《自然科學(xué)基礎(chǔ)》課程輔導(dǎo)1

自然科學(xué)基礎(chǔ)課程輔導(dǎo)1第一講第一部分 教材體系和特點(diǎn)1、教材的體系以人和自然為中心，從認(rèn)識自然界的物質(zhì)性、運(yùn)動性著手，幫助人們認(rèn)識自己，認(rèn)識自然。 第一章 回顧了自然科學(xué)發(fā)展的歷史軌跡，重溫了自然科學(xué)研究的一般方法，提出了當(dāng)代自然科學(xué)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(zhì)性、運(yùn)動性和生命與自然的關(guān)系客觀地、綜合地認(rèn)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(fù)的有關(guān)內(nèi)容用統(tǒng)一的觀點(diǎn)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(chǔ)知識與高新技術(shù)結(jié)合，并用信息觀點(diǎn)，石有關(guān)知識內(nèi)容深入淺出，通俗易懂，拓寬學(xué)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(rèn)識人類發(fā)展與自然環(huán)境的密切關(guān)系，樹立起憂患意識，保護(hù)好自然環(huán)境。 第八章 人類科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及其對生活的影響，因課時問題，供學(xué)員自學(xué)。 2、教材的特點(diǎn)(1) 沖破原科學(xué)體系，力求綜合、易學(xué)、破窄拓寬。(2) 針對學(xué)員實(shí)際，注重人和自然的關(guān)系，棄虛求實(shí)。(3) 適當(dāng)降低難度，體現(xiàn)高、新觀點(diǎn)，除舊具新。第一， 降低了計(jì)算難度。第二， 密切結(jié)合學(xué)員的教學(xué)實(shí)際。第三、使用了開放式結(jié)構(gòu)。第二部分 教材重點(diǎn)內(nèi)容剖析物理部分第三章 自然界的運(yùn)動性第一節(jié) 物體的最簡單運(yùn)動方式 1、理解描述運(yùn)動的相對性例題：一位學(xué)生在作文中寫到：“紅日從東方冉冉升起，我坐在奔馳的火車?yán)?，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(yùn)動形式所對應(yīng)的參照物。2、正確理解牛頓第一定律力不是維持運(yùn)動的原因，力是使物體運(yùn)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(yùn)動狀態(tài)沒有關(guān)系。4、理解力對物體做功的因數(shù)力對物體做功有兩個不可缺少的因數(shù)：第一、力F是指某物體對運(yùn)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(diǎn)的位移。物體由于運(yùn)動反映出它做功的本領(lǐng)，而由于運(yùn)動具有的能是物體的動能；由相互作用的物體或物體內(nèi)部相對位置所決定而具有的能稱為勢能。有關(guān)例題請參閱自然科學(xué)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)指導(dǎo)書第90頁上的第8題。5、應(yīng)用動量定律解釋現(xiàn)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(guān)動量的計(jì)算不作要求，但定性解釋一些現(xiàn)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(zhuǎn)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(yīng)的速度不同。劇烈氧化時，化學(xué)能的轉(zhuǎn)化可在短時間內(nèi)產(chǎn)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(jī)械能、內(nèi)能、電能及其它們之間的轉(zhuǎn)化自然界中物質(zhì)運(yùn)動的形式是各式各樣的，因而各種能量的轉(zhuǎn)換過程也是極其豐富的。本教材強(qiáng)調(diào)了把“能”與物質(zhì)的某種運(yùn)動形式相對應(yīng)，以進(jìn)一步深化物質(zhì)運(yùn)動的觀點(diǎn)。理解內(nèi)能與機(jī)械能的本質(zhì)區(qū)別理解傳熱和做功在改變物體內(nèi)能上是能效的。例題：生活中到處可以看見能量轉(zhuǎn)化的事例。請識別以下事例中各種能的轉(zhuǎn)化：（1） 在運(yùn)轉(zhuǎn)中的電風(fēng)扇（2） 火柴在空氣中燃燒（3） 接在電路中的蓄電池（4） 機(jī)械表的指針不停地轉(zhuǎn)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(zhì)進(jìn)行反應(yīng)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(jì)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(dāng)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(yīng) 了解電流的化學(xué)效應(yīng)，電流的磁效應(yīng)的應(yīng)用 結(jié)合實(shí)際掌握有關(guān)焦耳楞次定律的簡單計(jì)算 例題：一臺提升重物用的電動機(jī)，其線圈電阻r為2歐姆，如果電動機(jī)輸入電流為10安培，問電動機(jī)的發(fā)熱功率為多少？3分鐘內(nèi)產(chǎn)生多少熱量？解：已知電動機(jī)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(nèi)線圈產(chǎn)生的熱量Q = I2 r t =1022360 = 36000（焦耳）5確立普遍的能量轉(zhuǎn)換及守恒的觀點(diǎn)要求學(xué)員能運(yùn)用普遍的能量轉(zhuǎn)換及守恒的基本規(guī)律來解釋一些自然現(xiàn)象。 例題：試用機(jī)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(yuǎn)時速度最?。课锢聿糠?第二講第六章 生活中的科學(xué)技術(shù)第一節(jié) 光和眼 1、理解光的反射現(xiàn)象、折射現(xiàn)象一般情況下，光在真空和在同一均勻的媒質(zhì)中是直線傳播的。假設(shè)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(zhì)（空氣）中，另一部分折入另一媒質(zhì)（水）中，前一種現(xiàn)象稱為光的反射，后一種現(xiàn)象稱為光的折射。2、理解全反射產(chǎn)生全反射的條件：光從光密媒質(zhì)射入光疏媒質(zhì)入射角大于或等于臨界角A。（1） 某種媒質(zhì)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(zhì)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(zhì)1是光疏媒質(zhì)，媒質(zhì)2是光密媒質(zhì) 3、理解眼睛調(diào)節(jié)的原理，重視保護(hù)眼睛 4、了解照相機(jī)、幻燈機(jī)、顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的成像性質(zhì)能正確使用光學(xué)儀器，為教學(xué)工作服務(wù) 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(zhì)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?？蓞⒁妼W(xué)習(xí)指導(dǎo)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(chǎn)生和傳播 聲音是由物體的振動產(chǎn)生的。媒體振動所發(fā)出的聲音需要通過媒質(zhì)來傳播。聲波在不同的媒質(zhì)里有不同的傳播速度。媒質(zhì)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?yàn)椋?） （1） 雷聲在空氣中傳播遇到無數(shù)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(chǎn)生的 （4） 雷聲的聲源一般離我們較遠(yuǎn)所產(chǎn)生的。 聲波的折射是因?yàn)闇囟炔煌瑢?dǎo)致媒質(zhì)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(chǎn)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(nèi)能的傳遞 熱傳遞的方式有三種：傳導(dǎo)、對流和輻射 （1） 傳導(dǎo)：能量以分子碰撞的方式沿物體傳遞或轉(zhuǎn)移的方法叫傳導(dǎo)。 傳導(dǎo)一般在固體中進(jìn)行。 （2） 對流：依靠流體的真實(shí)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(jìn)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(jìn)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(rèn)識，我們要求學(xué)員能運(yùn)用傳遞方式的 異同，解釋生活中常見的熱現(xiàn)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(diào)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(diào)節(jié)機(jī)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(jì)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(rèn)識事物的先導(dǎo)，是知識的源泉。 （3） 信息是決策的依據(jù)，實(shí)踐的指南。 2、了解信息傳遞、信息處理的方式在不斷地進(jìn)步。 早期，只能使用語言、文字傳遞信息。19世紀(jì)，現(xiàn)代通信技術(shù)誕生了，滿足了人