简介
大学预科(AP)
学科辅导服务
概述
美国大学理事会的预修课程(AP课程)为学生提供了在高中学习大学课程的机会。这不仅为学生提供了一个在学业上推动自我发展的机会,同时也帮助他们做好大学学习和获取成功的准备。此外,它还为学生提供了在高中期间获得大学学分、继续深造或两者兼得的机会。在五月,学生们要参加一场综合考试,评估他们的批判性思维、以论证为基础的写作技巧,以及分析多种观点的能力——这些都是高中毕业后学业成功的关键技能。欲了解更多关于大学预修课程的信息,请访问以下网址https://apstudents.collegeboard.org/.
教学计划
AP微积分
我们的导师们接受教育和教学培训来强化这些标准,以推动学生们达成数学学习和理解的最高目标。*这些标准是马萨诸塞州教育部制定的。辅导课程可以根据需要来进行修改以适应不同的标准或学习要点。*
对于那些追求更高的数学学习水平的学生们来说,大学预修课程是进入大学之前的最后一个阶段的学习。AP(大学预修)课程提供以下数学类课程:
AP 微积分 AB
AP 微积分 BC
AP 统计学
这些课程都有大学理事会制定的严格的指导方针。并且学生们将在当下学年的5月参加标准化AP考试。这些严格的考试旨在于让学生们为大学水平课程的学习做好准备,不管是从课程内容到课业再到考试。根据学生们的分数,他们可以通过AP考试获得大学的学分。
AP微积分的课程和考试有两个版本:AB和BC。两门课程的主要区别在于BC课程的内容和考试都比AB课程的更为深入。AB课程的内容都包含在BC课程中,同时BC课程还有一些其他的内容。所述教材内容如下:
- 极限与连续
- 微分:定义及基本性质
- 微分:复合函数、隐函数和反函数
- 微分的情景应用
- 微分的分析应用
- 变化的整合与积累
- 微分方程
- 积分的运用
- 参数方程,极坐标,向量值函数 (仅BC课程)
- 无穷数列 (仅BC课程)
我们的辅导将包含这些主题的深入学习以及针对AP考试的应试策略。学生们需要拥有强大的从高中数学到微积分的知识背景,因为这是修任何一门AP微积分课程所必要的。 大学理事会为每个课程主题都列出了一些技能和目标。以下是我们将在辅导中重点学习的一些关键技能:
- 极限与连续 – 考试占比 10-12% AB, 4-7% BC
- 使用符号、图表和表格来定义和估计极限值
- 利用代数性质以及操作来确定极限
- 选择适当的步骤来确定极限,利用夹挤定理来确定极限
- 探索不连续性的类型并消除它们,某一个点定义连续性,表达区间连续性
- 连接无穷极限和垂直/水平渐近线
- 学习介值定理
- 微分: 定义及基本性质 – 考试占比 10-12% AB, 4-7% BC
- 定义某一个点的平均和瞬时变化率
- 定义和估算导数
- 联系可微性和连续性
- 应用导数规则 (幂,常数,和,差,常数倍数,乘积,商)
- 三角函数、指数函数和对数函数的导数
- 微分: 复合函数、隐函数和反函数 – 考试占比 9-13% AB, 4-7% BC
- 使用微分技术 (链式法则,隐函数微分)
- 求反函数和三角函数的微分
- 导数计算步骤的选择
- 计算高阶导数
- 微分的情景应用 – 考试占比 10-15% AB, 6-9% BC
- 在情景中解释导数的含义
- 联系位置,速度和加速度
- 解释相关比率问题
- 使用局部线性和线性化求函数的近似值
- 用洛必达法则求取不定式的极限
- 微分的分析应用 – 考试占比 15-18% AB, 8-11% BC
- 使用中值定理和极值定理
- 求函数的递增或递减区间
- 利用一阶导数、二阶导数和候选检验来求相对极值和绝对极值
- 确定函数在其定义域上的凹性
- 绘制函数及其导数的草图
- 联系函数及其一阶导数和二阶导数
- 解决优化问题
- 探究隐函数关系行为
- 变化的整合与积累 – 考试占比 17-20% AB, 17-20% BC
- 探究变化的累积
- 用黎曼和求近似面积
- 微积分基本定理与累积函数
- 运用定积分的性质
- 微积分基本定理与定积分
- 求反导函数和不定积分
- 整合使用置换,长除法,完全平方
- 整合使用部分积分法,线性部分分式,以及求反常积分 (仅BC课程)
- 微分方程 – 考试占比 6-12% AB, 6-9% BC
- 微分方程的解的建模与验证
- 使用斜率场来绘图和推理
- 用变数分离法来求一般解和特解
- 微分方程的指数模型
- 用欧拉法求近似解 (仅BC课程)
- 微分方程的逻辑模型 (仅BC课程)
- 积分的运用 – 考试占比 10-15% AB, 6-9% BC
- 求函数在一个区间上的平均值
- 用积分将位置、速度和加速度联系起来
- 在应用情景中使用累积函数和定积分
