德国卡尔斯鲁厄物理课程简介
陈敏华
（浙江省绍兴县柯桥中学，浙江绍兴 312030）
The Karlsruhe Physics Course
Chen Minhua
1．引言
1888年，著名物理学家赫兹在德国卡尔斯鲁厄大学发现了电磁波。卡尔斯鲁厄物理课程（Der Karlsruher Physikkurs，简称KPK）就是在这所大学的物理教学研究所产生的。最早主持这一课程开发规划的是福尔克(G.Falk)教授,而福尔克在这方面所做工作的理论基础是吉布斯的热力学理论。福尔克去世后，这一课程的开发工作由他的同事赫尔曼（F.Herrmann）教授主持。作为卡尔斯鲁厄物理课程的一部分，为初级中学学生用的物理课程在上世纪九十年代就已正式在德国出版。到目前为止，已有近万名德国学生使用了这一课程。除此之外，他们还开发了大学水平的物理课程，并正在开发为高级中学学生用的物理课程。本文所介绍的内容主要是为初级中学学生用的物理课程，它的中文版已由上海教育出版社出版。他们所开发的任何水平的物理课程，其课程结构是相同的。
2.课程结构
2.1实物型物理量
传统的物理教学把力学作为中心内容：对于一个物理问题，如果它能在力学方面得到解释，那么就认为我们对这个问题至少大体上理解了。从而，宇宙就被描述为组成它的粒子（质点）和这些粒子间的相互作用。这种图像通常叫做宇宙的原子图像。
然而，过多地强调上述原子图像会妨碍我们对近代物理的理解。量子力学中的基本物理量是能量、动量、角动量、电量等。这些量不同于牛顿力学中描述质点运动规律的物理量（如速度、力等）。当然，在牛顿力学中也出现能量、动量、角动量，但它们仅仅在计算上起方便的作用，而并不是基本物理量。在牛顿力学中，基本的物理量是位移、速度、质量和力；而动量只不过是质量和速度的乘积的别名，能量只不过是质点运动的一个恒量。在量子力学中，对能量和动量的处理就大不相同了。这可以由以下事实加以说明：能量和动量可以量子化，而那些在牛顿力学中构成能量和动量的物理量（如速度和力）却不可以量子化。
量子力学中的基本物理量跟热力学中的广延量（extensive quantity）具有类似的性质。这些量有一个共同的特点：它们都可以被看作是包含在一个物理系统中，并能从一个系统流到另一个系统。因此，它们都可以被描述为一种“实
物”。由此，我们把它们叫做实物型物理量（substance-like quantity）[1]。实物型物理量还包括熵，虽然这个量是半守恒的，而其他实物型物理量都是守恒的。因此，实物型量未必一定是守恒的。然而，任何守恒量一定是实物型的。实物型物理量也不一定是标量，如动量和角动量都是矢量。
因此，物理学中的广延量，如能量、动量、角动量、电量、物质的量和熵，在经典物理和现代物理中都扮演着基本的角色。
2.2能量和能量携带者
既然能量、动量、电量和熵都是实物型物理量，这些量就可以被看作包含在一个物理系统中，并能从一个系统流到另一个系统。
由此可知，电学过程实质上是能量E和能量携带者电量在电势差作用下的流动，它们的流动形成能流I E和电流I Q；力学过程实质上是能量E和能量携带者动量在力势（mechanical potential）[2]差作用下的流动,它们的流动形成能流和动量流（momentum current）[3]；热学过程实质上是能量E和能量携带者熵在热势热势（thermal potential）[4]差作用下的流动，它们的流动形成能流和熵流；化学过程实质上是能量E和能量携带者物质的量在化学势差的作用下的流动，它们的流动形成能流和物质流。因而，一个物理学分支学科的知识为其他分支学科（包括化学和生物学）提供了一种类比（analogy）方法。
相同的规律和结构重复出现在电学、力学、热学和化学中，也不同程度地出现在光学、声学和电子学中。这些普遍的规律我们只需学习一次。利用这一结构开发的课程可以达到使物理教学更现代化和精简化的目的。
3.课程特色
KPK以实物型量为中心概念，用实物型量的流来构建整个课程结构。用这种结构建立起来的物理课程至少具有以下特色：
3.1有利于培养学生的系统思维（systems thinking）能力。
某个实物型量必定属于空间某一区域的，即属于某一系统的。系统具有一定的边界。实物型物理量通过系统的边界流动。我们可以说“一个系统具有较多或较少的能量”，但不能说“一个系统具有较多或较少的温度”。我们也可以说“一个系统没有电量或没有动量”，但不能说“一个系统没有电势或速度”。我们也不能说“力可以使物体产生加速度”，因为加速度不是实物型量。而这种类似的错误说法在传统的物理课程中经常能看到。这是因为，传统的物理课程在强调“研究对象”时没有关注它的边界，也没有把实物型物理量和其他量区分开来。
用系统思维的方法所产生的物理图像是局域的、完整的，因而更符合实际。在物理学的其他分支学科中都有相应的实物型量。因此，我们同样可以用系统的方法来分析物理学其他分支学科中的现象。
实物型物理量的概念也有利于我们将系统动力学模型工具（system dynamics modeling tool）（如美国的Stella、Dynamo、ithink，挪威的
Powersim等软件）作为重要的学习工具应用于物理教学中。这里因篇幅有限不作具体介绍。
3.2有利于学生对知识进行类比和迁移。
根据上面所给出的KPK课程结构我们很容易知道，对于不同的物理过程（力的过程、电的过程、热的过程等），我们可以根据不同过程中相应的实物型物理量的增加、减少和流动来写出相同形式的表达式。这样，仅仅一个物理学分支学科的知识就已经给我们提供了一个描述其他分支学科（以及化学）的类比方法。只要学生掌握了某一分支学科的规律和结构，他们就可以通过类比将这种规律和结构迁移到其他分支学科中。
在传统的物理课程中，只有电学具有这种以实物型物理量的流所形成的结构。因此，我们需要对力学、热学等分支学科的课程结构进行改革。KPK在这方面作了有益的尝试。
KPK从动量开始展开对力学现象的分析。动量在力学中扮演着和电学中的电量相同的角色。在KPK的力学课程中，有和电学课程中相似的概念，如动量流、动量流路、动量导体和动量绝缘体。在动量导体中，只要有速度差，动量就能从一个物体流到另一个物体，形成动量流。弹簧不但能测出动量流的大小，还能显示动量流的方向。
在电学中，电源能使电量从低电势流到高电势。这正象水泵能使水从低压处流到高压处。因此，在KPK中我们把电源又叫做电泵。同样，在力学中也存在这样一种泵，这种泵叫做动量泵（momentum pump）。汽车中的发动机就是动量泵。
在KPK中，用同样的结构展示了比较难学的转动现象。由于已经有了描述直线运动的规律，用类比的方法来研究转动现象就能节省许多工作。当然，角动量这一实物型物理量能在一定条件下从角速度大的系统流到角速度小的系统。如果要让角动量从角速度小的系统流到角速度大的系统，就必须有角动量泵。
和在力学中一样，KPK从熵开始展开对热学现象的分析。大家都知道，熵是一个难以理解的概念。正因为这个原因，熵在中学物理课程中是一个被回避的概念。在中学物理课程中，即使出现熵这个概念，也只简单地作一介绍，没有把它作为一个中心概念来处理。在KPK中，既没有用克劳修斯的方法来引入熵，也没有用统计的方法来引入熵，而是把熵看成为与热量的日常概念相一致的概念。
