掌握研究物理的思维方法。一．建立合理的物理模型和理想化过程——科学抽象法。高一物理校本课程全文共15页，当前为第3页。合理的物理模型和理想化过程是抽象思维的产物，是研究物理规律的一种行之有效的方法。比如，研究物体的运动，首先要确定物体的位置。物体都具有大小形状，运动的物体，各点的位置变化一般是各不相同的，所以要详细描述物体的位置及其变化，并不容易。但在一定条件下，把物体抽象为质点，忽略物体的大小形状，问题就简单了。如在平直公路上行驶的汽车，车身上各部分的运动情况相同，当我们把汽车作为一个整体来研究它的运动，就可把汽车当作质点。引入物理模型，可以使问题的处理大为简化而又不会发生太大的偏差。对于比较复杂的研究对象，可以先研究它的理想模型，然后对研究结果加以修正，即可用于实际事物。例如，忽略分子的体积和分子之间的相互作用的理想气体是不存在的，它只是实际气体在一定程度上的近似，对于高温低压下不易液化的实际气体，如氢、氧、氮、氦气和空气等，在常温常压下就可看成理想气体，这样处理误差小，应用简便。“理想气体状态方程”的导出就是把空气当作理想气体，然后在一定条件通过实验观察、研究气体状态变化时，压强、体积、温度三个参量之间的关系，从而得出在不同条件下理想气体的三个实验定律，即玻—马定律、查理定律和盖·萨克定律，再运用逻辑推理和数学方法进行综合，总结出理想气体的状态方程。在常温、常压下，用理想气态方程处理实际问题，带来的误差小且非常简单。但对高压、低温条件下的气体就不适用了。不过，从分子的引力和斥力两方面对理想气体状态方程加以修正、推广，得范德瓦耳斯方程即可应用于实际气体了。高一物理校本课程全文共15页，当前为第3页。高中教材中，要建立大量的物理模型，如“质点”、“单摆”、“理想气体”、“点电荷”、“核式结构”等都是理想模型，还有大量的理想化过程，如“匀速直线运动”、“简谐振动”、“等压变化”、“绝热变化”、……这就要求同学们反思在初中物理学习过程中了解，建立合理的物理模型和理想化过程，对于学习和研究物理问题的重要性，要提高学习这种方法的自觉性。在学习物理知识的同时，关注处理较复杂的物理问题时采用的具体分析、合理简化、科学抽象的方法，有利于思维能力的培养，以免接触到理想模型时感到陌生，或认为是凭空想象的。初中物理虽然没有讲什么是物理模型和理想化过程，但可以让学生领悟到这种方法。例如，初二《连通器》一节分析连通器中的液面为什么相平时，首先设想在连通器下部正中有一个小液片AB（如图），然后根据二力平衡和液体压强公式推导出只有两侧液面相平时，AB才不动的结论。要明确知道：合理假设→逻辑推理→验证结论是研究物理学的主要方法之一，这对培养抽象思维、空间想象力很有利。又如，分析托里拆利实验原理时，同样可以在管口处设想出一个液片进行研究。经过这种思维方法的训练，同学们对《浮力》一节，分析浮力产生的原因时“假设有一个正方体完全浸没在水里”自然就能理解了。这样，为高中阶段学习建立理想模型作了铺垫。高一物理校本课程全文共15页，当前为第4页。理想实验也是物理学中一种特殊的科学思维方法，它是在系统的观察与实验的基础上，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程作出更深入的逻辑分析和抽象的一种方法。如伽利略的斜面实验和自由落体实验。初中学习伽利略的斜面实验，目的不是单纯地让同学们了解惯性定律发现的历史，关键是使学生懂得逻辑推理和理想实验相结合的研究方法：①从用力推小车，小车运动，停止用力，小车还能继续运动的感性认识出发，分析得出，运动着的物体，若不受外力作用仍要作直线运动，初步突出了物体不受外力作用仍能保持原来运动状态的本质联系。