- 求以x和y为函数的曲线之间的面积
- 求交点在两个点以上的曲线之间的面积
- 横截面体的体积 (正方形,长方形,三角形,半圆形),圆盘法和圆筒法
- 平滑的平面曲线的弧长和运动距离 (仅BC课程)
- 参数方程,极坐标,向量值函数-内联表值型函数 – 考试占比 11-12% 仅BC课程
- 定义参数方程并求其微分
- 求由参数方程给出的曲线的弧长
- 定义向量值函数并求其微分
- 向量值函数的积分
- 用参数函数和向量值函数求解运动问题
- 定义极坐标并以极坐标形式求微分
- 求以单极和双极曲线为界的极区面积
- 无穷数列 – 考试占比 17-18% 仅BC课程
- 定义收敛和发散无穷级数
- 学习几何级数
- 收敛性检验(n项检验、积分检验、对比检验、比较用级数检验、比率检验)
- 调和级数与 P-级数
- 确定绝对收敛与条件收敛
- 交错级数误差范围
- 求函数的泰勒多项式近似值
- 拉格朗日误差分析
- 幂级数的半径与收敛区间
- 求函数的泰勒级数或麦克劳林级数
- 用幂级数表示函数
这些主题和技能点将是我们的辅导的重点,旨在于帮助学生们学习微积分并且在AP考试中取得最好的成绩。
AP统计学
统计学是数学的一个分支,它避开了计算量更大的代数和微积分的学习,更注重分析思维和数据解析。虽然统计学可能不像其他一些数学分支那样内容密集,但它在理解、分析和解释数据中的模式方面自有其挑战性。AP统计学的主题细分如下:
- 探索性数据分析:描述模式与偏离模式 (20% – 30%)
- 单变量数据分布图的作图和解析
- 概述单变量数据的分布
- 比较单变量数据的分布
- 探索双变量数据
- 探索分类数据
- 抽样与实验: 设计与进行一项研究 (10% – 15%)
- 数据收集方法概述
- 规划并进行调查
- 设计并进行实验
- 从观察性研究、实验和调查中得出的结果和类型的普遍性
- 预测模式: 利用概率和模拟来探索随机现象 (20% – 30%)
- 概率
- 独立随机变量的组合
- 正态分布
- 抽样分布
- 统计推断: 估算总体参数和假设检验 (30% – 40%)
- 估算
- 显着性检验
我们的辅导内容将集中于这些主题中的一些关键概念上,以加强学生们对统计学的学习和掌握,并帮助他们在AP考试中发挥到最好。
- 单变量数据的作图与解析
- 中心与扩散
- 集群与缺口
- 异常值与其他异常特征
- 形状
- 概述单变量数据的分布
- 测量中心(中位数,平均值)
- 分布测度 (范围,四分位差,标准差)
- 测量位置 (四分位数、百分位数、标准化分数[z分数])
- 使用箱线图
- 更改单位对概括性度量的影响
- 比较单变量数据的分布
- 比较组内和组间的中心和扩散情况
- 比较集群与差距
- 比较异常值和其他异常特征
- 比较形状
- 探索双变量数据
- 分析散布图中的模式
- 相关性与线性
- 最小二乘回归线
- 残差图、离群值和影响点
- 实现线性的变换:对数与幂变换
- 探索分类数据
- 频率表与条形图
- 双向表的边缘频率和联合频率
- 条件相对频率和关联
- 用条形图对比分布
- 数据收集方法概述
- 人口普查
- 抽样调查
- 实验
- 观察性研究
- 规划并进行调查
- 一个设计良好、执行良好的调查的特点
- 总体、样本与随机选择
- 抽样和调查的偏见来源
- 抽样方法 (简单随机抽样,分层随机抽样,整群抽样)
- 设计并进行实验
- 一个设计良好、执行良好的实验的特点
- 处理,对照组,实验单位,随机分配,和同步
- 偏见和混淆的来源,包括安慰剂效应和致盲
- 完全随机化设计
- 随机分组设计,包括配对设计
- 概率
- 解释概率,包括长期相对频率的解释
- “大数定律”
- 加法和乘法规则、条件概率和独立性
- 离散随机变量及其概率分布,包括二项式和几何式
- 随机行为和概率分布的模拟
- 随机变量的均值(期望值)和标准差以及随机变量的线性变换
- 独立随机变量的组合
- 独立性 VS 相依性
- 独立随机变量和差的均值和标准差
- 正态分布
- 正态分布的性质
- 使用正态分布表
- 作为测量模型的正态分布
- 抽样分布
- 样本比例和样本均值的抽样分布
- 中心极限定理
- 两个独立样本比例与样本均值之差的抽样分布
- 抽样分布模拟
- T分布
- 卡方分布
- 估算
- 估计总体参数和误差范围
- 点估计量的性质,包括无偏性和可变性
- 置信区间的逻辑,置信水平和置信区间的含义,置信区间的性质
- 一个比例和两个比例之差的大样本置信区间
- 均值的置信区间,两个均值之间的差值,以及最小二乘回归直线的斜率
- 显著性检验
- 显著性检验的逻辑、简单假设和复合假设、p值、单侧和双侧检验、第一类和第二类错误概念、能力的概念