在KPK中，熵在热学中扮演着与电量在电学中以及动量在力学中相同的角色。在这里，我们同样可以看到一种能驱动熵和能量流动的热泵(heat pump)。
在KPK中，类似的结构也应用于信息学、化学和近代物理学中。例如，在
化学中，我们也能看到一种能驱动物质的量和能量流动的反应泵（reaction pump）。
3.3有利于消除陈旧的物理概念。
物理学的发展历史是一条错综复杂的道路。尽管存在着更容易到达相同目标的捷径，但我们在教学中还是把这条复杂的道路强加于我们的学生身上[5]。由于当时的历史局限性，物理学中的一些陈旧概念在现在看来已经成为历史的负担。我们应该消除这些陈旧的物理概念。KPK在这方面做了很大的努力。下面略举几例。
（1）用动量流代替力
传统的力学总体上与牛顿所给出的形式相同：超距作用理论。例如，我们在说“物体A作用给物体B一个力”时，我们没有提及在它们之间的介质（如弹簧或场）。
传统的物理课程将力定义为“物体间的相互作用”。学生对这个定义的理解是模糊的。他们不知道这种相互作用的具体内容是什么。
虽然F作为动量流这点几乎在一百年前就被认识了，但这一概念还没有在中学物理课程中建立起来。人们还从来没有认识到这一概念可以被初学者所理解。
KPK明确用动量流来代替传统的力的概念。表1给出了KPK用动量流的语言所表述的牛顿定律。
表1. 用动量流的语言来表述牛顿定律
传统的表述用动量流图像来表述
牛顿第一定律
如果没有力作用在物体上，物
体将保持静止或作匀速直线运动。
如果没有动量流流入
或流出物体，物体的动量
将保持不变。
牛顿第二定律
一个物体的动量的时间变化率
d p/dt等于作用在物体上的力F：
F=d p/dt
一个物体的动量的时
间变化率d p/dt等于流入
这个物体的动量流F：
F=d p/dt
牛顿第三定律
如果物体A将力F作用在物体B
上，则物体B将大小相等、方向相反
的力－F作用在物体A上。
如果动量流从物体A
流出，并流入物体B，则
从A流出的动量流强度和
流入B的动量流强度相
同。
根据F=d p/dt，我们可以说力等于动量流；但我们不能说力就是动量流。力和动量流还是有区别的。例如，人在太空中和坐在椅子上这两种情况中，受的合外力都为零，但在这两种情况中的感觉是不同的。在太空中没有合力作用在人体上，也没有动量流过人体；而在椅子上虽然没有合力作用在人体上，但有动量流过人体，因而人能感觉到动量的流动。其实，我们能感觉到的不是力，而是动量流。如果我们不引入动量流的概念，学生就会对一些常见的力学
现象感到疑惑。
（2）用能量携带者代替能量形态
将能量分成不同形态的能量发生在十九世纪中期，那时能量的概念刚产生。“能量形态”这一名词常与静止能、动能、热能、重力能、结合能、辐射能、弹性能、势能、电能、化学能、原子核能等大量不同的名称一起使用。细心的学生当他想弄清楚包含在蓄电池中的能量是电能还是化学能时当然会感到困惑。
现在我们知道，能量总与至少一个别的实物型物理量同时流动。在所谓的“能量转换器”中，能量实际上并没有转换。正确的说法是，与能量一起流动的其他实物型物理量在这种装置中转变了。能量通常在几个能量携带者之间多次传递。图1是KPK用一种把能量和能量携带者分开的能流图来表示能量从水力发电厂传到灯泡的情形。
图1. 能量在传输过程中，其携带者变换了三次。
在这种图像中，能量不是从一种形式转换成另一种形式，而是改变了它的携带者。这样，我们就得到了一个严格有效的、简单而容易的、甚至能在初等水平的学生中介绍的关于能量传递过程的图像。
4.结束语
物理课程的现代化需要我们不断为之努力。从某种程度上说，以前物理教学工作者忽视了这个任务，因而就积累了这种改革的需要。卡尔斯鲁厄物理课程就是这种改革的一个例子。KPK的课程结构是全新的。它以实物型量为中心概念，用实物型量的流来构建整个课程结构。这样，它不但把物理学各分支学科综合在这个统一的结构内，而且还把化学、信息学和近代物理的部分内容整合在这一结构中。体现在这一结构中的一些新概念（如动量流、熵流、能量携带者等）使我们能够以一种新的眼光来看待传统的物理课程的不足，从而坚定进行物理课程改革的信心。我们相信，KPK所包含的物理思想和课程结构将被我们所吸收和消化，从而来推进我国的物理课程改革。
参考文献
[1]G.Falk(1968). Theoretische physik, Vol.2, Thermodynamik (Berlin:Springer)
[2]F.Herrmann and G.B.Schmid(1985). Analogy between mechanics and electricity, Eur.J.Phys.6,16-21
[3]F.Herrmann and G.B.Schmid(1984). Statics in the momentum current picture, Am.J.Phys. 52,146-152
[4]H.Fuchs(1987). Entropy in the teaching of introductory thermodynamics, Am.J.Phys. 55, 215-219
[5] F.Herrmann and G.Job(1996). The historical burden on scienti?c knowledge, Eur.J.Phys. 17,159-163
作者简介：陈敏华／浙江省绍兴县柯桥中学副校长、正高级教师，华东师范大学博士生（浙江312020）
（此文发表在中国教育学会物理教学专业委员会会刊《物理教师》2008年第5期，苏州大学出版）
物理课程标准 一、科学内容 科学内容包括物质、运动与相互作用、能量三大主题。为了便于广大师生复习，结合我校教学情况，将科学内容的目标要求整合细化为18个知识板块，按照课本教学需求具体学习如下： 第一章：机械运动（4．物体的运动） (1)知道机械运动，能用实例说明机械运动的相对性。 (2)会根据生活经验粗略估测时间，会用钟表、秒表测量时间，会根据生活经验粗略估测长度，会用刻度尺测量长度，能正确读数。 (3)能用速度描述物体运动的快慢，能通过实验测量物体运动的速度。 (4)能用速度公式进行简单计算，知道匀速直线运动和变速直线运动。 (5)认识匀速直线运动的路程—时间图象和速度—时间图象。 第二章：声现象（1．声现象） (1)通过实验探究，初步认识声产生和传播的条件。 (2)了解乐音的特性。 (3)了解防治噪声的途径。 (4)了解现代技术中与声有关的应用，如超声波、次声波在现代技术中的简单应用等。 第三章：物态变化（11．物态变化） (1)能说出生活环境中常见的温度值。了解液体温度计的工作原理，会测量温度。 (2)能区别固、液、气三种物态，能描述这三种物态的基本特征。 (3)经历物态变化的实验探究过程，知道物质的熔点、凝固点和沸点。 (4)了解物态变化过程中的吸热和放热现象，用物态变化的知识说明自然界和生活中的有关现象。 (5)能用水的三态变化解释自然界中的一些水循环现象，有节约用水的意识。 第四、五章：光现象、透镜及其应用（2．光现象） (1)通过实验，探究光在同种均匀介质中是沿直线传播的。 (2)通过实验，探究并了解光的反射定律。了解什么是镜面反射和漫反射。 (3)通过实验，探究平面镜成像时像与物的关系，知道平面镜成像的特点及
