学科教学基本要求(高中物理)概要

第一单元 直线运动学习要求一、学习内容1．质点 物理模型2．路程 位移 平均速度 瞬时速度 加速度3．匀变速直线运动的规律4．自由落体运动 竖直上抛运动5．运动的合成与分解6．伽利略对落体运动的研究7．学生实验：（1）用DIS测定位移和速度（2）用DIS测定加速度二、学习要求 1．理解质点，物理模型：理解质点的概念，知道物理模型的作用和特点，知道建立物理模型的条件，能指出物理模型和实际物体的区别。 2．理解路程，位移，平均速度，瞬时速度，加速度：记住它们的符号和单位还能指出它们的矢量还是标量。认识路程与位移、时间与时刻、平均速度与瞬时速度、速度与加速度之间的联系与区别。 3．掌握匀变速直线运动的规律：能运用匀变速直线运动的公式和图象求解未知物理量，解决简单的匀变速直线运动文通。 4．理解自由落体运动：知道重力加速度的大小和方向，理解自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动，能运用匀变速直线运动规律解决自由落体问题，理解竖直上抛运动：理解竖直上抛运动的性质，能运用匀变速直线运动规律解决竖直上抛运动问题。 5．理解运动的合成与分解：理解运动的合成与分解，能用运动合成与分解的方法处理初速不为零的匀变速直线运动文通。 6．知道伽利略对落体运动的研究：知道伽利略对落体运动的研究概括，感受伽利略研究落体运动的基本方法和主要贡献。 7．知道DIS的含义、特点及DIS实验的主要器件，学会用DIS测定位移、速度、加速度。说明：（1）关于“运动的合成与分解“的学习，本单元仅限于讨论相对于同一参照系的直线运动。（2）不要求学习和讨论“打点计时器”。（3）不要求学习和讨论匀变速直线运动的位移-时间图象。第二单元 力和物体的平衡学习要求一、学习内容 1．形变 弹力 2．滑动摩擦力 静摩擦力 3．互成角度两力的合成 力的分解 平行四边形定则 4．共点力的平衡 5．力矩 有固定转动轴的物体的平衡 6．学生实验： （1）研究共点力的合成 （2）研究有固定转动轴的物体的平衡条件二、学习要求 1．知道变形，弹力：知道形变，知道弹性形变是产生弹力的原因，能根据弹性形变判断弹力的方向，知道在弹性限度内，形变越大，弹力越大。 2．理解滑动摩擦力：知道产生滑动摩擦力的条件，能判断滑动摩擦力的方向，理解动摩擦因数，会用滑动摩擦力公式进行计算。知道静摩擦力：知道静摩擦力和最大静摩擦力，能判断静摩擦力的方向，能根据力的平衡条件求静摩擦力的大小。 3．理解互成角度两力的合成，理解力的分解：理解力的合成与分解的概念，领会等效替代的思想。理解平行四边形定则：会用作图法求解合力或分力，会用直角三角形知识进行计算。 4．理解共点力的平衡：理解物体的平衡，理解共点力的平衡条件，能用共点力的平衡条件求解有关未知量。 5．理解力矩，理解有固定转动轴的物体的平衡：理解力矩的概念，知道转动平衡状态，能用有固定转动轴的物体的平衡条件求解有关未知量。 6．（1）学会研究共点力的合成：知道实验目的和器材，学会用橡皮筋等简单器材研究两个分力与合力的关系，能通过实验测出合力的大小和方向。 （2）学会研究有固定转动轴的物体的平衡条件：知道实验目的和器材，学会用力矩盘通过实验探究有固定转动轴的物体的平衡条件。说明：不要求学习胡克定律及进行相关计算。关于静摩擦力不涉及静摩擦因数。在应用平行四边形定则时，限于用作图法或直角三角形知识求解，不要求运用一般三角形的边角关系求解。