信息技術(shù)與物理學(xué)科整合

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(jìn)物理學(xué)科前沿內(nèi)容新高中教材注重科技的特點(diǎn)引入的方式新課程的基本理念課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)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)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?xún)?nèi)速率2cm/s以?xún)?nèi)不考慮相對(duì)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。

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(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，從知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生，為學(xué)生終身發(fā)展、應(yīng)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)和未來(lái)發(fā)展的挑戰(zhàn)奠定基礎(chǔ)。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(shí)應(yīng)針對(duì)學(xué)生的興趣、發(fā)展?jié)撃芎徒窈蟮穆殬I(yè)需求，設(shè)計(jì)供學(xué)生選擇的物理課程模塊，以滿(mǎn)足學(xué)生的不同學(xué)習(xí)需求，促進(jìn)學(xué)生自主地、富有個(gè)性地學(xué)習(xí)。課程內(nèi)容:體現(xiàn)課程的時(shí)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(shí)與技能，加強(qiáng)與學(xué)生生活、現(xiàn)代社會(huì)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(lái)的社會(huì)問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)參與意識(shí)和對(duì)社會(huì)負(fù)責(zé)任的態(tài)度。課程實(shí)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(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生積極參與、樂(lè)于探究、勇于實(shí)驗(yàn)、勤于思考。通過(guò)多樣化的教學(xué)方式，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)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(píng)價(jià):更新評(píng)價(jià)觀念，促進(jìn)學(xué)生發(fā)展高中物理課程應(yīng)體現(xiàn)評(píng)價(jià)的內(nèi)在激勵(lì)功能和診斷功能，關(guān)注過(guò)程性評(píng)價(jià)，注意學(xué)生的個(gè)體差異，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)自我、建立自信，促進(jìn)學(xué)生在原有水平上發(fā)展。通過(guò)評(píng)價(jià)還應(yīng)促進(jìn)教師的提高以及教學(xué)實(shí)踐的改進(jìn)等。二、課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的要求1、對(duì)相對(duì)論和量子論知識(shí)的要求必修2的第三個(gè)二級(jí)主題——經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性中:初步了解經(jīng)典時(shí)空觀和相對(duì)論時(shí)空觀，知道相對(duì)論對(duì)人類(lèi)認(rèn)識(shí)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(diǎn)，體會(huì)量子論的建立深化了人類(lèi)對(duì)于物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)。