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中外著名量子力学教材之比较

中外著名量子力学教材之比较
中外著名量子力学教材之比较

中外著名《量子力学》教材之比较

涂成厚(南开大学物理科学学院博士、副教授)

[内容摘要] 分别选择了中外著名大学使用的3本经典量子力学教材,逐一介绍了各自的内容与特点。在此基础上,对中外著名量子力学教材进行了比对分析,找出了它们的共同点和各自的特色。另外,以“不确定性原理”为例,具体比较了经典知识点在论述方式上的区别。

[关键词] 中外著名大学;量子力学;经典教材;比较分析

量子力学(Quantum Mechanics)是研究微观粒子的运动规律的物理学分支学科,它主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论,它与相对论一起构成了现代物理学的理论基础。量子力学不仅是近代物理学的基础理论之一,而且在化学等有关学科和许多近代技术中也得到了广泛的应用。

随着国内高等教育的不断发展,作为物理学重要课程的量子力学得到越来越多的重视,国内外著名大学都开设此课程。为了对国内物理高等教育提供量子力学教学的方面的参考,我们在广泛调研和充分比较的基础上,专门选取了六本国内外著名教材进行对比,从中分析出国内量子力学教学近些年的成长,以及与国际水平的差异与不足,从而有的放矢的优化和改善国内教学资源。

国内三本著名量子力学教材分别是:曾谨言的《量子力学》第四版、苏汝铿的《量子力学》第二版和张永德的《量子力学》第二版;国外三本著名量子力学教材分别是:David J.Griffiths的《Introduction to Quantum Mechanics》、A. P. French and Edwin F. Taylor的《An Introduction to Quantum Physics》和Robert Eisberg and Robert Resnick的《Quantum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei, and Particles》。这六本书都已在国内外使用多年,并拥有广大读者,是极具代表性的量子力学教材。我们首先将由国内到国外教材的顺序逐本展开评价与分析,尤其是讨论各自的内容特色、侧重点和不足;之后选取一个经典的知识点——不确定性原理,来考察不同教材对此问题的具体讲解,进一步明确各本教材的特点;最后再对国内外教材进行相互对比和评价。

一、曾谨言《量子力学》第四版的评价与分析

1.1 引言

《量子力学》是作者根据多年在北京大学物理系教学与科研工作的经验而写成,20世纪80年代初出版以来,深受读者欢迎,多次再版重印。《量子力学(卷2)》第二版(1990)做了大幅度修订与增补,分两卷出版,卷Ⅰ可作为本科生教材或主要参考书,卷Ⅱ则作为研究生的教学参考书;第三版(特别是卷Ⅱ)的内容,做了很大的修订,把近20年来量子力

学(实验与理论)的主要的新进展系统介绍给读者;第四版内容又做了修订。

1.2 作者简介

曾谨言,理论物理学家,物理教育家。在量子力学教学和教材建设、提高中国量子力学教学水平和培养人才等方面作出了重要贡献;对于量子体系的动力学对称性及其与经典力学的关系、新型多粒子纠缠态的构成、原子核转动惯量的微观机制、转动谱规律、核电荷半径变化规律等方面都作出了贡献。

1.3 教材总体架构与内容简介

卷I内容包括:量子力学的诞生、波函数与Schrodinger方程、一维定态问题、力学量用算符表达、力学量随时间的演化与对称性、中心力场、粒子在电磁场中的运动、表象变换与量子力学的矩阵形式、自旋、力学量本征值的代数解法、束缚定态微扰论、量子跃迁、散射理论、其他近似方法。为帮助读者更深入掌握有关内容,书中安排了适当的例题、练习题和思考题。每一章还选入了适量的习题,供读者选用。

卷Ⅱ主要包括:量子态的描述、量子力学与经典力学的关系、二次量子化、路径积分、量子力学中的相位、角动量理论、量子体系的对称性、氢原子与谐振子的动力学对称性、时间反演、相对论量子力学、辐射场的量子化及其与物质的相互作用,为便于读者学习《量子力学(卷2)》,书后附有分析力学简要回顾以及群与群表示理论简介。

1.4 该书的主要特色

1、系统庞大,内容丰富,章节之间联系清晰。从历史发展的角度先讲述量子力学诞生前人们所遇到的困惑开始,再引入量子论,自然建立的量子力学就能容易被读者接受,避免读者产生量子力学是从天上掉下的困惑不解;之后在引进波函数的统计解释及薛定谔方程,这样人们自然可以讨论其表述、定态与非定态、低维与高维、微扰与非微扰等问题,最后讨论与实验紧密相关的量子跃迁和散射理论。从原理到实验,一套完整系统的量子力学图像清晰展现在读者面前,其中不断穿插着矩阵表述、对称性、自旋等重要概念。

2、内容极其充实,从基本原理到各个学科的应用发展,其知识结构成分支状延伸,可以用一个大树形容其内容丰富。对于知识点的讲解讨论非常详细,覆盖面也广,比如本书在描述量子力学图像时,不仅用薛定谔图像描述,还用海森堡图像与相互作用图像相互对照;变分原理还涉及到Ritz变分;从Born近似、分波法和库仑散射等多个角度讲解散射理论,库仑散射中还具体讨论抛物线坐标解法和球坐标解法、Regge极点与分波特性。像这样知识点不断的从之前的内容中延伸出来,极大地充实着本书的内容。