- 一个比例和两个比例之差的大样本检验
- 平均值和平均值之间的差值检验
- 拟合优度的卡方检验,比例的齐次性,独立性
- 最小二乘回归线斜率的检验
AP比较政府与政治
《AP比较政府与政治》课程旨在帮助学生学习和理解五月份AP考试所需的技能。在本课程中,学生运用批判性思维和写作技巧来理解不同国家的重要问题,这些国家的政府如何运作,以及这些国家如何解决问题等方面的内容。学生们还将关注政府如何处理选举、经济发展和文化联系等问题。课程将侧重于阅读和写作,以便为5月份的AP考试做好准备。学生将学习如何解释表格和图表,阅读法律和政府文件,分析信息,并通过写作批判性地探索他们的发现。导师将帮助学生利用世界各地不同政治价值观的信息和知识进行比较,并在全球范围内应用这些不同政治制度的知识。
AP欧洲史
《AP欧洲史》是一门严谨的课程,考察欧洲的历史和文化。学生们将关注文艺复兴时期到现在的历史事件。学生将学习有关经济、政治和社会变革如何塑造欧洲的知识。学生们还将了解当地发生的事件和决策如何在该地区以外产生更广泛的影响。我们会与学生一起阅读各种历史文献,寻找原因,背景,并探讨某个时期的观点。学生将使用不同的历史文本分析事件的结果。除了阅读历史文献,学生还将讨论历史学家的不同观点。学生还将接触艺术作品和音乐,以感受历史文化带来的影响。我们的导师还将帮助学生学习多种技能,如写作和翻译信息,以此来帮助学生为五月的《AP欧洲历史》考试做准备。
AP人文地理
《AP人文地理》课程旨在帮助学生了解人类是如何生活在这个世界上的。本课程还帮助学生批判性地思考人类用来创造环境的模式和过程。导师帮助学生了解人类如何生活、如何使用地球上的土地和资源,并更好地了解人类如何在不同地区出现和定居等方面的知识。学生将学习经济和政治制度如何发展。导师将帮助学生比较不同的文化现象,如语言和宗教。《AP人文地理》还培养学生的写作和分析技能。我们的导师将教学生如何使用地图和数据来帮助分析我们如何开发地球及其资源。课程还使用历史事件来帮助解释当前的地理问题。导师将帮助学生一起为5月份的AP考试做准备,让他们在课程学习中获取成功所需的内容和技能。
AP宏观经济学
《AP宏观经济学》着眼于整个经济体系,分析家庭、企业和政府决策如何协同工作。我们将探讨个人选择、稀缺性和商业周期等话题。导师将与学生一起将经济学概念应用到日常生活中。教师还会与学生一起研究图表上的信息,以解释经济变化。学生将学习批判性地思考经济信息如何被消费者使用,并制作代表经济数据的模型。导师将帮助学生申请信息,为五月份的AP宏观经济学考试做准备。
AP微观经济学
选修《AP微观经济学》的学生将学习“个人如何做出经济决策”。我们将重点理解基本的经济概念,如供需,以及这些概念如何用于做出复杂的决策。我们的导师将与学生合作,将这些概念应用于不同的经济情况。教师还与学生一起分析图形、图表和数据,以便更好地理解和解释这些经济概念。导师将帮助学生掌握必要的内容和技能,为五月份的AP微观经济学考试做准备。
AP心理学
在《AP心理学》中,学生将深入了解人类的行为和心理过程。《AP心理学》是一门深入研究“人们和群体如何互动以及我们行动的结果”的学科。学生使用案例分析和研究来加深对本课程内容的理解。我们的导师将通过写作和分析技巧来帮助学生为五月份的AP心理学考试做好准备。我们将让学生参与讨论,帮助学生获得有关人类发展、心理过程和更好地理解行为的知识。导师还将通过解决场景问题来帮助学生将所学知识学以致用。
AP美国政府与政治
《AP美国政府与政治》对美国政府体系进行了深入的研究。学生们会学习美国政府的运作方式。学生们将研究不同的政府部门。导师还将与学生一起理解政治方法和程序等概念。我们的导师使用案例研究、历史信息和美国最高法院案例来帮助学生更好地理解地方、州和国家政府如何合作。导师会与学生一起分析文件,了解必要的背景信息,提高写作技巧。学生们还将学习必要的技能和概念,为五月份的《AP美国政府和政治》考试做准备。
AP美国历史
在《AP美国历史》课程中,学生们与我们的导师一起学习美国历史,通过观察美国建国至今的历史来了解美国的历程和发展。教师使用各种历史文献来学习分析和批判性思维技能。学生们将与导师合作,更好地理解那些影响了美国国家和全球发展的决定和决策。学生们还将使用政治漫画和照片等文件来了解美国的发展。导师将与学生一起学习分析和论证技巧,帮助他们学会用有说服性的论据来支持自己的论点。学生们还会学习各种历史观点和史料。我们的导师与学生一起学习写作技巧和概念,这些技能是他们完成5月份的《AP美国历史》考试所必需的。
AP世界史:现代