②用毛巾铺在斜面下端的水平木板上，让小车从斜面滑下，它在毛巾上通过的距离很小。撤去铺在木板上的毛巾，再让小车由斜面同一位置滑下来，它在平板上通过的距离就远得多。在愈光滑的平面，小车运动得愈远。从这一事实分析得到：运动物体速度的变化是受到其它物体作用的缘故。③在以上实验事实的基础上，运用想象和推理，就可设想一个理想实验：让小车在绝对光滑的平面上运动，它不受任何阻碍作用，则它保持匀速直线运动状态。这里突出了小车这个物体不受其它物体的作用时，将保持匀速直线运动这一本质联系，而摒弃那种某一物体要受到其它物体不变的作用（即恒力作用），才保持匀速直线运动这一乍看起来合乎一般“经验”的事实。高一物理校本课程全文共15页，当前为第4页。二．对感性材料的深加工——归纳法。归纳法是从个别事实中概括出一般规律的思维方法。它对学习和研究物理学有重要作用。许多定律和公式都是运用归纳法总结出来的。例如，高中必修课《电磁感应现象》的教学过程中，我们可以联系初中学习的阿基米德定律时的思维方法：观察实验→分析推理→归纳结论。首先做一些生动的“电磁感应”实验进行观察，获得鲜明的感性认识，然后再对各种电磁感应现象进行比较与分析，使同学们初步认识到：①闭合回路中部分导线作切割磁力线运动时，产生感应电流；②磁铁与闭合线圈作相对运动时，线圈中产生感应电流；通电螺线管（原）与闭合线圈（副）作相对运动时，闭合线圈（副）中产生感应电流；线圈（原）中的电流突然接通或断开时，闭合线圈（副）中会产生感应电流；通电线圈（原）中的电流强度大小发生变化时，闭合线圈（副）中也会产生感应电流。这些结论，都是从实验事实中抽象出来的，只分别反映了“电磁感应”现象的一个侧面，而没有反映其本质。把这些结论归纳起来，得出“穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时，会产生感应电流”的结论。“磁通量的变化”并不是直观感知的对象，而是一个抽象的概念，是在大量实验的基础上抽象思维的产物。我们借助磁通量的变化，便能够形成关于电磁感应现象的相对完整的认识。高一物理校本课程全文共15页，当前为第5页。应当注意的是：初中物理强调以实验和观察为基础，在此基础上抽象出概念，归纳为规律。因为初中生的思维还属于经验型，需要感性材料作支持。高中生的思维虽属于理论型，但对一些比较抽象内容的理解上，仍需借助于一些经验型思维或形象思维，向抽象思维的更高层次的转化，来理解这些抽象的内容。这种转化在高一年段表现尤为突出。所以，高中物理学习仍要借助观察实验，但有时可以在已有知识的基础上，进行分析推理而得出结论，然后用实验来检验。因此，在高、初中不同阶段的学习，均要重视实验，通过实验获得生动具体的感性认识，在此基础上进行分析、综合、抽象、概括，从而掌握事物的本质和规律。高一物理校本课程全文共15页，当前为第5页。三．跟已知的理性知识相类比——类比法。类比推理是人们认识事物的思维形式之一，它能帮助从已知事物的有关理论建立假说去说明新事物；用某些已知的属性来说明未知的属性，以增强说服力，使人们容易理解。例如，惠更斯把光现象与声现象进行类比，提出光的波动说，德布罗意从光的波粒二象性类比得出微观粒子的二象性原理。因此，类比也是物理教学中一种常用的方法。例如，初中“电压”与“水压”类比来说明电压的作用，即抽水机（保持）→水压→水流，类比得出电源（保持）→电压→电流。利用类比方法时要注意，类比推理得出的结论是否正确需要经过实践的验证，才能确定。