3、内容现代,涉及固体物理、激光物理、材料物理、量子信息等前沿课题的基本知识。

中国与美国在中学物理教教材的对比

美国与中国在中学物理教材的对比 罗跃跃 摘要:对于我国的大部分中学生来说,物理这门学科是他们学习中一个比较吃力的课程,物理概念、实验、知识点及其运用等没能充分联系生活实际,学生理解得很困难、抽象。反观美国,他们在中学物理教学上很注重联系学生的生活实际,能够充分调动学生的思维和动手能力,使学生对物理这门课程的学习更加轻松积极。下面就从美国与中国在中学物理教育上的对比,发现美国中学物理教育的可鉴之处,使之能为眼下我国的新课程改革提供一些经验。 关键词:中国美国中学物理教材内容实验插图对比 首先说明一下,本文中将会用具体的国内和国外教材进行对比: 国内教材:此教材是教育部(原国家教委) 基础教育司“八五”、“九五”重点课题《高中物理课程改革与实验》课题组研究成果, 由北京师范大学出版社于2004 年7 月出版的《物理》。[1] 国外教材:美国高中(9-12年级)物理教材《Physics—Principles and Problems》(《物理:原理与问题》),作者是美国迪尔伯恩大学的物理学教授保罗·齐策维茨博士。[2] 以上两套教材均为时下两国的主流中学物理教材,各自凸显出本国中学物理教育特色,具有良好的对比意义。本文使用以上两套教材作为对比,试图从各自教材的教材内容、教材实验内容、教材插图来进行比较分析,总结出一些我们可以借鉴的经验,来为我国的中学物理新课改提供一些参考。 1 美国与中国在中学物理教材内容上的对比 1.1 美国的教学内容 其教材内容的特点:其教材并不只注重单个知识点,而是让各个知识点形成一条知识链,重视各个知识点的前后联系,并对概念和规律进行五花八门的拓展,并与生活实际相联系,使之鲜活的展现在学生的课本上。 第一:在教材引言方面 章节名称为《矢量知识》的这一章中,其标题为望乡,并用一张登山的照片作为其引言处的背景图片,在下方提出以问题:如果你的GPS接收器告诉你的位置在离家150KM处、北偏西40度处,但是在你面前就只有一条正北的道路,如果沿着这条路走十公里,你会离家多远?及你的具体位置? 再在章节名称为《能量》这章中,在一张飞驰的过山车为背景图片上,其用“猛冲下来”作为标题并提出了问题:过山车缓缓的爬上第一个山头,把你的帽子拉好。过山车飞一般地掠过谷底,又开始爬下一个山头。第一个山头应是所有山头中最高的吗? 有以上可发现教材内容表现形式的多样性、善用大篇幅背景图案、概念引入与生活实际的联系性是其教材引言的一大特点。 第二:在教学内容的呈现上 美国的中学物理教材大量应用生活化情景来作为物理情景,加深学生对于课

量子力学选择题1

量子力学选择题 (1)原子半径的数量级是: A.10-10cm; B.10-8m C. 10-10m D.10-13m (2)若氢原子被激发到主量子数为n的能级,当产生能级跃迁时可能发生的所有谱线总条数应为: A.n-1 B .n(n-1)/2 C .n(n+1)/2 D .n (3)氢原子光谱赖曼系和巴耳末系的系线限波长分别为: A.R/4 和R/9 B.R 和R/4 C.4/R 和9/R D.1/R 和4/R (4)氢原子赖曼系的线系限波数为R,则氢原子的电离电势为: A.3Rhc/4 B. Rhc C.3Rhc/4e D. Rhc/e (5)氢原子基态的电离电势和第一激发电势分别是: A.13.6V和10.2V; B –13.6V和-10.2V; C.13.6V和3.4V; D. –13.6V和-3.4V (6)根据玻尔理论,若将氢原子激发到n=5的状态,则: A.可能出现10条谱线,分别属四个线系 B.可能出现9条谱线,分别属3个线系 C.可能出现11条谱线,分别属5个线系 D.可能出现1条谱线,属赖曼系 (7)欲使处于激发态的氢原子发出Hα线,则至少需提供多少能量(eV)? A.13.6 B.12.09 C.10.2 D.3.4 (8)氢原子被激发后其电子处在第四轨道上运动,按照玻尔理论在观测时间内最多能看到几条线? A.1 B.6 C.4 D.3 (9)氢原子光谱由莱曼、巴耳末、帕邢、布喇开系…组成.为获得红外波段原子发射光谱,则轰击基态氢原子的最小动能为: A .0.66 eV B.12.09eV C.10.2eV D.12.75eV (10)用能量为12.75eV的电子去激发基态氢原子时,受激氢原子向低能级跃迁时最多可能出现几条光谱线(不考虑自旋); A.3 B.10 C.1 D.4 (11)按照玻尔理论基态氢原子中电子绕核运动的线速度约为光速的: A.1/10倍 B.1/100倍 C .1/137倍 D.1/237倍 (12)已知一对正负电子绕其共同的质心转动会暂时形成类似于氢原子的结构的

中美著名大学《电动力学》教材地比较(陈靖)

中美著名大学《电动力学》教材的比较 陈靖(南开大学物理科学学院博士、讲师) 内容摘要: 电动力学是中美大学物理类本科生的必修课程之一,是学生进行基础物理学理论知识训练的核心课程,也是进一步学习更高等的基础课和各类专业课必不可少的准备知识。电动力学的内容包括宏观经典电磁场理论和狭义相对论的理论。通过对中美著名大学《电动力学》主流教材的分析,比较了中美教材的异同点、优缺点,可为我国今后电动力学教学和教材编写提供很好的借鉴。 关键词:电动力学;美国教材;中国教材;本科教学;经典电磁理论;狭义相对论 《电动力学》是“四大力学”之一,它是物理学、应用物理学专业和依托物理学的各类工科专业本科生的重要基础课程。《电动力学》在普通物理课程《电磁学》、《光学》的基础上,对电磁现象进行深入研究和分析,对电磁实验规律进行归纳和提高,从而揭示电磁场的本质运动规律。《电动力学》课程对于后续物理课程的学习以及从事相关科学研究都具有基础性的重要意义,同时对于学习其它相关专业(如通信技术、电力系统、电子技术、激光技术、光学工程等)的课程也有重要影响。《电动力学》是学习许多理工科专业课程的基础,也是从事许多领域理工类研究的基础。 目前,常见的《电动力学》教学内容包括宏观经典电磁场理论和狭义相对论理论初步。经典电磁场理论部分主要包含电磁场的基本特性、宏观电磁场的运动规律和电磁场与物质的相互作用。主要内容涉及静电场和静磁场、介质在电磁场作用下的极化和磁化、电磁场的激发、电磁场与电荷和电流系统的相互作用、电磁场辐射、电磁波传播等。通过本课程的学习,学生可以深化对电磁理论基本物理量的认识,掌握采用势函数描述电磁场的方法,并能够正确运用矢势和标势研究电磁场;深化对于电场强度、电位移矢量、磁感应强度和磁场强度的理解,熟练掌握电磁场能量和能流密度等物理概念;对电磁理论建立基础的一系列实验定律(如库仑定律、安培环路定理、毕奥-萨伐尔定律、法拉第电磁感应定律、楞茨定律等)有充分的认识和理解,掌握麦克斯韦方程和通过标势和矢势描述的达郎贝尔方程等并能够熟练运用它们解决相关电磁场问题。“狭义相对论”颠覆了伽利略的经典时空观,时空不再是独立于物质的东西,而是一种客观而具体的物理属性。从历史上看,“狭义相对论”的建立是源于十九世纪末二十世纪初对电磁规律的深入研究,因此,传统上也将“狭义相对论”内容纳入《电动力学》课程教学中。 《电动力学》是国内外著名高校物理类学科的必修课程之一,为了进一步提升国内《电动力学》的教学水平,需要我们不断的学习借鉴国外著名大学的教学内容和教学模式,以充实《电动力学》的教学内容,提高我们自身的教学水准。在教材方面,我们选取美国著名高校选用的三本教材:John David Jackson编著的《Classical Electrodynamics》、David J. Griffiths 和Reed College编著的《Introduction to Electrodynamics》以及L. D. Landau和E. M. Lifshitz

