《自然科學基礎》課程輔導1

自然科學基礎課程輔導1第一講第一部分 教材體系和特點1、教材的體系以人和自然為中心，從認識自然界的物質性、運動性著手，幫助人們認識自己，認識自然。 第一章 回顧了自然科學發(fā)展的歷史軌跡，重溫了自然科學研究的一般方法，提出了當代自然科學所面臨的重大問題。 第二章、第三章、第四章 分別從自然界的物質性、運動性和生命與自然的關系客觀地、綜合地認識自然。 第五章 資源、能源及其利用，它把原4個分科中交叉、重復的有關內容用統(tǒng)一的觀點來處理。 第六章 從教師的需求出發(fā)，將傳統(tǒng)的光、聲、熱等方面的基礎知識與高新技術結合，并用信息觀點，石有關知識內容深入淺出，通俗易懂，拓寬學員的知識面。 第七章 闡述人與環(huán)境這一世界面臨的緊迫問題。認識人類發(fā)展與自然環(huán)境的密切關系，樹立起憂患意識，保護好自然環(huán)境。 第八章 人類科學技術的進步及其對生活的影響，因課時問題，供學員自學。 2、教材的特點(1) 沖破原科學體系，力求綜合、易學、破窄拓寬。(2) 針對學員實際，注重人和自然的關系，棄虛求實。(3) 適當降低難度，體現高、新觀點，除舊具新。第一， 降低了計算難度。第二， 密切結合學員的教學實際。第三、使用了開放式結構。第二部分 教材重點內容剖析物理部分第三章 自然界的運動性第一節(jié) 物體的最簡單運動方式 1、理解描述運動的相對性例題：一位學生在作文中寫到：“紅日從東方冉冉升起，我坐在奔馳的火車里，靜靠在椅背上，欣賞著窗外的景物，只見路旁的樹木急速地向后退去”試指出“升起”、“奔馳”、“靜靠”、“后退”這幾種運動形式所對應的參照物。2、正確理解牛頓第一定律力不是維持運動的原因，力是使物體運動狀態(tài)改變的原因。3、正確理解牛頓第二定律物體的慣性是本身的屬性，和運動狀態(tài)沒有關系。4、理解力對物體做功的因數力對物體做功有兩個不可缺少的因數：第一、力F是指某物體對運動物體所施的力。第二、位移S是物體的位移，也即力的作用點的位移。物體由于運動反映出它做功的本領，而由于運動具有的能是物體的動能；由相互作用的物體或物體內部相對位置所決定而具有的能稱為勢能。有關例題請參閱自然科學基礎課程學習指導書第90頁上的第8題。5、應用動量定律解釋現象請參閱教材189頁上列舉的事例，能定性解釋其道理。本教材有關動量的計算不作要求，但定性解釋一些現象是必須要掌握的。第五章 資源、能源及其利用第三節(jié) 能及其轉化 1、了解劇烈氧化、緩慢氧化與生物氧化劇烈氧化與緩慢氧化都是氧化作用，它們的區(qū)別在于氧化反應的速度不同。劇烈氧化時，化學能的轉化可在短時間內產生大量的熱，并使溫度急劇上升。燃燒、爆炸都屬劇烈氧化。生物的呼吸作用卻是一種緩慢氧化。2、理解機械能、內能、電能及其它們之間的轉化自然界中物質運動的形式是各式各樣的，因而各種能量的轉換過程也是極其豐富的。本教材強調了把“能”與物質的某種運動形式相對應，以進一步深化物質運動的觀點。理解內能與機械能的本質區(qū)別理解傳熱和做功在改變物體內能上是能效的。例題：生活中到處可以看見能量轉化的事例。請識別以下事例中各種能的轉化：（1） 在運轉中的電風扇（2） 火柴在空氣中燃燒（3） 接在電路中的蓄電池（4） 機械表的指針不停地轉動 3、掌握電功、功率及代謝率 功率定義 代謝率定義例題：從事活動時，人們需要氧與身體中的碳水化合物、脂肪和蛋白質進行反應提供能量。一般每消耗1升氧平均釋放2.0104焦耳的能量。如果某人步行上班，每分鐘呼出全部氣體中含氧0.6升，試計算某人步行時的代謝率。解：已知呼出1升氧平均釋放2.0104焦耳的能量，當某人1分鐘呼出氣體的含氧量0.6升時，他將平均釋放0.62.0 104焦耳的能量，所以代謝率：4掌握電流的熱效應 了解電流的化學效應，電流的磁效應的應用 結合實際掌握有關焦耳楞次定律的簡單計算 例題：一臺提升重物用的電動機，其線圈電阻r為2歐姆，如果電動機輸入電流為10安培，問電動機的發(fā)熱功率為多少？