如“水管中有水流动的必要条件是水管两端有水压”，与此相似“导体中有电流的必要条件是导体两端有电压”，此结论理由不充分，只能说“可能有电压”，至于是否有电压，有待于实验的验证。如果不注意推理的严密性，容易使同学们在将来的学习中滥用类比，导出不正确的结论。学习初中物理时，同学们已熟悉并能运用类比法，高中物理学习时则应根据已经熟悉的类比法，来处理课本中的重点、难点问题。例如，把电场类比于重力场、电势差类比于高度差、电势能类比于重力势能，就比较容易理解“电势差”与“电势能”两个难点。同样，电容器的电容是一个比较抽象的概念，若把电容器跟盛水的直筒容器比较，水量相当于电量，水深相当于电势差。。不同的直筒容器使它们的水面升高1厘米所需的水量不同，这与使不同的电容器电势差增加1伏所需的电量不同相类似。这个比喻可以帮助同学们形象地理解电容的含义。中学生的思维具有阶段性和连续性，初、高中阶段各有其典型的思维特征，而其特征并非截然分开的，高一阶段蕴含大量初中阶段的思维特点，初三阶段产生高中阶段的思维特点。因此，高中物理学习过程中要学会利用初中物理学习的一些思维方法，并注意加以提高和发展。高一物理校本课程全文共15页，当前为第6页。总之，根据初、高中学生的思维发展规律，高中物理学习要重视掌握、运用研究物理的思维方法。只要思维方法学会了，高中物理学习的困难就会迎刃而解。高一物理校本课程全文共15页，当前为第6页。第三节乐趣兴趣加探究＿＿谈中学物理学习方法在自然科学课程中，物理学科是相对比较难学的一门课程，学过物理的大部分同学，特别是物理成绩中差等的同学，总有这样的疑问：“上课听得懂，听得清，就是在课后做题时不会。”。物理课程初中、高中、大学各学习一遍，初中物理较多是定性的，高中物理则有较多的定量计算；初中物理以现象为主，比较形象，高中物理则要透过现象看本质，有一定的抽象思维要求，大学定量的东西更多了，抽象思维要求更高了，而且要用高等数学去计算。那么，如何学好物理呢？要想学好物理，应当能够做到不仅是能把物理学好，其它课程如数学、化学、语文、地理、等都能够学好。要想成为一名真正学习好的学生，第一条就要好好学习，就是要敢于吃苦，就是要珍惜时间，就是要不屈不挠地去学习。树立信心，坚信自己能够学好任何课程，坚信有几份付出，就应当有几份收获。以上谈到的是学习态度，思想方法问题。下面就针对物理的特点，提出具体的学习方法。浅谈一些自己的看法，以便对同学们的学习有所帮助。首先分析一下上面同学们提出的普遍问题，即为什么上课听得懂，而课下不会做？我作为物理科的教师有这样的切身感觉：比如读某一篇文学作品，文章中对自然景色的描写，对人物心里活动的描写，都写得令人叫绝，而自己也知道是如此，但若让自己提起笔来写，未必或者说就不能写出人家的水平来。听别人说话，看别人文章，听懂看懂绝对没有问题，但要自己写出来变成自己的东西就不那么容易了。又比如小孩会说的东西，要让他写出来，就必须经过反复写的练习才能达到那一步。因而要由听懂变成会作，就要在听懂的基础上，多多练习，方能掌握其中的规律和奥妙，真正变成自己的东西，这也正是学习中学物理应该下功夫的地方。功夫如何下，在学习过程中应该达到哪些具体要求，应该注意哪些问题，下面我们分几个层次来具体分析。1．重视科学探究，培养自己的创新能力高一物理校本课程全文共15页，当前为第7页。科学探究能力对一个人来说是极为重要的，中国有句古语叫“格物致知”——通过对事物的探究来获得知识和能力。物理课程往往是通过讲故事、创情景，引导你进入所学的内容；再通过亲身体验或科学探究掌握概念规律；比如小实验、小制作、小课题研究、校外参观、调查及上网收集资料、获取信息等，然后要求你能将所学的知识与实际生活、社会应用联系起来，达到学以致用的目的，同时也培养了学习物理知识的兴趣。