《大学物理B(2)》课程教学大纲一、课程基本信息
第5章：真空中的静电场 课程内容： 1、电荷和电场库仑定律 2、电场强度场强的叠加原理连续分布电荷的场强 3、电场线电通量高斯定理高斯定理的应用 4、静电场力做功电势能电势电势差电势的叠加原理场强与电势的关系※ 5、电偶极子 6. 电流和电流密度欧姆定律电动势 基本要求： 1、掌握电场强度和电势的概念以及场的叠加原理。 2、掌握用叠加原理计算简单的典型的场源所产生的电场强度和电势。 3、理解高斯定理和环路定律，能熟练地用高斯定理求具有特殊对称性分布电荷的场强。 4、掌握电场力的功与电势差和移动电荷之间的关系。 5、理解电场是保守力场。 6、掌握电势与场强的积分关系。 7、了解解电场线、等势面的概念。 8、了解场强和电势梯度的关系。 9、了解电偶极子，电偶极矩的概念。 10、理解电流、电流密度、电动势的概念。 11、掌握欧姆定律 本章重点： 1、电场强度和电势的概念、场的叠加原理。 2、掌握高斯定理和环路定律的应用 3、会计算电场力的功。 4、电流密度、欧姆定律 本章难点： 1、利用叠加原理计算简单的典型的场源所产生的电场强度和电势。 2、用高斯定理求具有特殊对称性分布电荷的场强。 模块分类及要求:
※第6章：静电场中的导体和电介质 课程内容： 1、静电场中的导体 2、静电场中的电介质 3、电位移有电介质时的高斯定理 4、电容电容器 5、静电场的能量能量密度 6、静电的应用 基本要求： 1、理解导体静电平衡条件及导体表面电荷分布。 2、掌握电容的定义及其物理意义，能计算平板、球、圆柱形电容器的电容。 3、了解电介质极化的微观解释和极化强度矢量。 4、理解电介质中的高斯定理和各向同性介质中电位移与电场强度的关
初中物理新课标与传统教学大纲的区别传统初中物理教科书编写的基本理念是从物理学科本身出发，重点关注物理学中有哪些主要内容，物理学的学科体系和教学的逻辑结构。编写者首先想到的往往是哪些知识是所谓的主干知识，哪些知识是初中学生应该学习的，哪些能力是应该训练的。在这种思维模式下设计出的物理课堂，对学生这个学习的主体往往关注不够。而课程标准实验教科书，依据《课程标准》不再单纯地依据物理学本身的内容，结构为出发点而是首先考虑如何提高公民的科学素质，着眼于学生的发展，因此有些在物理学中是十分重要的内容。在新教科书中可能并不强调。有些并不属于物理学的内容，在课程中却又安排在十分显然的位置。有些在物理学中通常认为很重要的能力，例如演绎能力，新课程并不强调。其编写的宗旨定位在以物理学的内容作为素材，使学生获得终身学习的兴趣，习惯及一定的学习能力，帮助学生树立科学的价值观，而不是向学生全面介绍物理学。下面以光的反射和折射为例就课程标准实验教科书与传统教科书作一对比分析。 一、降低要求的知识点。 1、“理解光的反射定律”降低为“了解光的反射规律” 从课标与大纲的角度看，层次降低了，由“理解”降低为“了解”，从光的反射内容上看，由“定律”降为“规律”，课程标准实验教科书，强调的是探究活动，而对于反射规律的表述则是“在反射现象中，反射角等于入射角。”这种表述，并没有提及反射光线与入射光线和法线是否共面，也没有提及反射光线与入射光线分居法线的两侧，尽管这
样的表述并不完整，但是由于初中生并不会遇到不“共面”的物理情境，所以这种处理丝毫不会妨碍学生对反射规律的应用，这种处理抓住了光在反射时最突出的特征，学生很好理解和记忆。 2、“知道凸透镜成放大，缩小的实像和成虚像的条件”降为“知道凸透镜成像的规律”。 凸透镜成像规律是初中光学的重点，传统教科书对凸透镜成像规律提出的是具体的量的把握要求，而课程标准实验教材重在学生的探究活动对凸透镜成像规律的结论，没有作硬性规定，学生重在探究对规律有定性的整体的了解即可，这种了解完全能够应付对凸透镜应用的需要。能够使学生从繁重、枯燥的题海练习中解放出来，让学生全部的精力投入到探究知识，联系生活的丰富多彩的活动中去，当然这个变化所引起的学生练习和习题变化是较大的。 3、将“知道平面镜成像特点”改为“探究平面镜成像时像与物的关系。课程标准实验教科书虽然没有强调“知道平面镜成像特点”但是有“通过实验探究平面镜成像时，像与物的关系”其区别在于对生活中这一现象，要经过学生自己的实验探究去澄清头脑中的潜科学概念和验证这一现象特点的猜想，重在探究平面镜成像“像物等大”“像物等距”两个特点的过程，对于平面镜成像的规律，课标中并没有提出“知道”，“理解”等终结性的要求，也就是说允许学生的探究不完整。 二、有增有删的知识点 1、删减了“知道凸透镜的焦点，焦距和主光轴”凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用由“知道”层次升为“认识”层次，删减了“知道凸透
《大学物理A》课程教学大纲 课程编号：90902008 学时：96 学分：6 适用专业：材料成型及控制工程、电气工程及其自动化、机械电子工程、机械设计制造及其自动化、电子信息工程、通信工程 开课部门：基础教学部 一、课程的性质与任务 大学物理课程是我校工科专业的一门专业基础课，具有实验性强的特点。通过本课程的学习，使学生对物理学的基本概念、基本理论和基本方法有比较系统的认识和正确的理解，为进一步学习打下坚实的基础。在大学物理课程的各个教学环节中，都应在传授知识的同时，注重学生分析问题和解决问题能力的培养，注重学生探索精神和创新意识的培养，努力实现学生知识、能力、素质的协调发展。 三、实践教学的基本要求
2.实践教学要求 实践教学具体要求见《大学物理实验大纲》。 四、课程的基本教学内容及要求 第一章质点力学 1. 教学内容 （1）质点运动的描述 （2）牛顿运动定律； （3）功和能机械能守恒定律； （4）冲量和动量动量守恒定律； （5）力矩和角动量角动量守恒定律。 2．重点与难点 重点：质点运动的描述、牛顿运动定律及其应用、动量定理、动能定理、机械能定理、机械能守恒定律、动量守恒定律和角动量守恒定律。
