人教版高中物理(必修一)教材分析
余年寄山水
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2021年01月17日 17:39
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石南叶-初中语文试卷
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人教版高中物理
(
必修一
)
教材分析
人教版高中物理
(
必修一
)
教材分析
一、教学要求
必修一模块是高 中物理共同必修模块，所有的学生都必须完成这一模块的学
习。本模块划分为
“
运动的 描述
”
和
“
相互作用与运动规律
”
两个二级主题，模块涉< br>及的概念和规律是高中物理进一步学习的基础。
有关实验在高中物理中具有典型
性，通过这些实验学习，
可以掌握基本的操作技能、
体会实验在物理学中的地位
及实践 在人类认识世界中的作用
,
其具体的教学要求如下
:
（一）运动的描述
[
内容标准
]
1.
通过史实，初步了解近代实验科学产生的背景，认识实验对物理学发展的
推动作用。
2.
通过对质点的认识，了解物理学研究中物 理模型的特点，体会物理模型在
探索自然
规律中的作用。
3.
经历匀变速直线运动的实验研究过程，理解位移、速度和加速度，了解匀
变速直线运动的规律，体会实验在发现自然规律中的作用。
4.< br>能用公式和图像描述匀变速直线运动，体会数学在研究物理问题中的重要
性。
[
学习要求
]
1.
质点
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认识质点的概念，通过实例分析知道质点是一种科学抽象，是一个理想模型。
在具体事例中认识在哪些情况下可以把物体看作质点，体会质点模型在研究
物 体运动中的作用。
2.
参考系和坐标系
知道参考系概念，通过实例的分析了解参考系的意义。
在具体问题 中正确选择参考系，利用坐标系描述物体的位置及其变化（不要
求介绍
“
惯性系
”
和
“
非惯性系
”
）
体会研究物理问题中建立参考系的重要性，
体验数学工具在物理学中的应用。
3.
时间（间隔）和时刻
通过实例了解时刻和时间（间隔）的区别和联系。
用数轴表示时刻和时间，体会数轴在研究物理问题中的应用。
4.
路程和位移
理解位移的概念。
通过实例，了解路程和位移的区别，知道位移是矢量，路程是标量。
知道时刻与位置、时间与位移的对应关系；用坐标系表示物体运动的位移。
5.
速度
匀速直线运动
理解物体运动速度的意义，知道速度的定义式和矢量性，知道速率的概念。
理解平均速度的意义，并用公式计算物体运动的平均速度，认识有关显示物
体运动速度大小的仪 表。
知道瞬时速度的意义，在具体问题中识别平均速度和瞬时速度，初步体 会极
限的思维方法。
知道速度和速率的区别。
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理解匀速运动的概念。
认识匀速直线运动的s
－
t
图像和
v
—
t
图像，并用他们描述匀速 直线运动。
6.
速度的测量
理解测量速度的基本原理。
会用打点计时器测量物体运动的速度，会处理实验数据。
[page]
对于具体问题，使用
v
—
t
图像描述速度随时间的变 化规律。
7.
加速度
理解加速度的物理意义，知道加速度的定义式和单位。
用加速度定 义式进行计算，并根据加速度与速度方向间的关系判断物体是加
速运动还是减速运动。
知道平均加速度和瞬时加速度及其区别，理解匀变速直线运动的含义。
知道匀变速直线运动
v
－
t
图像的斜率表示加速度的大小。
8.
探究速度随时间的变化规律
< br>经历
“
研究物体运动速度随时间变化规律
”
的探究过程，
会用 打点计时器来研究
匀变速直线运动。
运用列表法、图像法处理实验数据、分析运动特点等。
体验在实验研究中获取数据，作出图像，分析图像，寻找规律的科学思维方
法。
9.
匀变速直线运动的速度与时间的规律
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通过实例，知道匀变速直线运动的
v
－
t
图像，认 识匀变速直线运动的速度与
时间的变化规律。
认识匀变速直线运动的速度公式，并用公式进行计算。
知道匀变速直线运动和非匀变速直线运动的区别。
10.
匀变速直线运动的位移与时间的规律
了解匀变速直 线运动位移公式的推导方法，
认识匀变速直线运动的位移公式，
并用公式进行计算。知道
v
—
t
图像中图线与横轴包围的
“
面积
”
表示位 移。
11.