对整个中学阶段的探究活动要求逐步做到：提出假设或猜想；设计探究方案；收集证据或进行实验；通过分析得到结论并作出评价。高一物理校本课程全文共15页，当前为第7页。2．全面、深入、准确地理解物理概念、规律、方法应该了解到知识和能力是不可分割的，我们不应该把某些知识与某种能力简单地对应起来。显然，一个知识贫乏的人不可能有很强的能力。所以，我们应该系统掌握物理知识。具体来说，就是基本概念要清楚，基本规律要熟悉，基本方法要熟练。由物理现象、物理概念、规律等组成的物理理论好比一棵大树，各部分内容是紧密联系形成的一有机的整体，有主干、支干、树叶等。在逐章逐节学习全部知识时，要注意深入理解和体会各知识点间的内在联系，建立知识结构，使自己具备丰富的、系统的物理知识，逐步体会各知识点的地位、作用、分清主次，理解理论的实质，这是提高能力的基础。关于基本概念，举一个例子：比如说速率，它有两个意思：一是表示速度的大小；二是表示路程与时间的比值（如在匀速圆周运动中），而速度是位移与时间的比值（指在匀速直线运动中）。关于基本规律，比如说平均速度的计算公式有两个经常用到v＝s／t、v＝(v0＋vt）／2。前者是定义式，适用于任何情况，后者是导出式，只适用于做匀变速直线运动的情况。应该注意，对基本物理概念、物理规律的深刻理解不可能一次完成，它需要一个反复加深认识的过程。遇到新的现象、新的问题、新的领域，我们都需要重新认识、体会有关概念、规律的准确含义。这样我们就不断在越来越广泛的知识和背景上来把握概念、规律，从而对它们的理解就更全面、深入和准确。再说一下基本方法，比如说研究力学问题中的受力分析常采用的整体法和隔离法，就是一个典型的相辅形成的方法。最后再谈一个问题，属于三个基本之外的问题。就是我们在学习物理的过程中，总结出一些简练易记实用的推论或论断，对帮助解题和学好物理是非常有用的。如，“沿着电场线的方向电势降低”；“同一根绳上张力相等”；“加速度为零时速度最大”：“洛仑兹力不做功”等等，类似的问题很多，我们应该不断总结、归纳。应该注意，对基本物理概念、物理规律的深刻理解不可能一次完成，它需要一个反复加深认识的过程。遇到新的现象、新的问题、新的领域，我们都需要重新认识、体会有关概念、规律的准确含义。这样我们就不断在越来越广泛的知识和背景上来把握概念、规律，从而对它们的理解就更全面、深入和准确3．注意物理状态、物理过程、物理情景的分析。高一物理校本课程全文共15页，当前为第8页。对一个物理问题，在弄清题意确定应用的物理规律和研究对象后，就要对对象进行物理状态、物理过程、物理情景的分析，对问题形成鲜明的物理图象。这样才容易排除一些错误观念的干扰，找准解决问题的出发点。尤其是对一些较难的、灵活性较大、情景较新的问题，分析清楚物理过程才容易找到解题的关键条件或问题中的隐蔽条件。具体来说，题目不论难易都要尽量画图，有的画草图就可以了，有的要画精确图，要动用圆规、三角板、量角器等，以显示几何关系。画图能够变抽象思维为形象思维，更精确地掌握物理过程。有了图就能作状态分析和动态分析，状态分析是固定的、死的、间断的，而动态分析是活的、连续的。高一物理校本课程全文共15页，当前为第8页。4．掌握好知识结构，提高解决问题的能力物理知识是分章分节的，它们既相互联系，又相互区别，所以在物理学习过程中要重视知识结构，系统地掌握好知识结构，这样才能把零散的知识系统起来。大到整个物理的知识结构，小到力学的知识结构，甚至具体到章，如静力学的知识结构等等。