难点：牛顿运动定律和三个守恒定律及其成立条件 3.课程教学要求 教学中要通过把质点力学的研究对象抽象为理想模型，逐步使学生学会建立模型的科学研究方法。应注意1.质点力学中除角动量部分外绝大多数概念学生在中学阶段已有接触，故教学中展开应适度，以避免重复；2.学习矢量运算、微积分运算等方法在物理学中的应用。3.可简要说明守恒定律与对称性的相互关系及其在物理学中的地位。 使学生掌握描述质点运动的基本物理量：位置矢量、位移、速度和加速度的概念，理解它们具有的矢量性、相对性和瞬时性，能用求导方法由已知的运动方程求速度和加速度；掌握牛顿运动定律的内容及应用；掌握质点的动能和动能定理，理解保守力和势能的概念，理解系统的机械能定理及其应用，掌握机械能守恒定律及适用条件与应用；理解冲量的概念，掌握动量定理、动量守恒定律及适用条件与应用；了解力矩和角动量的概念，理解角动量守恒定律及应用。 第二章刚体力学基础 1.教学内容 （1）刚体定轴转动的运动学描述； （2）刚体定轴转动的动力学描述； （3）刚体定轴转动的机械能守恒； （4）刚体定轴转动的角动量守恒。 2．重点与难点 重点：刚体定轴转动的转动定律、机械能守恒定律和角动量守恒定律。 难点：转动定律的应用、机械能守恒的条件和角动量守恒的条件。 3. 课程教学要求 教学中要通过把刚体力学的研究对象抽象为理想模型，逐步使学生学会建立模型的科学研究方法。教学过程中应注意1.刚体力学中除刚体外绝大多数概念学生在中学阶段已有接触，故教学中展开应适度，以避免重复；2.学习矢量运算、微积分运算等方法在物理学中的应用。 使学生理解转动惯量的物理意义，了解平行轴定理的内涵，掌握刚体定轴转动的转动定律及应用；了解力矩的功的计算，掌握刚体定轴转动的机械能守恒定律及应用；理解刚体定轴转动的角动量守恒定律。 第三章机械振动 1.教学内容 （1）简谐运动的运动学描述； （2）简谐运动的动力学方程和能量； （3）简谐运动的合成。 2.重点与难点 重点：简谐运动的运动学描述。 难点：简谐运动的动力学方程。 3.课程教学要求 教学中应强调简谐运动的描述特点及研究方法，突出相位及相位差的物理意义。振动是应用演示手段较为丰富的部分，教学中应充分应用演示实验和多媒体手段阐述旋转矢量法；展示阻尼振动、受迫振动和共振现象、振动的合成。并可鼓励学生自己设计展示物理思想和物理现象的多媒体课件。 使学生掌握简谐运动的概念及其三个特征量的意义，理解简谐运动的动力学特征及能量特征，理解两个同方向、同频率简谐运动的合成问题。
初中物理课程标准 第一部分前言 物理科学作为自然科学的重要分支，不仅对物质文明的进步和人类对自然界认识的深化起了重要的推动作用，而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响。从亚里士多德时代的自然哲学，到牛顿时代的经典力学，直至现代物理中的相对论和量子力学等，都是物理学家科学素质、科学精神以及科学思维的有形体现。 在义务教育阶段，物理课程不仅应该注重科学知识的传授和技能的训练，注重将物理科学的新成就及其对人类文明的影响等纳入课程，而且还应重视对学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识以及科学精神的培养。因此物理课程的构建应注重让学生经历从自然到物理、从生活到物理的认识过程，经历基本的科学探究实践，注重物理学科与其他学科的融合，使学生得到全面发展。 一、课程性质 物理学是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学。 物理学由实验和理论两部分组成。物理学实验是人类认识世界的一种重要活动，是进行科学研究的基础;物理学理论则是人类对自然界最基本、最普遍规律的认识和概括。 义务教育阶段的物理课程要让学生学习初步的物理知识与技能，经历基本的科学探究过程，受到科学态度和科学精神的熏陶;它是以提高全体学生的科学素质、促进学生的全面发展为主要目标的自然科学基础课程。 在义务教育阶段，物理课程的价值主要表现在以下几个方面。 (1)通过从自然、生活到物理的认识过程，激发学生的求知欲，让学生领略自然现象中的美妙与和谐，培养学生终身的探索兴趣。
(2)通过基本知识的学习与技能的训练，让学生初步了解自然界的基本规律，使学生能逐步客观地认识世界、理解世界。 (3)通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度。 (4)通过科学想像与科学推理方法的结合，发展学生的想像力和分析概括 1 能力，使学生养成良好的思维习惯，敢于质疑，勇于创新。 (5)通过展示物理学发展的大体历程，让学生学习一些科学方法和科学家的探索精神，关心科技发展的动态，关注技术应用带来的社会进步和问题，树立正确的科学观。 二、课程基本理念 (一)注重全体学生的发展，改变学科本位的观念 义务教育阶段的物理课程应以提高全体学生的科学素质为主要目标，满足每个学生发展的基本需求，改变学科本位的观念，全面提高公民的科学素质。 (二)从生活走向物理，从物理走向社会 义务教育阶段的物理课程应贴近学生生活，符合学生认知特点，激发并保持学生的学习兴趣，通过探索物理现象，揭示隐藏其中的物理规律，并将其应用于生产生活实际，培养学生终身的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。 (三)注重科学探究，提倡学习方式多样化 物理课程应改变过分强调知识传承的倾向，让学生经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。改革以书本为主、实验为辅的教学模式，提倡多样化的教学方式，鼓励将信息技术渗透于物理教学之中。 (四)注意学科渗透，关心科技发展
《大学物理》（I）教学大纲 <总学时数：48，学分数：3> 一．课程的性质、任务和目的 大学物理课程是理工类大学生一门必修的重要基础课，它为学生学习后继课程和解决实际问题提供了必不可少的物理基础知识及常用的物理方法。在课程学习中，要求以应用为目的，加强与实际应用较多的基础知识和基本方法的训练。通过各个教学环节，使学生具有较完整的物理理论基础和比较熟练的运用物理知识解决实际问题的能力和创新能力。 二．课程基本内容和要求 （一）质点运动学 1.理解质点模型和参照系等概念。 2.掌握描述质点运动的物理量：位置矢量、位移、路程、速度、加速度等。 3.能借助于直角坐标系熟练地计算质点在平面内运动时的速度和加速度。理解速度与加速度的瞬时 性、矢量性和独立性等基本特性。 4.掌握圆周运动的角量表示及角量与线量之间的关系。能够计算质点作圆周运动时的角速度和角加 速度、切向加速度和法向加速度。 5.了解相对运动的基本概念，并能解决一些简单问题。 （二）牛顿运动定律 1.理解牛顿运动三定律的物理内容，了解其适用范围。 2.能够使用隔离法分析物理对象，熟练应用牛顿运动定律分析和解决基本力学问题。 （三）动量守恒定律和能量守恒定律 1.掌握动量、冲量的概念，明确其物理意义，并熟练应用动量原理、动量守恒定律求解质点在平面 内的动力学问题。 2.理解功、动能、势能、保守力和机械能概念，明确其物理意义，并能进行有关的计算。 3.掌握动能定理、机械能守恒定律，理解功能原理、能量守恒定律及其意义。 （四）刚体的转动 1.了解刚体模型和刚体的基本运动，理解刚体运动与质点运动的区别和联系。