高中物理教科版与人教版的对比研究

高中物理教科版与人教版两种教材的对比 第一章抛体的运动1.曲线运动2.运动的合成与分解3.平抛运动4.斜抛运动 第二章圆周运动1.描述圆周运动2.圆周运动的向心力3.匀速圆周运动的实例分析4.圆周运动与人类文明 一、在栏目上,教科版比人教版似乎更丰富 从栏目设置上看,教科版教材比人教版多“本章小结”和章末“习题”两个栏目,从习题数量上讲,人教版教材每节配备4-7个练习题,教科版教材每节配备4个练习题,并有章末练习,总题量差不多。 人教版教材注重知识的系统性和严密的理论分析,兼顾继承与创新,注重实验在教学中的重要性,加强与生活、科技、社会的联系,更贴近教学实际,教材的可读性比较好,便于学生自己看书学习,也便于新教师使用。 教科版教材注重“情境创设”,每节课力求从物理现象开始,引导学生“观察思考”,“提出问题”,然后让学生“讨论交流”,对问题的解决提出“猜想”和“假设”,教材中穿插若干个“活动”,总体感觉与苏教版“初中物理”教材风格很相似,探究性味道比较浓,但此版本教材不太利于学生自己看书学习,教材的使用更需要教师的引导。 二、在逻辑上,教科版比人教版似乎更合理

三、在理论上,人教版比教科版似乎更系统

四、在探究上,教科版比人教版似乎更重视 是以“做一做”、“演示”、“实验”的形式出现,而教科版教材更多的是“实验探究”、“理论探究”,或“活动”。 五、在方法上,人教版比教科版似乎更突出

包含在相关的知识内容中,而人教版教材多是采用独立出来单独成节的方法。 六、在编写上,教科版与人教版似乎故追异 七、在密度上,人教版比教科版似乎更均匀 这里的密度是指章节里安排的内容多少

量子力学考试题

量子力学考试题

量子力学考试题 (共五题,每题20分) 1、扼要说明: (a )束缚定态的主要性质。 (b )单价原子自发能级跃迁过程的选择定则及其理论根据。 2、设力学量算符(厄米算符)∧ F ,∧ G 不对易,令∧K =i (∧F ∧G -∧G ∧ F ),试证明: (a )∧ K 的本征值是实数。 (b )对于∧ F 的任何本征态ψ,∧ K 的平均值为0。 (c )在任何态中2F +2 G ≥K 3、自旋η/2的定域电子(不考虑“轨道”运动)受到磁场作用,已知其能量算符为 S H ??ω= ∧ H =ω∧ z S +ν∧ x S (ω,ν>0,ω?ν) (a )求能级的精确值。 (b )视ν∧ x S 项为微扰,用微扰论公式求能级。 4、质量为m 的粒子在无限深势阱(0

' 11 H =0,'22 H =0,'12H ='21 H =ν η21 E 1=E 1(0)+'11H +)0(2)0(12 '21 E E H -=-ωη21+0-ωνηη2241=-ωη21-ων241η E 2=E 2 (0) +' 22H + )0(1)0(22'12 E E H -=ωη21 +ων241η 4、E 1=2 22 2ma ηπ,)(1x ψ=?????0sin 2a x a π a x x a x ≥≤<<,00 x =dx x a ?021ψ=2sin 20 2a dx a x x a a =?π x p =-i η?=a dx dx d 011ψψ-i ?=a a x d a 020)sin 21(2πη x xp =-i η??-=a a a x d a x x a i dx dx d x 00 11)(sin sin 2ππψψη = ?-a a x xd a i 02) (sin 1πη =0sin [12a a x x a i πη--?a dx a x 0 2]sin π =0+?=a i dx ih 0 2 122ηψ 四项各5分 5、(i ),(ii )各10分 (i )s =0,为玻色子,体系波函数应交换对称。 ),(21→ →r r ψ有:)(1→ r a ψ→ )(2r a ψ,)(1→ r b ψ→ )(2r b ψ,)(1→ r c ψ→ )(2r c ψ, )] ()()()([21 2121→ →→→+r r r r a b b a ψψψψ a c c a b c c b 共6种。 (ii )s =21 ,单粒子态共6种: ? ?????0 1a ψ, ? ?????1 0a ψ, ? ?????0 1b ψ, ? ?????1 0b ψ, ? ?????0 1c ψ, ? ?????1 0c ψ。

中美大学物理实验教学的比较与分析

中美大学物理实验教学的比较与分析 摘要:本文根据对美国及国内大学物理实验教学概况的了解,比较分析了国内外大学在教学理念、教学内容、教学模式和手段等方面的差异。总结出美国的大学在培养学生创造性综合能力方面有许多值得我们借鉴的方面,并提出一些加快我国高校物理教学改革的思考。 关键词:物理实验;美国大学;教学模式 一、教学理念 美国大学十分重视教育观念的更新,教师的物理实验教学方法很活。这与美国教育中鼓励冒尖、创新、标新立异是分不开的。教师主要是提出问题、启发思路和引导争论,绝不“抱”着学生走。物理实验的目的不只是教学生使用各种仪器设备,也不仅是让学生学会一些实验的方法与手段,而是让学生在实验中既动手又动脑,通过实践真正掌握物理规律的真谛,学会用实验方法去检验理论。美国大学为学生开设实验课的目的十分明确。在斯坦福大学,DouglasD,Osheroff教授特意在黑板上写下“GOAL:Learn how to do Physics,not specifictechnique,”意思是说要通过物理实验使学生懂得如何去研究物理问题,而不是只局限在知识的传授和技能的训练范围内。这给了我们很大的启示,我们应该更加充分地认识到物理实验教学的作用和性质,在实验教学中树立更高的目标。在我国部分高校的物理实验教学中,其实验仪器往往由实验室技术人员提前备好,实验时由学生被动地按照规定好的步骤与方法进行,然后计算结果。学生往往进行的是美国人称之为“COOK”实验,即像照着菜单煮饭一样,学生按照老师安排好的程序和结构进行实验,为了使实验具有精确性,学生不能过于随意,不能有创造性。可见,我们对于学生独立探索的训练有欠缺,学生只是简单模仿,真正自己动脑动手较少,这样的教学理念与方法不利于学生创新性思维能力的培养。 二、教学模式 美国学生的实验动手意识和能力普遍较强。物理实验课的教学过程大体上分为三个阶段:第一是基础训练阶段,学生主要进行基本实验技能、基础实验方法和基本实验仪器使用的学习和训练,该阶段主要由助教和工程技术人员来指导;第二是教师指导性阶段,主要由教师指导学生利用基础阶段已掌握的基本知识和技能,学习和掌握一些高一层次的物理思想、物理模型、物理方法和物理实验。

