高中物理要学哪些必修哪些选修？

高中物理要学哪些必修哪些选修？

在12个模块中纳入的物理学的内容。

两个共同必修模块和三大系列的内容是怎样设置的。我们首先来看看前面的共同必修模块物理1，物理2。在这两个模块中，我们设置了什么样的内容呢？在物理1里，我们设置的主题有运动的描述，相互作用与运动规律；在物理2模块中，我们涉及到的内容有机械能和能源，抛体运动与圆周运动，经典力学的成就与局限性。对于这两个模块的设置，我们的思考是希望学生们通过学习运动描述，相互运动与规律，机械能和能源，抛体运动与圆周运动，经典力学的成就与局限性等物理学的核心内容，经历科学探究的过程，了解物理学的特点和研究方法，体会物理学对社会发展的影响，为学生下一步的选学模块做准备。这是我们设计物理1，物理2的思考。

那么，关于1系列，2系列，3系列的内容还设计了哪些呢？首先看1系列，1系列有两个模块，1-1，1-2，1-1涉及到的内容有电磁现象与规律，家用电器与日常生活，电磁技术与社会发展，选修1-2涉及到的主题有3个：热现象与规律，热与生活，能源与社会发展。在1系列里，我们设计这两个模块的主要思考是：希望在这两个模块中，以物理学的核心内容为载体，侧重物理学与社会的相互作用，强调物理学对人类文明的影响，注重物理学与社会、人文学科的融合，这是我们设计1系列的主要思考。

接下来我们看2系列。2系列有3个模块，选修2-1，2-2，2-3，这3个模块对应什么样的内容呢？选修2-1涉及到的主题有电与电功，电磁波与信息技术；选修2-2涉及到的主题有力与机械，热与热机；选修2-3涉及到的主题有光与光学仪器，原子结构与核技术。在2系列的这3个模块中，我们设计的主要思考是：侧重从技术的角度展示物理学，强调物理学与技术的结合，突出物理学的应用性与实践性。

3系列共有5个模块，这5个模块分别含什么样的内容呢？选修3-1涉及到的内容有电场，电路，磁场；选修3-2涉及到的主题有电磁感应，交变电流，传感器；选修3-3涉及到的主题有分子动理论与统计思想，固体、液体与气体，热力学定律与能量守恒，能源与可持续发展；选修3-4涉及到3个主题：机械振动与机械波，电磁振荡与电磁波，光，相对论；选修3-5的主题有碰撞与动量守恒，原子结构，原子核，波粒二象性。设计这5个模块的思考是：关注物理学的基础性，系统性，关注物理学的研究方法，关注物理学在生产、生活的应用及其对社会的影响等等。

总体来讲，这就是我们在12个模块中纳入的物理学的内容。

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1）匀变速直线运动 1.平均速度v平＝s/t（定义式）

2.有用推论vt2-vo2＝2as

3.中间时刻速度vt/2＝v平＝(vt+vo)/2

4.末速度vt＝vo+at

5.中间位置速度vs/2＝[(vo2+vt2)/2]1/2

6.位移s＝v平t＝vot+at2/2＝vt/2t

7.加速度a＝(vt-vo)/t ｛以vo为正方向，a与vo同向(加速)a>0；反向则a<0｝

8.实验用推论δs＝at2 ｛δs为连续相邻相等时间(t)内位移之差｝

9.主要物理量及单位:初速度(vo):m/s；加速度(a):m/s2；末速度(vt):m/s；时间(t)秒(s)位移(s): ；米（m）；路程:米；速度单位换算：1m/s=3.6km/h。

2)自由落体运动 1.初速度vo＝0 2.末速度vt＝gt 3.下落高度h＝gt2/2（从vo位置向下计算） 4.推论vt2＝2gh (1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速直线运动规律； (2)a＝g＝9.8m/s2≈10m/s2（重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小，方向竖直向下）。 （3)竖直上抛运动 1.位移s＝vot-gt2/2

2.末速度vt＝vo-gt （g=9.8m/s2≈10m/s2）

3.有用推论vt2-vo2＝-2gs

4.上升最大高度hm＝vo2/2g(抛出点算起）

5.往返时间t＝2vo/g （从抛出落回原位置的时间） (1)全过程处理:是匀减速直线运动，以向上为正方向，加速度取负值； (2)分段处理：向上为匀减速直线运动，向下为自由落体运动，具有对称性； (3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。 二、质点的运动（2）----曲线运动、万有引力 1)平抛运动 1.水平方向速度：vx＝vo 2.竖直方向速度：vy＝gt 3.水平方向位移：x＝vot 4.竖直方向位移：y＝gt2/2 5.运动时间t＝(2y/g）1/2(通常又表示为(2h/g)1/2) 6.合速度vt＝(vx2+vy2)1/2＝[vo2+(gt)2]1/2 合速度方向与水平夹角β:tgβ＝vy/vx＝gt/v0 7.合位移：s＝(x2+y2)1/2, 位移方向与水平夹角α:tgα＝y/x＝gt/2vo 8.水平方向加速度：ax=0；竖直方向加速度：ay＝g (1)平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为g，通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成； (2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关； （3）θ与β的关系为tgβ＝2tgα； （4）在平抛运动中时间t是解题关键；(5)做曲线运动的物体必有加速度，当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。 2）匀速圆周运动 1.线速度v＝s/t＝2πr/t 2.角速度ω＝φ/t＝2π/t＝2πf 3.向心加速度a＝v2/r＝ω2r＝(2π/t)2r 4.向心力f心＝mv2/r＝mω2r＝mr(2π/t)2＝mωv=f合 力（常见的力、力的合成与分解） 1）常见的力 1.重力g＝mg （方向竖直向下，g＝9.8m/s2≈10m/s2，作用点在重心，适用于地球表面附近） 2.胡克定律f＝kx ｛方向沿恢复形变方向，k：劲度系数(n/m)，x：形变量(m)｝ 3.滑动摩擦力f＝μfn ｛与物体相对运动方向相反，μ：摩擦因数，fn：正压力(n)｝ 4.静摩擦力0≤f静≤fm （与物体相对运动趋势方向相反，fm为最大静摩擦力） 2）力的合成与分解 1.同一直线上力的合成同向:f＝f1+f2， 反向：f＝f1-f2 (f1>f2) 2.互成角度力的合成： f＝(f12+f22+2f1f2cosα)1/2（余弦定理） f1⊥f2时:f＝(f12+f22)1/2 3.合力大小范围：|f1-f2|≤f≤|f1+f2| 4.力的正交分解：fx＝fcosβ，fy＝fsinβ（β为合力与x轴之间的夹角tgβ＝fy/fx） (1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则; （2）合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立; (3)除公式法外，也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图; (4)f1与f2的值一定时,f1与f2的夹角(α角)越大，合力越小; （5）同一直线上力的合成，可沿直线取正方向，用正负号表示力的方向，化简为代数运算。