在物理選修3一4中也提出了具體的要求。在相對(duì)論的二級(jí)主題中要求:(1)知道狹義相對(duì)論的試驗(yàn)基礎(chǔ)、基本原理和主要結(jié)論。(2)了解經(jīng)典時(shí)空觀與相對(duì)論時(shí)空觀的主要區(qū)別。體會(huì)相對(duì)論的建立對(duì)人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界的影響。(3)初步了解廣義相對(duì)論的幾個(gè)只要觀點(diǎn)以及主要觀測(cè)證據(jù)(4)關(guān)注宇宙學(xué)研究的新進(jìn)展。

物理選修3一5中要求：原子結(jié)構(gòu):(l)了解人類(lèi)探索原子結(jié)構(gòu)的歷史以及有關(guān)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。(2)通過(guò)對(duì)氫原子光譜的分析，了解原子的能級(jí)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(diǎn)。體會(huì)量子論的建立深化了人們對(duì)于物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)。(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解光電效應(yīng);知道愛(ài)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(shí)驗(yàn)說(shuō)明光的波粒二象性;知道光是一種概率波。(5)知道實(shí)物粒子具有波動(dòng)性;知道電子云，初步了解不確定性關(guān)系。(6)通過(guò)典型事例了解人類(lèi)直接經(jīng)驗(yàn)的局限性，體會(huì)人類(lèi)對(duì)世界的探究是不斷深入的。2、對(duì)電磁學(xué)學(xué)知識(shí)部分分的要求選修1-1中電磁技術(shù)術(shù)與社會(huì)發(fā)發(fā)展中：了解常見(jiàn)傳傳感器及其其應(yīng)用，體體會(huì)傳感器器的應(yīng)用給給人們帶來(lái)來(lái)的方便。。列舉電磁波波在生活和和生產(chǎn)中廣廣泛應(yīng)用的的事例。了解電磁波波的技術(shù)應(yīng)應(yīng)用對(duì)人們們生活方式式的影響，，結(jié)合日常常生活中的的具體實(shí)例例發(fā)表見(jiàn)解解。舉例說(shuō)明科科學(xué)技術(shù)的的應(yīng)用對(duì)人人類(lèi)現(xiàn)代生生活帶來(lái)的的正面和負(fù)負(fù)面影響。。對(duì)科學(xué)、技技術(shù)及社會(huì)會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展展的重要性性發(fā)表自己己的觀點(diǎn)。。選修2-1中電磁波與與信息技術(shù)術(shù)中要求：：收集資料，，了解移動(dòng)動(dòng)通信的工工作模式、、常用術(shù)語(yǔ)語(yǔ)和移動(dòng)電電話(huà)的常用用功能；通過(guò)實(shí)驗(yàn)或或?qū)嵗私饨獬Ｒ?jiàn)傳感感器的工作作原理，了了解傳感器器在生產(chǎn)、、生活中的的應(yīng)用，體體會(huì)傳感器器的應(yīng)用給給人們帶來(lái)來(lái)的方便；；了解解集集成成電電路路的的發(fā)發(fā)展展及及微微電電子子技技術(shù)術(shù)對(duì)對(duì)日日常常生生活活和和經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)、、社社會(huì)會(huì)所所產(chǎn)產(chǎn)生生的的重重大大影影響響；；知道道模模擬擬信信號(hào)號(hào)與與數(shù)數(shù)字字信信號(hào)號(hào)的的區(qū)區(qū)別別。。