嘉惠中学高中物理校本课程

陈文标 编
（教案）
物理趣话与妙用

著

（教案）目录（共 36 课时）

第1课、探索宇宙起源之谜（1课时） 第2课、中国古代物理学（3课时） 第3课、科幻电影中的物理知识（2课时） 第4课、GPS－全球定位系统（3课时） 第5课、世界航天发展简史（2课时） 第6课、中国航天技术的发展及其意义（2课时） 第7课、载人航天三大难题（2课时）

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• 第8课、了解冰箱的构造（2课时） 第9课、微波炉的工作原理（1课时） 第10课、磁悬浮列车（2课时） 第11节、安全用电（2课时） 第12课、体育中的物理（2课时）

• 第13课、电饭锅工作原理及保养常识（1课时）

• 第14课、自行车中的物理知识（3课时） 第15课、激光（3课时） 第16课、安全气囊的工作原理（2课时） 第17课、我爱物理学家-----牛顿简介（2课时） 第18课、我爱物理学家-----丁肇中简介（1课时）

第 1 课、探索宇宙起源之谜

	1、	宇宙的起源
教学目标	2、 3、	地球的特殊性 激发学生学习物理的兴趣
	4、	拓展视野、感受物理的美妙
教学重点、难点		地球的生命存在概率
教学方式		多媒体展示、分析、讲解

教 学 过 程 备 注 多媒体播放宇宙起源的纪录片 展示宇宙的图片 1、宇宙起源-----宇宙大爆炸

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“我们是坐在一次有控制，有目的爆炸里的乘客。就像那些微生物 一样，坐在一块正在爆炸的手榴弹的弹片上。宇宙中的所有物质和能 量，即使是时空，都形成于一瞬间。但那绝不是一次毫无秩序的爆炸， 最初似乎还相当有节奏、相当协调，似乎已经设计好了，对我们和我们 的星球都有利在十的负三十五次方秒的时候，宇宙一片漆黑，而且比一 个原子还小。 2、地球的是不是具有特殊性与生存的特殊性。 a.有些人或许仍会争辩地球并没有那么特殊 b. 天文学家对宇宙了解的越多，越来越多的证据表明，生命存在必需 的条件就越繁多，越苛刻，这超乎人们想象。 3一些有名的科学家是如何谈论宇宙起源的： a.物理学家保罗·戴维斯提升无神论 b.天文学家乔治·格林斯坦在他的《共生宇宙》 c.托尼·罗斯曼的观点 d.诺贝尔物理奖的阿诺·潘兹亚斯 4.地球生命存在的概率大小。 作业：写一篇：《我心目中的宇宙》

第 2 课、中国古代物理学

教学目标	1. 了解中国古代物理学发展历程 2. 激发学生学生物理的兴趣
教学重点、难点	中国古代物理学发展历程
教学方式	多媒体展示、分析、讲解
	教 学 过 程	备 注
**1.**我国古代对浮 a.大约在殷商时 上应用浮力最早的国 b浮桥是我国古	力的认识及应用 期，我们的祖先就开始认识和应用浮力了，是世界 家之一。 代历史上应用浮力的伟大奇迹，在公元前8世纪周朝

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时就得到了广泛的应用。 2 中国古代对力学的研究 a力学知识起源于古代人对自然现象的观察和生产劳动中的实践经 验，并逐步发展为生产技术和初步的自然哲理，这在东西方古代都是如 此。 b在我国古代，手工工艺技术成果远比经验性的理论总结突出得 多，这是中国古代对力学研究的主要特点。从时间来看，大体可分为春 秋战国、两汉、宋明三个高潮。 （1）春秋战国时期（公元前770～前221年） （2）两汉到五代时期（前206～960） （3）宋元明时期（960～1644） 苏颂（1020～1101）和韩公廉1092年建成了我国古代最大型的先进 天文钟楼“水运仪象台” 宋代曾公亮（997～1087）在《武经总要》这一军事著作中除记载 兵工机械、枪炮、军用油泵（“猛火油柜”）等外，还在《寻水泉法》中 详载了虹吸管（“渴乌”），它在《后汉书·张让传》及唐代《通典》中 都有记载，包括“取大竹去节”，“油灰黄蜡固封”竹首插入水中五尺”， 烧火使“火气潜通”入水，“则水自中逆上”等。 河北石家庄隆兴寺的转轮藏建于北宋，人在台上绕轴走动时轮藏会 缓慢地反向转动，这实际上是动量矩原理的应用。 宋应星（1587～1644（？））的《天工开物》是明代农业和手工业 生产技术的百科全书，在卷十五《佳兵篇》中记述了测试弓弦弹力大小 的方法：“凡试弓力，以足踏弦就地，秤钩搭挂弓腰，弦满之时，推移 秤锤所压，则知多少”，方法十分巧妙。该书在我国失传300年，于1926 年才由日本找回翻印本。

3 中国古代的热学知识 我国古代的热学知识大部分是生活和生产经验的总结。至今所知的 古籍中对热的研究记载较少，还有待于进一步发掘。 火的利用和控制 对冷热的认识。 创造了通过观察火候和火色来判别温度高低的方法。。 我国古代还在农业中采用了控温技术。 东汉王充的著作《论衡·寒温篇》 热胀冷缩研究和利用。 用岩石热胀冷缩不均从而易于崩裂的施工经验，在我国历代水利工 程中不断为人们采用。 对水的物态变化，在我国古代也早有认识 创制了利用热的各种器具。“省油灯”，“孔明灯”