自由落体运动
通过实验，了解空气阻力对落体运动的影响，知道自由落体的概念。
通过实例的分析，知道自由落体运动的加速度是恒定的，认识自由落体运动
的规律。
初步了解伽利略研究自由落体运动所用的实验和推理方法。
通过查找资料等方式，了解并体会伽利略对物体运动的研究在科学发展和人
类进步上的重大意义 。
（二）相互作用与运动规律
[
内容标准
]
1.
通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，能用动摩擦因数计算摩擦力。
2.
知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性，知道胡克定律。
3.
通过实验，理解力的合成与分解，知道共点力的平衡条件，区分矢量与标
量，用力 的合成与分解分析日常生活中的问题。
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4.
通过实验，探究加 速度与物体质量、物体受力的关系。理解牛顿运动定律，
用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。通过实 验认识超重和失重现象。
5.
认识单位制在物理学中的重要意义。知道国际单位制中的力学单位。
[
学习要求
]
1.
力
知道力是物体间的相互作用，并在具体问题中找出施力与受力物体。
知道力的三要素，在具体问题中画出力的图示或力的示意图。
2.
形变与弹力
通过实例分析，了解弹性形变的概念，知道弹力及弹力产生的条件，分析弹
力的方向。
通过探究知道胡克定律，并用其进行简单计算。（不讨论弹簧组劲度系数的
问题）
[page]
3.
摩擦力
通过实例知道静摩擦产生的条件，知道最大静摩擦的概念，判断静摩擦力的
方向。（不
引入静摩擦因数）
通过实例知道滑动摩擦产生的条件，判断滑动摩擦力的方向。
通过探究，知道影响滑动摩擦力大小的因素，用动摩擦因数计算滑动摩擦力。
（不要求对三个或三个以上的连接体进行受力分析）
4.
力的合成与分解
理解合力和分力的概念，知道力的分解是力的合成的逆运算。
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通过实验探究，理解平行四边形定则，区分矢量与标量。（力的合成与分解
的计算，只限于用作图法或直 角三角形知识解决）
关注力的合成与分解在科学技术与社会中的应用，用力 的合成与分解分析日
常生活中的问题。
5.
共点力作用下物体的平衡
通过实例了解共点力作用下 物体平衡的概念，知道共点力作用下物体的平衡
条件，并用来计算简单的平衡问题。（不要求解决复杂连 接体的平衡问题）
关注科学技术与社会，用共点力平衡的条件解释生活中的有关问题。
6.
牛顿第一定律
知道伽利略和亚里士多德对力和运动关 系的不同认识，知道伽利略的理想实
验及其推理过程和结论，知道理想实验法是科学研究的重要方法。< br>
理解牛顿第一定律的内容和意义。
7.
牛顿第二定律
通过实验探究和具体实例的分析，理解加速度与力的关系，理解加速度与质
量的关系。
经历实验方案的制定和实验数据处理的过程，学习科学方法，提高科学素养。
通过实验归纳，理解牛顿第二定律的内容，知道牛顿第二定律表达式的含义。
8.
牛顿第三定律
通过实验探究，
理解牛顿第三定律的含义并应用牛顿第三定律解决实际问题。
9.
用牛顿定律解决问题
用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。
理解应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法
,
并解决有关问题。
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通过实验认识超重和失重现象，知道超重和失重的概念及其产生条件。
（
不要求求解加速度不同的连接体问题，
不要求在非惯性系内处理运动 的问题）
10.