了解解信信息息傳傳播播、、處處理理和和存存儲(chǔ)儲(chǔ)技技術(shù)術(shù)的的發(fā)發(fā)展展。。了了解解網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)技技術(shù)術(shù)對(duì)對(duì)經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)、、社社會(huì)會(huì)的的影影響響，，并并能能發(fā)發(fā)表表自自己己的的見(jiàn)見(jiàn)解解。。選修修3-1的二二級(jí)級(jí)主主題題———電路路中中要要求求：：通過(guò)過(guò)實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)觀觀察察門(mén)門(mén)電電路路的的基基本本作作用用。。初步步了了解解邏邏輯輯電電路路的的基基本本原原理理及及其其在在自自動(dòng)動(dòng)控控制制中中的的應(yīng)應(yīng)用用；；初初步步了了解解集集成成電電路路的的作作用用。。關(guān)注注我我國(guó)國(guó)集集成成電電路路等等元元器器件件研研究究的的發(fā)發(fā)展展情情況況。。選修修3-2的二二級(jí)級(jí)主主題題———傳感感器器中中要要求求：：知道道非非電電學(xué)學(xué)量量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換成成電電學(xué)學(xué)量量的的技技術(shù)術(shù)意意義義；；通通過(guò)過(guò)實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)知知道道常常見(jiàn)見(jiàn)傳傳感感器器的的工工作作原原理理；；列列舉舉傳傳感感器器在在生生活活和和生生產(chǎn)產(chǎn)中中的的應(yīng)應(yīng)用用。。選修修3-4的二二級(jí)級(jí)主主題題———電磁磁振振蕩蕩與與電電磁磁波波中中要要求求：：了了解解電電磁磁波波的的應(yīng)應(yīng)用用和和在在科科技技、、經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)、、社社會(huì)會(huì)發(fā)發(fā)展展中中的的作作用用。。3、對(duì)對(duì)光光學(xué)學(xué)知知識(shí)識(shí)部部分分的的要要求求選修修2－3二級(jí)級(jí)主主題題———光與與光光學(xué)學(xué)儀儀器器中中要要求求：：認(rèn)識(shí)識(shí)光光的的全全反反射射現(xiàn)現(xiàn)象象。。初初步步了了解解光光導(dǎo)導(dǎo)纖纖維維的的工工作作原原理理和和光光纖纖在在生生產(chǎn)產(chǎn)、、生生活活中中的的應(yīng)應(yīng)用用。。認(rèn)認(rèn)識(shí)識(shí)光光纖纖技技術(shù)術(shù)對(duì)對(duì)經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)社社會(huì)會(huì)生生活活的的重重大大影影響響。。了解解激激光光的的特特性性和和應(yīng)應(yīng)用用。。了了解解常常見(jiàn)見(jiàn)固固體體和和氣氣體體激激光光器器的的原原理理。。舉舉例例說(shuō)說(shuō)明明激激光光技技術(shù)術(shù)在在生生活活和和生生產(chǎn)產(chǎn)中中的的應(yīng)應(yīng)用用。。選修修3-4二級(jí)級(jí)主主題題———光中中要要求求：：認(rèn)識(shí)識(shí)光光的的全全反反射射現(xiàn)現(xiàn)象象。。初初步步了了解解光光導(dǎo)導(dǎo)纖纖維維的的工工作作原原理理和和光光纖纖在在生生產(chǎn)產(chǎn)、、生生活活中中的的應(yīng)應(yīng)用用，，認(rèn)認(rèn)識(shí)識(shí)光光纖纖技技術(shù)術(shù)對(duì)對(duì)經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)社社會(huì)會(huì)生生活活的的重重大大影影響響。。