2.理解描述刚体定轴转动的角坐标、角位移、角速度和角加速度等概念及其运动学公式。 3.理解转动惯量的意义及计算方法，能够计算典型几何形体的转动惯量。 4.理解转动定律，能够结合力矩概念构造动力学方程求解定轴转动的问题。 5.理解力矩的功，刚体的转动动能，刚体的重力势能等的计算方法；能够应用动能定理及机械能守 恒定律解决刚体定轴转动的问题。 6.理解刚体的动量矩（角动量）概念，能计算刚体或质点对固定轴的动量矩。理解动量矩守恒定律 及其适用条件，并能对含有定轴转动刚体在内的系统正确应用角动量定理及角动量守恒定律分析、计算有关问题。 （五）机械振动 1.理解谐振动模型，掌握简谐振动的基本特征及描述简谐振动的基本特征量：频率、相位、振幅的 意义及确定方法，能够进行一些简单的计算。 2.掌握旋转矢量法，并能用以分析有关问题（如确定初相、运动时间、写出振动方程）。 3.理解两个同方向、同频率谐振动合成的规律，以及合振动振幅极大和极小的条件。了解两个互相 垂直、同频率和不同频率谐振动的合成规律，了解李萨如图形。 （六）机械波 1.理解描述波动的各物理量的物理意义及各量之间的相互关系。 2.理解机械波产生的条件。掌握根据已知质元的振动表达式建立平面简谐波的波函数的方法以及波 函数的物理意义，理解波形图线。了解波的能量传播特征及能流、能流密度等概念。 3.理解惠更斯原理和波的叠加原理。掌握波的相干条件，能应用位相差和波程差的概念分析和确定 相干波叠加后振幅加强和减弱的条件。 4.理解驻波及其形成的条件和特点，建立半波损失的概念，了解驻波和行波的区别。 （七）波动光学 1.了解原子发光的特点，理解光的相干条件及获得相干光的基本原理和一般方法。 2.掌握光程概念以及光程差与相位差的关系，了解反射时产生半波损失的条件。能正确计算两束相 干光之间的光程差和相位差，并写出产生明条纹和暗条纹的相应条件。 3.掌握杨氏双缝干涉的基本装置和实验规律，了解干涉条纹的分布特点及其应用，并能做相应的计 算。掌握薄膜等厚干涉的规律及干涉位置的计算，理解等倾干涉条纹产生的原理，了解薄膜干涉原理在实际中的应用。了解迈克尔逊干涉仪的结构、原理及其应用。 4.理解惠更斯-菲涅耳原理及其对光衍射现象的定性解释。了解分析单缝夫琅和费衍射的半波带法， 能够根据衍射公式确定明、暗条纹分布。了解光栅衍射条纹的成因和特点，掌握光栅公式，了解
义务教育物理课程标准（2011年版） 目录 第一部分前言 一、课程性质 二、课程基本理念 三、课程设计思路 第二部分课程目标 第三部分课程内容 一、科学探究 二、科学内容 第四部分实施建议 一、教学建议
二、评价建议 三、教材编写建议 四、课程资源开发与利用建议 附录 一、学生必做实验说明 二、行为动词说明 三、科学探究实 例
第一部分前言 物理学是人类科学文化的重要组成部分，是研究物质、相互作用和运动规律的自然科学。它一直引领着人类探索大自然的奥秘，深化着人类对大自然的认识，是技术进步的重要基础。尤其是20世纪初建立的相对论和量子论，引发了物理学的革命，对化学、生物学、地学、天文学等自然科学产生了重要的影响，推动了材料、能源、环境、信息等科学技术的进步，改变了人类的生产、生活的方式，对人类文明和社会进步做出了重要贡献。 物理学的迅速发展及其相关技术的广泛应用，使基础教育物理课程面临新的机遇与挑战。为了适应时代发展的需要，义务教育物理课程应体现物理学的本质，反映物理学对社会发展的影响；应注重学生的全面发展，关注学生应对未来社会挑战的需求；应发挥在培养学生科学素养方面的重要作用。为此，本标准确定了学生经过义务教育阶段物理课程学习后应达到的要求。 一、课程性质 义务教育物理课程应综合反映人类在探索物质、相互作用和运动规律等过程中的成果。物理学不仅含有探索大自然的知识成果，而且含有探索者的科学思想、科学方法、科学态度和科学精神等。 义务教育物理课程作为科学教育的组成部分，是以提高全体学生科学素养为目标的自然科学基础课程。此阶段的物理课程不仅应注重
科学知识的传授和技能的训练，而且应注重对学生学习兴趣、探究能力和创新意识以及科学态度、科学精神方面的培养。 义务教育物理课程是一门注重实验的自然科学基础课程。此阶段的物理课程应注意让学生经历实验探究过程，学习科学知识和科学探究方法，提高分析问题和解决问题的能力。 义务教育物理课程应注重与生产、生活实际及时代发展的联系。此阶段的物理课程应关注学生的认知特点，加强课程内容与学生生活、现代社会和科技发展的联系，关注技术应用带来的社会进步和问题，培养学生的社会责任感和正确的世界观。 二、课程基本理念 （一）面向全体学生，提高学生科学素养以学生终身发展为本，以提高全体学生科学素养为目标，为每个学生的学习与发展提供平等机会，关注学生的个体差异，使每个学生学习科学的潜能得到发展。 （二）从生活走向物理，从物理走向社会贴近学生生活，符合学生认知特点，激发并保持学生的学习兴趣，让学生通过学习和探索掌握物理学的基础知识与基本技能，并能将其运用于实践，为以后的学习、生活和工作打下基础。
全日制义务教育物理课程标准 目录 第一部分前言 一、课程性质 二、课程基本理念 三、课程设计思路 第二部分课程目标 一、总目标 二、分目标 第三部分内容标准 一、科学探究 二、科学内容 1．物质 2．运动和相互作用 3. 能量 第四部分实施建议 一、教学建议 二、评价建议 三、教材编写建议 四、课程资源的开发与利用建议 附录 一、学生必做实验说明 二、行为动词说明 三、科学探究实例 第一部分前言 20世纪以来，物理科学不断在对宇观、宏观、微观世界探索中取得成就，这极大地推动了科学技术发展和社会进步，改变了人们思想观念和生活方式，引领了信息化时代的来临。当今，知识经济全球化，信息高度共享，这对教育提出了新的挑战：教育观念更新、知识领域拓展、公民综合能力培养的需求增强等等，中学物理教育责无旁贷地肩负了提升公民科学素养、增强公民适应社会发展的应对能力、培养公民创新能力及创新精神的使命。 为此，《全日制义务教育物理课程标准》（以下简称《标准》）在继承我国中学物理课程优良传统的基础上，更加关注学生的全面发展，关注学生作为普通公民应对未来社会挑战的需求，关注学生分析问题和解决问题能力的提升，关注物理科学的技术应用及带来的社会问题，关注时代发展对中学物理提出的需求等。《标准》确定了中学生经过义务教育阶段物理课程学习后应达到的要求。 一、课程性质
