[優(yōu)化]教科版《高中物理必修2》編寫說明與教材分析

1、教科版?高中物理必修2?編寫說明與教材分析本文試就教科版?高中物理必修2?的編寫修訂作簡要說明，并逐節(jié)對(duì)教材進(jìn)行分析，希望對(duì)實(shí)際教學(xué)有所幫助。一、整體結(jié)構(gòu)?課程標(biāo)準(zhǔn)?指出：在必修2模塊中，“學(xué)生將通過機(jī)械能、曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和萬有引力等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步了解物理學(xué)的核心內(nèi)容，體會(huì)高中物理課的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法，為以后進(jìn)一步學(xué)習(xí)打好根底，為后續(xù)模塊的選擇做準(zhǔn)備。為此，教科版?必修2?將該模塊的教學(xué)內(nèi)容分為以下五章來展開：第一章“拋體運(yùn)動(dòng)；第二章“勻速圓周運(yùn)動(dòng)；第三章“萬有引力定律；第四章“機(jī)械能和能源；第五章“經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性。作出上述安排，主要是出于以下考慮：1將“拋體運(yùn)動(dòng)、“圓周運(yùn)動(dòng)與“萬有

2、引力前移，有利于表達(dá)教材的邏輯聯(lián)系。對(duì)照?課程標(biāo)準(zhǔn)?必修2的內(nèi)容安排：一、“機(jī)械能和能源；二、“拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)；三、“經(jīng)典力學(xué)的成功與局限性含“萬有引力。教科版?必修2?是將“拋體運(yùn)動(dòng)、“圓周運(yùn)動(dòng)與“萬有引力放在了“機(jī)械能和能源之前。?必修1?模塊主要是兩塊內(nèi)容：運(yùn)動(dòng)的描述、相互作用與運(yùn)動(dòng)規(guī)律，研究的內(nèi)容主要是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的根本規(guī)律以及力與物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。從學(xué)生思維開展的角度和知識(shí)內(nèi)在的邏輯聯(lián)系來看，中間插入能量再回到曲線運(yùn)動(dòng)，顯得比擬生硬，而且學(xué)生在?必修1?中剛剛學(xué)習(xí)了力的分解與合成，這方面的根底有利于理解拋體運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)合成與分解。而萬有引力定律也涉及了力與運(yùn)動(dòng)的問題，又與曲線運(yùn)動(dòng)相關(guān)。

3、學(xué)完了運(yùn)動(dòng)，對(duì)各種不同運(yùn)動(dòng)中速度的理解，又將豐富和深化對(duì)機(jī)械能的理解。2將“經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性后移，有利于教學(xué)內(nèi)容的總結(jié)拓展。對(duì)照人教版?必修2?：第五章“曲線運(yùn)動(dòng)；第六章“萬有引力與航天含“經(jīng)典力學(xué)的局限性；第七章“機(jī)械能及其守恒定律。教科版?必修2?是將“經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性單獨(dú)列為一章，而且放在了教材的最后。最后以“經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性作為高中物理必修1和必修2模塊全部內(nèi)容的一個(gè)總結(jié)，也是對(duì)力學(xué)內(nèi)容學(xué)習(xí)的一個(gè)總結(jié)，可以讓學(xué)生站在更高的角度來審視經(jīng)典力學(xué)?！傲私庀鄬?duì)論與“初識(shí)量子論兩節(jié)選學(xué)內(nèi)容的安排，拓展了學(xué)生的視野。二、教材特色教科版?必修2?教材的編寫，力爭表達(dá)以下特色：1重視