量子力学知识点总结(精.选)

1光电效应:光照射到金属上,有电子从金属上逸出的现象。这种电子称之为光电子。 2光电效应有两个突出的特点:①存在临界频率ν0 :只有当光的频率大于一定值v 0 时,才有光电子发射出来。若光频率小于该值时,则不论光强度多大,照射时间多长,都没有光电子产生。②光电子的能量只与光的频率有关,与光的强度无关。光的强度只决定光电子数目的多少。 3爱因斯坦光量子假说:光(电磁辐射)不仅在发射和吸收时以能量E= h ν的微粒形式出现,而且以这种形式在空间以光速 C 传播,这种粒子叫做光量子,或光子 4康普顿效应:高频率的X 射线被轻元素如白蜡、石墨中的电子散射后出现的效应。 ⒕康普顿效应的实验规律:射光中,除了原来X 光的波长λ外,增加了一个新的波长为λ'的X 光,且λ' >λ;波长增量Δλ=λ-λ随散射角增大而增大 5戴维逊-革末实验证明了德布罗意波的存在 6波函数的物理意义:某时刻t 在空间某一点(x,y,z)波函数模的平方与该时刻t 该地点(x,y,z)附近单位体积内发现粒子的几率密度(通常称为几率)dw(x,y,z,t)成正比。按照这种解释,描写粒子的波是几率波 7波函数的归一化条件 1),,,( 2 ?∞=ψτd t z y x 8定态:微观体系处于具有确定的能量值的状态称为定态。定

态波函数:描述定态的波函数称为定态波函定态的性质:⑴由定态波函数给出的几率密度不随时间改变。⑵粒子几率流密度不随时间改变。⑶任何不显含时间变量的力学量的平均值不随时间改变 9算符: 作用在一个函数上得出另一个函数的运算符号,量子力学中的算符是作用在波函数上的运算符号。 10厄密算符的定义:如果算符 F ?满足下列等式() ? ?dx F dx F φψφψ**??=,则称F ?为厄密算符。式中ψ和φ为任意波函数,x 代表所有的变量,积分范围是所有变量变化的整个区域。 推论:量子力学中表示力学量的算符都是厄密算符。 11厄密算符的性质:厄密算符的本征值必是实数。厄密算符的属于不同本征值的两个本征函数相互正交。 12简并:对应于一个本征值有一个以上本征函数的情况。简并度:对应于同一个本征值的本征函数的数目。 13量子力学中力学量运动守恒定律形式是: 01=??????+??=H F i t F dt F d ?,?η 量子力学中的能量守恒定律形式是01=??????=H H i dt H d ?,??η 14 15斯特恩-革拉赫实验证明电子存在自旋理由 16黑体辐射揭示了经典物理学的局限性。 17玻尔的量子化条件:在量子理论中,角动量必须是h 的整数 的近似求解方法。 求出,由求出微扰论:由n n n n E E ψψ)0()0(

中美高中物理教材比较

中美高中物理教材比较 摘要:对中美具有代表性的两套教材进行深入分析,展现中外物理教材在编写上的特点以及相应的数据统计,分析比较了中外高中物理教材系统结构上的异同点,最后得到一些启示。 关键词:中美教材;高中物理;结构 教材结构反映一个国家先进的教育理念和性质,所以要对结构系统进行比较系统的研究。新课标指导下的教材需要理论与实践相结合,才能得到进一步的完善,本着这种思想理念,本文通过对中美两套现行教材结构系统的研究比较,展示了美国优秀教材的特色,分析了我国教材与美国教材的结构差异,提出建议期望,对物理新课程改革中教材的编写及运用有所帮助和启示。 一、所选教材介绍 1.国内教材 人教版高中物理教科书由人民教育出版社编著出版,全称为《普通高中课程标准实验教科书?物理》,由必修和选修组成。作为我国教材经典中的典型,人教版以它编排的科学性、知识的精炼性、专家组的权威性被广大师生所选用。 2.美国教材 《物理:原理与问题》(Physics:Principles and

Problems)是美国高中物理教材中的经典,由University of Michigan-Dearborn的著名教授Paul W.Zitzewitz.Ph.D主编,麦格劳?希尔公司(The McGraw-Hill Companies.Inc.)出版。根据统计,《物理:原理与问题》一书自出版以来,在全美的选用率接近50%,并被其他许多使用英语的国家选用。应该说这是受到教师广泛欢迎的一本教材。本书曾多次修订改版,1996年美国《国家科学课程标准》颁布之后,作者进行了一次较全面的改写,与1999年版相比,这本书在章节结构、教材内容及插图上均作了较大幅度的修改。 二、引言的比较 1.科学家的名人名言是人教版相对于《物理:原理与问题》引言部分最大的不同点。这与中国的传统文化特点有着很大的关系,在学生学习物理时,他们的情感态度及价值观会受到影响。 2.两套教材引言部分组成基本相同,包含了标题、主题图、本章内容及地位介绍,但是《物理:原理与问题》设置了“你将学到什么”“为什么这部分如此重要”和“考虑这个问题”,这种对话式的口吻更加贴近学生,从学生学习的角度介绍本章的主要内容和地位。 3.设置问题是《物理:原理与问题》引言部分的一个亮点,围绕主题图片提出问题,引出本章要学习的知识点,激发学生学习的动机。

