高中物理与大学物理的比较与衔接

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目 录

引言 5

1 关于大学物理和高中物理知识点的比较 5

1.1力学部分 5

1.1.1 高中物理主要知识点5

1.1.2 大学物理主要知识点6

1.1.3 知识点对比6

1.2电磁学部分7

1.2.1 高中物理主要知识点8

1.2.2 大学物理主要知识点8

1.2.3 知识点对比9

1.3热学、光学、振动、波、量子物理基础9

1.3.1 高中物理主要知识点9

1.3.2 大学物理主要知识点10

2 学生问卷调查与分析4

3 大学物理题目和高中物理题目解法的异同11

4 总结15

参考文献16

致谢17

高中物理与大学物理的比较与衔接

王澈

，China

Abstract：

College physics teaching is one of the foundations of teaching in the University of Science and Engineering. Most majors need to study college physics. Professors who teach college physics are very useful for students to learn about the state of physics in high school. The purpose of my project is to help university physics teachers understand in more detail what students have achieved in high school, what they have learned and what they lack in comparison with university physics. Even made some effective suggestions for the teaching of college physics. Because the principle of adapting high school physics teaching to college entrance examination is often not limited to knowledge in textbooks, this article is based on two major aspects. One is the exploration of books, and the other is the reference to the Jiangsu college entrance examination questions in recent years.

Keywords：College Physics; High School Physics; Teaching Connection

引言

物理是自然科学中最基本的学科之一，在大学本科学习中大学物理的学习是十分重要的，这不仅仅关系到我们在专业课学习的过程中需要利用到大学物理所涉及到的内容，大学物理也同样给予了我们更科学、更严谨的思维方式。 因此，为了让学生打下良好的基础并学习大学物理，研究大学物理的内容和形式尤为重要。本篇论文将着重从几个方面比较、论述高中物理与大学物理，研究高中物理与大学物理的衔接问题。我们十分关心，当学生们从高中初入大学时对于大学物理的接受程度如何，我相信老师们制定一份好的教学计划和使用恰当的教学方式是十分重要的，但如何制定这样的教学计划，怎样找到恰当的教学方式呢？这就要对大学物理和高中物理进行全方位的比较和对学生主观上的学习态度学习感受进行调查和分析。从学生的角度来看问题是必不可少的。以下三点是本篇论文的主要内容

1、从教材上的知识点入手，比较大学物理和高中物理在知识点上的异同。

2、对学生进行了问卷调查，从学习态度、接受程度、喜欢怎样的教学方式等方面提问

3、从解题手法和思想上上洞悉，物理离不开数学，数学方面的改变使得无论是计算难度上还是解题思想上都有了巨大的变化。

我认为上述三点中的第三点这种变化才是横亘在学生和学好大学物理之间最大的困难。也是我们所要讨论的最重要的一点。

虽然高中物理必修两册加选修3系列5本书已经基本涉及普通物理所有方面（力学、热学、光学、电磁学、震动和波，量子物理基础和狭义相对论）但是除必修和选修3-1、3-2之外物理选修3-3（热学）、3-4（光学、振动和波）、3-5（动量、量子物理基础）的选择取决于不同区域或不同学校且内容很少绝大多数仅为文字介绍不涉及公式。

1、关于大学物理和高中物理知识点的比较

根据《教指委文件——非物理类大学物理课程教学基本要求》可知大学物理中A类核心内容知识点74条，涵盖：力学（7）、振动和波（9）、热学（10）、电磁学（20）、光学（14），狭义相对论力学基础（4）、量子物理基础（10）。