4、情景創(chuàng)設(shè)物理教學(xué)要緊密聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際，從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和已有知識(shí)出發(fā)，創(chuàng)設(shè)生動(dòng)有趣的情景，引導(dǎo)學(xué)生開展觀察、操作、猜測、推理、交流等活動(dòng)，使學(xué)生通過學(xué)習(xí)活動(dòng)，掌握根本的物理知識(shí)和技能，學(xué)會(huì)從物理的角度去觀察事物、思考問題，激發(fā)對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣以及學(xué)好物理的愿望。為使學(xué)生較容易地進(jìn)入狀態(tài)，也便于教師解決備課時(shí)經(jīng)常遇到的如何引入新課的問題，全書安排了大量的情景設(shè)置，主要有以下幾類：1以圖片創(chuàng)設(shè)情境例如：“曲線運(yùn)動(dòng)圖1-1-2形形色色的曲線運(yùn)動(dòng)；“圓周運(yùn)動(dòng)圖2-1-1圓周運(yùn)動(dòng)是一種常見的運(yùn)動(dòng)、圖2-1-5鬧鐘與手表之爭；“勢能圖4-3-1吊起的重物具有重力勢能、圖4-3-2高處的石頭具有重力勢能

5、、圖4-3-3被攔在高處的水具有重力勢能；“動(dòng)能 動(dòng)能定理圖4-4-1與動(dòng)能有關(guān)的現(xiàn)象；“機(jī)械能守恒定律圖4-5-2研究動(dòng)能和勢能的轉(zhuǎn)化等。2以問題創(chuàng)設(shè)情景例如：“運(yùn)動(dòng)的合成與分解對(duì)渡河問題的思考；“平拋運(yùn)動(dòng)對(duì)滑翔機(jī)投送禮物的討論；“功對(duì)幾種不同的做功過程及能量變化的思考；“能源的開發(fā)與利用對(duì)運(yùn)發(fā)動(dòng)投擲標(biāo)槍過程中做功及能量轉(zhuǎn)化的討論等。3以活動(dòng)創(chuàng)設(shè)情境例如：“勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度 感受向心力等。4以導(dǎo)言創(chuàng)設(shè)情境例如：“圓周運(yùn)動(dòng)與人類文明的導(dǎo)言；“天體運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)言；“萬有引力定律的導(dǎo)言；“萬有引力定律的應(yīng)用的導(dǎo)言；“人造衛(wèi)星 宇宙速度的導(dǎo)言；“功率的導(dǎo)言；“經(jīng)典力學(xué)的成就與局

6、限性的導(dǎo)言等。2突出科學(xué)探究“學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，開展自主學(xué)習(xí)能力，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，能運(yùn)用物理知識(shí)和科學(xué)探究方法解決一些問題。這是?課程標(biāo)準(zhǔn)?規(guī)定的一項(xiàng)課程總目標(biāo)。教科版?必修2?教材突出科學(xué)研究，旨在將學(xué)習(xí)重心從過分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的傳承和積累向知識(shí)的探究過程轉(zhuǎn)化，從學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)向主動(dòng)獲取知識(shí)轉(zhuǎn)化，使學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)技能的同時(shí)，經(jīng)歷科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)方法，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神。為使學(xué)生能經(jīng)歷探究過程，發(fā)揮主觀能動(dòng)性，積極參與，課文中設(shè)置了“實(shí)驗(yàn)探究和“理論探究 欄目。1實(shí)驗(yàn)探究?課程標(biāo)準(zhǔn)?所說的科學(xué)探究包括“提出問題、猜測與假設(shè)、制定方案與設(shè)

7、計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作七個(gè)要素這類探究活動(dòng)以科學(xué)實(shí)驗(yàn)為主要形式，我們稱之為“實(shí)驗(yàn)探究。教材設(shè)置的“實(shí)驗(yàn)探究有：研究曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向、研究曲線運(yùn)動(dòng)的條件、比擬平拋運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)、研究斜拋運(yùn)動(dòng)、探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系、研究動(dòng)能和勢能的轉(zhuǎn)化。教材還設(shè)置了如下“學(xué)生實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。另外，教材設(shè)置的“活動(dòng)欄目中，也有不少實(shí)驗(yàn)探究內(nèi)容。如：運(yùn)動(dòng)的合成實(shí)驗(yàn)、感受向心力、研究合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系等。2理論探究除實(shí)驗(yàn)探究外，也有不少探究活動(dòng)那么是屬于純理論性的探究，通常包括“提出問題、猜測與假設(shè)、思考與討論、推理與論