了解解激激光光的的特特性性和和應(yīng)應(yīng)用用。。用用激激光光觀觀察察全全息息照照相相。。4、對(duì)對(duì)核核技技術(shù)術(shù)相相關(guān)關(guān)知知識(shí)識(shí)要要求求選修修1－2二級(jí)級(jí)主主題題———能源源與與社社會(huì)會(huì)發(fā)發(fā)展展中中要要求求：：初步步了了解解一一些些典典型型射射線(xiàn)線(xiàn)的的特特性性，，知知道道放放射射現(xiàn)現(xiàn)象象的的應(yīng)應(yīng)用用及及防防護(hù)護(hù)。。了解解核核技技術(shù)術(shù)的的應(yīng)應(yīng)用用對(duì)對(duì)人人類(lèi)類(lèi)生生活活和和社社會(huì)會(huì)發(fā)發(fā)展展的的影影響響。。了解解愛(ài)愛(ài)因因斯斯坦坦質(zhì)質(zhì)能能方方程程的的含含義義。。知道道裂裂變變反反應(yīng)應(yīng)和和聚聚變變反反應(yīng)應(yīng)。。通過(guò)過(guò)人人類(lèi)類(lèi)利利用用核核能能的的歷歷史史資資料料，，認(rèn)認(rèn)識(shí)識(shí)核核能能的的開(kāi)開(kāi)發(fā)發(fā)和和利利用用。。在選修修2－3二級(jí)級(jí)主主題題———原子子結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)與與核核技技術(shù)術(shù)中中要要求求：：知道道核核裂裂變變和和鏈鏈?zhǔn)绞椒捶磻?yīng)應(yīng)，，初初步步了了解解反反應(yīng)應(yīng)堆堆的的類(lèi)類(lèi)型型和和工工作作原原理理。。知道道核核電電站站的的工工作作模模式式。。知道道大大眾眾傳傳媒媒中中經(jīng)經(jīng)常常涉涉及及的的核核武武器器的的基基本本原原理理、、主主要要特特點(diǎn)點(diǎn)和和防防護(hù)護(hù)要要領(lǐng)領(lǐng)。。知道道核核聚聚變變，，關(guān)關(guān)注注可可控控聚聚變變反反應(yīng)應(yīng)的的研研究究進(jìn)進(jìn)展展。。討論論核核能能的的應(yīng)應(yīng)用用對(duì)對(duì)于于經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)、、社社會(huì)會(huì)發(fā)發(fā)展展的的意意義義及及可可能能帶帶來(lái)來(lái)的的問(wèn)問(wèn)題題。。在選修修3－3二級(jí)級(jí)主主題題———固體體、、液液體體與與氣氣體體中中要要求求：：了解解材材料料科科學(xué)學(xué)技技術(shù)術(shù)的的有有關(guān)關(guān)知知識(shí)識(shí)及及應(yīng)應(yīng)用用。。體會(huì)會(huì)它它們們的的發(fā)發(fā)展展對(duì)對(duì)人人類(lèi)類(lèi)生生活活和和社社會(huì)會(huì)發(fā)發(fā)展展的的影影響響。。5.材料料科科學(xué)學(xué)方方面面三、、現(xiàn)現(xiàn)代代科科學(xué)學(xué)技技術(shù)術(shù)在在物物理理教教材材中中的的呈呈現(xiàn)現(xiàn)第二二節(jié)節(jié)教教學(xué)學(xué)中中如如何何融融進(jìn)進(jìn)物物理理學(xué)學(xué)科科前前沿沿內(nèi)內(nèi)容容、必必要要性性1.現(xiàn)代代科科學(xué)學(xué)技技術(shù)術(shù)發(fā)發(fā)展展的的需需要要科學(xué)學(xué)技技術(shù)術(shù)之之應(yīng)應(yīng)用用的的深深入入和和普普及及:計(jì)算算機(jī)機(jī)、、互互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)無(wú)線(xiàn)線(xiàn)通通信信設(shè)設(shè)備備衛(wèi)星星導(dǎo)導(dǎo)航航其他他“你你的的發(fā)發(fā)明明改改變變了了世世界界通通訊訊模模式式，，為為信信息息高高速速公公路路奠奠下下基基石石。?！