这个过程对同学们能力要求较高，章节内容互相联系，不同章节之间可以互相类比，真正将前后知识融会贯通，连为一体，逐渐找到知识的联系。另一方面，灵活应用物理概念、规律。只有通过实践、通过应用才能检查出我们对物理概念、规律是否真正理解，哪些内容理解了，哪些内容还没有理解。解题是物理概念、规律的一种应用。只有不断通过解题实践提高分析解决问题的能力，不断总结解题经验教训，才能灵活运用规律解决问题。在解题过程中出现错误是常有的事，当代著名的哲学家波普尔认为“我们的一切知识都只能通过纠正我们的错误而增长。”所以，我们应该抓住错误不放。发现错误是我们进步、提高的起点，许多错误是由于我们没有真正理解概念、规律造成的，找到错误的根源就使我们对概念、规律的理解提高一步，这是根本上的提高，极为有用。通过一定量习题的求解，我们会发现在理解概念、规律方面的许多问题，也会发现解题方法、技巧方面的许多问题，还会积累不少的解题技巧、经验，这些都要求我们及时地归纳总结。例如：力学问题中研究对象的选定；怎样利用图象分析解决问题；怎样确定电势的高低；怎样画草图找出解题思路等等。总而言之，学习物理主要是要理解，不要认为听老师讲解就会懂得物理，只有反复思考、不断探索问题的实质，才能真正懂得物理。高一物理校本课程全文共15页，当前为第9页。中学阶段的学习是为大学学习做准备的，对同学们自学能力提出了更高的要求，以上所述的物理学习的基本过程，就是对自己自学能力的培养过程，学会了学习方法，对物理科有了兴趣，掌握了物理这门实验学科与实际结合比较紧密的特点，经过自己不断的探索，定会把中学物理学好。高一物理校本课程全文共15页，当前为第9页。第四节生活中的物理朋友，你是否知道生活中的各种现象都包含着奇妙的物理知识。下面，请随我一起，进入多彩的物理世界。马路上的物理现象我们都有这样的经验：站在马路旁，当一辆鸣笛的汽车向我们开来时，听到的声音会越来越高，这就是多普勒效应。为什么会产生多普勒效应呢？我们知道，声音是一种波，由于声源产生的声波能引起人耳膜振动。声音振动的频率越高，人听到的音调就越高，反之就越低。1、波源接近观察者波源接近观察者时，观察者单位时间内接收到的完全波的个数增多，即接收到的频率增大；波源远离观察者时，观察者单位时间内接收到的完全波的个数减少，即接收到的频率减小。2、观察者接近波源观察者接近波源时，观察者单位时间内接收到的完全波的个数增多，即接收到的频率增大。观察者远离波源时，观察者单位时间内接收到的完全波的个数减少，即接收到的频率减小。3、观察者和波源没有相对运动在波源和观察者没有相对运动时，单位时间内波源发出几个完全波，观察者在单位时间内就接收到几个完全波，观察者接收到的频率等于波源的频率。多普勒效应不仅适用于声波，他也适用于所有类型的波，包括光波，电磁波等等。多普勒效应看似简单，却有着非凡的用处。例如光波的多普勒效应，又称多普勒-斐索效应。因为法国物理学家斐索（1819-1896）于1848年独立地对来自恒星的波长偏移做了解释：如果恒星远离我们而去，光的谱线就向红光方向移动，成为红移。如果恒星朝向我们运动，光的谱线就向紫光方向移动，成为蓝移，并指出了，利用这种效应测量恒星相对运动的方法。研究完了多普勒效应，下面让我们来看看光的其他现象。晴天天空为什么是蔚蓝的，晚霞为什么又红又黄？太阳光先经过地球的高一物理校本课程全文共15页，当前为第10页。大气层才能到达地面，大气层的空气与水蒸高一物理校本课程全文共15页，当前为第10页。气，会把阳光向四面八方分散的发射，这叫做散射。空气分子对波长越短的光，就越容易散射。