8、證、檢驗(yàn)與評(píng)估、應(yīng)用與實(shí)踐、交流與合作七個(gè)要素，我們稱之為“理論探究。教材設(shè)置的“理論探究有：曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向、平拋運(yùn)動(dòng)的分解、拋體運(yùn)動(dòng)中物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化。另外，教材設(shè)置的“活動(dòng)、“討論交流、“觀察與思考欄目中，也有不少理論探究的內(nèi)容。如：如何估測地球平均密度的活動(dòng)、研究重力做功與路徑是否有關(guān)的交流討論、對(duì)小船渡河同時(shí)參與了兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的觀察與思考等。3注重聯(lián)系實(shí)際“關(guān)注科學(xué)技術(shù)的主要成就和開展趨勢以及物理學(xué)對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)開展的影響；“能嘗試運(yùn)用有關(guān)的物理知識(shí)和技能解釋一些自然現(xiàn)象和生活中的問題；“嘗試運(yùn)用物理原理和研究方法解決一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實(shí)際問題；“有將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐的意

9、識(shí)，勇于探究與日常生活有關(guān)的物理學(xué)問題。這些，都是?課程標(biāo)準(zhǔn)?中規(guī)定的課程具體目標(biāo)。教科版?必修2?無論在教學(xué)內(nèi)容、習(xí)題選編與課外拓展中，都對(duì)生活、生產(chǎn)及科研方面的實(shí)際問題給予了較多的關(guān)注。1教學(xué)內(nèi)容教科版?必修2?在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上，緊密聯(lián)系實(shí)際問題，作為引入課題的情景、研究問題的載體和物理知識(shí)的應(yīng)用。 引入課題的情景。例如：以形形色色的曲線運(yùn)動(dòng)實(shí)例引入“曲線運(yùn)動(dòng)；以常見的圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例引入“圓周運(yùn)動(dòng)；以“鬧鐘與手表之爭這一實(shí)際問題引入角速度概念；以“驚濤拍岸、“龍卷風(fēng)等自然現(xiàn)象引入動(dòng)能概念等。 研究問題的載體。例如：以“小船渡河實(shí)例研究運(yùn)動(dòng)的合成與分解；以“運(yùn)發(fā)動(dòng)沿斜坡滑雪實(shí)例研究正功、負(fù)功

10、的物理意義及合力的功；以“汽車過拱形橋、“旋轉(zhuǎn)秋千、“火車轉(zhuǎn)彎等實(shí)例為載體分析圓周運(yùn)動(dòng)；以“動(dòng)能和勢能轉(zhuǎn)化的實(shí)例 研究機(jī)械能守恒定律等。 物理知識(shí)的應(yīng)用。例如：以“神舟五號(hào)飛船的繞地運(yùn)動(dòng)為背景，求向心加速度和向心力；以“預(yù)言彗星回歸、“預(yù)言未知星體、“計(jì)算天體質(zhì)量等實(shí)例講述萬有引力定律的應(yīng)用；應(yīng)用動(dòng)能定理計(jì)算在高速公路上行駛的汽車最小間距；應(yīng)用機(jī)械能守恒定律討論輕軌站臺(tái)設(shè)置坡度的原因等。2習(xí)題選編在課后練習(xí)與章末習(xí)題的編制中，我們盡量擺脫傳統(tǒng)的“抽象思辨式的習(xí)題編制方式，盡可能多地選擇有真實(shí)物理現(xiàn)象和實(shí)際科技背景，與現(xiàn)實(shí)生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究相聯(lián)系的問題，也注意到訓(xùn)練培養(yǎng)和提高學(xué)生綜合運(yùn)用已有知