薄惫饫w纖之之父父高高錕錕科學(xué)學(xué)與與技技術(shù)術(shù)水水乳乳交交融融，，相相互互作作用用共共同同發(fā)發(fā)展展激光光制制導(dǎo)導(dǎo)歐洲洲粒粒子子對(duì)對(duì)撞撞機(jī)機(jī)新技技術(shù)術(shù)的的開(kāi)開(kāi)發(fā)發(fā)到到普普及及的的周周期期大大大大縮縮短短實(shí)現(xiàn)現(xiàn)的的存存儲(chǔ)儲(chǔ)密密度度按按指指數(shù)數(shù)函函數(shù)數(shù)增增長(zhǎng)長(zhǎng)2.培養(yǎng)養(yǎng)現(xiàn)現(xiàn)代代社社會(huì)會(huì)的的主主人人的的需需要要新版版的的《高中中物物理理課課程程標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)》指出出““高高中中物物理理課課程程旨旨在在進(jìn)進(jìn)一一步步提提高高學(xué)學(xué)生生的的科科學(xué)學(xué)素素養(yǎng)養(yǎng)，，從從知知識(shí)識(shí)與與技技能能、、過(guò)過(guò)程程與與方方法法、、情情感感態(tài)態(tài)度度與與價(jià)價(jià)值值觀觀等等三三個(gè)個(gè)方方面面培培養(yǎng)養(yǎng)學(xué)學(xué)生生，，為為學(xué)學(xué)生生終終身身發(fā)發(fā)展展、、能能應(yīng)應(yīng)付付現(xiàn)現(xiàn)代代社社會(huì)會(huì)和和未未來(lái)來(lái)發(fā)發(fā)展展的的挑挑戰(zhàn)戰(zhàn)奠奠定定基基礎(chǔ)礎(chǔ)””。。二、、前前沿沿物物理理教教育育的的原原則則科學(xué)學(xué)性性與與教教育育性性相相結(jié)結(jié)合合的的原原則則可接接受受性性原原則則激發(fā)發(fā)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)興興趣趣的的原原則則直觀觀性性與與抽抽象象性性相相結(jié)結(jié)合合的的原原則則三、、引入入方方式式1.關(guān)心心時(shí)時(shí)事事，，從從新新聞聞引引入入必須須會(huì)會(huì)用用媒媒體體、、善善用用媒媒體體最終終傳傳達(dá)達(dá)給給學(xué)學(xué)生生的的應(yīng)應(yīng)該該是是正正確確的的、、專(zhuān)專(zhuān)業(yè)業(yè)的的、、權(quán)權(quán)威威的的有有關(guān)關(guān)知知識(shí)識(shí)或或信信息息養(yǎng)成成關(guān)關(guān)心心時(shí)時(shí)事事的的習(xí)習(xí)慣慣2009年諾諾貝貝爾爾物物理理獎(jiǎng)獎(jiǎng)?lì)C頒給給了了加加拿拿大大和和美美國(guó)國(guó)國(guó)國(guó)籍籍科科學(xué)學(xué)家家高高錕錕、、美美國(guó)國(guó)科科學(xué)學(xué)家家WillardS.Boyle和GeorgeE.SmithCCD（Charge-coupledDevice）即即電電荷荷耦耦合合元元件件。。CCD是一一種種半半導(dǎo)導(dǎo)體體器器件件，，能能夠夠把把光光學(xué)學(xué)影影像像轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化為為數(shù)數(shù)字字信信號(hào)號(hào)。。CCD上植植入入的的微微小小光光敏敏物物質(zhì)質(zhì)稱(chēng)稱(chēng)作作像像素素（（Pixel）。。一一塊塊CCD上包包含含的的像像素素?cái)?shù)數(shù)越越多多，，其其提提供供的的畫(huà)畫(huà)面面分分辨辨率率也也就就越越高高。。2.關(guān)心心當(dāng)當(dāng)代代科科學(xué)學(xué)成成就就，，從從重重大大事事件件引引入入每當(dāng)當(dāng)科科學(xué)學(xué)上上出出現(xiàn)現(xiàn)重重大大成成就就，，人人類(lèi)類(lèi)就就會(huì)會(huì)向向前前邁邁出出一一大大步步麥克斯韋電磁磁理論的建立立，使得人類(lèi)類(lèi)的通信領(lǐng)域域從快馬加驛驛站、烽火和和狼煙，到了了一個(gè)全新理理念的通信領(lǐng)領(lǐng)域—有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)通通信麥克斯韋微波技術(shù)的應(yīng)應(yīng)用雷達(dá)、導(dǎo)彈、、導(dǎo)航、電子子戰(zhàn)和軍用通通訊等多路通訊、微微波遙感和微微波能應(yīng)用（（如：腫瘤微微波熱療、微微波手術(shù)刀以以及微波爐等等）等首先應(yīng)關(guān)注其其重大現(xiàn)實(shí)意意義，和對(duì)未未來(lái)的影響。。