3分鐘內產生多少熱量？解：已知電動機的輸入電流為10安培 所以線圈發(fā)熱功率P = I2 r =1022 = 200（瓦特） 3分鐘內線圈產生的熱量Q = I2 r t =1022360 = 36000（焦耳）5確立普遍的能量轉換及守恒的觀點要求學員能運用普遍的能量轉換及守恒的基本規(guī)律來解釋一些自然現象。 例題：試用機械能守恒定律說明為什么衛(wèi)星在距離地球最近時速度最大， 在距離地球最遠時速度最??？物理部分 第二講第六章 生活中的科學技術第一節(jié) 光和眼 1、理解光的反射現象、折射現象一般情況下，光在真空和在同一均勻的媒質中是直線傳播的。假設光從空氣射入水中，在空氣和水的分界面上，光線將分成兩部分，一部分返回到原來的媒質（空氣）中，另一部分折入另一媒質（水）中，前一種現象稱為光的反射，后一種現象稱為光的折射。2、理解全反射產生全反射的條件：光從光密媒質射入光疏媒質入射角大于或等于臨界角A。（1） 某種媒質對于空氣的臨界角，可以用它對空氣的折射率求出sinA=1/n （2） 光疏和光密媒質的判定規(guī)律從光速比較，若v1v2 從折射率比較，若n1n2 (1514)從折射角比較，若入射角大于折射角則媒質1是光疏媒質，媒質2是光密媒質 3、理解眼睛調節(jié)的原理，重視保護眼睛 4、了解照相機、幻燈機、顯微鏡和望遠鏡的成像性質能正確使用光學儀器，為教學工作服務 5、了解光波是電磁波的一種，知道整個電磁波譜的排列。不同波長范圍的各種電磁波，它們的本質是相同的，它們的行為服從共同的規(guī)律，同時又都具有某些特性。可參見學習指導P191192上的表6-1。在電磁波譜中，只有一定頻率的電磁波人眼能見到，這就是可見光。第二節(jié) 聲和耳 1、 理解聲音的產生和傳播 聲音是由物體的振動產生的。媒體振動所發(fā)出的聲音需要通過媒質來傳播。聲波在不同的媒質里有不同的傳播速度。媒質溫度越高，傳播速度越快 ,常溫下，液體和固體中的聲速比在空氣中要快 固體中聲速比液體中聲速要快 2、 理解聲波的反射、折射。 例題：夏日里雷聲隆隆，這是因為（ ） （1） 雷聲在空氣中傳播遇到無數云塊而屢次反射所造成的。（2） 雷聲在云中和空氣中傳播速度不一樣而引起的。（3） 雷聲的音量很大所產生的 （4） 雷聲的聲源一般離我們較遠所產生的。 聲波的折射是因為溫度不同導致媒質密度不同，從而造成聲音傳播速度不同，使聲音在傳播中的方向發(fā)生改變，即產生聲波的折射。第三節(jié) 能量和生活 1、理解熱量、熱的傳遞方式 熱量的傳遞就是內能的傳遞 熱傳遞的方式有三種：傳導、對流和輻射 （1） 傳導：能量以分子碰撞的方式沿物體傳遞或轉移的方法叫傳導。 傳導一般在固體中進行。 （2） 對流：依靠流體的真實流動來傳遞能量的方法叫對流。 對流一般在液體和氣體中進行。 （3） 輻射：能量由物體輻射出去并沿直線向外界或其它物體進行傳遞的方法叫輻射。輻射以電磁波形式向外發(fā)射能量。它不一定借助物體， 在真空中也能輻射能量。（4） 通過對熱傳遞的認識，我們要求學員能運用傳遞方式的 異同，解釋生活中常見的熱現象。 例題：試述保溫瓶的作用，試用熱傳遞的幾種方式簡析其保溫原理。 3、 了解人體的溫度調節(jié) 人健康時，個體的體溫一般不太變化，這是身體的體溫調節(jié)機制在起作用，需依靠散熱率與代謝率匹配。4、 了解測能儀器 儀器的三個功能單元：傳感器、放大器和計量器。第四節(jié) 信息及其處理 1、了解信息，信息的重要功能 信息是對各種事物的變化和特征的反映，也是事物之間相互作用和相互聯(lián)系的表征。 信息有一些重要功能：（1） 信息是人類和生物生存的要素。 （2） 信息是認識事物的先導，是知識的源泉。 （3） 信息是決策的依據，實踐的指南。 2、了解信息傳遞、信息處理的方式在不斷地進步。 早期，只能使用語言、文字傳遞信息。19世紀，現代通信技術誕生了，滿足了人