从古代的自然哲学，到17-18世纪的经典物理学，直至近代的相对论和量子论等，都反映了人类对大自然的不断探索，体现了探索者的科学思想、科学方法、科学态度与科学精神等。物理学作为一门主导学科，一直引领着科学技术及其应用的发展，从多方面影响着人们的思维模式发展，影响着公民科学素养的提升。 义务教育阶段的物理课程作为科学教育的组成部分，是以提高全体学生科学素养为目标的自然科学基础课程。此阶段的物理课程不仅应注重科学知识的传授和技能的训练，还应注重纳入物理科学的成就及其对人类文明的影响，注重对学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识以及科学态度、科学精神等方面的培养等。 二、课程基本理念 1. 面向全体学生，提高学生科学素养 以学生终身发展为本，以提高全体学生科学素养为目标，为每个学生的学习与发展提供平等机会，关注学生的个体差异，使每个学生学习科学的潜能得到发展。 2. 从生活走向物理，从物理走向社会 贴近学生生活，符合学生认知特点，激发并保持学生的学习兴趣，让学生通过学习和探索掌握物理学的基础知识与基本技能，并能将其运用于生活、生产实际，为以后的学习、生活和工作打下基础。 3. 注意学科渗透，关心科技发展 注意不同学科间知识的联系、交叉与渗透，以及研究方法的借鉴与移植，让学生了解自然界事物的相互联系，关心科学技术的新进展，关注科技发展给社会进步带来的影响，逐步树立科学的世界观。 4. 注重科学探究，提倡教学方式多样化 在教学中，应注重采用探究式的教学方法，让学生经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养其探索精神、实践能力以及创新意识等。同时，应提倡教学方式多样化，鼓励将信息技术融于物理教学。 5. 注重评价改革导向，促进学生不断发展 在新的评价观念指导下，构建多元化、发展性的评价体系，注重过程性评价与终结性评价结合，发展性评价与甄别性评价结合，以促进学生科学素养的提升、教师的不断进步和物理课程的逐渐完善。 三、课程设计思路 1.《标准》遵循我国教育方针、《基础教育课程改革纲要（试行）》的指导思想和《全日制义务教育课程方案》的要求，依据中学生的发展特点，将全面提升中学生科学素养作为物理课程目标设计的基本定位，在此基础上规定了面向全体学生的基本学习要求。 2.《标准》继承了我国中学物理课程的优良传统，依据义务教育阶段物理课程目标定位，为了学生的全面发展，分别从课程目的、课程内容、课程实施、课程评价等方面形成了义务教育物理课程的基本理念，在“知识与技能”、“过程与方法”和“情感态度与价值观”
《大学物理实验》课程教学大纲 1. 课程名称（中文）：物理实验英文名称：Physics Experiments 2.课程编码： 01000102 3.课程类别：基础独立设课 4.课程要求：必修基础实验 5.课程属性：独立设课 6.课程总学时：总学分： 7.实验学时： 51 学时总学分： 1.5学分 8.应开实验学期：第 2 学期至第 3 学期 9.适用专业：土木工程、化学工程与工艺、应用化学、材料科学与工程、生物工程、信息 与计算科学。 10.先修课程：大学物理 11. 编写人：徐子湘俸永格编写日前：2005年9月1日 一、实验课程简介 物理学是实验科学，物理规律的研究都是以严格的实验为基础，实验与数学分析相结合是 物理学研究中的一个特点。物理实验是大学生进行科学实验训练的一门基础课程，在实验过程中，通过理论的运用与现象的观测分析，充分提高学生分析问题与解决问题的能力；充分提高学生综 合运用理论知识解决实际问题的动手能力。本实验课程需学生应达到下列要求： 1、进一步巩固和加深对大学物理理论知识的理解，提高学生的综合素质。 2、能根据需要选学参考书，查阅手册，通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己 独立分析问题、解决问题，具有一定的创新能力。 二、实验教学目标与基本要求 1、本课程的主要目的是： （1）学生通过实验学习物理实验的基本理论、典型的实验方法及其物理思想。 （2）获得必要的实验知识和操作技能训练，培养学生的动手能力、工作能力、创造能力，提高学生分析问题、归纳问题、解决问题的能力。 （3）树立实事求是、一丝不苟、严格认真的科学态度。 2、本实验课程应达到下列要求： （1）进一步巩固和加深对大学物理理论知识的理解，提高学生的综合素质。 （2）能根据需要选学参考书，查阅手册，通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己独立分析问题、解决问题，具有一定的创新能力。
国家课程标准初中物理课程标准（第一部分前言） 第一部分前言 物理科学作为自然科学的重要分支，不仅对物质文明的进步和人类对自然界认识的深化起了重要的推动作用，而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响。从亚里士多德时代的自然哲学，到牛顿时代的经典力学，直至现代物理中的相对论和量子力学等，都是物理学家科学素质、科学精神以及科学思维的有形体现。 在义务教育阶段，物理课程不仅应该注重科学知识的传授和技能的训练，注重将物理科学的新成就及其对人类文明的影响等纳入课程，而且还应重视对学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识以及科学精神的培养。因此物理课程的构建应注重让学生经历从自然到物理、从生活到物理的认识过程，经历基本的科学探究实践，注重物理学科与其他学科的融合，使学生得到全面发展。 一、课程性质 物理学是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学。 物理学由实验和理论两部分组成。物理学实验是人类认识世界的一种重要活动，是进行科学研究的基础；物理学理论则是人类对自然界最基本、最普遍规律的认识和概括。 义务教育阶段的物理课程要让学生学习初步的物理知识与技能，经历基本的科学探究过程，受到科学态度和科学精神的熏陶；它是以提高全体学生的科学素质、促进学生的全面发展为主要目标的自然科学基础课程。 在义务教育阶段，物理课程的价值主要表现在以下几个方面。 （1）通过从自然、生活到物理的认识过程，激发学生的求知欲，让学生领略自然现象中的美妙与和谐，培养学生终身的探索兴趣。 （2）通过基本知识的学习与技能的训练，让学生初步了解自然界的基本规律，使学生能逐步客观地认识世界、理解世界。 （3）通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度。 （4）通过科学想像与科学推理方法的结合，发展学生的想像力和分析概括能力，使学生养成良好的思维习惯，敢于质疑，勇于创新。 （5）通过展示物理学发展的大体历程，让学生学习一些科学方法和科学家的探索精神，关心科技发展的动态，关注技术应用带来的社会进步和问题，树立正确的科学观。 二、课程基本理念 (一)注重全体学生的发展，改变学科本位的观念 义务教育阶段的物理课程应以提高全体学生的科学素质为主要目标，满足每个学生发展的基本需求，改变学科本位的观念，全面提高公民的科学素质。 (二)从生活走向物理，从物理走向社会 义务教育阶段的物理课程应贴近学生生活，符合学生认知特点，激发并保持学生的学习兴趣，通过探索物理现象，揭示隐藏其中的物理规律，并将其应用于生产生活实际，培养学生终身的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。 (三)注重科学探究，提倡学习方式多样化 物理课程应改变过分强调知识传承的倾向，让学生经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。改革以书本为主、实验为辅的教学模式，提倡多样化的教学方式，鼓励将信息技术渗透于物理教学之中。