1．1 力学部分

1.1.1高中物理主要知识点

1. 质点、.参考系、坐标系、路程、位移
2. 坐标与坐标变化量、速度、平均速度、瞬时速度、速率
3. 加速度、加速度与速度方向的关系，匀变速直线运动 三个公式，自由落体运动
4. 力和力的图示 重力 四种基本相互作用
5. 弹力：弹性形变 弹性限度 胡克定律 劲度系数，摩擦力：静摩擦力、滑动摩擦力
6. 力的合成：平行四边形定则；力的分解：矢量相加法则、三角形定则
7. 牛顿第一定律 描述物体惯性的物理量是他们的质量，牛顿第二定律N=kg*m/s2
8. 力学单位制：基本单位、导出单位
9. 牛顿第三定律：受力分析、超重和失重
10. 曲线运动的定义：曲线运动的位移、速度，做曲线运动的条件
11. 平抛运动：平抛运动的速度、位移，一般的抛体运动
12. 圆周运动：线速度、角速度、角速度单位、线速度角速度关系，向心加速度、向心力
13. 开普勒三定律、万有引力定律、引力常量、三个宇宙速度
14. 经典力学的局限性
15. 能量：势能、动能
16. 恒力做功：力和物体在力的方向上的位移 正负功 功率、功率和速度
17. 重力势能极其相对性，势能为系统所共有，弹性势能，动能和动能定理
18. 机械能守恒定律：动能和势能的相互转换，能量守恒定律与能源
19. 动量和动量定理，冲量，动量守恒定律
20. 碰撞：弹性碰撞和非弹性碰撞，对心碰撞和非对心碰撞，散射
21. 反冲，火箭运动

1.1.2 大学物理主要知识点

其中力学中的A类核心知识点包括：

1．质点运动的描述，相对运动

2．牛顿运动定律及其应用、在变力作用下的质点动力学基本问题

3．质点与质点系的动量定理和动量守恒定律

4．质心、质心运动定理

5．变力的功、动能定理、保守力的功、势能、机械能守恒定律

6．刚体定轴转动定律、转动惯量

7．质点、刚体的角动量、角动量守恒定律

大致比较高中物理的知识点可以发现，高中物理必修中包括第（1）（2）（5）点中提到但不涉及变力的内容，选修中包括（3）但没有质点系的概念，而（4）（6）（7）则为高中物理不曾涉及的新知识点

1.1.3 知识点对比

除了这些大类知识点的对比外，大学物理也有一些其他方面的加深

1. 从一维直线扩展到三维空间，并直接以矢量代入矢量计算，思维上是个重大的转变，高中虽也说明位移、速度、加速度为矢量，但绝大多数情况是以标量来计算的
2. 对于瞬时速度和瞬时加速度的定义，由于高数中学习了极限，在定义中明确了状态量的性质，而高中物理中只是强调了△t非常小的时候，没有区分过程量和状态量
3. 在有一定积分基础情况下，不再拘泥于高中的理想状况提到了有阻力情况下的抛体运动
4. 匀速率圆周运动中具体导出了法向加速度（高中物理为向心加速度），同时在高中物理只是定性提到的变速圆周运动也导出了切向加速度法向加速度及合成总加速度，增加了角加速度的概念，用角量表示三大运动学公式

高中教学的目的性很强，高中物理教学的侧重点也很明显，物理高考的题目有限涉及知识点也有限，尤其大题已经形成固定的考察套路且大题的分数十分重要，为了应对高考的需求在力学部分遂十分偏重受力分析、动力学和能量守恒定律,其他皆不属于重点知识，通常出现在选择题中。

力学作为学习物理学的基础，高中阶段在基本知识点的完整度上相比热学、电磁学、光学是比较全面的，只有在大方面如角动量和刚体没有涉及，在运动学，牛顿运动定律，能量守恒定律的方面细小的知识点也较为全面。力学部分大学物理学习程度上的加深主要在两个方面，第一：数学知识的限制，一般都为恒力，恒摩擦系数，匀速，匀变速等而基本不会有变力，变加速度，变摩擦系数。因为高中教学侧重与在题目上做文章，往往解题过程复杂，要求学生灵活运用已经学过的知识点，所以在知识的纵深上有所欠缺，涉及的知识点本身是简单的，所以无论是物理还是数学都不会涉及到微积分的知识，而这又是大学及以后物理的基础，受限于此，高中物理就必须舍弃很多。第二，高中物理上的很多知识点都是由实验观察现象直接引出结论例如牛顿第二定律，动能定理等，所以高中物理结论为主并不十分注重过程和深层思想。做高中物理力学习题时，最重要的是物体的受力分析配合能量守恒定律可以说这两点掌握的足够好高考物理的一道力学大题几乎是没有问题的，受力分析也基本上是高中物理最难得一点。

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