关于新课程改革前后高中物理教材的对比和分析

关于新课程改革前后高中物理教材的对比和分析 虎林市实验高级中学李刚伴随着2007年新课程改革在在黑龙江省逐渐铺开,我们伴随着新课改一起成长,经历了新课改之后的首次学业水平考试,首次综合素质评价,首次高考等等,这7年的时间里有收获、有感慨、有反思,现在终于静下心来将自己的想法进行梳理,沉淀自己的思想。 教材是承载教学内容的主要载体,教育的改革自然也会在教材方面大刀阔斧的改革,具体到高中物理方面,改革的内容主要是教学方式而不是内容上的改变。我认为新旧教材的变化主要体现在以下几个方面: 1、新教材的图片比课改前教材多,更加注重形象思维和学生的直观感觉。 新课程标准比原来更加注重学生的形象思维和直观的感受。高中物理教学当然很重视培养学生的抽象思维能力,它的学科特点也注定了对抽象思维能力的强调。但我们还需重视对学生形象思维能力的培养和利用。要重视培养学生的形象思维能力,其原因有二:一是注重培养学生的形象思维,研究表明通过形象思维能力的训练,可间接的促进学生抽象思维能力的发挥。二、形象思维能力对人的创造活动起着十分重要的作用。新课程标准非常强调培养学生的创新能力和科学素养,那么怎样培养学生的创新能力和科学素养呢?著名物理学家马克斯·普朗克在其自传中指出:创造性的科学家必须具备“对新观点的一种活跃的直觉想象力,这些新观点不是演绎得出的,而是通过艺术家一般的创造性想象而得出的。”我们不可能要求每一个学生都成为科学家,但从培养学生的创造思维的角度出发,对形象思维能力的重视显然是必不可少的。 要重视利用学生的形象思维能力,其原因有二:一、教育的最终目的是要培养具有创造性才能的人,他既要有高度的抽象思维能力又要有高度的形象思维能力。在过去的教育中,由于受到形象思维是低级思维、抽象思维是高级思维的这种片面观点的影响,对形象思维的重视不够。人的认知过程中形象思维和抽象存在,“形象思维是低级思维、抽象思维是高级思维”这种观点的正确理解是形象思维是基础,是人的认知过程中必经的阶段,如果把人的思维比作一栋大厦,形象思维是大厦的“地基”,抽象思维是大厦的“高层”,“高层”的风光美好但不是人人可以看到,“高层”脱离“地基”就变成了空中楼阁。二、过去和现在,

清华大学《大学物理》习题库试题及答案----10-量子力学习题解读

清华大学《大学物理》习题库试题及答案----10-量子力学习题解读

一、选择题 1.4185:已知一单色光照射在钠表面上, 测得光电子的最大动能是1.2 eV ,而钠的红限波 长是5400 ?,那么入射光的波长是 (A) 5350 ? (B) 5000 ? (C) 4350 ? (D) 3550 ? [ ] 2.4244:在均匀磁场B 内放置一极薄的金 属片,其红限波长为λ0。今用单色光照射,发现 有电子放出,有些放出的电子(质量为m ,电荷 的绝对值为e )在垂直于磁场的平面内作半径为 R 的圆周运动,那末此照射光光子的能量是: (A) (B) (C) (D) [ ] 3.4383:用频率为ν 的单色光照射某种金 属时,逸出光电子的最大动能为E K ;若改用频 率为2ν 的单色光照射此种金属时,则逸出光电 子的最大动能为: (A) 2 E K (B) 2h ν - E K (C) h ν - E K (D) h ν + E K [ ] 4.4737: 在康普顿效应实验中,若散射光 波长是入射光波长的1.2倍,则散射光光子能量 ε与反冲电子动能E K 之比ε / E K 为 (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 [ ] 0λhc 0λhc m eRB 2)(2+0λhc m eRB +0λhc eRB 2+

5.4190:要使处于基态的氢原子受激发后能发射赖曼系(由激发态跃迁到基态发射的各谱线组成的谱线系)的最长波长的谱线,至少应向基态氢原子提供的能量是 (A) 1.5 eV (B) 3.4 eV (C) 10.2 eV (D) 13.6 eV [] 6.4197:由氢原子理论知,当大量氢原子处于n =3的激发态时,原子跃迁将发出: (A) 一种波长的光(B) 两种波长的光(C) 三种波长的光(D) 连续光谱[] 7.4748:已知氢原子从基态激发到某一定态所需能量为10.19 eV,当氢原子从能量为-0.85 eV的状态跃迁到上述定态时,所发射的光子的能量为 (A) 2.56 eV (B) 3.41 eV (C) 4.25 eV (D) 9.95 eV [] 8.4750:在气体放电管中,用能量为12.1 eV 的电子去轰击处于基态的氢原子,此时氢原子所能发射的光子的能量只能是 (A) 12.1 eV (B) 10.2 eV (C) 12.1 eV,10.2 eV和1.9 eV (D) 12.1 eV,10.2 eV和 3.4 eV [] 9.4241:若 粒子(电荷为2e)在磁感应

11大物C量子力学基础选择题答案

量子力学基础选择题 (参考答案) 1.下面的各种物体如果对光都没有透射,那么,哪种是绝对黑体?() A.不辐射可见光的物体; B.不辐射任何光强的物体; C.不反射可见光的物体; D.不反射任何光线的物体 答(D) 2.实验发现热辐射的波长与温度有关,它们的关系是:() A.温度越高,辐射波长越短 B.温度越高,辐射波长越长 C.温度越低,辐射波长越短 D.温度与波长变化呈线形关系 答(A) 3.黑体辐射的峰值波长与黑体本身温度T的关系:() A. λm与T成正比 B. λm与T2成正比 C. λm与T4成正比 D. λm与T成反比 答(D) 4. 为了证实德布罗意假设,戴维孙—革末于1927年在镍单晶体上做了电子衍射实验从而证明了:( B ) A.电子的波动性和粒子性 B.电子的波动性 C.电子的粒子性 D.所有粒子具有二项性 答(B) 5.普朗常数的数值和单位: () A.6.626 ?10-34焦耳/秒 B.6.626 ?10-34焦耳?秒 C.6.626 ?10-36焦耳/秒 D.6.626 ?10-36焦耳?秒 答(B) 6.原子半径的数量级是: () A.10-10 cm B.10-8 m C.10-10 m D.10-13 m 答(C) 7.已知金属钠的逸出功是2.30eV,光电效应中波长为2000A的紫外线照射钠时,光电子的最大动能越为(eV):() A.1.50 B.3.90 C.15.0 D.39.0 答(B) (hc/λ-W)

