信息技術(shù)與物理學(xué)科整合課件

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與

物理教育現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與

物理教育現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與物理教育第一節(jié)從教學(xué)大綱到課程標(biāo)準(zhǔn)第二節(jié)教學(xué)中如何融進物理學(xué)科前沿內(nèi)容新高中教材注重科技的特點引入的方式新課程的基本理念課程標(biāo)準(zhǔn)對現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的要求必要性結(jié)合的程度現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在物理教材中的呈現(xiàn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與物理教育第一節(jié)從教學(xué)大綱到課程標(biāo)準(zhǔn)第二節(jié)教學(xué)中NAVSTAR（海軍衛(wèi)星系統(tǒng)）導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)位置確定到16m以內(nèi)速率2cm/s以內(nèi)不考慮相對論效應(yīng)，速率準(zhǔn)確確定值最小為20cm/s這是現(xiàn)代導(dǎo)航不能接受的。

NAVSTAR（海軍衛(wèi)星系統(tǒng)）導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)第一節(jié)從教學(xué)大綱到課程標(biāo)準(zhǔn)一、新課程的基本理念課程目標(biāo):提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)高中物理課程旨在進一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三個方面培養(yǎng)學(xué)生，為學(xué)生終身發(fā)展、應(yīng)對現(xiàn)代社會和未來發(fā)展的挑戰(zhàn)奠定基礎(chǔ)。第一節(jié)從教學(xué)大綱到課程標(biāo)準(zhǔn)一、新課程的基本理念課程目標(biāo):課程結(jié)構(gòu):注重共同基礎(chǔ)，體現(xiàn)選擇性普通高中教育仍屬于基礎(chǔ)教育，應(yīng)注重全體學(xué)生的共同基礎(chǔ)，同時應(yīng)針對學(xué)生的興趣、發(fā)展?jié)撃芎徒窈蟮穆殬I(yè)需求，設(shè)計供學(xué)生選擇的物理課程模塊，以滿足學(xué)生的不同學(xué)習(xí)需求，促進學(xué)生自主地、富有個性地學(xué)習(xí)。課程結(jié)構(gòu):注重共同基礎(chǔ)，體現(xiàn)選擇性課程內(nèi)容:體現(xiàn)課程的時代性、基礎(chǔ)性和選擇性高中物理課程在內(nèi)容上應(yīng)精選學(xué)生終身學(xué)習(xí)必備的基礎(chǔ)知識與技能，加強與學(xué)生生活、現(xiàn)代社會及科技發(fā)展的聯(lián)系，反映當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要成果和新的科學(xué)思想，關(guān)注物理學(xué)的技術(shù)應(yīng)用所帶來的社會問題，培養(yǎng)學(xué)生的社會參與意識和對社會負責(zé)任的態(tài)度。課程內(nèi)容:體現(xiàn)課程的時代性、基礎(chǔ)性和選擇性課程實施:注重自主學(xué)習(xí)，提倡教學(xué)方式多樣化高中物理課程應(yīng)促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考。