在《AP世界史》课程中,学生们将对比从公元1200年到当代的世界社会、政治和经济的发展。学生将使用历史技能,如文件分析和批判性阅读,以寻找原因,背景,并讨论观点。我们将帮助学生更好地理解历史文献,理解支持这些文献的历史事件。我们还将了解其他历史事件,以便让学生更好地理解这一主题,并像历史学家那样思考。导师将与学生一起学习分析和论证技巧,帮助他们学会用有说服性的论据来支持自己的论文论点。导师们将与学生们一起学习技能和概念,以便为5月份的《AP世界历史》考试做好准备。
AP物理
我们的辅导将有助于加强和灌输对物理的学习和掌握以及对这些概念的理解。*这些标准是根据马萨诸塞州教育部制定的;辅导课程可以根据需要进行调整以适应任何不同的标准或学习要点*
对于那些想要追求更高水平的物理教育的学生来说,AP课程是他们进入大学之前最后一个阶段的学习。有四门AP物理课程:
AP物理1
AP物理2
AP物理C:力学
AP物理C:电和磁
这些课程有大学理事会制定的严格的指导方针,学生们将在学年的5月参加标准化AP考试。这些严格的考试旨在让学生为大学水平的体验做好准备,不管是从内容到课程再到考试。根据他们的成绩,学生可以通过AP考试获得大学学分。
虽然AP物理分为四个不同的部分,但它们有两个主要的区别:AP物理1和2是基于代数的,而两门AP物理C课程是基于微积分的。这四门课程都与大学水平相当,因此都要求学生具备严谨的数学知识。至于每门课程的内容,AP 物理1和AP 物理C:力学涵盖的材料大致相同,而AP 物理 2和AP 物理 C:电与磁涵盖的材料大致相同,两者的区别在于在C课程中使用了微积分。
以下信息是大学理事会设定的学习标准的细目,以及我们将在辅导过程中重点关注的概念和主题的大纲:
AP物理1
- 运动学—考试占比10-16%
- 位置、速度和加速度
- 用位置、位移、距离、速度、速率和加速度等量来描述物体的运动
- 区分向量和标量
- 了解自然力的三种基本相互作用:引力、电弱力和强力
- 区分直线运动和圆周运动,以及适用于每种情况的运动方程
- 运动的表示
- 用系统质心的位移、速度和加速度来描述系统的线性运动
- 根据系统的加速度、速度和位置的变化来预测系统的运动
- 建立数学模型,分析系统的加速度、速度和质心位置的图形关系
- 位置、速度和加速度
- 动力学—考试占比12-18%
- 系统
- 了解一个系统是一个物体或物体的集合
- 根据系统的子结构对系统的性质建模
- 随着变量的变化,将这些性质与系统性质随时间的变化联系起来
- 引力场
- 应用F = mg计算质量为m的物体在强度为g的引力场中的引力
- 接触力
- 根据物体间各种接触力的产生原因,阐述物体间各种接触力
- 解释接触力(张力、摩擦力、法向力、浮力、弹力)
- 牛顿第一定律
- 设计一个实验以收集物体的合力、质量和加速度之间的数据
- 设计一个收集数据的计划以测量重力和惯性质量,并区分它们
- 牛顿第三定律和自由体图
- 在图中表示力或借助适当标记的向量用数学方法表示力
- 分析一个场景,并就力的不同类型和组成部分,阐述其他物体对物体施加的力
- 利用牛顿第三定律,阐述并预测作用力和反作用力
- 使用自由体图分析多个物体之间相互作用的情况
- 牛顿第二定律
- 用牛顿第二定律预测受外力作用的物体的运动
- 设计一个计划,通过力值测量来收集和分析运动数据
- 将自由体图重新表示为数学表现形式,求出物体的加速度
- 创建并使用自由体图来分析物理情况和解决运动问题
- 牛顿第二定律的运用
- 利用孤立的双物体系统的质心表示来分析系统的运动
- 评估系统上的所有力或系统的所有部分是否已确定
- 将牛顿第二定律应用于系统,计算当外力作用于系统时速度的变化
- 利用系统中物体间的力的可视化或数学表现形式预测系统的速度是否会发生变化
- 系统
- 圆周运动和万有引力—占比4-6%
- 向量场
- 理解向量场由表示大小和方向的场向量表示
- 使用向量场推断源的数量、相对大小和位置
- 基本力
- 阐明引力占主导的情况,电磁力,弱作用力和强作用力可以忽略
- 引力和电力
- 用牛顿引力定律计算两个物体之间的引力
- 将引力和电力的概念联系起来,比较它们之间的异同
- 引力场/不同行星上的重力加速度
- 应用F = mg计算质量为m的物体在强度为g的引力场中的引力
- 用g = G*m/(r^2)计算引力场强度g
- 从物体相对于地球或其他参考物体的半径和质量来近似计算物体表面附近的引力场强度
- 惯性质量vs引力质量
- 理解引力质量是一个物体或系统的性质,它决定了与其他物体、系统或引力场的引力相互作用的强度
- 设计一个收集数据的计划以测量重力质量和惯性质量,并区分这两者
- 向心加速度和力
- 评估系统上的所有力是否已用给定的数据和相关方程进行确定
- 匀速圆周运动物体的自由体图