8.设某金属的逸出功为A ,h 和C 分别为普朗克常数和光速,则该金属光电效应的红限波长为:( ) A.hc/A B.h/A C.A/h D.A/hc 答(A ) 9.氢原子光谱赖曼系和巴尔末系的系限(最短)波长分别是:( ) A.R/4和R/9 B.R 和R/4 C.4/R 和9/R D.1/R 和4/R 答(D ) 10.氢原子基态的电离电势和第一激发电势分别是:( ) A.13.6V 和10.2V B.-13.6V 和-10.2V C.13.6V 和3.4V D.-13.6V 和-3.4V 答(A ) 11.若赖曼系帕邢系巴尔末系第一条谱线的波长分别为λ赖 ,λ帕和λ巴,则它们之间满足:( ) A. λ赖>λ帕>λ巴 B. λ赖<λ帕<λ巴 C. λ赖< λ巴<λ帕 D. λ巴<λ赖<λ帕 答(C ) 12.如果粒子以速度运动v 时的德布罗意波长为λ,当它的速度增至2v 时,其德布罗意波长应是: ( ) A. 2 λ B. 3λ C. λ /2 D. λ/3 答(C ) 13.微观粒子的状态用波函数表示,对波函数模的平方的统计解释是:( ) A 、表示微观粒子在时刻的坐标位置; B 、表示时刻,坐标处物质波的强度; C 、表示时刻,坐标处物质波的振幅; D 、表示微观粒子时刻在处单位体积中出现的几率。 答(D ) 14.波函数的三个标准条件是:( ) A.连续、归一、有限; B.单值、连续、有限; C.单值、归一、有限; D.单值、连续、归一。 答(B ) 15.定态薛定谔方程的解是波函数:( ) A .()(,)iEt r t r e ψ-ψ=; B .()(,)()r t r T t ψψ=; C .()(,)r t r ψψ=; D .(,)iEt r t e -ψ=。 答(A )

中美高中物理教材的比较

高中物理教材实验编写的分析比较和教学应对策略 ——由中美两国高中物理教材比较分析所想到的 [安徽·合肥 230041 合肥26中汪霞] 【摘要】本文就中美两国高中物理使用的主流教材中编写的实验部分进行比较和分析,以期在 教学中进行改进和参考借鉴,为在教学中更有效地、更科学完成教学任务和期望的学习目标作准备。也对课堂教学中借鉴和参考应用时出现的一些经验进行归纳和总结,对一些有误区的地方也进行理 论上探讨和分析,以期在实验教学上有更好的改进。 【关键词】高中物理、实验、实验器材、美国中学物理教材 【引言】 随着新课改的深入,我国高中阶段的物理教科书也发生很多的改变,由原先的人教版一统天下,变为有人教版、济科版、沪科版、广东版等多种版本共存的局面。在笔者教学实际中也欣喜的 发现的我们教材中关于实验的编写也有了非常大的进步。类似美国教材也有多种版本,而且他们在 实验方面有很多地方值得我们学习和借鉴。为此笔者就国内使用较多的人教版教材和美国高中物理 教材中影响非常大的、也是其应用较多的美国高中主流理科教材《Physics Principles and Problems》(浙江教育出版社出版的《物理:原理与问题》是其中文版)进行比较和分析,特别是对 其中的实验部分进行简要的分析,从分析中得到一些基本的应对策略,也使我们的物理课堂教学中 的实验更科学有效,更符合学生的认知水平,最终能有效提高我们的物理教学水平。 关于《Physics Principles and Problems》(《物理:原理与问题》),它是美国麦格劳-希乐(McGraw-Hill)公司出版的一本高中物理教材(目前国内已有浙江教育出版社翻译出版的《物理: 原理与问题》中文版在市场上发行),供美国9~12年级学生选学一年,该书主编保罗·齐泽维茨(P.w.Zitzewitz)博士是密歇根-迪乐伯恩大学(University of Michigan-Dearborn)的物理教授,在原子物理实验研究方面取得了很多成绩,他长期从事大学物理教学,又对高中物理与初中物 理科学课程的教学有着较为深入的研究。现任美国物理教师协会密歇根州分会会长、美国物理学会 教育论坛主席。美国的中学物理教材版本很多,形式多样,由学校和任课教师自由选用。根据统计,《物理:原理和问题》一书自出版以来,在全美的选用率接近50%,并为其他许多英语国家所选用。正是基于此,笔者就此版本教材与国内也是主流的人民教育出版社出版的高中物理教材进行实验上 的比较,以期取得一些启示。 【正文】 一、关于教材《Physics Principles and Problems》中实验部分编写的比较和分析 1.美国教材中实验的分布情况简介。 《Physics Principles and Problems》每章开始部分都有一个LAUNCH Lab(起步实验),

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人教版高中物理新旧教材知识对比 第一章运动的描述 内容 旧版教材 新版教材 质点 质点 物体和质点 自然界的一切物体都处于永恒的运动 参考系 中,参考系的选择是个重要的问题,选 取得当,会使问题的研究变得简便 坐标系 无 增加 “坐标 x ”“全球卫星定位系统 ” 路程与位移 表述为 “位移与路程 ” 表述为 “路程与位移 ” 在第一章力中表述为 “力既有大小, 分散在 “路程与位移 ”、“速度的变化 ”、 矢量 又有方向,力的合成要遵循平行四边 “力的合成 ”知识点中介绍 形定则。在物理学中, 像这样的物理 量叫做矢量 ” 速度 速度的定义式为 “ s ” x ” v t 速度的定义式为“ v t 由 v s 求出的速度,叫做变速直线 由 v x 求出的速度,表示的只是物体 平均速度 t t 运动的物体在时间 t (或位移 s )内 在时间间隔 t 内的平均快慢程度, 称为 的平均速度 平均速度 从 A 点起取一小段位移 AA 1 ,求出 物体在从 t 到 t + t 这样一个较小的时 汽车在这段位移上的平均速度。 从 A 间间隔内,运动快慢的差异也就小一些。 瞬时速度 点起所取的位移越小,比如取 AA 2、 t 越小,运动的描述就越精确。 如果 t AA 3 等,所得的平均速度就越能较精 x 非常非常小,就可以认为 表示物体在 确地描述汽车经过 A 点的快慢速度 t 时刻 t 的速度,这个速度叫做瞬时速度。 在课文 “第四节用打点计时器测速度 ” 打点计时器 在学生实验 “练习使用打点计时器 ” 增加了作曲线 “拟合 ”线 为了描述速度改变的快慢, 我们引入 为了描述物体运动速度变化的快慢这一 加速度 v t v 0 特性,我们引入加速度的概念。 v 加速度的概念 a a t 课文中没有给出 v 的定义。 t 第二章匀变速直线运动的研究 内容 旧版教材 新版教材直接用匀加速直线运动 a 的定 用实验数据处理的方式, 拟合出速度随时 义给出速度随时间的变化 速度随时间的变 间呈线性变化, 再根据数学关系式的斜率 化规律 与匀变速运动的加速度关系比较出加速 度的含义。 匀变速直线运动 根据 s vt 和 v v 0 v t 由 v-t 图像与 t 轴围成的面积的物理意义, 2 的位移与时间的 延伸到线性变化时面积的微元求和的过 关系 1 at 2 推论出 s v 0 t 2