3)万有引力 1.开普勒第三定律t2/r3=k(=4π^2/gm) r:轨道半径 t :周期 k:常量(与行星质量无关) 2.万有引力定律f=gm1m2/r^2 g=6.67×10^-11n•m^2/kg^2方向在它们的连线上 3.天体上的重力和重力加速度gmm/r^2=mg g=gm/r^2 r:天体半径(m) 4.卫星绕行速度、角速度、周期 v=(gm/r)1/2 ω=(gm/r^3)1/2 t=2π(r^3/gm)1/2 5.第一(二、三)宇宙速度v1=(g地r地)1/2=7.9km/s v2=11.2km/s v3=16.7km/s 6.地球同步卫星gmm/(r+h)^2=m*4π^2(r+h)/t^2 h≈3.6 km h:距地球表面的高度 注:(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,f心=f万。(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等。(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空，运行周期和地球自转周期相同。(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小。(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。 机械能 1.功 (1)做功的两个条件: 作用在物体上的力. 物体在里的方向上通过的距离. (2)功的大小: w=fscosa 功是标量 功的单位:焦耳(j) 1j=1n*m 当 0<= a <派/2 w>0 f做正功 f是动力 当 a=派/2 w=0 (cos派/2=0) f不作功 当 派/2<= a <派 w<0 f做负功 f是阻力 (3)总功的求法: w总=w1+w2+w3……wn w总=f合scosa 2.功率 (1) 定义:功跟完成这些功所用时间的比值. p=w/t 功率是标量 功率单位:瓦特(w) 此公式求的是平均功率 1w=1j/s 1000w=1kw (2) 功率的另一个表达式: p=fvcosa 当f与v方向相同时, p=fv. (此时cos0度=1) 此公式即可求平均功率,也可求瞬时功率 1)平均功率: 当v为平均速度时 2)瞬时功率: 当v为t时刻的瞬时速度 (3) 额定功率: 指机器正常工作时最大输出功率 实际功率: 指机器在实际工作中的输出功率 正常工作时: 实际功率≤额定功率 (4) 机车运动问题(前提:阻力f恒定) p=fv f=ma+f (由牛顿第二定律得) 汽车启动有两种模式 1) 汽车以恒定功率启动 (a在减小,一直到0) p恒定 v在增加 f在减小 尤f=ma+f 当f减小=f时 v此时有最大值 2) 汽车以恒定加速度前进(a开始恒定,在逐渐减小到0) a恒定 f不变(f=ma+f) v在增加 p实逐渐增加最大 此时的p为额定功率 即p一定 p恒定 v在增加 f在减小 尤f=ma+f 当f减小=f时 v此时有最大值 3.功和能 (1) 功和能的关系: 做功的过程就是能量转化的过程 功是能量转化的量度 (2) 功和能的区别: 能是物体运动状态决定的物理量,即过程量 功是物体状态变化过程有关的物理量,即状态量 这是功和能的根本区别. 4.动能.动能定理 (1) 动能定义:物体由于运动而具有的能量. 用ek表示 表达式 ek=1/2mv^2 能是标量 也是过程量 单位:焦耳(j) 1kg*m^2/s^2 = 1j (2) 动能定理内容:合外力做的功等于物体动能的变化 表达式 w合=δek=1/2mv^2-1/2mv0^2 适用范围:恒力做功,变力做功,分段做功,全程做功 5.重力势能 (1) 定义:物体由于被举高而具有的能量. 用ep表示 表达式 ep=mgh 是标量 单位:焦耳(j) (2) 重力做功和重力势能的关系 w重=－δep 重力势能的变化由重力做功来量度 (3) 重力做功的特点:只和初末位置有关,跟物体运动路径无关 重力势能是相对性的,和参考平面有关,一般以地面为参考平面 重力势能的变化是绝对的,和参考平面无关 (4) 弹性势能:物体由于形变而具有的能量 弹性势能存在于发生弹性形变的物体中,跟形变的大小有关 弹性势能的变化由弹力做功来量度 6.机械能守恒定律 (1) 机械能:动能,重力势能,弹性势能的总称 总机械能:e=ek+ep 是标量 也具有相对性 机械能的变化,等于非重力做功 (比如阻力做的功) δe=w非重 机械能之间可以相互转化 (2) 机械能守恒定律: 只有重力做功的情况下,物体的动能和重力势能 发生相互转化,但机械能保持不变 表达式: ek1+ep1=ek2+ep2 成立条件:只有重力做功