- 设计一个计划,从力的测量中收集和分析运动数据,并进行分析,确定合力和所有力之和之间的关系
- 将自由体图重新表示为数学表现形式,并求解物体的加速度
- 创建并使用自由体图来分析物理情况和解决运动问题
- 圆周运动和引力的应用
- 用叙述、数学和图形表现形式来表示物体的运动
- 设计一个实验研究物体的运动
- 分析描述物体运动的实验数据,并用叙述、数学和图形表现形式来表示结果
- 在图中表示力或借助适当标记的向量用数学方法表示力
- 分析一个场景,并阐述作用于物体上的力
- 利用牛顿第三定律,阐述并预测两个物体相互作用时的作用力-反作用力
- 向量场
- 能量—考试占比16-24%
- 开放系统和封闭系统
- 理解系统是一个物体或物体的集合
- 定义开放系统和封闭系统,并将能量、电荷和动量的守恒概念应用于这些情况
- 功和机械能
- 根据物体运动时作用于其上的合力来预测物体动能的变化
- 用合力和速度向量来确定动能的变化
- 用力和速度向量来确定物体上的合力以及动能是否会改变
- 应用数学方法确定物体在外力和位移作用下动能的变化
- 计算一个系统的总能量,并证明能量分量类型的计算是合理的
- 预测因系统中物体的位置、速度和摩擦相互作用而引起的系统总能量的变化
- 预测当外力平行或反平行于质心位移时,系统机械能的变化
- 应用能量守恒和功能定理来确定对物体做的功是否会改变系统的能量
- 能量守恒,功能原理和功率
- 创建一个表现形式,证明单个的物体只能有动能,并计算出该能量
- 在单个物体和包含该物体及其能量的系统之间进行转换
- 计算系统的预期行为,并验证能量守恒的实验
- 描述和/或预测系统的内势能
- 计算系统的能量变化
- 设计实验并分析数据,确定系统的功和能量的变化
- 预测并计算系统中物体的能量转移或对物体做的功
- 阐述系统及其环境之间存在着功和/或能量的转移
- 开放系统和封闭系统
- 动量—考试占比10-16%
- 动量和冲量
- 解释确定作用于物体上的力的方向与所产生的动量变化之间的关系所需的数据选择是合理的
- 用相关方程计算动量的变化
- 分析数据以描述物体动量的变化
- 设计一个收集数据的计划,研究动量的变化
- 动量变化的表示
- 计算两物体系统的线性动量变化
- 对图表中的数据进行分析,预测动量的变化
- 开放系统和封闭系统
- 针对情况定义开放和封闭系统,并应用能量、电荷和线性动量的守恒概念
- 线性动量守恒
- 根据弹性碰撞中的线性动量和动能守恒定律进行预测
- 应用动量守恒和动能恢复原理,求解一维和二维非弹性碰撞和弹性碰撞系统
- 设计一个实验测试线性动量守恒的应用,预测实验结果,分析实验产生的数据,评估预测与结果
- 运用适当的原理和计算方法,将碰撞归为弹性碰撞或非弹性碰撞,并预测此类碰撞的结果
- 动量和冲量
- 简谐运动—考试占比2-4%
- 简谐振子的周期
- 预测决定简谐振子运动的性质
- 设计一个计划,收集数据,确定系统的振荡运动特性
- 分析数据以确定给定值之间的关系,如力、位移、加速度、速度、周期、频率、弹性常数、弦长和质量
- 解释给定恢复力的振荡行为
- 简谐振子的能量
- 利用模型计算系统的预期行为,解释使用能量守恒法计算热力学能的变化
- 运用数学推理来描述和计算系统能量的变化(弹性势、引力势、动能)
- 简谐振子的周期
- 力矩和旋转运动—考试占比10-16%
- 旋转运动
- 用叙述、数学和图形表现形式来表示物体的运动
- 使用适当和相关的方程来计算角加速度、速度和位置
- 力矩和角加速度
- 使用力和力矩关系的表示
- 比较和评估由各种力引起的物体上的力矩
- 设计一个实验,分析平衡刚体系统力矩测试的数据问题
- 计算二维静力平衡系统的力矩
- 当力矩作用于轴时,预测轴角速度的变化
- 利用角冲量和角动量的变化预测旋转碰撞的行为
- 计划数据收集和分析策略,以测试力矩与物体角动量变化之间的关系
- 角动量和力矩
- 描述一个表现形式,并用它来分析系统的角速度和动量在受力情况下的变化
- 计划数据收集策略,以确定力矩、角速度、加速度和动量可以在变量绕轴旋转时进行预测
- 使用适当的数学程序计算角动量或平均力矩的变化值
- 角动量守恒
- 对没有净外部力矩的系统角动量进行预测和计算
- 用物体在系统中的位置和速度来描述和/或计算系统的角动量和转动惯量
- 旋转运动
- 电荷和电力—考试占比4-6%
- 电荷守恒
- 定义开闭系统,并将能量守恒、电荷守恒和线性动量守恒应用于这些情况
- 电荷
- 利用电荷守恒原理对物体或系统充电后的净电荷量和符号进行预测
- 解释电荷的双电荷模型
- 知道观察到的最小电荷单位是基本电荷
- 电力
- 利用库仑定律来预测两点电荷之间的相互作用
- 把引力和电力的概念联系起来
- 电荷守恒
