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(共39张PPT)
核心素养下的物理观念
教学目标
1.七八十年代的教育目标……
基本知识与基本技能，落实“双基”是课程目标2.0版。
2.九十年的教育目标……
基本知识、基本技能、增加能力部分，提出了素质教育。 2.5版。
3.二十一世纪初教育目标……
三维目标：知识与技能，过程与方法，价值观。三维目标是3.0版。
从教书走向育人
4.最近的教育目标……核心素养就是4.0版。
由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面构成。
是物理学科育人价值的集中体现，是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的关键能力和必备品格，是学生科学素养的重要组成部分。
唐代教育家韩愈，就说清楚了教育与教学的目标：传道授业解惑也。（长期割裂）
时空观念、物质观念、相互作用观念、运动观念、能量观念。
学生通过形成五大物理观念，不仅拥有了一种看世界的眼光，更获得了一种幸福的能力。
物理观念：包括五大方面
高考需要的核心知识和关键能力
单体
单体多运动
双体多体
1.物理中的物质观
图形举例
双体双运动
与多体连接
研究对象
单体单运动
宏观
物质
基本粒子
常见物质
粒
子
流
电
磁
波
大宏观物质
量
子
车、船、物块、球体、有重粒子、电荷
导体电阻电容变压器、透镜面镜三棱镜等
太阳
水星
金星
地球
火星
木星
天王星
海王星
土星
宇宙组成
太阳
行星
太阳系
银河系
河外星系
群星
弥漫物质
太阳系
地球
千亿个
千亿个
八个
原子
夸克
原子核
电子
中子
质子
夸克
电磁波
能量
光子
量子
电磁波谱
物体分类
宇宙、天体、黑洞。
车船物块球体、导体电阻电容变压器、透镜面镜三棱镜等
机械波、分子与原子
有序粒子（核子电场中、在磁场、在复合场中；电荷（电路中、电场中、磁场、复合场中）
电磁波、光子波粒二项性、光效应、电场、磁场
微观粒子的宏观表现（热与波动）
微观粒子的微观表现（如电流与电磁感应）
量子或更小微粒（量子纠缠、人体组合、天体刀与量子刀）
初中车船物块球体、电阻的串、并联、导体电阻
2.时空观
1.经典的时空观：物质、时间、空间无关。
在经典力学中，任意一个物体对于不同的惯性坐标系的空间坐标量和时间坐标量之间满足伽利略变换：力学规律在惯性系的变换下形式不变 。
2.在广义相对论中，时间–空间不再仅仅是物体或场运动的“舞台”，弯曲时间–空间本身就是引力场，物体引力场不能测出是因为，它不够强或仪器不够精密。
相对论时空观：运动时钟变慢，运动尺子缩短，质量随速度增大而增大，超光速问题。
2.1. 中学物理的研究空间（场）
场
无形场
有形场所
无限场
有线场
人的周围空间，所见所触都是有形场与无形场所。
（场）
（场所）
3.运动观
一切物质都在运动，但运动的形式各不相同，遵守一定的规律。
经典力学中的运动，离不开力的影响。
3.1.核心运动
运动
直线运动
静止
曲线运动
匀速直线运动
匀变速直线运动
变速直线运动
匀速圆周运动
非匀速圆周运动
抛体运动
简谐振动
机械波
双体双运动
突变运动
运动特殊化1
抛体运动
单体多运动
船渡河
机械波
弹簧作用下的运动
碰撞与反冲等
追赶与相遇问题
一摆一落体
多段式运动
不同角度看运动
运动特殊化2
带电粒子在电场中运动
带电粒子在磁场中运动
类机车起动
通电导体在磁场的运动
恒功率与恒加速度起动
快速运动
光、电磁波
电荷的运动-电流
带电粒子运动
不同角度看运动
初中物理中的运动
单体匀速直线运动、静止。
单体双运动（汽车刹车、运动比较）。
伽利略
亚里士多德
笛
牛顿
中学有那些力呢？
4.相互作用观念。
物体为什么会运动呢？
万有引力
弹力
电场力
摩擦力
磁场力
分子间力
核
心
力
　
4.1.核心力
宏观引力与微观斥力
核心力
大小、方向、作用点、受力物体、施力物体、做功情况、能的改变、合成与分解。
微观时电场力、安培力，磁场力
宏观时有重力、弹力和摩擦力
更宏观有万有引力、更微观的有传说中的“微观斥力”。
初中力学
重力
摩擦力
弹力
电磁力
5.力如何撑控运动？运动与力关系
F=0
F =恒量
F大小恒定而始终垂直速度
F是回复力
F大小恒定而只是开始垂直速度
F只有内力
只有重力和弹力做功
运
动
与
力
的
关
　系　
初中物理中的运动
F=0时处于平衡状态
力的作用与运动方式变化导致能量的变化
它们之间有什么关系？
6.能量观点
万有引力
弹力
电场力
摩擦力
磁场力
分子间力
能
量
　
6.1.能量
能量转化与守恒定律
宏观引力与微观斥力
1.6.1 做功 （功是量度） 能的转化
热（机械）能变化
电流做功
电场力做功
重力做功
弹力做功
动能变化
电势能变化
重力势能变化
弹性势能变化
合外力做功
除重力与弹力外力做功
安培力做功
机械能变化
焦耳热变化
光做功
电效应
能量
转化
能量守恒定律
定律内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。
能量的总量会不变吗？世界的本质是物质还是能量？能量守恒吗？
物质与能量转化守恒定律假说
一、物质与能量转化守恒定律新说。
笔者认为世界的本质是能量，物质是能量的一种表现形式，不仅能量可以转移、转化且守恒，物质与能量、物质与物质、能量与能量也都可以相互转化且守恒。
因而守恒定律扩展如下：世界的本质是能量，物质只是能量的一种表现形式，物质与能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，物质与物质、能量与能量、物质与能量可以相互转移与转化，而总量保持不变。
声明个人观点，有待证实
既然有那么些关系，就容易找到解决问题的方法。
核心的方法有那些呢？
7.物理观念
7.1.中学物理的核心规律
力学的基本原理（把三尖刀）：
（1）牛顿三个定律（力学观点）
（2）动量定理和动量守恒定律(动量观点)
（3）动能定理、机械能守恒定律、能的转化和守恒定律(能量观点)
电与磁
电学的基本原理：
（1）欧姆定律
（2）闭合电路的欧姆定律
（3）电阻定律
（4）库仑定律
（5）焦耳定律
电磁学的基本原理：
（1）法拉弟电磁感应定律
（2）楞次定律
电场的基本原理：比较平均
光与热
光学的基本原理：
光的折射定律、光的波粒二项性
热学的基本原理：
热力学第一定律、克拉珀龙方程
9.1 力学综合题解题思路
谢谢！

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