量子力学复习

思考题 1、以下说法是否正确: (1)量子力学适用于微观体系,而经典力学适用于宏观体系; (2)量子力学适用于 不能忽略的体系,而经典力学适用于 可以忽略的体系。

答: (1)量子力学是比经典力学更为普遍的理论体系,它可以包容整个经典力学体系。(2)对于宏观体系或 可以忽略的体系,并非量子力学不能适用,而是量子力学实际上已经过渡到经典力学,二者相吻合了。

2、微观粒子的状态用波函数完全描述,这里“完全”的含义是什么?

答: 按照波函数的统计解释,波函数统计性的描述了体系的量子态。如已知单粒子(不考虑自旋)波函数) ψ,则不仅可以确定粒子的位置概率分布,而且如粒子 (r 的动量、能量等其他力学量的概率分布也均可通过) ψ而完全确定。 (r 由于量子理论和经典理论不同,它一般只能预言测量的统计结果,而只要已知体系的波函数,便可由它获得该体系的一切可能物理信息。 从这个意义上说,有关体系的全部信息显然已包含在波函数中,所以说微观粒子的状态用波函数完全描述,并把波函数称为态函数。

3、以微观粒子的双缝干涉实验为例,说明态的叠加原理。

答: 设1ψ和2ψ是分别打开左边和右边狭缝时的波函数,当两个缝同时打开时,实验说明到达屏上粒子的波函数由1ψ和2ψ的线性叠加2211ψψψc c +=来表示。 可见态的叠加不是概率相加,而是波函数的叠加,屏上粒子位置的概率分布由 2 22112 ψψψc c +=确定,2 ψ中出现有1ψ和2ψ的干涉项]Re[2* 21*21ψψc c ,1c 和2c 的模对相对相位对概率分布具有重要作用。

中美两套高中物理教材栏目设置的比较研究

国外教育 中美两套高中物理教材栏目设置的比较研究 沈国强 (苏州大学物理科学与技术学院,江苏苏州 215006;吴江高级中学,江苏吴江 215200) 摘要:本文通过两套典型中美高中物理教材中不同的栏目形式、栏目内容及其功能、特点的比较,向读者们介绍和展示国外富有个性和特色的中学物理教材的设计及编写. 关键词:物理;高中教材;比较 20世纪80年代以来,世界各国纷纷掀起了基础教育改革的浪潮.各国都把课程改革作为整个基础教育改革的重点,而课程改革的成果最终必须要体现到教材上来.就物理教材而言,所谓栏目就是在教材版面上按内容性质分成的标有名称的各部分,它是课程观的载体,也是教材的重要组成部分,起着提纲挈领的作用.栏目的内容、形式都体现着深层次的教育理念,所以对栏目的比较也能从一个侧面反映课程改革的特点.为向物理教育工作者介绍和展示国外富有个性和特色的高中物理教材中的栏目设置,笔者通过中美物理教材中栏目设置的比较研究,分析中美两套物理教材中各自的栏目形式、功能及其特点,期待对当前不断深入的新课程改革有所启示. 1 对用于比较的两套教材的介绍 (1)国内教材.人教版!高中物理新教材是由人民教育出版社、课程教材研究所、物理课程教材研究开发中心编著的?普通中学课程标准实验教科书物理必修1#和?普通中学课程标准实验教科书物理必修2#.2003年教育部颁布了?普通高中物理课程标准(实验)#,人民教育出版社及课程教材研究所等按照这个新课程标准的要求,编写了共同必修和其他3个系列的全套教科书.这套人教版!高中物理新教材在知识体系方面的编排是我国目前各种同类教材中的典型,它在我国使用范围大、影响广,在我国高中物理教材中具有代表性. (2)美国教材.美国高中物理教材?物理:原理与问题# (Physics:Principles and Problems)是美国麦格劳-希尔公司(T he M cGraw-Hill Companies.Inc.)于2002年出版的高水平(9~12)年级的高中物理教材,作者是美国密执安-迪尔伯恩大学(U niversity of M ichigan-Dearborn)的著名物理学教授保罗 齐策维茨博士(Paul W.Zitzewitz.Ph.D.). 1996年,美国国家科学理事会颁布了?国家科学教育标准#,麦格劳?希尔公司就是为配合这部标准于2002年重新编写出版了?物理:原理与问题#.教材一经面世,即风行于世界,被许多国家选作教材或教学参考书.据公司网站公布的资料显示,该教材目前在美国的使用率已经占到70%,可见这部教材在美国高中物理教材是属于比较典型的一部. 本文选择上面两套教材中相应的必修部分作为中外物理教材栏目设置的比较对象,试图通过展现和分析两套教材栏目各自的功能、特点,拓展物理教育同行们的视野,以期对我们新课程改革实践中的物理教学有所帮助. 2 中美两套教材中栏目设置的比较 2.1 栏目形式及其数量的比较 两套教材都精心设置了各具特色的栏目来配合正文的说明与教学,见表1. 表1 中美两套教材中的栏目形式和数量 我国?物理# 必修1、2教材 个数 美国?物理: 原理与问题#教材 个数实验或探究13物理实验室11 演示6口袋实验室29 科学漫步8给你的信息(F.Y.I.)19 做一做20物理与科技4 学生实验3物理与社会3 说一说19问题解决策略8 思考与讨论21它是如何工作的4 STS3与其他链接10 问题与练习40需求帮助(Help Wanted)11 科学足迹2节复习题26 课题研究2 课外读物2 2.2 我国?物理#必修1、2教材中一些主要栏目的内容及其功能 实验或探究!:要求学生自己动手、动脑探究科学规律,体会科学研究的方法.例如,用打点计时器测速度!,探究小车速度随时间变化的规律!,探究加速度与力、质量的关系!等等. 演示!:由教师来完成新颖、有趣、巧妙的演示实验,其作用是再现物理现象,激发学生的学习兴趣,引导学生思考,或者解释物理现象.例如,牛顿管!、微小形变!等. 说一说!栏目是对学生学习物理知识的进一步要求,为补充一些信息以便学生对相关问题进行思考.思考与讨论!栏目的内容是知识点的引入、拓展和应用.做一做!栏目主要是为了培养学生的思维能力、动手能力和应用现代技术能力.例如匀变速直线运动的研究!一章中出现了用计算机绘制v-t图像!等. ? 27 ?