当太阳光经过大气层时，波长短的蓝，靛，紫光就被散射，在地球上日间的人（B点）看到这些散射光，天空就呈蔚蓝；红，橙，黄光波长较长，不容易被散射，就能通过较厚的大气到达A点（黄昏），所以A点的人看到红橙黄的晚霞。磨砂玻璃湿了水后为什么变得透明？磨砂玻璃只能透过光线而不能看透景象，好像蜡纸一样是半透明的，但是，当磨砂玻璃湿了水以后就变得透明而能看清楚景象了。因为磨砂玻璃的表面是凹凸不平的，当光线到达这凹凸不平的表面时，就向不同的方向凌乱的折射，人眼看到这些光线时就只能见到光，而看不见景象。当磨砂玻璃湿了水后，表面就变得平滑了，由于水的折射率和玻璃相差不大。所以光线在凹凸表面的折射程度减小，光线就能保持规则的折射，就能看到景象了。在生活中，只要留心观察生活中的现象，就会有许多意想不到的收获。让我们踏着物理大师们的足迹，继续精彩的物理旅程。游乐场中的物理现象游乐场是人们休闲娱乐的好去处，其中的游乐项目惊险刺激，让人回味无穷，最著名的要数过山车了，那种风驰电掣、有惊无险的快感令不少人着迷。实际上，过山车的运动包含很多物理原理。人们在设计过山车时巧妙地运用了这些原理，从而使乘坐时的感觉妙不可言。为什么过山车一个坡比一个坡矮呢？开始时，机械装置推动过山车达到最高点，之后就没有任何装置对它提供动力了，这时势能最大，动能最小。随着高度突然下降，引力势能大部分转化为动能，一部分由于摩擦产生热量，消耗了少量机械能。此时，过山车已经没有上升到像前一个小山丘那样的高度所需要的机械能了。所以，过山车要设计成后面的小山丘比前面的小山丘低。当过山车走完了它的行程，机械制动装置就会非常安全地使过山车减速并停下来。减速的快慢是由气缸来控制的。经历了一次如此惊心动魄并充满物理知识的旅程，相信热爱物理的你一定会感到十分有趣吧。下面继续我们的旅程。饮食中的物理现象高一物理校本课程全文共15页，当前为第11页。中国在厨艺上是世界闻名的，八大菜系的各种招牌菜，都是色、香、味俱全的精品，而在厨房中也包含着不少的物理知识。我们做饭中经常要用到鸡蛋，那么如何判断鸡蛋是生的还是熟的呢？把鸡蛋放在桌上，用手把鸡蛋迅速扭动，离手后观察它的转动情形。如果鸡蛋转动得很顺利，就是熟蛋。反之，如果转动得不顺畅的，就是生蛋。因为熟蛋被扭动时，蛋白蛋黄同时一起被扭动，它转得很顺利。生蛋被扭动时，只是蛋壳受力，而蛋白和蛋黄几乎未受力。由牛顿第一定律（惯性定律）可知，蛋白和蛋黄因惯性几乎停留不动，于是，蛋壳的转动就被蛋黄拖慢了。如果鸡蛋转动一段时间后，突然按停鸡蛋，并立即缩手，缩手后不再转动的，是熟蛋；缩手后能自动再转几下的是生蛋。因为熟蛋被按停时，蛋壳、蛋白和蛋黄都全部停止，缩手后就继续静止。如果生蛋被按停时，只是蛋壳暂时停止，但是蛋白和蛋黄因惯性仍然转动，缩手后，能带动蛋壳重新再转动几下。在做饭时，当我们买来或者从冰箱中取出冻肉、冻鸡时，用什么方法解冻最好呢？凡有经验的人都会知道应该将肉放在水中。因为同等情况下，水比空气导热能力强，更容易使冻肉解冻。而用什么温度的水解冻效果最好呢？有人会认为，用温度较高的水可以放出较多热量，从而使肉快速解冻。但是，事实并非如此，用接近0℃的冷水最好。原因是什么呢？冻肉温度是在0℃以下，若放在热水里解冻，冻肉从热水里吸收热量，其外层迅速解冻，而使温度很快升到0℃以上，此时肉层之间便有了空隙，传递热的本领也就下降，使内部的冻肉不容易再吸热解冻，从而形成硬核。若将冻肉放在冷水中，则因其吸热而使冷水温度很快降到0℃，且部分水还会结冰，因为1克水结冰时可放出80卡热量，而相对地，1克水降温时只放出1卡热量水结冰放出的如此之多的热量被冻肉吸收后，使肉外层的温度较快升高，而内层又容易吸收热量，这样，整块肉的温度也就较快升到0℃，如此反复几次，冻肉就可以解冻了。