其次，注意當(dāng)當(dāng)代科學(xué)成就就的多學(xué)科特特點(diǎn)。特別注注意本學(xué)科在在其他領(lǐng)域的的應(yīng)用。最后，需要與與所學(xué)知識(shí)適適當(dāng)結(jié)合。嫦娥一號(hào)人造造衛(wèi)星可以結(jié)合所學(xué)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(guò)過(guò)程國(guó)人的驕傲歐洲粒子對(duì)撞撞機(jī)對(duì)撞過(guò)程、加速過(guò)程可能對(duì)物理學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)產(chǎn)產(chǎn)生重大影響響3.聯(lián)系課堂內(nèi)容容，不放過(guò)可可以合理引入入的機(jī)會(huì)課堂內(nèi)容的深深化、拓展光的偏振0r0i0i利用偏振光干干涉看到的結(jié)結(jié)冰過(guò)程玻片堆可獲得得兩束線(xiàn)偏振振光光的干涉(1)(2)邁克耳遜干涉涉儀“重要的物理理思想+巧妙的實(shí)驗(yàn)構(gòu)構(gòu)思+精湛的實(shí)驗(yàn)技技術(shù)”的“科科學(xué)中的藝術(shù)術(shù)”四、結(jié)合的程程度1.定性了解，激激發(fā)學(xué)生的興興趣首先是達(dá)到激激發(fā)興趣的目目的其次可以啟發(fā)發(fā)學(xué)生的思考考、培養(yǎng)思維維的開(kāi)放性和和創(chuàng)新意識(shí)再者可以擴(kuò)大大知識(shí)面、擴(kuò)擴(kuò)充知識(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)光學(xué)成像系統(tǒng)統(tǒng)中的仿生透透鏡組提高各微小透透鏡的填充系系數(shù)和每個(gè)透透鏡成像質(zhì)量量復(fù)眼的特點(diǎn)：：體積??；相對(duì)對(duì)簡(jiǎn)單的視覺(jué)覺(jué)信息并行處處理系統(tǒng)；視視場(chǎng)大；無(wú)機(jī)機(jī)械掃描；對(duì)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)敏敏感非常適用于航航空、航天、、軍事等領(lǐng)域域光學(xué)儀器部分分，介紹發(fā)光光二極管LED奧運(yùn)畫(huà)軸上有有約4萬(wàn)多個(gè)LED在PN結(jié)上施加正向向電壓時(shí)．使使電子自N型進(jìn)入P型半導(dǎo)體，形形成了少數(shù)載載流子的注入入和復(fù)合。其其能量從高能能級(jí)返回至低低能級(jí)，有一一部分會(huì)以光光的形式樣放放能量。LED電視機(jī)已出現(xiàn)現(xiàn)于商場(chǎng)量子初步的教教學(xué)，簡(jiǎn)單介介紹其應(yīng)用之之一的量子保保密通信量子比特可以以由：原子的的基態(tài)和激發(fā)發(fā)態(tài)，核自旋旋的-Z和+Z方向，光子的的兩個(gè)正交偏偏振態(tài)等構(gòu)成成量子不可克隆隆和測(cè)不準(zhǔn)原原理可以提供供量子密鑰分分配的安全性性(不可竊聽(tīng)復(fù)制制)，與一次一密密算法相結(jié)合合，原理上可可提供不可竊竊聽(tīng)、不可破破譯的安全保保密通信。2.定性了解，在在所學(xué)知識(shí)上上的擴(kuò)展、深深化在各個(gè)教育的的層面上，知知識(shí)部分真理理具有條件性性。防止由于教學(xué)學(xué)的強(qiáng)化，學(xué)學(xué)生把特例當(dāng)當(dāng)做概念的本本身如功的定義式式，一些新大大學(xué)生總是寫(xiě)寫(xiě)出恒力、力力與位移在同同一方向時(shí)的的功的表達(dá)式式應(yīng)對(duì)一般情情況如加速度，一一些剛進(jìn)入大大學(xué)的學(xué)生總總希望用勻變變速運(yùn)動(dòng)公式式求一般情況況下的加速度度。