11、識(shí)分析問題的能力。 聯(lián)系生活實(shí)際。例如：第4頁第3題畫出傘邊雨滴撒開后的俯視軌跡；第7頁第2題對(duì)三峽庫區(qū)船只航行的討論；第12頁第2題涉及汽車飛躍黃河問題；第18頁第2題和第5題分別以飛機(jī)投放救援物資和汽車特技表演為素材；第23頁第4題涉及自行車中的圓周運(yùn)動(dòng)；第29頁第1題涉及旋轉(zhuǎn)餐廳中顧客對(duì)向心力的感受；第40頁第2題涉及200m賽跑和“魔盤游戲；第67頁第4題對(duì)彈簧門彈簧彈力做功與彈性勢能變化的討論；第80頁第5題要求撰寫停電對(duì)生活影響的短文；第82頁第5題、第9題分別涉及“蹦極和跳高運(yùn)動(dòng)等。 聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際。例如：第35頁第4題涉及工廠中行車的運(yùn)行；第63頁第1題、第82頁第8題那么均以起

12、重機(jī)起吊貨物為背景等。 聯(lián)系科研實(shí)際。例如：第48頁第2題涉及大、小麥哲倫云間引力的計(jì)算；第51頁中的4道題分別涉及地球、太陽、海王星和月球質(zhì)量的計(jì)算；第54頁第1題涉及太空實(shí)驗(yàn)室，第4、5、6題均涉及人造地球衛(wèi)星；第56頁第7題關(guān)于“人造環(huán)月宇宙飛船發(fā)射成功新聞?wù)鎸?shí)性的論證；第71頁第1題涉及我國第一顆人造衛(wèi)星“東方紅1 號(hào)等。3課外拓展教科版?必修2?的課外拓展內(nèi)容大多安排在“開展空間欄目，有課外閱覽、問題討論、物理在線、實(shí)驗(yàn)室等子欄目，其間設(shè)置了不少實(shí)際問題。 課外閱覽。例如：第4頁“香蕉球成因探秘；第48頁卡文迪許測定引力常量的實(shí)驗(yàn)；第54頁地球同步衛(wèi)星；第80頁永動(dòng)機(jī)不可能實(shí)現(xiàn)等。

13、問題討論。例如：第12頁探究排球運(yùn)動(dòng)中沿水平方向近網(wǎng)扣球的最大速度等。 物理在線。例如：第16頁查閱武器發(fā)射方式；第35頁查閱公路、鐵路彎道路面設(shè)計(jì)資料；第55頁查閱世界與我國航天技術(shù)開展的歷史和前景等。 實(shí)驗(yàn)室。例如：第24頁觀察解釋自行車輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的現(xiàn)象；第35頁感受“水流星；第51頁估測太陽的密度；第64頁估測“引體向上的平均功率；第67頁估測人在水平路面上行走時(shí)克服重力做功的功率；第71頁估測手上拋石塊所做的功；第75頁粗測壓筆的小帽時(shí)其內(nèi)部彈簧彈性勢能的增加量等。4滲透人文精神?課程標(biāo)準(zhǔn)?將“知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀作為課程的三維目標(biāo)。教科版?必修2?在凸顯“知識(shí)與

14、技能、過程與方法的同時(shí)，注意人文精神的滲透，注意“情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)的達(dá)成，主要表達(dá)在以下幾個(gè)方面：1關(guān)注物理學(xué)的開展歷史例如：第9頁介紹了早在300多年前伽利略就曾研究過平拋運(yùn)動(dòng)；第42頁介紹了哥白尼的“日心說；第43頁介紹了第谷與開普勒對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的觀察和研究；第44頁介紹了中國古代的宇宙理論；“萬有引力定律一節(jié)介紹了牛頓等科學(xué)家對(duì)發(fā)現(xiàn)萬有引力定律所作的奉獻(xiàn)，介紹了卡文迪許對(duì)引力常量的測定；“萬有引力定律的應(yīng)用一節(jié)介紹了歷史上對(duì)哈雷彗星回歸的預(yù)言，以及天王星、海王星的發(fā)現(xiàn)；第52頁提到早在1895年，俄國宇航先驅(qū)齊奧爾科夫斯基在一篇名為?天地夢想和全球引力效應(yīng)?的論文中，率先提出了制造人造