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作业：整理《中国著名物理学家》

第 3 课 科幻电影中的物理知识

1. 了解各种物理知识
   教学目标 知识要点 2. 激发学生学生物理的兴趣
   3. 生活联系实际
   教学重点、难点 电影中的物理
   教学方式 多媒体展示、分析、讲解
   教 学 过 程 备 注
   观看电影《哈里波特》片段
   一、了解科幻电影
   

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科幻电影是好莱坞类型电影里的一个分 支。它的情节往往包含了各种各样的科学奇 想，有依附于现有已知科学定理的，也有关于 未来图景的超前假想。 二、例举一些科幻电影其中有一些新颖的现 象， 最为科幻影视作品所钟情的物理元素，从中探 寻科幻电影和科学尤其是物理学之间的联系。 a科幻影片《橡胶飞车》 b基努·李维斯主演的影片《连锁反应》 c.《哈利.波特》 d.黑客帝国

作业：观察一部科幻片并找出一些跟物理有关的问题

第4课、GPS－全球定位系统

教学目标	1．了解GPS导航的作用和意义 2．激发学生学生物理的兴趣
教学重点、难点	GPS的组成；
教学方式	多媒体展示、分析、讲解
	教 学 过 程	备 注
一、发展历史 二、基本组成 GPS系统包括三	多媒体展示一些GPS应用的示例 大部分：空间星座部分---GPS卫星；地面控制部分-

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--地面监控系统；用户设备部分---GPS信号接收机。
1. 空间星座部分
2. 地面控制部分
3. 用户设备部分
三、定位原理
（1）双频法
（2）其它：其他提高精度技术： a.有联测定位技术；b.伪卫星技术；c.无码GPS技术；d.GPS测角技
术；e.精密星历使用技术；f.反SA技术；e.GPS/GLONASS组合接收技
术；f.GPS组合导航技术等。
四、应用领域
GPS的应用领域：
（1） 民用领域
车辆自导航、邮递服务、渔业生产
公路水路维护、火警、警察、救护的应急调遣、
搜索与求援、道路支持、突发事件临战状态准备、
可随时查找运输车辆的当前位置，获得车辆的定位数据和状态信
息。 实施跟踪一个或多个指定的车辆，使它们落在电子地图的窗口内。 可设定跟踪优先级和时间间隔对目标进行跟踪。 对车辆跟踪形成直观的运行轨迹。 （2）军用领域 GPS是自动化指挥系统、先进武器系统及新的战役战术理论的一项
关键性基本保障技术，能为地面车辆、人员以及航空、航海、航天等领
域的飞机、船只、潜艇、卫星、航天飞机进行导航定位；武器发射、侦
察、飞机进场着陆、交通管制、搜索营救，战场部队、车辆以及单兵定
位；精确制导导弹打击目标坐标定位及弹道导引。
五、GPS系统主要特点
1. GPS系统的实时导航定位精度很高。 2. 全球全天候连续无源。
六、GPS的干扰问题 GPS信号很弱，易于干扰。一家俄罗斯公司提供的一种4瓦功率的手
持GPS干扰机，不到4000美元就买得到。如果从零售电子商店购买部件
组装，花400美元就可以造一个干扰半径16千米以上的干扰机。
作业：查找有关中国北斗卫星系统的相关资料

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第5课、世界航天发展简史

1. 了解世界航天发展史 教学目标 2. 激发学生学生物理的兴趣 教学重点、难点 世界航天发展史； 教学方式 多媒体展示、分析、讲解 教 学 过 程 备 注 观看《登月》纪录片 1探索浩瀚的宇宙，是人类千百年来的美好梦想。 2航天技术是现代科学技术的结晶，它以基础科学和技术科学为基 础，汇集了20世纪许多工程技术的新成就。航天技术不断提出的新要 求，又促进了科学技术的进步。

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一、火箭技术 a火箭技术推动了人类航天发展的历史。
b火药是中国古代的四大发明之一，火箭是在火药发明之后中国人发明
的。
c19世纪末20世纪初，随着科学技术的进步，近代火箭技术和航天飞行 发展起来，先驱者的代表人物有前苏联的齐奥尔科夫斯基，美国人戈达 德和德国奥伯特。
d戈达德博士在1010年开始进行近代火箭的研究工作。
e奥伯特教授在他1923年出版的书中不仅确立了火箭在宇宙空间真空中 工作的基本原理，而且还说明火箭只要能产生足够的推力，便能绕地球
轨道飞行。同齐奥尔科夫斯基和戈达德一样，他也对许多种推进剂的组
合进行了广泛的研究。
d真正的近代火箭的出现是在第二次世界大战时的法西斯德国。 E二战后的火箭技术发展
f中国火箭技术发展。 G欧洲的火箭技术发展 h日本等其他国家的火箭技术发展 二、卫星时代
a人造地球卫星的计划设想的出现 b第一颗人造卫星的发射 c各国人造卫星的发展
三、空间探测
a空间探测的主要目
b月球探测
c无人月球探测器
月球探测已经实现的主要方式
行星和行星际探测
四、载人航天 载人航天在航天活动中占有重要位置。 前苏联探月工程
美国自探月工程 国际空间站 中国航天员的般天事业。
作业：了解卫星的分类和作用

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第 6 课、中国航天技术的发展及其意义

教学目标	1. 了解中国航天技术的发展 2. 世界航天发展史 3. 开拓视野
教学重点、难点	中国航天技术的发展；
教学方式	多媒体展示、分析、讲解
	教 学 过 程	备 注
观看神州九号与天 一 中国载人航天 1956年10月8日 究院成立，钱学森任 发射场。	宫一号的对接纪录片 技术的发展 ，我国第一个火箭导弹研制机构——国防部第五研 院长。1958年4月，开始兴建我国第一个运载火箭

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