【인민교육사판】고등학교 물리 선택적 필수 제3권
이 교과서는 일반 고등학교 물리 선택적 필수 시리즈 제3권으로, 분자 운동 이론, 물질 상태 및 그 변화, 열역학 법칙, 원자 구조, 파동-입자 이중성 및 원자핵 물리학 등의 핵심 내용을 깊이 있게 탐구하며, 학생들의 물리 학문 핵심 역량을 향상시키는 것을 목표로 한다.
강좌 개요
📚 콘텐츠 요약
이 교과서는 일반 고등학교 물리 선택 과목 필수 시리즈의 세 번째 책으로, 분자 운동 이론, 물질 상태 및 변화, 열역학 법칙, 원자 구조, 파동-입자 이중성, 그리고 원자핵 물리학 등의 핵심 내용을 심도 있게 탐구하며, 학생들의 물리 학문 핵심 역량을 향상시키는 것을 목표로 한다.
대규모 열학과 미세한 양자 세계의 비밀을 탐색하고, 물리 세계의 기초 법칙을 숙지하라.
저자: 펑취안청, 황수보
감사의 말씀: 국가 교재위원회 전문가 위원회 검토 완료 (2019)
🎯 학습 목표
- 미시적 구성 이해: 분자 운동 이론의 기본 내용을 설명할 수 있으며, 아보가드로 상수 관련 계산 및 오일 필름법을 이용한 분자 크기 추정 원리를 익힌다.
- 운동과 힘 분석: 브라운 운동과 열운동을 구분할 수 있고, 분자 간의 인력과 반발력이 거리에 따라 어떻게 변하는지를 설명할 수 있다.
- 통계적 법칙 습득: 통계적 관점에서 기체 압력의 미시적 원인을 설명하고, 온도가 분자 속도 분포도에 미치는 영향을 분석할 수 있다.
- 보일-마리올트 법칙, 샤를 법칙, 게이뤼삭 법칙을 이해하고 실제 기체 상태 변화 문제에 유창하게 적용할 수 있다.
- 이상 기체 상태 방정식 (\frac{pV}{T}=C)을 익히고, 미시적 관점에서 기체 압력의 발생 원인을 설명할 수 있다.
- 결정체와 비결정체의 물리적 성질 차이를 구별할 수 있으며, 결정체의 미세 구조에서 대칭성과 방향성의 특성을 이해한다.
- 일, 열, 내부 에너지 변화의 관계를 이해하고, 열역학 제1법칙의 표현식 \Delta U = Q + W를 숙지하여 정량적 계산을 수행할 수 있다.
- 에너지 변환과 방향성 관점에서 제1종 및 제2종 무작위 기계가 불가능한 이유를 설명할 수 있다.
- 열역학 제2법칙의 클라우지우스 표현과 카르노 표현을 이해하고, 자연적인 대규모 과정의 방향성과 엔트로피 증가 원리를 인식한다.
- 에너지 자, 광자, 에너지 준위 등의 핵심 양자화 개념을 이해하고, 플랑크 공식과 아인슈타인 광전 효과 방정식을 활용하여 물리 문제를 해결할 수 있다.
수업 共 5 课时 · 预计 15.0h
수업
Lesson
This lesson introduces the molecular kinetic theory, explaining that matter is composed of discrete particles in constant, random thermal motion. Students learn to bridge the gap between microscopic and macroscopic scales through the Avogadro constant, the oil film experiment for estimating molecular size, and the analysis of Brownian motion as evidence of molecular activity.
本课程介绍了热力学温标的物理意义及其与摄氏温标的换算关系，并深入探讨了玻意耳定律、查理定律和盖-吕萨克定律等气体实验定律。通过引入理想气体模型，课程帮助学生理解如何利用科学抽象简化复杂物理过程，并掌握在不同宏观条件下分析气体状态变化的方法。
This lesson explores the fundamental equivalence between mechanical work and heat transfer in changing a system's internal energy, as established by Joule's experiments. Students will learn to apply the First Law of Thermodynamics ($\Delta U = Q + W$) to analyze energy conservation and track energy transformations in various physical processes.
This lesson explores the transition from classical physics to quantum theory by examining blackbody radiation, the photoelectric effect, and Einstein’s photon hypothesis. Students will learn how the concepts of energy quantization and the photon model resolve the failures of classical wave theory, enabling a deeper understanding of light-matter interactions and atomic structure.
本节课深入探讨了量子物理与原子核物理的核心概念，重点解析了德布罗意物质波的微观波动性及其在芯片技术中的应用，并详细阐述了天然放射性现象、三种射线的特征以及核反应方程中必须遵循的电荷数与质量数守恒定律。通过学习，学生能够理解微观粒子行为与宏观物理现象的内在联系，并掌握核衰变与核反应的定量分析方法。