不要求学习一般物体的平衡条件，不要求把共点力的平衡条件和有固定转动轴的物体的平衡条件联立求解。讨论有固定转动轴的物体的平衡必须“确有”一个固定转动轴，不要求把任意点作为固定转动轴。第三单元 力和物体运动的变化学习要求学习内容牛顿第一定律牛顿第二定律国际单位制牛顿定律的应用牛顿对科学的贡献 经典力学的局限性学习要求1．理解牛顿第一定律：理解惯性，知道惯性是一切物体固有的属性，质量是惯性大小的量度。知道伽利略的理想实验，能用牛顿第一定律和惯性概念解释简单的实际问题。2．掌握牛顿第二定律：能按照正确的方法和步骤，熟练运用牛顿第二定律，解决相关的动力学问题。3．知道国际单位制：能规范地表达物理量的单位，并能正确进行单位换算。4．通过牛顿定律的应用，认识我国基础建设的巨大成就，激发爱国主义精神。5．知道牛顿对科学的贡献，知道经典力学的局限性：知道牛顿的科学贡献，领略科学家的科学态度和创新精神。知道经典力学的适用范围和局限性。说明：（1）“牛顿第二定律”的应用仅限于单个物体，且物体质量与合外力都不变的情况。两个或两个以上的关联物体的动力学问题仅作选学内容。（2）学生实验“用DIS研究加速度与力的关系和加速度与质量的关系”仅作选学内容。第四单元 相互作用学习要求一、学习内容1．牛顿第三定律2．动量3．动量守恒定律二、学习要求1．理解牛顿第三定律：知道力的作用总是相互的，有作用力必定有反作用力；在较简单的相互作用中能分析作用力和反作用力，并画出示意图，理解牛顿第三定律及其表达式，包括作用力与反作用力的大小、方向、作用线、作用点的关系等。知道作用力与反作用力的性质总是相同的。2．理解动量：知道动量，包括知道它的大小与方向；知道什么是动量的变化量。3．理解动量守恒定律：知道动量守恒的条件，会用动量守恒定律计算两个相互作用物体作用前后的相关物理量。知道反冲运动遵循动量守恒定律，知道火箭发射是一种反冲运动；了解我国火箭事业的巨大成就。说明：（1）动量守恒定律的应用仅限于一维情况，涉及计算仅要求对定律的直接作用，不要求与其他规律综合运用。（2）学生实验“用DIS验证动量守恒定律”鉴于目前条件，仅作为选学要求。第五单元 曲线运动和万有引力学习要求一、学习内容1．平抛运动2．匀速圆周运动3．万有引力定律4．第一宇宙速度 人造地球卫星二、学习要求1．掌握平抛运动：懂得运用分析、类比、综合等方法去研究平抛运动。理解平抛运动可以看是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。会求解平抛运动的下落高度、初速度、水平射程和运动时间等相关未知量。2．理解匀速圆周运动：知道物体做匀速圆周运动的条件。理解匀速圆周运动的线速度，角速度，周期及其相互关系，并能熟练地进行计算；理解向心力、向心加速度；理解向心加速度是描述物体做圆周运动时速度方向变化快慢的物理量，会用公式计算向心加速度的大小；理解向心力在圆周运动中所起的作用，并能解决质点在竖直平面上做圆周运动经最高点和最低点时向心力的分析计算。3．理解万有引力定理：知道卡文迪许扭秤实验，懂得百年艰苦探索的可贵，知道精确测量万有引力衡量的科学意义。知道万有引力，理解万有引力定律，并能进行相关分析和计算。4．理解第一宇宙速度，掌握人造地球卫星：知道第一宇宙速度，了解我国航天事业的发展。了解人造地球卫星的原理及其应用。说明：关于向心力的计算，仅限于由一个力直接提供向心力的情况。学生实验“描绘平抛运动的轨迹”，仅作演示实验要求。第六章 机械能学习要求一、学习内容1．