15、地球衛(wèi)星的設(shè)想等。這對(duì)于學(xué)生確立科學(xué)的唯物史觀，學(xué)習(xí)科學(xué)家百折不撓的探究精神與實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，都將起到很好的鼓勵(lì)作用。2關(guān)注物理學(xué)對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)開展的奉獻(xiàn)例如，我們?cè)诘诙隆皠蛩賵A周運(yùn)動(dòng)中專門安排了一節(jié)選學(xué)內(nèi)容“圓周運(yùn)動(dòng)與人類文明。這一節(jié)是站在人類社會(huì)開展的角度來觀察、認(rèn)識(shí)圓周運(yùn)動(dòng)，這是課程標(biāo)準(zhǔn)要求的STS的很好表達(dá)，表達(dá)了科學(xué)開展的人文與社會(huì)價(jià)值。這局部內(nèi)容與高考還看不出有什么直接關(guān)系，但對(duì)學(xué)生了解人類文明史、物理與人類文明的關(guān)系以及學(xué)習(xí)從多角度觀察思考問題是很有益處的。3關(guān)注國內(nèi)、外科技開展現(xiàn)狀與趨勢例如：在“人造衛(wèi)星 宇宙飛船一節(jié)提到了1957年10月4日，當(dāng)時(shí)的蘇聯(lián)將第一顆人造衛(wèi)星送

16、入環(huán)繞地球的軌道，震驚了全世界；1984年4月8日，我國成功地發(fā)射了一顆地球同步軌道通信衛(wèi)星，使我國成為少數(shù)幾個(gè)能獨(dú)立發(fā)射地球同步衛(wèi)星的國家之一；介紹了中國國家航天方案；要求通過互聯(lián)網(wǎng)了解經(jīng)典力學(xué)對(duì)航天技術(shù)開展的奉獻(xiàn)，收集關(guān)于世界與我國航天技術(shù)開展的歷史和前景的資料，特別是有關(guān)我國“神舟系列飛船載人航天、宇航員太空行走成功及登月方案的資料。這對(duì)學(xué)生增強(qiáng)振興中華的使命感與責(zé)任感，增強(qiáng)將科學(xué)效勞于人類的意識(shí)，會(huì)有較大的幫助。4關(guān)注與物理學(xué)相關(guān)的熱點(diǎn)問題例如：“能源的開發(fā)與利用一節(jié)在給出“能量守恒定律后，介紹了人類利用能源的歷史，指出能源利用方式的改良極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，促進(jìn)了人類社會(huì)的開展。同

17、時(shí)，又進(jìn)一步指出能源的短缺，以及能源的大量使用特別是化石燃料的利用引起了環(huán)境問題。這局部內(nèi)容涉及能源、環(huán)保等社會(huì)熱點(diǎn)問題，有助于學(xué)生提高社會(huì)責(zé)任感，確立科學(xué)開展觀，增強(qiáng)人與自然和諧開展的現(xiàn)代意識(shí)。5方便自主學(xué)習(xí)在編寫過程中，我們注意到，教材應(yīng)該在符合課程標(biāo)準(zhǔn)的前提下盡量方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)，而且不脫離當(dāng)前實(shí)際高考。所謂方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)，就是指學(xué)生在沒有教師指導(dǎo)的情況下通過自學(xué)也根本能到達(dá)要求。如果能到達(dá)這一點(diǎn)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)方便，教師教起來也就不會(huì)困難。為此，我們?cè)谝韵路矫孢M(jìn)行了嘗試：1教材呈現(xiàn)形式靈活在教材的正文局部，我們?cè)O(shè)置了“實(shí)驗(yàn)探究、“理論探究、“觀察思考、“討論交流、“活動(dòng)等欄目，各欄目有