从营养角度分析，这种均匀缓慢升温的方法也是科学的。解冻后，就可以用肉制作美味的菜肴了。加热凉粥或冷饭时，国内发出“扑嘟，扑嘟”的声音，并不断冒出气泡来。一尝，粥或饭并不热，这是为什么呢？把凉粥或饭加热与烧开水是不一样的。虽然水是热的不良导体，对热的传导速度很慢，但水具有很好的流动性，当锅底的水受热时，它就要膨胀，密度减小就上浮，周围的凉水就流过来填补，通过这种对流，就把锅底的热不断地传递到水的各个部分而使水变热。而凉粥或饭既流动性差又不易传导热，所以，当锅底的粥或饭吸热后，温度就很快上升，但却不能很快地向上或四周流动，大量的热就集中在锅底而将锅底的粥烧焦。因热很难传到粥的上面，所以上面的粥仍然是凉的，因此加热凉粥或饭时，要在锅里多加一些水，使粥变稀，增强它的流动性。此外，还要勤搅拌，强制进行对流，这样可以将粥进行均匀加热，过一会就能喝到热腾腾的粥了。高一物理校本课程全文共15页，当前为第11页。高一物理校本课程全文共15页，当前为第12页。冰棍和冰激凌是世界各国人们都喜欢的止渴解暑食品。当你吃到凉甜可口的冰棍和冰激凌时，你是否想过，早期的冰棍和冰激凌是怎样制作出来的呢？高一物理校本课程全文共15页，当前为第12页。我国是冰棍和冰激凌的故乡。早在3000年以前，我国就有用冰解暑的记载。后来皇宫里就有了用奶和糖制成的冰棍。到了元世祖忽必烈时代（大约700多年前），皇宫里又有了类似现在冰激凌的食品，叫做冰酪。那时，元朝统治者禁止王室以外的人制作冰酪。直到意大利旅行家马可·波罗离华回国前，元世祖才让人把这种珍品的制作方法教给他。马可·波罗回去后，又把这种制作方法传给了意大利王室，意大利王室把这种方法保密了约300年，到1533年，法国国王和意大利人结婚以后，制作冰酪的方法才由意大利传入法国。1777年美国纽约大街上才有了冰激凌广告。我国古代劳动人民的解暑食品是冰核。直到清代，每当盛夏到来之际，北京大街上还有人买冬天入窖保存下来的天然冰块冰核。大约在1935年，北京有人想出了“绝招”：先把天然冰放进一个大木桶里，加入适量的食盐，这样的木桶就成了一个“土冷冻室”。再准备许多圆柱形小铁筒，每个小铁筒里都装满加了香料和糖的水，并插上一根木棍。然后把一个个装满糖水的小铁筒放进“土冷冻室”大木桶里，封闭起来冷冻。经过半小时后，小铁筒里的糖水就冻结成了冰棍。由于这种解暑食品很受顾客的欢迎，所以很快就在前门大街出现了专售冰棍的商店。为什么把食盐放到天然冰里混合后能使水结冰呢？这是因为许多纯净物质一旦掺入杂质，它的凝固点就会降低。放在大木桶里的天然冰，加入适量的食盐，就会因凝固点降低而融解；冰融解时要从小铁筒里的水中吸热，小铁筒的水就会放热冻结成冰。这就是制作冰棍的道理。当然，在现代，人们已经能用各种先进的制冷设备来制造冰棍和冰激凌等冷食了。冰屋中的物理现象在北极圈内，有取之不尽的冰，又有用之不竭的水。每当冬天到来之前，爱斯基摩人都要建造冰屋。他们就地取材，先把冰加工成一块块规则的长方体，这就是“砖”；用水作为“泥”。材料准备好以后，他们在选择好的地方，泼上一些水，垒上一些冰块，再泼一些水，再垒一些冰块；前边不断地垒着，后边不断地冻结着，垒完的房屋就成为一个冻结成整体的冰屋。这种房屋很结实，被誉为爱斯基摩人的令人羡慕的艺术杰作。高一物理校本课程全文共15页，当前为第13页。爱斯基摩人的冰屋是怎样起到保暖防寒作用的呢？高一物理校本课程全文共15页，当前为第13页。首先，由于冰屋结实不透风，能够把寒风拒之屋外，所以住在冰屋里的人，可以免受寒风的袭击。其次，冰是