通過多樣化的教學(xué)方式，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識與技能，培養(yǎng)其科學(xué)探究能力，使其逐步形成科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神。課程評價:更新評價觀念，促進學(xué)生發(fā)展高中物理課程應(yīng)體現(xiàn)評價的內(nèi)在激勵功能和診斷功能，關(guān)注過程性評價，注意學(xué)生的個體差異，幫助學(xué)生認識自我、建立自信，促進學(xué)生在原有水平上發(fā)展。通過評價還應(yīng)促進教師的提高以及教學(xué)實踐的改進等。課程實施:注重自主學(xué)習(xí)，提倡教學(xué)方式多樣化二、課程標(biāo)準(zhǔn)對現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的要求1、對相對論和量子論知識的要求必修2的第三個二級主題——經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性中:初步了解經(jīng)典時空觀和相對論時空觀，知道相對論對人類認識世界的影響；初步了解微觀世界中的量子化現(xiàn)象，知道宏觀物體和微觀粒子的能量變化特點，體會量子論的建立深化了人類對于物質(zhì)世界的認識。二、課程標(biāo)準(zhǔn)對現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的要求1、對相對論和量子論知識的要在物理選修3一4中也提出了具體的要求。在相對論的二級主題中要求:(1)知道狹義相對論的試驗基礎(chǔ)、基本原理和主要結(jié)論。(2)了解經(jīng)典時空觀與相對論時空觀的主要區(qū)別。體會相對論的建立對人類認識世界的影響。(3)初步了解廣義相對論的幾個只要觀點以及主要觀測證據(jù)(4)關(guān)注宇宙學(xué)研究的新進展。

在物理選修3一4中也提出了具體的要求。在相對論的二級主題中要物理選修3一5中要求：原子結(jié)構(gòu):(l)了解人類探索原子結(jié)構(gòu)的歷史以及有關(guān)經(jīng)典實驗。(2)通過對氫原子光譜的分析，了解原子的能級結(jié)構(gòu)。波粒二象性:(1)了解微觀世界中的量子化現(xiàn)象。比較宏觀物體和微觀物體的能量變化特點。體會量子論的建立深化了人們對于物質(zhì)世界的認識。(2)通過實驗了解光電效應(yīng);知道愛因斯坦光電效應(yīng)方程及其意義。(3)了解康普頓效應(yīng)。(4)根據(jù)實驗說明光的波粒二象性;知道光是一種概率波。(5)知道實物粒子具有波動性;知道電子云，初步了解不確定性關(guān)系。(6)通過典型事例了解人類直接經(jīng)驗的局限性，體會人類對世界的探究是不斷深入的。物理選修3一5中要求：2、對電磁學(xué)知識部分的要求選修1-1中電磁技術(shù)與社會發(fā)展中：了解常見傳感器及其應(yīng)用，體會傳感器的應(yīng)用給人們帶來的方便。列舉電磁波在生活和生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的事例。了解電磁波的技術(shù)應(yīng)用對人們生活方式的影響，結(jié)合日常生活中的具體實例發(fā)表見解。舉例說明科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用對人類現(xiàn)代生活帶來的正面和負面影響。對科學(xué)、技術(shù)及社會協(xié)調(diào)發(fā)展的重要性發(fā)表自己的觀點。2、對電磁學(xué)知識部分的要求選修1-1中電磁技術(shù)與社會發(fā)展中：選修2-1中電磁波與信息技術(shù)中要求：收集資料，了解移動通信的工作模式、常用術(shù)語和移動電話的常用功能；通過實驗或?qū)嵗私獬Ｒ妭鞲衅鞯墓ぷ髟?