18、不同的要求，它們相輔相成，對(duì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)發(fā)揮了不同作用：“實(shí)驗(yàn)探究是要學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律?！袄碚撎骄渴且獙W(xué)生基于一定情境，動(dòng)腦思考，從理論層面上分析推導(dǎo)，得出科學(xué)結(jié)論?！坝懻摻涣鳌ⅰ盎顒?dòng)是要學(xué)生之間、師生之間互動(dòng)，既有動(dòng)手也有動(dòng)腦。其中，各個(gè)“活動(dòng)要求不盡相同。例如：第33頁的“活動(dòng)圖2-3-9小小甩干機(jī)僅要求做，第50頁的“活動(dòng)如何估測地球的平均密度僅要求答復(fù)下列問題；第73頁的“活動(dòng)圖4-5-4小球從斜軌上滾下那么要求又做又答。2課文旁注畫龍點(diǎn)睛在編寫中，我們?cè)谡n文旁側(cè)編排有“小詞典欄目或小注。這些在正文旁邊的“小詞典與小注的作用如下： 名詞解釋。如第85頁的“小詞

19、典給出了自然觀的解釋“自然觀指的是對(duì)自然界的總體看法。 點(diǎn)睛之筆。如第20頁“事實(shí)上轉(zhuǎn)動(dòng)物體上的每一點(diǎn)都在繞軸心做圓周運(yùn)動(dòng)；第47頁“你能認(rèn)出真理，因?yàn)樗让烙趾唵钨M(fèi)曼Richard Feynman等。 經(jīng)典介紹。如第42頁的小資料“哥白尼日心說的提出，等。 總結(jié)性語言。如第49頁“一個(gè)成功的理論不僅要能解釋的事實(shí)，更重要的是能預(yù)言未知的現(xiàn)象；第85頁“任何理論都有一定的適用范圍。超出這個(gè)范圍，隨著科學(xué)技術(shù)及人類認(rèn)識(shí)的開展，必將有新理論出現(xiàn)等。 對(duì)正文的補(bǔ)充說明。如第61頁“機(jī)器工作時(shí)，外界對(duì)機(jī)器做功的功率叫輸入功率，機(jī)器對(duì)外界做功的功率叫輸出功率。機(jī)器的機(jī)械效率；第63頁“假設(shè)力F的方向與速

20、度v的方向夾角為，那么功率、力和速度的關(guān)系式為P=Fvcos；第74頁“運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解題時(shí)，我們不需要弄清斜坡的具體形狀，也不需要了解電車沿斜坡運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，這正是運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解題的優(yōu)越性；第78頁“與非再生能源相對(duì)的是再生能源，再生能源消耗一些后，能在較短的時(shí)間內(nèi)再產(chǎn)生，再出現(xiàn)，得到不斷的補(bǔ)充等。 啟發(fā)式的提問。如第3頁“要改變速度方向，力的方向能否與速度方向相同？能否與速度的方向相反？力的方向應(yīng)當(dāng)與速度方向成怎樣的關(guān)系才能使速度方向發(fā)生變化；第32頁“為什么火車轉(zhuǎn)彎時(shí)要限定車速，既不能過大也不能過??；第73頁“你知道站臺(tái)做成這樣一個(gè)小坡有什么好處嗎等。3課后作業(yè)分層要求教材在每一