- 直流电路—考试占比6-8%
- 电路定义
- 利用电荷守恒原理对简单电路中物体或系统充电后的净电荷量及其符号进行预测
- 电阻率
- 选择并验证用于确定给定材料电阻率所需的数据
- 欧姆定律,基尔霍夫回圈法则(串联和并联电阻)
- 用单个电池和电阻串联和/或并联建立和/或解释电路中能量变化的图表
- 应用能量守恒原理设计一个实验,在包含一个电池和电阻串联或一对并联支路的电路中验证基尔霍夫环路规则
- 应用基尔霍夫回圈法则计算包含一个电池和电阻串联或一对并联支路的完整回路的总电势
- 基尔霍夫接点法则,欧姆定律(串联和并联电阻)
- 将基尔霍夫接点法则应用于电路中各部分电流的比较,并预测如果电路的配置发生变化,这些值将如何变化
- 设计一个带有一个或多个电阻的电路,在该电路中电荷守恒可以得到确认和分析
- 使用电路的描述或原理图来计算电路各部分或分支的未知电流值
- 电路定义
- 机械波与声音—考试权值12-16%
- 波的性质
- 用可视化表现形式来解释横波和纵波的区别
- 描述横波和纵波的表现形式
- 用能量和动量在介质中的传递来描述声音
- 使用周期机械波的图示来确定波的振幅
- 解释和/或预测声波所携带的能量与声波振幅的关系
- 周期波
- 使用周期机械波的图形表现形式来确定波的频率和周期
- 使用周期机械波的可视化表现形式来确定波的波长
- 设计一个实验来确定周期波的速度、波长和频率之间的关系
- 创建或使用波前图,根据源和观察者的相对运动来演示或解释波的观察频率
- 干涉和叠加(管内波和弦上波)
- 利用并建立脉冲的表现形式来模拟两个脉冲之间的相互作用,分析两个脉冲的叠加
- 设计一个合适的实验,分析说明机械波叠加的数据
- 设计一个收集数据的计划来量化两个或多个行波或脉冲在介质中相互作用时的振幅变化
- 预测驻波的特性,这些特性局限于一个区域内,并有节点和波腹
- 探讨在弦上或在空气柱中产生驻波的变量之间的关系
- 探讨驻波长与所限制区域大小之间的关系
- 计算驻波的波长和频率
- 运用可视化表征来解释频率略有不同的波是如何产生差拍震动现象的
- 波的性质
在教学过程中我们将严格遵守这些标准和目标,以确保学生们理解他们需要知道的一切,以便在AP考试中发挥他们的最大潜力。 AP物理C的标准:力学考试的标准实际上与AP物理2的考试标准相同,只是在代数和其他数学方法的基础上增加了微积分。为了在AP物理C:力学上取得成功,学生们必须修完或同时修完微积分课程。
AP物理2
- 流体-考试占比10-12%
- 流体系统
- 构造系统属性如何由其组成子结构的相互作用决定的表现形式
- 密度
- 预测不同条件下的密度、密度差异或密度变化
- 从实验数据中选取确定或比较物体密度所需的信息
- 液体:压强和力
- 由于其他具体相同性质(质量、电荷)的物体的存在而对物体施加的力提出要求
- 运用牛顿第三定律,对两个物体相互作用时的作用力与反作用力进行断言和预测
- 运用包括牛顿第三定律的应用来确定自由体图,分析涉及的多个物体之间相互作用的情况
- 流体和自由体图
- 运用自由体图来解决一个物体的加速度
- 运用牛顿第二定律来预测物体在各种情况下受外力作用的运动
- 创建并运用自由体图来分析情况和解决运动问题
- 浮力
- 将接触力(张力、摩擦力、法向力、浮力、弹力)解释为原子间的作用力,并有一定的方向
- 流体流动中的能量守恒定律
- 利用伯努利方程式和/或力与压强的关系,以及连续性方程式,对流体运动进行计算
- 从能量守恒的角度来解释伯努利方程式
- 流体中质量流量的守恒
- 利用质量守恒定律计算与流体流动有关的量
- 流体系统
- 热学考试占比12-18%
- 热学系统
- 构造系统属性如何由其组成子结构的相互作用决定的表现形式
- 压强、热平衡和理想气体定律
- 关于理想气体的压强如何与容器壁上分子所施加的力相联系,以及压强的变化如何影响系统的热平衡
- 以气体分子为对象,分析与容器壁的碰撞,确定压强产生的原因,在热平衡时 计算热力学问题中的压强、力或面积
- 把系统的平均动能和系统的温度联系起来
- 将分子微观动能的统计分布与系统的宏观温度联系起来
- 分析理想气体宏观变量的图示,以此来确定理想气体定律
- 热学和力
- 了解作用于物体上的力、牛顿第三定律和热学系统的作用与反作用三者之间的关系
- 热学和自由体图
- 运用自由体图和牛顿第二定律来解决物体受力加速度的数学表达式
- 解释自由体图并将其重新表达为数学表达式
- 建立并说明热学系统的自由体图
- 热学和接触力
- 用相关方程式解释和说明各种接触力(张力、摩擦力、法向力、浮力、弹力)
- 热和能量传递
- 预测温度变化引起的能量转移方向
- 内能和能量转移