，了解傳感器在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，體會傳感器的應(yīng)用給人們帶來的方便；了解集成電路的發(fā)展及微電子技術(shù)對日常生活和經(jīng)濟、社會所產(chǎn)生的重大影響；知道模擬信號與數(shù)字信號的區(qū)別。了解信息傳播、處理和存儲技術(shù)的發(fā)展。了解網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對經(jīng)濟、社會的影響，并能發(fā)表自己的見解。選修2-1中電磁波與信息技術(shù)中要求：選修3-1的二級主題——電路中要求：通過實驗觀察門電路的基本作用。初步了解邏輯電路的基本原理及其在自動控制中的應(yīng)用；初步了解集成電路的作用。關(guān)注我國集成電路等元器件研究的發(fā)展情況。選修3-2的二級主題——傳感器中要求：知道非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的技術(shù)意義；通過實驗知道常見傳感器的工作原理；列舉傳感器在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。選修3-4的二級主題——電磁振蕩與電磁波中要求：了解電磁波的應(yīng)用和在科技、經(jīng)濟、社會發(fā)展中的作用。選修3-1的二級主題——電路中要求：選修3-2的二級主題——3、對光學(xué)知識部分的要求選修2－3二級主題——光與光學(xué)儀器中要求：認識光的全反射現(xiàn)象。初步了解光導(dǎo)纖維的工作原理和光纖在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。認識光纖技術(shù)對經(jīng)濟社會生活的重大影響。了解激光的特性和應(yīng)用。了解常見固體和氣體激光器的原理。舉例說明激光技術(shù)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。選修3-4二級主題——光中要求：認識光的全反射現(xiàn)象。初步了解光導(dǎo)纖維的工作原理和光纖在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，認識光纖技術(shù)對經(jīng)濟社會生活的重大影響。了解激光的特性和應(yīng)用。用激光觀察全息照相。3、對光學(xué)知識部分的要求選修2－3二級主題——光與光學(xué)儀器中4、對核技術(shù)相關(guān)知識要求選修1－2二級主題——能源與社會發(fā)展中要求：初步了解一些典型射線的特性，知道放射現(xiàn)象的應(yīng)用及防護。了解核技術(shù)的應(yīng)用對人類生活和社會發(fā)展的影響。了解愛因斯坦質(zhì)能方程的含義。知道裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)。通過人類利用核能的歷史資料，認識核能的開發(fā)和利用。4、對核技術(shù)相關(guān)知識要求選修1－2二級主題——能源與社會發(fā)展在選修2－3二級主題——原子結(jié)構(gòu)與核技術(shù)中要求：知道核裂變和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，初步了解反應(yīng)堆的類型和工作原理。知道核電站的工作模式。知道大眾傳媒中經(jīng)常涉及的核武器的基本原理、主要特點和防護要領(lǐng)。知道核聚變，關(guān)注可控聚變反應(yīng)的研究進展。討論核能的應(yīng)用對于經(jīng)濟、社會發(fā)展的意義及可能帶來的問題。在選修2－3二級主題——原子結(jié)構(gòu)與核技術(shù)中要求：在選修3－3二級主題——固體、液體與氣體中要求：了解材料科學(xué)技術(shù)的有關(guān)知識及應(yīng)用。體會它們的發(fā)展對人類生活和社會發(fā)展的影響。