磁通量這個(gè)概概念而介紹通通量這個(gè)一般般的概念光纖的認(rèn)識(shí)。。我們的大、、中學(xué)生一提提及光纖想到到的經(jīng)常是光光線(xiàn)在纖心的的全反射。很很少有學(xué)生想想到，光纖內(nèi)內(nèi)傳播的是電電磁波，滿(mǎn)足足波動(dòng)方程，，不同條件下下有不同的模模式不能把知識(shí)教教成過(guò)于固定定的東西，要要有發(fā)展的思思路，有利于于終身學(xué)習(xí)、、發(fā)展。3.在簡(jiǎn)化的模式式上定量計(jì)算算注意理解實(shí)際際問(wèn)題--轉(zhuǎn)化為物理語(yǔ)語(yǔ)言--簡(jiǎn)化為物理模模式例1（09高考全國(guó)2卷26題21分)如圖，P、Q為某地區(qū)水平平地面上的兩兩點(diǎn)，在P點(diǎn)正下方一球球形區(qū)域內(nèi)儲(chǔ)儲(chǔ)藏有石油，，假定區(qū)域周周?chē)鷰r石均勻勻分布，密度度為。石油密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于，可將上述球球形區(qū)域視為為空腔。如果果沒(méi)有這一空空腔，則該地地區(qū)重力加速速度（正常值值）沿豎直方方向，當(dāng)存在在空腔時(shí)，該該地區(qū)重力加加速度的大小小和方向會(huì)與與正常情況有有微小偏離。。重力加速度度在原豎直方方向（即PO方向）上的投投影相對(duì)于正正常值的偏離離叫做“重力力加速度反常?！睘榱颂綄な蛥^(qū)域的的位置和石油油儲(chǔ)量，常利利用P點(diǎn)到附近重力力加速度反常常現(xiàn)象，已知知引力常數(shù)為為G。1）設(shè)球形空腔腔體積為V，球心深度為為d（遠(yuǎn)小于地球球半徑），=x，求空腔所引引起的Q點(diǎn)處的重力加加速度反常。。2）若在水平地地面上半徑L的范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)：重力加速速度反常值在在與（k>1）之間變化，，且重力加速速度反常的最最大值出現(xiàn)在在半為L(zhǎng)的范圍的中心心。如果這種種反常是由于于地下存在某某一球形空腔腔造成的，試試求此球形空空腔球心的深深度和空腔的的體積。如果將近地表表的球形空腔腔填滿(mǎn)密度為為的巖石,則該地區(qū)重力力加速度便回回到正常值。。因此,重力加速度反反?？赏ㄟ^(guò)填填充后的球形形區(qū)域產(chǎn)生的的附加引力來(lái)計(jì)算,式中的m是Q點(diǎn)處某質(zhì)點(diǎn)的的質(zhì)量,M是填充后球形形區(qū)域的質(zhì)量量，可表示為為:r是球形空腔中中心O至Q點(diǎn)的距離，可可表示為：g在數(shù)值上等于于由于存在球球形空腔所引引起的Q點(diǎn)處重力加速速度改變的大大小。Q點(diǎn)處重力加速速度改變的方方向沿OQ方向,重力加速度反反常g’是這一改變?cè)谠谪Q直方向上上的投影，利利用三角形相相似表示為：：聯(lián)立以上式子子得：由上式得,重力加速度反反常的最大值值和最小值分分別為總結(jié)：本問(wèn)題題來(lái)自于高考考題的最末一一題，是一個(gè)個(gè)比較難的問(wèn)問(wèn)題。統(tǒng)觀整整個(gè)解題過(guò)程程，最難的難難點(diǎn)在于一個(gè)個(gè)觀念的建立立即：重力加加速度反?？煽赏ㄟ^(guò)填充密密度為的巖石石后的球形區(qū)區(qū)域產(chǎn)生的附附加引力來(lái)計(jì)計(jì)算。補(bǔ)償法是一種種利用已有模模型，經(jīng)常是是對(duì)稱(chēng)模型，，來(lái)解決相似似或不對(duì)稱(chēng)問(wèn)問(wèn)題的方法。。這種方法的的利用需要一一個(gè)前提，知知道某模型（（經(jīng)常是對(duì)稱(chēng)稱(chēng)模型），在在上題中是““若以巖石填填滿(mǎn)空腔時(shí)””。練習(xí)：（09北京20題）圖示為為一個(gè)內(nèi)、外外半徑分別為為R1和R2的圓環(huán)狀均勻勻帶電平面，，其單位面積積帶電量為。