功 功率2．动能 重力势能 弹性势能3．功和能量变化的关系4．机械能守恒定律 机械能守恒定律的应用5．动能定理及其应用6．学生实验：机械能守恒定律二、学习要求1．理解功：理解做功的两个必要因素，理解功的概念及数学表达式，能计算恒力做功。理解功率：理解功率的概念及数学表达式，知道瞬时功率，知道平均功率。理解公式的物理意义，能用它解决功率恒定时，牵引力跟速度大小成反比的问题。2．理解动能：理解动能的概念及数学表达式，能计算物体的动能。理解重力势能：理解重力势能的概念及数学表达式，能计算物体的重力势能。知道弹性势能：知道发生弹性形变的物体具有弹性势能。3．知道功和能量变化的关系：知道在能量相互转化过程中，转化了的能量的多少，可以由做功的多少来确定，知道做功的过程就是物体能量的转化过程，知道功是能量转化的量度。4．掌握机械能守恒定律：理解机械能，理解动能和重力势能的相互转化，领会机械能守恒定律的内容。通过应用机械能守恒定律，解决只有重力做功的情况下物体的功能和重力势能相互转化，且机械能保持不变的简单问题。了解历史上关于“永动机”的争论，懂得在科技研究中尊重事实、遵循科学规律的重要性。5．掌握动能定理：知道动能定理的使用条件，理解动能定理的推导，研究摆球振动时动能与重力势能相互转化的规律，即摆球几乎总是摆置同样的角度。6．学会研究机械能守恒定律：知道实验目的和器材，会设计实验方案，研究摆球振动时动能与重力势能相互转化的规律，即摆球几乎只是摆至同样的高度。说明：对变力做功不作要求：对弹性势能不要求进行计算。第七单元 振动与波动学习要求一、学习内容1．振动 简谐运动2．振幅 周期 频率3．单摆及其振动周期4．机械波的形成 横波 横波的图像 纵波5．波速和波长、频率的关系6．波的叠加 波的干涉 波的衍射7．学生实验：用单摆测定重力加速二、学次要求1．知道振动：知道机械振动的概念。知道机械振动是物体机械运动的一种形式，了解地震常识。理解简谐运动：知道简谐运动是一种理想化模型。通过弹簧振子模型，知道简谐运动的图象及其物理意义，理解物体做简谐运动的条件和特征，能定性地说明回复力的作用。2．理解振幅，周期，频率：理解简谐运动的振幅，理解振动的周期和频率及它们的关系。3．理解单摆及其振动周期。知道将单摆看做简谐振动的条件，理解单摆的周期公式。通过探索单摆的摆动规律，了解物理学家艰辛的探索过程，认识物理学的研究方法。4．知道机械波的形式：知道波是振动的传播。知道机械波及其产生条件。知道波是传递能量的一种形式。理解横波，横波的图象，知道纵波：知道波的形成过程。理解横波的概念，理解横波的图形及其物理意义。知道纵波的概念知道波的图象跟振动图象的区别。5．理解波速和波长、频率的关系：知道波长。理解波速、波长和频率的物理意义以及它们之间的关系。6．知道波的叠加，波的干涉，波的衍射：知道波的叠加现象，知道波的干涉现象及其产生条件。知道波的干涉实质是波的一种特殊的叠加现象，知道干涉图样中加强点、减弱点的振动情况。知道波的衍射现象以及能够观察到明显衍射现象的条件。知道波的衍射是波的特有现象。7．学会用单摆测定重力加速度：知道实验目的和器材，学会对有关物理量测量精度的把握，初步知道有关误差的来源。在实验中养成耐心、细致的学习习惯和一丝不苟的科学态度。说明：对竖直方向的弹簧振子的分析不作要求；不要求对横波图像做复杂的计算和讨论；对波的干涉、衍射，不要求进行定量的讨论。第八单元 内能和气体的性质一、学习内容1．分子 阿伏伽德罗常数2．分子的动能 分子的势能 物体的内能3．