5.材料科學(xué)方面在選修3－3二級主題——固體、液體與氣體中要求：5.材料科三、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在物理教材中的呈現(xiàn)三、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在物理教材中的呈現(xiàn)信息技術(shù)與物理學(xué)科整合課件信息技術(shù)與物理學(xué)科整合課件信息技術(shù)與物理學(xué)科整合課件信息技術(shù)與物理學(xué)科整合課件信息技術(shù)與物理學(xué)科整合課件信息技術(shù)與物理學(xué)科整合課件第二節(jié)教學(xué)中如何融進物理學(xué)科前沿內(nèi)容、必要性1.現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要科學(xué)技術(shù)之應(yīng)用的深入和普及:計算機、互聯(lián)網(wǎng)無線通信設(shè)備衛(wèi)星導(dǎo)航其他第二節(jié)教學(xué)中如何融進物理學(xué)科前沿內(nèi)容、必要性1.現(xiàn)代科學(xué)“你的發(fā)明改變了世界通訊模式，為信息高速公路奠下基石?！?/p>

光纖之父高錕“你的發(fā)明改變了世界通訊模式，為信息高速公路奠下基石。……”科學(xué)與技術(shù)水乳交融，相互作用共同發(fā)展激光制導(dǎo)歐洲粒子對撞機科學(xué)與技術(shù)水乳交融，相互作用共同發(fā)展激光制導(dǎo)歐洲粒子對撞新技術(shù)的開發(fā)到普及的周期大大縮短實現(xiàn)的存儲密度按指數(shù)函數(shù)增長新技術(shù)的開發(fā)到普及的周期大大縮短實現(xiàn)的存儲密度按指數(shù)函數(shù)增2.培養(yǎng)現(xiàn)代社會的主人的需要新版的《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出“高中物理課程旨在進一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀等三個方面培養(yǎng)學(xué)生，為學(xué)生終身發(fā)展、能應(yīng)付現(xiàn)代社會和未來發(fā)展的挑戰(zhàn)奠定基礎(chǔ)”。2.培養(yǎng)現(xiàn)代社會的主人的需要新版的《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出“二、前沿物理教育的原則科學(xué)性與教育性相結(jié)合的原則可接受性原則激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的原則直觀性與抽象性相結(jié)合的原則二、前沿物理教育的原則科學(xué)性與教育性相結(jié)合的原則三、引入方式1.關(guān)心時事，從新聞引入必須會用媒體、善用媒體最終傳達給學(xué)生的應(yīng)該是正確的、專業(yè)的、權(quán)威的有關(guān)知識或信息養(yǎng)成關(guān)心時事的習(xí)慣三、引入方式1.關(guān)心時事，從新聞引入必須會用媒體、善用媒體2009年諾貝爾物理獎頒給了加拿大和美國國籍科學(xué)家高錕、美國科學(xué)家WillardS.Boyle和GeorgeE.SmithCCD（Charge-coupledDevice）即電荷耦合元件。CCD是一種半導(dǎo)體器件，能夠把光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。CCD上植入的微小光敏物質(zhì)稱作像素（Pixel）。一塊CCD上包含的像素數(shù)越多，其提供的畫面分辨率也就越高。2009年諾貝爾物理獎頒給了加拿大和美國國籍科學(xué)家高錕、美國2.關(guān)心當(dāng)代科學(xué)成就，從重大事件引入每當(dāng)科學(xué)上出現(xiàn)重大成就，人類就會向前邁出一大步麥克斯韋電磁理論的建立，使得人類的通信領(lǐng)域從快馬加驛站、烽火和狼煙，到了一個全新理念的通信領(lǐng)域—有線和無線通信麥克斯韋