取環(huán)面中心心O為原點(diǎn)，以垂垂直于環(huán)面的的軸線(xiàn)為x軸。設(shè)軸上任任意點(diǎn)P到O點(diǎn)的的距離為為x，P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的的大小為E。下面給出E的四個(gè)表達(dá)式式（式中k為靜電力常量量），其中只只有一個(gè)是合合理的。你可可能不會(huì)求解解此處的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)E，但是你可以以通過(guò)一定的的物理分析，，對(duì)下列表達(dá)達(dá)式的合理性性做出判斷。。根據(jù)你的判判斷，E的合理表達(dá)式式應(yīng)為（B）利用疊加：半半徑為R2，密度圓面，與半徑為R1，密度-圓面疊加（B）中右邊單位位利用單位：例2(08天津25題22分)磁懸浮列車(chē)是是一種高速低低耗的新型交交通工具。它它的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)統(tǒng)簡(jiǎn)化為如下下模型，固定定在列車(chē)下端端的動(dòng)力繞組組可視為一個(gè)個(gè)矩形純電阻阻金屬框，電電阻為R，金屬框置于于xOy平面內(nèi)，長(zhǎng)邊邊MN長(zhǎng)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(chē)軌軌道沿Ox方向，軌道區(qū)區(qū)域內(nèi)存在垂垂直于金屬框框平面的磁場(chǎng)場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)強(qiáng)度B沿Ox方向按正弦規(guī)規(guī)律分布，其其空間周期為為λ，最大值為B0，如圖2所示，金屬框框同一長(zhǎng)邊上上各處的磁感感應(yīng)強(qiáng)度相同同，整個(gè)磁場(chǎng)場(chǎng)以速度v0沿Ox方向勻速平移移。設(shè)在短暫暫時(shí)間內(nèi)，MN、PQ邊所在位置的的磁感應(yīng)強(qiáng)度度隨時(shí)間的變變化可以忽略略，并忽略一一切阻力。列列車(chē)在驅(qū)動(dòng)系系統(tǒng)作用下沿沿Ox方向加速行駛駛，某時(shí)刻速速度為v(v<v0)。1)簡(jiǎn)要敘述列車(chē)車(chē)運(yùn)行中獲得得驅(qū)動(dòng)力的原原理；(2)為使列車(chē)獲得得最大驅(qū)動(dòng)力力，寫(xiě)出MN、PQ邊應(yīng)處于磁場(chǎng)場(chǎng)中的什么位位置及λ與d之間應(yīng)滿(mǎn)足的的關(guān)系式；(3)計(jì)算在滿(mǎn)足第第(2)問(wèn)的條件下列列車(chē)速度為v時(shí)驅(qū)動(dòng)力的大大小。(1)由于列車(chē)速度度與磁場(chǎng)平移移速度不同，，導(dǎo)致穿過(guò)金金屬框的磁通通量發(fā)生變化化，由于電磁磁感應(yīng)，金屬屬框中會(huì)產(chǎn)生生感應(yīng)電流，，該電流受到到的安培力即即為驅(qū)動(dòng)力。。(2)為使列車(chē)獲得得最大驅(qū)動(dòng)力力，MN、PQ應(yīng)位于磁場(chǎng)中中磁感應(yīng)強(qiáng)度度同為最大值值且反向的地地方，這會(huì)使使得金屬框所所圍面積的磁磁通量變化率率最大，導(dǎo)致致框中電流最最強(qiáng)，也會(huì)使使得金屬框長(zhǎng)長(zhǎng)邊中電流受受到的安培力力最大。因此此，d應(yīng)為的/2奇數(shù)倍，即或(3)由于滿(mǎn)足第(2)問(wèn)條件：則MN、PQ邊所在處的磁磁感應(yīng)強(qiáng)度大大小均為B0且方向總相反反，經(jīng)短暫的的時(shí)間t，磁場(chǎng)沿Ox方向平移的距距離為v0t，同時(shí)，金屬屬框沿Ox方向移移動(dòng)的的距離離為vt。解：因因?yàn)関0>V，所以以在t時(shí)間內(nèi)內(nèi)MN邊掃過(guò)過(guò)磁場(chǎng)場(chǎng)的面面積t時(shí)間內(nèi)內(nèi)，MN邊左側(cè)側(cè)穿過(guò)過(guò)S的磁通通移進(jìn)進(jìn)金屬屬框而而引