21、節(jié)后還安排有“練習(xí)與評(píng)價(jià)、“開展空間欄目，表達(dá)了作業(yè)的多樣性和分層性。課后作業(yè)的形式，除了常規(guī)的書面作業(yè)外，還有課外閱覽、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、資料搜索、社會(huì)實(shí)踐等。如“機(jī)械能守恒定律一節(jié)，安排了動(dòng)手實(shí)驗(yàn)“粗測壓筆的小帽時(shí)其內(nèi)部彈簧彈性勢能的增加量。又如“經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性一節(jié)，安排了課外閱覽“牛頓的科學(xué)思想和科學(xué)方法；資料搜索物理在線“查閱相關(guān)資料，了解中國古代的力學(xué)成就及這些成就取得的年代，與西方同時(shí)代的情況做一比擬在比擬中你得到什么結(jié)論；社會(huì)實(shí)踐走向社會(huì)“在我們的日常生活中和其他我們所知道的范圍內(nèi)，經(jīng)典力學(xué)有哪些應(yīng)用三類作業(yè)。“練習(xí)與評(píng)價(jià)中的問題屬于根本要求，可供全體學(xué)生使用；“開展空間中的問題

22、那么屬于較高要求，僅供有余力有興趣的學(xué)生選用。4章末復(fù)習(xí)及時(shí)到位為了幫助學(xué)生建立良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，教材每一章后都安排有“本章小結(jié)，并配以章末“習(xí)題，便于學(xué)生在每章學(xué)習(xí)結(jié)束后及時(shí)進(jìn)行反思與總結(jié)。三、修訂說明為配合這次教科版高中物理教材在江蘇局部地區(qū)試用，省教研室和省科技出版社組織人員專門對(duì)教材進(jìn)行了認(rèn)真負(fù)責(zé)的審閱與修訂。我們的修訂原那么是：貼近?課程標(biāo)準(zhǔn)?，保存原有特色，有利實(shí)際教學(xué)。特別是江蘇此前全部使用人教版高中物理教材，教師已逐步適應(yīng)人教版教材的編寫風(fēng)格與教學(xué)內(nèi)容，我們不希望教材的變更對(duì)教學(xué)造成太大的沖擊。這次修訂的內(nèi)容主要有：1降低了局部章節(jié)的教學(xué)要求1將局部章節(jié)的內(nèi)容由必修改為了選修例如

23、：將“斜拋運(yùn)動(dòng)、“了解相對(duì)論和“初識(shí)量子論由必學(xué)改為選學(xué)。教材對(duì)這三局部內(nèi)容的介紹都較詳實(shí)，不宜要求全體學(xué)生掌握。改為選學(xué)后，假設(shè)不作專題講解，那么可在講平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)適當(dāng)拓展，介紹斜拋運(yùn)動(dòng)的分解方法，但不要求定量計(jì)算；至于相對(duì)論和量子論，可結(jié)合經(jīng)典力學(xué)的局限性作簡單介紹。2將正文中的局部內(nèi)容移至了“開展空間例如：將“平拋運(yùn)動(dòng)一節(jié)正文中的“探究排球近網(wǎng)扣球的最大速度、“圓周運(yùn)動(dòng)原為“描述圓周運(yùn)動(dòng)正文中的“勻速圓周運(yùn)動(dòng)與一般曲線運(yùn)動(dòng)的關(guān)系分別移至了該節(jié)的“開展空間。2對(duì)局部教學(xué)內(nèi)容作了適當(dāng)調(diào)整1調(diào)整了局部知識(shí)的呈現(xiàn)順序例如：原教材先提出向心力的概念，然后直接給出向心加速度公式，再由牛頓第二定律得出向