能的转化和能量守恒定律4．气体的状态参量 热力学温标5．气体实验定律6．理想气体的状态方程7．学生实验：（1）用DIS研究温度不变时，一定质量气体的压强与体积的关系。（2）用单分子油膜法估测分子的大小。二、学习要求1．知道分子，阿伏伽德罗常数：知道物质是由大量分子组成的；知道分子的大小和质量；知道分子动理论的主要论点。知道阿伏伽德罗数。2．知道分子的动能，分子的势能，物体的内能：知道分子有不断做无规则运动的动能。知道分子的动能跟温度有关，知道分子有势能。知道分子的势能跟物体体积有关，知道物体的内能是所有分子的动能和势能的总和。知道物体的内能跟温度和体积有关。知道做功和热传递是改变物体内能的两种方式。在学习内能时，能联系热机、冰箱、空调等技术在社会、生活中的应用。认识物理学与技术、社会的关系。3．理解能的转化和能量守恒定律：理解能的转化和能量守恒定律及其重要意义，能用实例说明机械能、内能、光能、核能、化学能、生物能等能量之间的转化。知道新能源（风能、水能、太阳能、潮汐能等）的开发和利用。知道功是能量变化的量度。4．知道气体的状态参量：知道气体的状态和状态参量：体积、温度、压强。会计算气体的压强。知道热力学温标：知道热力学温标，知道绝对零度的意义，知道热力学温标与摄氏温标间的关系。5．理解气体实验定律：玻意耳定律、查理定律和盖·吕萨克定律。知道气体定律在技术和社会中的简单应用。知道、、图象。6．掌握理想气体的状态方程：知道理想气体。掌握理解气体的状态方程，能运用理想气体的状态方程进行相关的计算。在学习理想气体的状态方程时，可从任意两个气体实验定律出发，通过理论推导得出，以学会运用推理的方法。7．（1）学会用DIS研究温度不变时，一定质量气体的压强与体积的关系：知道实验目的和器材，会通过观察、分析、讨论，用归纳法与控制变量法得出玻意耳定律。（2）学会用油膜法去估测分子的大小：知道实验目的和器材，通过实验探究，学会利用单层分子形成的油膜估测分子直径，并且认识建立物理模型在间接测量方法中的重要作用。说明：（1）关于能的转化和能力守恒定律，只要求定性讨论各种能力之间的转化和守恒，不要求应用能量守恒定律进行定量计算。（2）气体实验定律的应用，只涉及质量不变的单一气体。（3）理想气体的状态方程的应用，只限于每一容器内气体质量不变的情况，且计算不要过于复杂，不要求、、图象的转换。（4）学生实验“用DIS研究温度不变时，一定质量的气体的压强与体积的关系”按目前条件，仅作为演示要求。（5）学生实验“研究压强不变时，一定质量气体体积与温度的关系”，仅作选学要求。第九单元 电场学习要求一、学习内容1．电荷量 基元电荷 电荷守恒定律2．电荷间的相互作用 真空中的库仑定律3．电场4．电场强度 电场线 匀强电场5．电势能6．电势 电势差7．电场力做功与电势差的关系8．匀强电场中电势差与电场强度的关系9．带电粒子在电场中的运动二、学习要求1知道电荷量，基元电荷，电荷守恒定律：知道电荷量的概念。知道基元电荷。知道电荷总量是守恒的。2理解电荷间相互作用：知道两种电荷，理解电荷间的相互作用。理解真空中的库仑定律：知道点电荷的概念，理解真空中库仑定律的含义以及其公式的表达，知道静电力常量。通过真空中库仑定律跟万有引力定律的比较，认识“类比”的科学方法。3.知道电场：知道电荷间的相互作用是通过电场发生的。知道电场是电荷周围空间存在的一种物质。知道电场可以叠加。4.理解电场强度：理解电场强度的概念及其定义式。认识用比值定义物理量的方法。