力学单位制
知道单位制的意义，知道国际单位制中力学的基本单位。
认识单位制在物理计算中的作用，并正确使用国际单位制单位。
二、教材重点与难点
(
一
)
运动的描述、匀变速直线运动的研究
这部分内容出现较多的是匀变速直线运动的规律，在新课标下，与实际生活
和生产密切结合的问题，
新高考考查的几率会大大提高。
本章知识应多注意对有
关交通运输、
现代科技 、
测量运动物体的速度和物体之间距离等题型的归纳和总
结。在复习的过程中，熟练地掌握匀变 速运动的公式、规律和它们之间的关系，
并能灵活的运用和变通，是解决该部分问题的关键。
(
二
)
相互作用
[page]
本章主要内容包括三种性质的力、
物体的受力分析、
力的合成与 分解．
在高考中
主要通过这部分的知识来考查考生对这类知识的理解及其分析、
推理能 力和数学
运算能力．
在三种性质力中，高考中一般从力的产生条件 、力的大小和方向及其行为特
征的角度立意命题．对
“
弹力
”
大小和 方向的判断、
“
弹簧模型
”
在不同物理情景下
的综合应用是高考命题 重点．对
“
摩擦力
”
的存在、大小和方向的判断，其中尤其
是
“
静摩擦力
”
考查的命题情景经常翻新，复习过程中要求学生注意这一动向．
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平行四边形定则是所有矢量运算所遵循的基本准则．平行 四边形定则的物理
思想基础是等效思维
,
它涉及到的数学方法包括几何法、图象法、函 数法
,
尤其以
三角函数思想的运用
.
它的命题出发点是考查考生综合 应用能力和运用数学方法
解决物理问题的能力．
分析这几年的高考 题，这部分知识必定出现，大部分是和其它知识综合出题，
主要涉及摩擦力和弹簧的弹力，
单独 出题时往往以摩擦力为主。
所以弹力中的胡
克定律的应用和摩擦力的各类问题是这部分的重点和 难点
(
三
)
牛顿运动定律
本章主要内容包括惯性、质量的概念，牛顿运动定律及其应用。牛顿运动定
律是经典物理学最基 本、
最重要的规律，
是力学的基础。
历年高考中对牛顿运动
定律的考查覆盖面 大，且达到了较高层次，主要从以下几个方面考查：（
1
）综
合应用牛顿运动定律与运 动学规律；（
2
）熟练运用正交分解法；（
3
）要求灵
活运用隔离法 和整体法相结合解决加速度相同的连接体问题；（
4
）将本章知识
运用于电磁学问题的 求解中去，尤其是粒子在复合场中的运动等。
新教材中共点力的平衡问题安 排在本章讲述。这一类问题不仅是力学考查的
重点，在电学、热学、原子物理中也大量存在．
“
平衡状态下的物体
”
是一个重要
的物理模型，它涉及到受力分析、作受力图等 基本技能的考查。
由于本章的知识是物理学最基本和最重要的知识，故其与 物理学其它板块的
知识结合紧密，也易与化学、生物学等学科发生联系，并且与生产、生活及现代
科学的关联也十分明显，如近年来出现的皮带传动、加速度计、惯性制导仪、行
星探测器、超重和失重 、万有引力定律的应用等问题。
因此在复习和应用本章知识时，需要学生夯 实基础，灵活迁移，注重在分析
和综合应用中提高。
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三、教材疑点
人教版普通高中课程标准 实验教科书《物理（必修①）》与原有教材有较大
的进步，
如教材中的生动活泼、
内容 丰富多彩的插图，
更能够激发学生的学习兴
趣；
教材的编写上更加注重循序渐进、更能接近学生的认知规律；
教材内容选取
上更能体现从生活走向物理、
从物理走向 生活；
教材的学习方式上更能关注科学
探究、提倡学习方式的多样化。但新教材并非尽善尽美， 还存在着一些不足，有
待于进一步地完善。我在教学中发现高中物理（必修①）存在几个细节问题，现< br>提出来探讨。
1.
概念叙述不准确
教材第
17
页中有
“
速度的方向就是物体运动的方向
”,< br>在这里编者可能没有注
意到速度分为平均速度和瞬时速度
,
只有瞬时速度的方向 才是物体运动的方向
,
而
平均速度方向则是物体运动的位移方向
.
因 此这里笼统地说
“
速度的方向就是物
体运动的方向
”
是不准确。
教材第
18
页中图
1. 3-2
中说
“
汽车速度计显示的速度可以看成瞬时速度
”
笔者
认为汽车速度计只能显示的是瞬时速率
,
而不是瞬时速度
.
因此这里叙述也 不准
确。
2.
插图设置不够科学
教材第
28-29
页图
1.5-2
中飞机起飞时
,
在同一底片上相隔相同时间
,
多次曝光
“
拍摄
”
的照片(
模拟图
).
可以看出
,
在同样时间间隔中
,
飞机的位移不断增大
.
来表示
匀变速直线运动的规律
.