量子力学选择题库

量子力学选择题 1.能量为100ev 的自由电子的DeBroglie 波长是A A.1.2 A 0.B.1.5A 0.C.2.1A 0.D.2.5A 0 . 2.能量为0.1ev 的自由中子的DeBroglie 波长是 A.1.3 A 0 .B.0.9A 0 .C.0.5A 0 .D.1.8A 0 . 3.能量为0.1ev ,质量为1g 的质点的DeBroglie 波长是 A.1.4A 0 .B.1.9?10 12 -A 0 .?1012-A 0 .D.2.0A 0 . 4.温度T=1k 时,具有动能E k T B =32(k B 为Boltzeman 常数)的氦原子的DeBroglie 波长是 A.8 A 0.B.5.6A 0.C.10A 0.D.12.6A 0 . 5.用Bohr-Sommerfeld 的量子化条件得到的一维谐振子的能量m 为( ,2,1,0=n )A A.E n n = ω. B.E n n =+()1 2 ω .C.E n n =+()1 ω.D.E n n =2 ω. 6.在0k 附近,钠的价电子的能量为3ev ,其DeBroglie 波长是 A.5.2 A 0.B.7.1A 0.C.8.4A 0.D.9.4A 0 . 7.钾的脱出功是2ev ,当波长为3500 A 0 的紫外线照射到钾金属表面时,光电子的最大能量为 A. 0.25?1018-J. B.1.25?1018-J. C.0.25?1016-J. D.1.25?1016 -J. 8.当氢原子放出一个具有频率ω的光子,反冲时由于它把能量传递给原子而产生的频率改变为 A. 2μc .B. 22μc .C. 22 2μc .D. 22μc . https://www.doczj.com/doc/d56444023.html,pton 效应证实了 A.电子具有波动性. B.光具有波动性. C.光具有粒子性. D.电子具有粒子性. 10.Davisson 和Germer 的实验证实了 A.????电子具有波动性. B.光具有波动性. C.光具有粒子性. D.电子具有粒子性. 11.粒子在一维无限深势阱 U x x a x x a (),,,=<<∞≤≥???000中运动,设粒子的状态由ψπ()sin x C x a =描写,其归一化常数C 为B A.1a . B.2a . C.12a . D.4 a . 12.设ψδ()()x x =,在dx x x +-范围内找到粒子的几率为D A.δ()x . B.δ()x dx . C.δ 2 ()x .D.δ2()x dx . 13.设粒子的波函数为ψ(,,)x y z ,在dx x x +-范围内找到粒子的几率为C A. ψ(,,)x y z dxdydz 2 .B.ψ(,,)x y z dx 2 .C.dx dydz z y x )),,((2 ??ψ.D.dx dy dz x yz ψ(,) ???2 . 14.设ψ1()x 和ψ2()x 分别表示粒子的两个可能运动状态,则它们线性迭加的态c x c x 1122ψψ()()+的几率分布为D

中美教材对比

中美高中物理教材中《加速运动》的的比较研究 【摘要】本文在充分研读中美教材加速运动相关内容的基础上,对二者的知识内容、顺序、侧重点进行比较研究,最终得出美国教材注重实验,注重知识的物理意义的结论。 【关键词】美国高中物理教材内容插图 1、前言 本文通过对中美高中物理教材加速运动一章内容的比较研究,找出两国教材的异同,总结美国教材中值得我们学习借鉴的地方,同时肯定我国教材注重内容逻辑性安排的优点。 2、教材介绍 2.1美国高中物理教材介绍 美国教材首先通过一个跑步者加速跑和减速跑的位置变化图片作出跑步者的速度与时间的图象,告知跑步者速度的变化率可以通过v-t图像的斜率直接求出,然后这个斜率求的速度变化率就是跑步者运动的加速度。通过确定正方向,比较速度与加速度的符号来确定是加速运动还是减速运动。根据关系式变化得出物体速度变化的关系式根据v-t 图像与坐标轴围绕的图形面积的物理意义直接得出物体位移与加速度的关系式,分析同一图中位移、速度、加速度与时间的关系图像。 自由落体这一节,根据生活现象告知影响物理下落速度变化快慢最重要的是空气阻力,然后在忽略空气阻力的情况下开展自由落体运动的研究。根据伽利略的研究成果,重力加速度是固定的9.8,重点分析初速度方向与重力加速度方向不同如上抛运动中物体的速度变化分析。然后根据前面得到的速度与加速度的关系式,位移与加速度的关系式得出自由落体中的运动学关系式,然后分析在实践中的应用。

2.2中国高中物理教材介绍 中国教材直接给出加速度的定义,加速度是物体速度变化快慢的描述,重点分析根据加速度与速度方向的关系判断物体是加速运动还是减速运动,从v-t图像来看加速度,图像的斜率就是加速度的大小。 教材不是只单独研究加速运动,而是研究物体的匀变速运动,这其中即包括匀加速运动,也包括匀减速运动,而且是细分为四节内容来介绍,分别是实验:探究小车速度随时间变化的规律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与位移的关系。 自由落体运动教材除了有自由落体运动这一节内容外,新增了伽利略对自由落体运动的研究这一节内容。教材没有对上抛的内容进行讲 解,但是对自由落体运动研究中新增加了物理学史的介绍。 3、加速运动的比较研究 3.1总体特点 中国教材中以能增加学生学习兴趣的生活中例子的插图居多,美国教材则是以抽象的模型及各种s-t 、v-t图像居多。中国教材在理论知识解决实际问题方面着力大,也就是各种应用的计算题种类多,比如中国教材中匀变速直线的速度与位移的关系专门弄了一节,而且对这方面的练习内容也特别多,美国教材则对这部分内容没有过多的强调。 美国的教材一个很明显的特点就是对物理意义的探讨很重视。课本上的例题最后面,都是用求解的答案单位是否正确,符号是否有意义,求解的答案数值是否合理等来检验解答的正确与否。此外,在加速度方向与速度方向的研究,自由落体运动内容,明确表示确定正方向很重 要,所有的单位都要由此带上正负符号,正负不表示大小,但是表示很重要的方向,在计算过程中符号要时刻带着,不能丢弃。但是在中国教材则没有过多的强调正方向和符号的重要性,在实际教学中也是更多的

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