微波技術(shù)的應(yīng)用雷達、導(dǎo)彈、導(dǎo)航、電子戰(zhàn)和軍用通訊等多路通訊、微波遙感和微波能應(yīng)用（如：腫瘤微波熱療、微波手術(shù)刀以及微波爐等）等2.關(guān)心當(dāng)代科學(xué)成就，從重大事件引入每當(dāng)科學(xué)上出現(xiàn)重大成就首先應(yīng)關(guān)注其重大現(xiàn)實意義，和對未來的影響。其次，注意當(dāng)代科學(xué)成就的多學(xué)科特點。特別注意本學(xué)科在其他領(lǐng)域的應(yīng)用。最后，需要與所學(xué)知識適當(dāng)結(jié)合。嫦娥一號人造衛(wèi)星可以結(jié)合所學(xué)內(nèi)容介紹：光學(xué)系統(tǒng)、能量系統(tǒng)、升空和環(huán)繞過程國人的驕傲首先應(yīng)關(guān)注其重大現(xiàn)實意義，和對未來的影響。嫦娥一號人造衛(wèi)星歐洲粒子對撞機對撞過程、加速過程可能對物理學(xué)科的基礎(chǔ)產(chǎn)生重大影響歐洲粒子對撞機對撞過程、3.聯(lián)系課堂內(nèi)容，不放過可以合理引入的機會課堂內(nèi)容的深化、拓展光的偏振0r0i0i利用偏振光干涉看到的結(jié)冰過程玻片堆可獲得兩束線偏振光3.聯(lián)系課堂內(nèi)容，不放過可以合理引入的機會課堂內(nèi)容的深化、拓光的干涉(1)(2)邁克耳遜干涉儀“重要的物理思想+巧妙的實驗構(gòu)思+精湛的實驗技術(shù)”的“科學(xué)中的藝術(shù)”光的干涉(1)(2)邁克耳遜干涉儀“重要的物理思想+巧妙的四、結(jié)合的程度1.定性了解，激發(fā)學(xué)生的興趣首先是達到激發(fā)興趣的目的其次可以啟發(fā)學(xué)生的思考、培養(yǎng)思維的開放性和創(chuàng)新意識再者可以擴大知識面、擴充知識結(jié)構(gòu)四、結(jié)合的程度1.定性了解，激發(fā)學(xué)生的興趣首先是達到激發(fā)興趣光學(xué)成像系統(tǒng)中的仿生透鏡組提高各微小透鏡的填充系數(shù)和每個透鏡成像質(zhì)量復(fù)眼的特點：體積??；相對簡單的視覺信息并行處理系統(tǒng)；視場大；無機械掃描；對運動目標(biāo)敏感非常適用于航空、航天、軍事等領(lǐng)域光學(xué)成像系統(tǒng)中的仿生透鏡組提高各微小透鏡的填充系數(shù)和每個透光學(xué)儀器部分，介紹發(fā)光二極管LED奧運畫軸上有約4萬多個LED在PN結(jié)上施加正向電壓時．使電子自N型進入P型半導(dǎo)體，形成了少數(shù)載流子的注入和復(fù)合。其能量從高能級返回至低能級，有一部分會以光的形式樣放能量。LED電視機已出現(xiàn)于商場光學(xué)儀器部分，介紹發(fā)光二極管LED奧運畫軸上有約4萬多個LE量子初步的教學(xué)，簡單介紹其應(yīng)用之一的量子保密通信量子比特可以由：原子的基態(tài)和激發(fā)態(tài)，核自旋的-Z和+Z方向，光子的兩個正交偏振態(tài)等構(gòu)成量子不可克隆和測不準(zhǔn)原理可以提供量子密鑰分配的安全性(不可竊聽復(fù)制)，與一次一密算法相結(jié)合，原理上可提供不可竊聽、不可破譯的安全保密通信。量子初步的教學(xué)，簡單介紹其應(yīng)用之一的量子保密通信量子比特可信息技術(shù)與物理學(xué)科整合課件2.定性了解，在所學(xué)知識上的擴展、深化在各個教育的層面上，知識部分真理具有條件性。防止由于教學(xué)的強化，學(xué)生把特例當(dāng)做概念的本身如功的定義式，一些新大學(xué)生總是寫出恒力、力與位移在同一方向時的功的表達式應(yīng)對一般情況如加速度，一些剛進入大學(xué)的學(xué)生總希望用勻變速運動公式求一般情況下的加速度。2.定性了解，在所學(xué)知識上的擴展、深化在各個教育的層面上，知磁通量這個概念而介紹通量這個一般的概念光纖的認識。我們的大、中學(xué)生一提及光纖想到的經(jīng)常是光線在纖心的全反射。很少有學(xué)生想到，光纖內(nèi)傳播的是電磁波，滿足波動方程，不同條件下有不同的模式不能把知識教成過于固定的東西，要有發(fā)展的思路，有利于終身學(xué)習(xí)、發(fā)展。