[page]
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经过我们仔细地测量
,
第< br>1
个飞机与第
2
个飞机间距离为
1.7cm,
第
2
个飞机
与第
3
个飞机间距离为
3.0cm,
第
3< br>个飞机与第
4
个飞机间距离为
4.5cm,
第
4
个 飞机与第
5
个飞机间距离为
6.5cm,
由此可得连续相等的时间间隔的距离 分别
为
1.3cm
、
1.5cm
、
2.0cm
、在 误差允许的范围内
,
并不满足连续相等时间间隔的
位移之差相等
,
从 而用此飞机起飞的过程来说明匀变速直线运动规律并不科学
.
3.
课后习题的设置未考虑到实际情景
教材第
9 4
页的
“
问题与练习
”
中第
4
题
:
航天员进行超重训练的加速度一般在
5g(g
为自由落体加速度
)
情况下持 续
2s
∽
3s,
我国航天员已能做到在
8g
情况下持
续
40s.
现假设训练装置的加速度为
6g,
如果在该装置中有一条绳子系 着
1kg
的物
体
.
(1)
当装 置的加速度竖直向上时
,
绳子受到的拉力有多大
?
(2)
当装置的加速度竖直向下时
,
绳子受到的拉力有多大
?
在教师教学用书上给出解答中
,
其第
2
小题解答如 下
:
如图
4-16
乙所示
,
由牛顿第二定律
:
F+mg=ma
F=ma- mg=5g=5×
1×
10N= 50N
绳子受到的的拉力大约为
50N.
本题的解答在选用的规 律以及计算的过程中均没有问题，但仔细思考一下会
发现疑问，
绳子怎么能给物体向下的力？事 实这时小球向上运动直至被装置的顶
板挡住
,
本题目解出的结果应是顶板对小球的作用 力
.
在教学中此题进行探究式教
学
,
并培养学生的质疑能力
.
4.
对物理学家的介绍不够全面
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教材中提到亚里多德的有两处
,
分别是第
48
页的
“
亚里多德认为物体下落的快
慢是由它们的重量决定
”
、第
72
页的
“
根据这类经验，亚里多德得出结论：必须
有力作用在物体上，物体 才能运动，没有力的作用，物体就要静止在一个地方
”
。
这样给学生造成亚里多德在物 理学上得出的全是错误观点，
而事实上亚里多德是
一位博学家
,
在物理学史上 、甚至在人类历史上都有着巨大的贡献。若能介绍他
的一些成就，
能使学生较全面地认识亚里多 德，
从亚里多德身上学到更多的东西。
以上是我的一点肤浅的认识，写在这里以抛砖引玉。
四、教学建议
1.
循序渐进
,
步步登高
在物理教学的过程中
,
凡是教学中的难点
,
一般说来都是新内容与学 生已有的
认知之间存在较大的落差
,
正确分析这个落差
,
搭好合适的
“
台阶
”
，正是教学艺术
之所在，
新教材在帮助教师搭设教 学台阶这方面做了很多工作。
例如：
矢量的教
学，
教材是通过以下几个阶段来 引导学生学习的。
①通过位移初步接触矢量；
②
通过
“
思考与讨论< br>”
体会到矢量相加具有特殊的规律；③通过实验探索矢量相加的
法则；④给矢量科学的定 义；⑤通过
“
说一说
”
深化矢量相加的法则。再例如，教
材关于匀变 速直线运动规律的写法是循序渐进教学的又一个例子。
2.
发挥教材中开放性栏目的教学功能
在新教材中
,
设计了很多开放性栏目
,
如
“
说一说
”“
做一 做
”“
科学漫步
”
等，
由于这
些栏目是开放性的，
虽然没有具体的教学要求，
但它是教材的有机组成部分，
在
一定程度上体现了新课程的 理念，
是落实三维目标的重要载体。
在教学中要把栏
目摆在正确的位置，发挥它应有的 教学功能。略举几例如下：
①
“
说一说
”
有利于巩固和深化理解知识：例如教材第
19
页的
“
说一说
”通过费
恩曼讲过的笑话来引起学生的思考，进行分析得出这位女士对
“
瞬时速度< br>”“
路程
”
和
“
将要走过的路程
”
这个概念 不清楚；