- 运用目标模型和相关方程式计算系统的预期行为
- 描述、预测和计算系统内能的变化
- 说明系统与其环境之间的相互作用
- 预测和计算物体或系统的能量传递
- 设计一个实验并分析图形数据,其中压力-体积曲线下的面积用于确定物体或系统所做的功
- 描述由于温度(传导、对流、辐射)的不同,系统与其环境之间的能量传递过程
- 预测热学系统中内能的变化,包括由于热量或功而引起的能量转移,并证明使用能量守恒是正确的
- 基于热学第一定律,计算内能变化、热量或功
- 热学和弹性碰撞:动量守恒
- 利用能量守恒和动量守恒对碰撞系统的动力学特征就行预测
- 将碰撞分为弹性碰撞和非弹性碰撞,并用动量守恒和能量守恒来证明弹性碰撞的合理性
- 热学和无弹性碰撞:动量守恒
- 将碰撞分为弹性碰撞或非弹性碰撞,证明动量守恒和能量守恒适用于非弹性碰撞,并认识到在完全非弹性情况下,碰撞物体有一个共同最终速度
- 应用动量守恒来预测动能的变化
- 热导率
- 设计实验并分析数据,利用相关方程式检验热导率
- 概率、热平衡和熵
- 建立一个基于原子标度相互作用和热过程中能量转移时系统如何接近热平衡的概率的说明
- 依据熵和它在可逆和不可逆过程中的行为是怎样的,与热学第二定律联系起来
- 热学系统
- 电力、电场与电势-考试占比18-22%
- 电力系统
- 构造系统属性如何由其组成子结构的相互作用决定的表现形式
- 电荷
- 根据电荷守恒对自然现象做出断言
- 预测某个物体或系统经过各种充电过程后的净电荷的符号和数量
- 对两种电荷模型进行解释,并预测中性系统中正电荷和负电荷在不同过程中的分布
- 电荷守恒
- 根据电荷守恒定律预测系统中物体的电荷
- 设计一个搜集数据的计划,并证明该数据关于物体的电荷和中性物体上的电荷感应
- 电荷分布:摩擦、传导和感应
- 通过摩擦、传导和感应,以及其他系统,对充电过程中电荷的重新分布进行预测
- 构造绝缘体和导体中电荷分布的表示
- 计划和/或分析由感应重新排列电荷的实验结果
- 电容率
- 了解物质有一种叫电容率的性质,它会影响电子的流动
- 电力入门
- 运用相关方程式、自由体图和牛顿定律表现、理解和描述物体之间的力
- 电力和自由体图
- 建立并运用自由体图来解决问题,并运用相关方程式来表现数学计算的情况
- 描述电力
- 运用库仑定律来预测两个点电荷之间的相互作用
- 把重力和电力的概念联系起来
- 用适当的数学运算描述点电荷相互作用产生的电力
- 重力和电磁力
- 将两个物体之间的重力强度(基于它们的质量)与两个物体之间的电力强度(基于它们的电荷)联系起来
- 矢量场和标量场
- 理解矢量场给出了由矢量描述的物理量的值
- 电荷和电场
- 用公式F=qE预测电场E中带电荷q的物体所受的力的方向和大小
- 理解电场和产生电场的净电荷之间的矢量关系
- 解释球对称带电物体与周围电场的平方反比关系
- 区分单极场和偶极场特征的不同
- 应用数学常式来确定规定点中电场的大小和方向
- 建立两个带电平行板之间不同距离处电场的大小和方向的表示,并计算其大小和方向
- 表示带电粒子在两个相对带电平行板之间的均匀电场中的运动
- 等值线和电场
- 建立或说明重力势能和电势等值线的可视化表征
- 预测电势等值线的结构
- 应用数学常式来计算在一个区域内电场大小的平均值
- 电能守恒
- 描述、预测和计算系统内能的变化
- 预测和计算包括电荷、电场和电势的物体或系统的能量传递
- 电力系统
- 电路学-考试占比10-14%
- 电荷的定义和守恒
- 利用电荷守恒对不同充电过程后的电荷变化进行预测
- 预测中性系统在经历各种过程时正电荷和负电荷的分布
- 电阻率和电阻
- 运用相关方程式选择和证明确定材料中的电阻率所需的数据是正确的
- 电阻和电容
- 预测电阻器和/或电容器在(串联或并联)电路中的特性
- 运用相关方程式分析数据以确定电阻或电容的变化
- 根据由电磁场、电阻器、电容器和开关组成的串联和/或并联的电器元件的值的变化,对电阻和电容值的变化做出预测,并对其进行校正
- 基尔霍夫回路规则
- 分析数据,验证基尔霍夫回路规则
- 运用基尔霍夫回路规则对关于电势、电荷和电流进行描述和预测
- 用数学方法表达了多回路电路中回路电势的变化,并运用基尔霍夫回路规则进行了证明
- 基尔霍夫接点法则和电荷守恒
- 利用基尔霍夫接点法则预测或描述串联、并联电阻器和其他分支电路中的电流值,并将其与电荷守恒联系起来
- 利用基尔霍夫接点法则和其他相关方程式,串联和并联电路的各种排列中电流、电容电荷的缺失值和电位差
- 电荷的定义和守恒
- 磁学与电磁感应-考试占比10-12%
- 磁系统
- 磁导率和磁偶极矩
- 理解物质有一种叫做磁导率的性质,这种性质会影响材料在磁场作用下的磁化程度