磁通量這個概念而介紹通量這個一般的概念光纖的認識。我們的大3.在簡化的模式上定量計算注意理解實際問題--轉(zhuǎn)化為物理語言--簡化為物理模式3.在簡化的模式上定量計算注意理解實際問題例1（09高考全國2卷26題21分)如圖，P、Q為某地區(qū)水平地面上的兩點，在P點正下方一球形區(qū)域內(nèi)儲藏有石油，假定區(qū)域周圍巖石均勻分布，密度為。石油密度遠小于，可將上述球形區(qū)域視為空腔。如果沒有這一空腔，則該地區(qū)重力加速度（正常值）沿豎直方向，當(dāng)存在空腔時，該地區(qū)重力加速度的大小和方向會與正常情況有微小偏離。重力加速度在原豎直方向（即PO方向）上的投影相對于正常值的偏離叫做“重力加速度反?！睘榱颂綄な蛥^(qū)域的位置和石油儲量，常利用P點到附近重力加速度反?，F(xiàn)象，已知引力常數(shù)為G。例1（09高考全國2卷26題21分)如圖，P、Q為某地區(qū)水1）設(shè)球形空腔體積為V，球心深度為d（遠小于地球半徑），=x，求空腔所引起的Q點處的重力加速度反常。2）若在水平地面上半徑L的范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)：重力加速度反常值在與（k>1）之間變化，且重力加速度反常的最大值出現(xiàn)在半為L的范圍的中心。如果這種反常是由于地下存在某一球形空腔造成的，試求此球形空腔球心的深度和空腔的體積。1）設(shè)球形空腔體積為V，球心深度為d（遠小于地球半徑），=x如果將近地表的球形空腔填滿密度為的巖石,則該地區(qū)重力加速度便回到正常值。因此,重力加速度反?？赏ㄟ^填充后的球形區(qū)域產(chǎn)生的附加引力來計算,式中的m是Q點處某質(zhì)點的質(zhì)量,M是填充后球形區(qū)域的質(zhì)量，可表示為:r是球形空腔中心O至Q點的距離，可表示為：

如果將近地表的球形空腔填滿密度為的巖石,則該地區(qū)重力加速度便g在數(shù)值上等于由于存在球形空腔所引起的Q點處重力加速度改變的大小。Q點處重力加速度改變的方向沿OQ方向,重力加速度反常g’是這一改變在豎直方向上的投影，利用三角形相似表示為：聯(lián)立以上式子得：由上式得,重力加速度反常的最大值和最小值分別為g在數(shù)值上等于由于存在球形空腔所引起的Q點處重力加速度改變信息技術(shù)與物理學(xué)科整合課件總結(jié)：本問題來自于高考題的最末一題，是一個比較難的問題。統(tǒng)觀整個解題過程，最難的難點在于一個觀念的建立即：重力加速度反?？赏ㄟ^填充密度為的巖石后的球形區(qū)域產(chǎn)生的附加引力來計算。補償法是一種利用已有模型，經(jīng)常是對稱模型，來解決相似或不對稱問題的方法。這種方法的利用需要一個前提，知道某模型（經(jīng)常是對稱模型），在上題中是“若以巖石填滿空腔時”?？偨Y(jié)：本問題來自于高考題的最末一題，是一個比較難的問題。統(tǒng)觀練習(xí)：（09北京20題）圖示為一個內(nèi)、外半徑分別為R1和R2的圓環(huán)狀均勻帶電平面，其單位面積帶電量為。取環(huán)面中心O為原點，以垂直于環(huán)面的軸線為x軸。設(shè)軸上任意點P到O點的的距離為x，P點電場強度的大小為E。下面給出E的四個表達式（式中k為靜電力常量），其中只有一個是合理的。你可能不會求解此處的場強E，但是你可以通過一定的物理分析，對下列表達式的合理性做出判斷。根據(jù)你的判斷，E的合理表達式應(yīng)為（B）練習(xí)：（09北京20題）圖示為一個內(nèi)、外半徑分別為R1和利用疊加：半徑為R2，密度圓面，與半徑為R1，密度-圓面疊加（B）中右邊單位利用單位：利用疊加：半徑為R2，密度圓面，與半徑為R1，（B）中右邊例2(08天津25題22分)磁懸浮列車是一種高速低耗的新型交通工具。它的驅(qū)動系統(tǒng)簡化為如下模型，固定在列車下端的動力繞組可視為一個矩形純電阻金屬框，電阻為R，金屬框置于xOy平面內(nèi)，長邊MN長為l，平行于y軸，寬為d的NP邊平行于x軸，如圖1所示。