知道电场强度是描述电场的力的性质的物理量。理解点电荷的电场强度计算式。理解电场线：知道电场线可以形象的表示电场的方向和强弱，从而感悟建立物理模型的研究方法，理解匀强电场：理解匀强电场的特点。5.理解电势能：理解电势能的概念。6.理解电势：理解电势的概念。知道沿电场线方向电势逐点降低。理解电势差：理解电势差的概念及其定义式，知道电势和电势差的关系，知道电势差的值与零电势的选择无关。7.理解电场力做功和与电势差的关系：理解电场力对电荷做的功跟电荷量，电势差的关系。8.理解匀强的电场中电场强度与电势差的关系：理解在匀强电场中两点间的电势差跟电场强度的关系。会推导得出其关系式。9.掌握带电粒子在电场中的运动：掌握带电粒子在电场中的运动规律：在电场中加速和在匀强电场中偏转的情况。学会运用猜想，类比，演绎等方法。说明：应用真空中库仑定律解决实际问题时，只限于两个点电荷间的相互作用。学习电场时，可以计算一个点电荷周围的场强，但不要求讨论不在一直线上的电场叠加问题。关于电势能和电势的学习，不要求讨论点电荷电场的电势公式，也不要求讨论点电荷电场中电势的正负问题。带电粒子在电场中的运动，仅限于带电粒子的初速度平行于或垂直于电场方向的情况。有关带电体在电场中运动的计算问题，限于仅受电场力作用的情况。学生实验“用DIS描绘电场的等势线”，因限于目前条件，仅作选学要求。第十单元 电路学习要求一、学习内容1．简单的串联、并联组合电路及其应用2．多用表的使用3．简单的逻辑电路 简单的模块式电路4．电动势5．闭合电路的欧姆定律6．闭合电路中的能量转化7．学生实验：（1）用多用电表测电阻、电流和电压（2）研究简单逻辑电路和组装模块式电路二、学习要求1．掌握简单的串联、并联组合电路及其应用：掌握简单的串联、并联组合电路的基本特点。了解电路在生产、生活中的广泛应用。能解决简单的串联、并联组合电路的分析计算。2．理解多用表的使用：知道多用表的构造及各组件的作用，会用多用表测电阻、电流和电压。3．知道简单的逻辑电路：知道简单的逻辑电路元件：“与”门、“或”门“非”门的基本功能。知道简单的模块式电路：知道简单的模块式电路是有传感器、控制器和执行器三部分组成的。4．知道电动势：知道电源的电动势由电源本身性质决定。通过对化学电源的了解，懂得回收废干电池对保护环境的重要性。5．掌握闭合电路的欧姆定律：掌握闭合电路的欧姆定律及其公式。掌握端电压随外电阻变化的规律。能熟练地应用闭合电路的欧姆定律，解决简单电路的分析计算。6．理解闭合电路中的能量转化：理解闭合电路中的能量转化关系。7．（1）学会用多用表测电阻、电流和电压：知道实验目的和器材，会选择量程，会正确测量和读数。（2）学会研究简单逻辑电路和组装模块式电路：知道实验目的和器材，初步学会设计研究简单逻辑电路的方案。知道组装用的模块功能。初步学会设计、组装调试模块式电路。说明：串、并联电路性质的运用，只限于串、并联关系易于分析的电路。在解决电路的问题时，不涉及电表内阻对电路的影响（电流表的内阻视为零，电压表的内阻视为无穷大）。运用闭合电路的欧姆定律解题时，只限于含一个电源的闭合电路。不要求计算闭合电路中的能量转换。学生实验“用DIS测定电源电动势和内电阻”，仅作选学要求。学生实验“研究简单逻辑电路和组装模块式电路”，限于目前条件，仅作为演示实验。第十一单元 磁场学习要求一、学习内容1．磁场 磁场对流的作用2．左手定则3．磁感应强度 磁通量4．安培力5．洛伦兹力6．学生实验：测定直流电动机的效率二、学习要求1．