《大学物理B》(上) 教学内容(54学时) 教材：《大学基础物理》(第二版)科学出版社(教学范围从第1章至第12章，有下划线部分为教学内容) 《大学物理B》(下) 教学内容(54学时) 教材：《大学基础物理》(第二版)科学出版社 (教学范围从第13章至第26章，有下划线部分为教学内容) 第１章质点运动学 1.1质点运动的描述 1.1.1 参考系坐标系质点 1.1.2 位置矢量运动表达式 1.1.3 位移速度 1.1.4加速度 1.1.5两类基本问题 1.2 圆周运动的角量表示角量与线量的关系 1.2.1 切向加速度和法向加速度 1.2.2 圆周运动的角量表示 1.2.3 角量与线量的关系 1.3 相对运动（不单独命题，掌握简单应用） 思考题习题思考与探索 第2章牛顿运动定律 2.1 牛顿运动定律 2.1.1 牛顿第一定律 2.1.2牛顿第二定律 2.1.3牛顿第三定律 2.2 物理量的单位和量纲（建议自学） 2.2.1国际单位制 2.2.2量纲 2.3 常见力与基本力 2.3.1 基本力 2.3.2 常见力 2.4 牛顿运动定律的应用 2.4.1第一类典型问题 (积分类型) 2.4.2第二类典型问题 (求导类型) 2.5 非惯性系惯性力
2.5.1非惯性系 2.5.2平动惯性力和离心惯性力**2.5.3科里奥利力 思考题习题思考与探索 第3章运动的守恒定律 3.1 动量动量定理动量守恒定律 3.1.1冲量动量质点动量定理 3.1.2 质点系动量定理 3.1.3 动量守恒定律3.2质心质心运动定理（只讲不考） 3.2.1质心 3.2.2质心运动定理 3.3 角动量角动量定理角动量守恒定律 3.3.1 质点的角动量 3.3.2 质点角动量定理及角动量守恒定律 3.3.3 质点系角动量定理及角动量守恒定律 3.4 功质点动能定理 3.4.1 功 3.4.2 功率 3.4.3质点动能定理 3.5 保守力势能 3.5.1 保守力与非保守力势能 3.5.2常见保守力的功及其势能形式 3.5.3 势能曲线3.6 功能原理机械能守恒定律 3.6.1质点系动能定理 3.6.2 功能原理 3.6.3机械能守恒定律 3.7碰撞 3.7.1 恢复系数 3.7.2 完全弹性碰撞 3.7.3完全非弹性碰撞 3.8 能量守恒定律*对称性与守恒定律 3.8.1能量守恒定律*3.8.2对称性与守恒定律 思考题习题思考与探索 第4章刚体力学 4.1 刚体的基本运动 4.1.1 平动 4.1.2 转动 4.2 刚体定轴转动的描述 4.2.1 刚体转动的角速度及角加速度 4.2.2 匀变速转动的公式 4.3 力矩转动定律转动惯量 4.3.1 力矩 4.3.2 转动定律 4.3.3 转动惯量**4.3.4平行轴定理正交轴定理
《初中物理课程标准》提出在义务教育阶段，物理课程的价值主要表现在 5 个方面。 包括了“爱国主义、科学态度精神和科学习惯、美育、辩证唯物主义观”等几方面的教育。 说教教育存在问题 世界各学校的教师意识到直接灌输式的道德教育存在着许多难以克服的缺陷 . 缺陷：时间集中、观点鲜明，给学生一种“强迫灌输”的感觉，使容易困惑喜欢质疑、独立思考的学生尤其高年级的学生产生一种莫名的逆反心理，形成一定的障碍，从而制约他们对有关道德要求的理解和内化。 研究表明：人是凭借特有的“人类情感”、“人类技能”和“人类能力”来认识、把握和改造世界的。 实际上，世界各国都非常重视在学科教学过程中进行该方面的教育。 《哈佛报告》及其提出者认为，普遍的课程中蕴含的理性及道德的因素对于学生发展的积极影响不仅是必要的，而且是必然的和巨大的。物理教育是整个教育中的一个重要组成部分，怎样在其中做好德育工作，应是广大物理教师关心的问题。 本课程目标： （1）充分挖掘中学物理教学中的思想教育素材。 （ 2 ）帮助教师能准确地分析、理解教材中的思想教育因素。 （3）探讨有效的思想教育实施方法，使教师能采取有效的方法对学生进行情感－态度－价值观教育。 第一部分物理教学中蕴含的教育因素 一、物理知识和物理教学中蕴含着丰富的教育资源 物理学作为一门基础科学，是物理学家凭借认识世界、造福人类的情感和科学精神与科学态度，凭借物理学知识、方法和技能，经过艰苦卓绝的努力，认识和改造物理世界的结果。纵观物理学的发展，其中融入了许多育人的成分，蕴含着丰富的教育资源。
（一）物理学的发展过程 物理学的发展史就是一部生动的教育资源。 物理学各个分支的建立、完善蕴含着丰富的方法论和世界观。 例如：热的本质的研究过程本身就包含了否定之否定的方法论。 许多规律和概念的确立，经过了长期和激烈的斗争过程。 例如： 大家熟知的“日心说”和“地心说”的斗争，就经历了几百年，许多优秀的科学家。布鲁诺、哥白尼等都为此受到了残酷的迫害。 这些都是对学生进行科学观、科学态度和科学精神教育的良好素材。 （二）物理知识 物理知识本身就包含了科学的世界观和方法论，体现了人类的美学追求。 例如： 通过学习物理会更深刻地理解“世界是物质的，物质是运动的”的辩证唯物主义观点。 分子动理论本身就包含了对立统一的思想。 物态变化则反映了量变与质变规律的内涵。 （三）研究方法 物理研究方法本身就包含了科学的世界观和方法论，体现了人类的美学追求。 物理学的基本研究过程“从实践到理论再到实践”反映了科学的认识过程。 实验过程中运用的很多方法“控制变量法的运用、理想模型法”，其中包含了人类的美学追求。 （四）物理学家事迹和科学新成果应用 物理学家的事迹是绝好的思想道德教育和和爱国主义教育的素材。
大学物理学(B)教学 大纲
《大学物理学(B)》教学大纲 一、大纲说明 1.教学目的和基本要求： 本课程是基础课，同时还具有自然科学素质教育的意义，因此，要求学生熟练掌握物理学的基本概念和基本规律，正确认识各种物理现象的本质；还应掌握物理学研究问题的思想方法，能对实际问题建立简化的物理模型，并对其进行正确的数学分析。通过对本课程的学习，学生应养成科学的思维习惯，并为理解专业知识打下良好的基础。 2.内容提要： 第一部分是“力学基础”，包括质点运动的描述方法，质点动力学和刚体定轴转动的基本规律和概念，以及量纲和非惯性系问题的一般处理方法等；第二部分是“热力学和分子物理学”，介绍热平衡态、热量和内能等基本概念，以及气体状态方程、分子的速率分布、热力学基本定律、卡诺定理等；第三部分是“静电场与稳恒电流”，介绍静电场的基本概和基本原 理，并讨论导体和电介质在静电专程的基本性质，进而引出电路理论的基本关系式。第四部分是“磁场与电磁感应、电磁场”，介绍磁场的基本性质，并讨论磁场与电流间的联系，以及电磁感应现象的物理内涵，进而建立起电磁场的基本概念；第五部分是“波动光学”，从波动的角度认识光的干涉和衍射现象，讨论光的偏振和双折射，由此深化对电磁波基本性质的理解；第六部分为相对论基础，简介狭义相对论的基本概念。 3.教学改革（与原课程内容比较） 本课程是在原《大学物理学2》的基础上发展而来的，与原大纲相比总学时增加了18学时，增加的原因是我校的《大学物理学2》的教学水平与其他学校相比有比较大的差距，也与我校的发展目标不相符。增加的