列車軌道沿Ox方向，軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場，磁感應(yīng)強度B沿Ox方向按正弦規(guī)律分布，其空間周期為λ，最大值為B0，如圖2所示，金屬框同一長邊上各處的磁感應(yīng)強度相同，整個磁場以速度v0沿Ox方向勻速平移。設(shè)在短暫時間內(nèi)，MN、PQ邊所在位置的磁感應(yīng)強度隨時間的變化可以忽略，并忽略一切阻力。列車在驅(qū)動系統(tǒng)作用下沿Ox方向加速行駛，某時刻速度為v(v<v0)。例2(08天津25題22分)磁懸浮列車是一種高速低耗的新型交1)簡要敘述列車運行中獲得驅(qū)動力的原理；(2)為使列車獲得最大驅(qū)動力，寫出MN、PQ邊應(yīng)處于磁場中的什么位置及λ與d之間應(yīng)滿足的關(guān)系式；(3)計算在滿足第(2)問的條件下列車速度為v時驅(qū)動力的大小。1)簡要敘述列車運行中獲得驅(qū)動力的原理；(1)由于列車速度與磁場平移速度不同，導(dǎo)致穿過金屬框的磁通量發(fā)生變化，由于電磁感應(yīng)，金屬框中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流受到的安培力即為驅(qū)動力。(2)為使列車獲得最大驅(qū)動力，MN、PQ應(yīng)位于磁場中磁感應(yīng)強度同為最大值且反向的地方，這會使得金屬框所圍面積的磁通量變化率最大，導(dǎo)致框中電流最強，也會使得金屬框長邊中電流受到的安培力最大。因此，d應(yīng)為的/2奇數(shù)倍，即或(1)由于列車速度與磁場平移速度不同，導(dǎo)致穿過金屬框的磁通量(3)由于滿足第(2)問條件：則MN、PQ邊所在處的磁感應(yīng)強度大小均為B0且方向總相反，經(jīng)短暫的時間t，磁場沿Ox方向平移的距離為v0t

，同時，金屬框沿Ox方向移動的距離為vt

。解：因為v0>V，所以在t時間內(nèi)MN邊掃過磁場的面積t時間內(nèi)，MN邊左側(cè)穿過S的磁通移進金屬框而引起框內(nèi)磁通量變化t時間內(nèi)，PQ邊左側(cè)移出金屬框的磁通引起框內(nèi)磁通量變化金屬框所圍面積的磁通量變化(3)由于滿足第(2)問條件：則MN、PQ邊所在處的磁感應(yīng)強金屬框中的感應(yīng)電動勢大小MN邊所受的安培力PQ邊所受的安培力根據(jù)左手定則，MN、PQ邊所受的安培力方向相同，此時列車驅(qū)動力的大小金屬框中的感應(yīng)電動勢大小MN邊所受的安培力PQ邊所受的安總結(jié)：本問題和現(xiàn)實結(jié)合緊密，正是在磁懸浮列車在國內(nèi)建設(shè)之際編寫的。在這里從實際到模型的過程體現(xiàn)在提干和第一小問中。實際就是閉合線框在磁場中運動，產(chǎn)生感生電動勢、受到安培力這一模型。結(jié)合實際情況，設(shè)置了磁感強度隨空間變化，并以一定速度傳播這一特點。給問題增加了些難度，需要在頭腦中形成以動態(tài)圖畫，才能得到后兩問實現(xiàn)的模式?？偨Y(jié)：本問題和現(xiàn)實結(jié)合緊密，正是在磁懸浮列車在國內(nèi)建設(shè)之際編思考題：1.均勻帶正電球體，以一半徑r的中心為球心，以r/2為直徑挖掉一小球。如圖。P、Q兩點距大球球心距離均為l。則：（）

A.Q點的電場沿OQ方向;B.P點的電場不沿OP方向;C.P點電場強度大于Q點的電場強度;D.Q點電場強度大于P點的電場強度。OPQ2．普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)的基本理念包含哪些內(nèi)容？3.相對論時空概念與牛頓力學(xué)時空概念有何不同思考題：1.均勻帶正電球體，以一半徑r的中心為球心，以r/參考文獻《大學(xué)基礎(chǔ)物理學(xué)》（第二版）張三慧2007年清華大學(xué)出版社《物理學(xué)基礎(chǔ)》（第六版）（美）哈里德，張三慧李椿譯2005年機械工業(yè)出版社《物理改變世界叢書》章立源馮端等2005年科學(xué)出版社《從一到無窮大