- 理解物质有一种叫做磁偶极矩的性质,这是一些基本粒子的固有性质
- 矢量场和标量场
- 单极场和偶极场
- 区分单极场和偶极场之间不同的特性
- 磁场和磁力
- 应用数学常式和相关方程式来表达磁场中运动带电物体所受的力
- 用文字或视觉表现一条直线或一对平行导线周围的磁场
- 描述磁场中磁偶极的方向(地球磁场中的指南针,磁棒周围的铁屑)
- 分析由铁磁材料组成的条形磁铁的磁性
- 磁力
- 运用右手法则分析载电流导体和运动带电物体,以确定磁力的方向
- 运用相关方程式来计算磁力的大小
- 力的回顾
- 将电磁力的强度与所处环境的空间尺度、电荷的大小以及所涉及带电物体的运动联系起来
- 磁通量
- 运用表征和模型来描述一些材料的磁性,这些材料的磁性会受到系统中其他物体磁性的影响
- 建立一种电磁装置的说明,其中诱导电磁场是通过电流环改变磁通量产生的,或通过改变区域的恒定磁场产生的(楞次定律)
- 几何光学与物理光学-考试占比12-14%
- 波
- 描述横波和纵波的表达
- 分析数据以确定机械波是否极化
- 对比机械波和电磁波对波传播的媒介质的需求
- 电磁波
- 对电磁辐射的波长类型进行定性比较
- 描述电磁波的表现形式和模型,说明在没有介质存在时能量的传递
- 周期波
- 从波的图示中建立一个与波的波长和振幅相关的方程式,把某一特定位置的频率或周期与振幅作为时间的函数联系起来
- 折射、反射和吸收
- 当波从一种介质传播到另一种介质(传播、反射、吸收)时,对光的行为作出说明
- 运用相关方程式预测物体和图像相对于反射面位置的位置
- 描述光的模型,并对光从一种介质传播到另一种介质时的路径变化做出断言和预测
- 来自透视镜和镜子的图像
- 计划数据搜集策略,并对弯曲球面镜反射光线形成图像的证据进行数据分析和评估
- 运用定量和定性的表达和模型来分析和解决由于光通过表面反射和光通过薄透镜折射而发生的图像形成的情况和问题
- 干涉和衍射
- 分析两种波重叠(叠加、驻波)的情况,进行断言和预测,并建立表征
- 当一个波通过一个与波长大小相当的小孔时所产生的的衍射图样
- 应用波动模型描述干涉图样的产生,并对其进行预测
- 依据光的衍射来预测和解释波在拐角和障碍物后面传递能量的能力
- 波
- 量子、原子与核物理-考试占比10-12%
- 系统和基本力
- 建立基本粒子与由基本粒子组成的系统之间差异的表示
- 根据质子、中子、电子和放射物的数量来理解原子的结构
- 建立原子中电子能级结构的表示
- 确定强作用力是将原子核结合在一起的力
- 放射性衰变
- 分析原子核和基本粒子反应的电荷守恒,并对这些反应进行预测
- 运用动量和能量守恒,将非弹性和弹性碰撞性质应用于基本粒子的碰撞
- 应用核子数和电荷守恒预测原子核反应和衰变(裂变、融合、α/β/γ衰变)
- 现代物理中的能量(放射性衰变和E=mc2公式)
- 描述、预测和计算系统内能的变化
- 描述与电子或核跃迁有关的发射或吸收光谱,作为容许能量状态之间的跃迁
- 应用质量和能量守恒定律概念和E=mc2公式进行相关计算
- 质能等价性
- 阐明质量守恒定律被质能守恒定律所取代的原因
- 应用数学常式来描述质量和能量之间的关系,运用E=mc2公式
- 波和粒子的特性
- 解释为什么经典力学不能描述所有的物体特性
- 理解某些经典的被认为是波的现象可以显示出粒子的特性
- 阐明了用狭义相对论代替经典力学来描述实验结果和理论的原因,以描述实验结果和表明时间和空间特性不是绝对的理论预测
- 运用问题的规模做出预测,以确定波或粒子模型是否更适合
- 阐明支持下述观点的证据:波的模型,适用于解释与晶体相互作用的物质的衍射,其中粒子的动量与晶体中相邻原子之间的距离小于德布罗意波长
- 根据电子束与晶体相互作用中电子的粒子速度和德布罗意波长,预测衍射图样主要特征的相关性
- 光电效应
- 用光电效应提供的证据支持辐射能的光子模型
- 选择一个适合于与物质相互作用的时间与空间尺度的辐射能模型
- 波函数与概率
- 使用粒子的图形波函数表示法来预测在特定空间区域内找到粒子的概率
- 运用驻波模型来解释电子的特定能态的存在
- 预测样本在一段时间后剩余的放射性核的数量,以及放射性衰变中缺失的物种(α、β、γ)
- 建立或说明包含光子发射和吸收的原子能状态之间跃迁的表示
- 系统和基本力
在教学过程中我们将严格遵守这些标准和目标,以确保学生们能理解他们需要知道的一切,以便在AP考试中发挥他们最大的潜力。 AP物理C的标准:电学和磁学考试的标准实际上与AP物理2考试章节3-5的标准相同,只是在代数和其他数学方法的基础上增加了微积分。为了在AP物理C:电学和磁学上取得成功,学生们必须修完或同时修完微积分课程。