学时主要用来讲授相对论及光学两部分内容，是大学物理学的教学内容更加完整。但即使像现在的学时，也与科大等院校仍有很大差距。 二、大纲内容 第一章质点运动学 §1.1 质点运动的描述 参考系，质点的概念，位置矢量，运动方程，位移的概念，速度§1.2 匀加速运动 匀加速直线运动，斜抛运动 §1.3 圆周运动 平面极坐标，法向加速度和切向加速度，角加速度，匀速圆周运动 和匀加速圆周运动 §1.4 相对位移和相对速度 时间和空间，相对运动的速度和加速度 本章重点：参照系的概念，位置矢量、位移矢量、速度矢量、加速度矢量及其在不同坐标系中的分量表达式，质点的运动方程， 相对运动的概念。 本章难点：位置矢量、位移矢量、速度矢量、加速度矢量的相对性、瞬时性及矢量形。 第二章质点动力学 §2.1 牛顿运动定律 牛顿第一定律，牛顿第二定律，牛顿第三定律 §2.2 力学的单位制和量纲
学习初中物理新课程标准心得体会 王国增 作为一名年轻的初中物理老师，要想在教育教学有所进步，就必须学习新的理论知识及教育教学理论，做一名新型的、合格的教师。为此，我认真学习了课标的内容，作为一名一线的物理教师，就必须改变教学理念，转变教学方式，加强对新课程的理解，掌握新课程的教学要求，提高教师驾驭新教材的能力，提高课堂教学质量，进一步深化课程改革。 通过学习更新了自己的教学理念，也使我更加深刻地体会到自己有很多东西要去学习。怎样才能很好地适应新课改呢?怎样才能在教学过程中给学生营造一个良好的氛围，建立平等、民主、信任的新型师生关系?怎样才能引导学生的情感处于积极的、自由的、宽松的心理状态，能自主的参与课堂教学，使课堂气氛活跃？我认为要解决这些问题就需要自己不断去积累，不断去学习探究。 一、教师在新课改中的作用 因为新课改要培养学生具有以下的能力 1、具有终身学习的愿望和能力，掌握适应时代发展需要的基础知识和基本技能，学会收集、判断和处理信息、创新精神与实践能力； 2、具有强健的体魄、顽强的意志，形成积极健康的生活方式和审美情趣，初步具有独立生活的能力、职业意识、创业精神和人生规划能力； 3、正确认识自己，尊重他人，学会交流与合作，具有团队精神.而教师是新课程的实施主体。新课程最终要落实到教学中来，没有教学，新课程
终究只是一个静态的方案，而不会是现实的课程。而教师恰是实施新课程的主体，任何其他人，如专家、各级教育行政人员，等等，不管对新课程有多么热心、有多么关注，都不能代替教师的实践。 作为教师：一是要意识到自己所肩负的重任，用自己的创造性实践去实现新课程；二是要对自己的以往的和当下的实践满怀信心，要认真分析以往教学的优点与不足的基础上，借着新课程的契机，发扬优点，克服以往的不足。那种认为新课程要一切都是新的，以往的做法都是陈旧的、不适应新课程的想法是不正确的，也不利于新课程的开展。 二、新课改对教师素质的要求 1、教师角色的转变 新课程的实践要求教师转变角色观，这是新课程改革的关键。新课程下要求教师和学生是共同的学习者，这应该说是教师与学生的真正平等阶段，在这个阶段里，要求教师在课堂教学中，教师和学生是平等的学友关系，只有做到这一点，教师和学生才能做到真正的平等地学习和交流，课堂的气氛也才能真正地开放和活跃起来。其实，师生平等是新课改的要求，也是社会发展的必然。 2、教学方法的革新 教育的重要目标是促进学生的发展，科学课程应当体现这两者的结合，突出科学探究的学习方式。教师在教学中应该强调探究的过程和方法，注重“创造力”的培养，主张变革传统的教学，教师的作用不再是单纯的讲授知识，而是鼓励、指导学生去探索和发现，把教师的主导性和学生的主
武汉大学2015—2016学年下学期 大学物理C 期末试卷（A 卷） 命题人：黄慧明 审题人：沈黄晋，艾志伟 姓名 学号 班号 成绩 . 一．填空题（共10题，每题4分，共40分） 1．一质点的运动表达式为2()8m 4r t ti t j ，该质点在任意时刻t 的速度为 ，加速度为 。 2．质量2m kg 的质点沿x 轴运动，其加速度为22(53)m/s a x i 。如果该质点在0x 处时速度00 v ，则它运动到4m x 处时速度的大小为 。 3．一质点在力(32)F t i N ()的作用下由静止开始运动，在03 秒内，力的冲量为 。 4．（理工专业学生做）如图所示，一长为l 质量为m 的匀质细杆OA 可绕通过其一端O 且与杆垂直的水平光滑固定轴转动。将 细杆从与水平方向成o 60的位置无初转速地将其释放，则当杆转至水平位置时的角加速度为 ，此时A 端的线加速度为 。（细杆对轴的转动惯量为2 13 I ml ） 4 ．（医学药学专业学生做）某近视眼的远点在眼前0.5m 处，欲 使他能看清远物，应配屈光度为 的 （凸或凹透镜）。 5．如图所示，电场强度为E 的均匀电场与半径为a 的半球面的轴线平行，则通过此半球面的电通量为： 。 6．一根无限长的载流导线被弯曲成如图所示形状，其中bc 段是半径为R 的半圆弧，cd 段与ab 段垂直，导线中的电流强度为I ，则半圆弧圆心处的磁感应强度的大小为： 。 7．如图所示，把一半径为R 的半圆形导线ab 置于磁感强度为B 的均匀磁场中，当导线以速率v 水平向右平动时，导线中感应电动势的大小为 ， 端电势较高。 a b a E
《大学物理》教学大纲 一、课程简介 大学物理是一门重要的专业基础课，大学物理课程既为学生打好必要的物理基础，又在培养学生科学的世界观，增强学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的探索精神、创新意识等方面，具有其他课程不能替代的重要作用。 物理学的理论体系具有完美性和系统性。物理思想的表述，定律、定理的表达式，问题的科学处理方法，物理常量的测量等形成了完美的理论体系，对学生后续课程的学习具有重要的意义。近代物理内容的教学，使学生了解科学发展的前沿问题，为学生的创新奠定基础。 二、课程目标 通过本课程的学习，要求学生能够： 1、通过本课程的学习，要求学生能够对物理学的内容和方法、概念和物理图像、物理学的工作语言、物理学发展的历史、现状和前沿、及其对科学发展和社会进步的作用等方面在整体上有一个比较全面的了解，对物理学所研究的各种运动形式，以及它们之间的联系，有比较全面和系统的认识，并具有初步应用的能力。 2、注重物理学思想、科学思维方法、科学观点的传授。通过介绍科学研究的方法论和认识论，启迪学生的创造性思维和创新意思，培养学生的科学素质。 3、熟练掌握矢量和微积分在物理学中的表示和应用。了解物理学在自然科学和工程技术中的应用，以及相关科学互相渗透的关系。 4、通过学习科学的思维方法和研究方法，使学生具备综合运用物理学知识和数学知识解决实际问题的能力，提高发现问题、分析问题、解决问题的能力和开拓创新的素质。为学生进一步学习专业知识奠定良好的基础，也为学生将来走向社会从事科学技术工作和科学研究工作打下基础。 5、通过该课程的学习，使学生树立科学的唯物主义的世界观、方法论和认识论，具备独立分析和处理相关问题的能力，具有较强的自学和吸收新知识的能力。