知道磁场，磁场对电流的作用：知道磁场，知道电流周围存在磁场。知道磁场对电流有力的作用。知道磁感线，知道几种典型的磁感线分布。知道磁感线与电场线的区别，会用安培定律。2．理解左手定则：会用左手定则判断磁场对电流作用力的方向。3．理解磁感线强度，磁通量：理解磁感应强度的概念及其定义式，记住磁感应强度的单位：特（T）。理解磁通量的概念及定义式，记住磁通量的单位：韦（Wb），知道磁通量与磁感应强度的关系。认识用比值定义物理量的方法。4．理解安培力：理解安培力的概念，会用安培力公式进行相关计算。了解我国磁浮列车的建设成就，感悟我国经济建设的巨大成就。5．理解洛仑磁力：知道洛仑磁力是磁场对运动电荷的作用力。理解洛仑磁力大小的计算式，会判断洛仑磁力的方向。6．学会测定直流电动机的效率：知道实验目的的和器材，会按照实验目的、实验步骤，独立完成实验测量。除了测定直流电动机在正常工作条件下的效率外，还可以另设方案，探究影响直流电动机效率的因素。说明：安培力的计算仅限于电流I与磁感应强度B互相垂直的情况。关于洛仑磁力的学习，只要求讨论运动电荷的速度与磁感应强度的方向垂直或平行的情况。而且不涉及洛仑磁力与其他物理规律结合的综合运用问题。第十二单元 电磁感应学习要求一、学习内容1．电磁感应现象2．感应电流产生的条件3．导体切割磁感线时感应电流的方向——右手定则4．导体切割磁感线时感应电动势的大小5．楞次定律6．法拉第电磁感应定律7．学生实验：（1）感应电流的产生（2）感应电流方向判定（楞次定律）二、学习要求1．知道电磁感应现象：了解电磁感应现象的发生过程。2．理解感应电流产生的条件：会用实验探究感应电流产生的条件，在探究中能适当运用猜想、假设、归纳等方法。3．理解导体切割磁感线时感应电流的方向——右手定则：会用右手定则判断导体切割磁感线时，感应电流的方向。4．理解导体切割磁感线时感应电动势的大小：理解导体切割磁感线时产生感应电动势的大小的表达式。5．掌握楞次定律：掌握楞次定律的内容，会用楞次定律判断感应电流方向；会用实验研究楞次定律。6．掌握法拉第电磁感应定律：掌握法拉第电磁感应定律的内容，能将电磁感应规律与欧姆定律、安培力公式结合起来进行简单的综合运用，学会运用分析、综合、类比等方法。能初步应用电磁感应原理说明生活与技术的有关现象，从法拉第的发现到信息化时代的发展历程中感悟科学技术是社会生产力发展的动力。7．（1）学会研究感应电流的产生：知道实验目的和器材，会根据提供器材设计观察实验，得出只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生的结论。（2）学会设计感应电流方向的判定实验：知道实验目的和器材，会设计记录表格和操作步骤，通过实验，归纳得出判定感应电流方向的规律性表述。说明：导体切割磁感线产生的感应电动势的计算，仅限于B、L、v三者相互垂直的简单情况。第十三单元 交流电、电磁波和光的本性学习要求一、学习内容1．交流电的产生 交流电的特征 交流电的图象2．理想变压器 高压输电3．电磁场 电磁波4．电磁波谱及其应用5．光的折射定律6．光的干涉 光的衍射7．光的电磁说8．光电效应 光子说9．光的波粒二象性10．学生实验：用针插法测定玻璃的折射率二、学习要求1．知道交流电的产生：知道交流电及其产生。理解交流电的特征：理解表征交流电特征的几个基本物理量。理解交流电的图象：理解交流电电压随时间变化的图象。2．理解理想变压器：知道理想变压器的基本结构。理解输入电压与输出电压、