24、心力公式。修訂后，在提出向心力概念的根底上，用J2130向心力演示儀對(duì)“物體所需向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，得出向心力公式，再由牛頓第二定律得出向心加速度公式。這樣調(diào)整，更具邏輯性，也更符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。在“動(dòng)能、勢能和動(dòng)能定理的處理上，原教材將“動(dòng)能、勢能歸為一節(jié)，然后講“動(dòng)能定理，先概念，后規(guī)律。但“動(dòng)能和“動(dòng)能定理是密切聯(lián)系在一起的，中間插個(gè)“勢能，總令人有割裂之感。為此，修訂時(shí)將“勢能單列一節(jié)，而將“動(dòng)能和“動(dòng)能定理合為一節(jié)?！澳芰渴睾愣稍皆凇皺C(jī)械能守恒定律一節(jié)內(nèi)，這次修訂時(shí)在“機(jī)械能守恒定律一節(jié)中增加了“學(xué)生實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，為防止這一節(jié)內(nèi)容

25、過于龐大，故將“能量守恒定律移至了下一節(jié)“能源的開發(fā)與利用內(nèi)。“萬有引力定律的應(yīng)用一節(jié)原來先介紹“預(yù)言未知天體，后介紹“預(yù)言彗星回歸，修訂后按歷史順序倒了過來。2調(diào)整了局部章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容例如：“運(yùn)動(dòng)的合成與分解一節(jié)中的“活動(dòng)，由對(duì)小船渡河的討論改為“運(yùn)動(dòng)的合成實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)是在一張白紙上，讓鉛筆筆尖靠著直尺沿橫向移動(dòng)，同時(shí)讓直尺沿縱向移動(dòng)，觀察筆尖描出的軌跡。這樣的“活動(dòng)較為直觀。在講圓周運(yùn)動(dòng)的向心力時(shí)，不再用繩系玩具賽車和螺母研究向心力的活動(dòng)，代之以用J2130向心力演示儀進(jìn)行研究。因?yàn)椤袄K系玩具賽車實(shí)驗(yàn)不好控制，“螺母實(shí)驗(yàn)?zāi)敲磁c前面的“感受向心力活動(dòng)重復(fù)?！皥A周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析原“勻速圓周運(yùn)動(dòng)

26、的實(shí)例分析一節(jié)，原分為“自行車轉(zhuǎn)彎做圓周運(yùn)動(dòng)的分析、汽車和火車轉(zhuǎn)彎做圓周運(yùn)動(dòng)的分析、離心運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)改為“汽車過拱形橋、旋轉(zhuǎn)秋千、火車轉(zhuǎn)彎、離心運(yùn)動(dòng)。這是因?yàn)?，“自行車轉(zhuǎn)彎問題的受力分析難度較大這里面有個(gè)“進(jìn)動(dòng)問題，“汽車過拱形橋在最高點(diǎn)向心力由一直線上的力提供，難度相對(duì)較?。弧靶D(zhuǎn)秋千可結(jié)合圓錐擺，學(xué)生也感興趣?！叭f有引力定律的應(yīng)用一節(jié)，原將估測太陽平均密度的內(nèi)容分列在正文與“開展空間中，這次修訂將正文估測太陽平均密度的內(nèi)容改成了估測地球的平均密度。3增刪了局部文字、圖片和習(xí)題1增刪文字例如：“運(yùn)動(dòng)的合成與分解一節(jié)原有“開展空間討論自行車氣門芯的運(yùn)動(dòng)，該問題旨在說明運(yùn)動(dòng)合成與分解中兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)并不

27、一定都是互相垂直的，但難度較大，與后續(xù)知識(shí)“平拋運(yùn)動(dòng)的分解也無聯(lián)系，故予以刪除?！捌綊佭\(yùn)動(dòng)一節(jié)的“開展空間原有“用碎紙片估測出原子彈爆炸威力的科學(xué)家介紹費(fèi)米實(shí)驗(yàn)，但在沖擊波的影響下碎紙片很難說做的是平拋運(yùn)動(dòng)，故予以刪除。在“圓周運(yùn)動(dòng)一節(jié)刪去了對(duì)線速度方向的“實(shí)驗(yàn)探究，這是因?yàn)閳A周運(yùn)動(dòng)的線速度方向完全可由曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向直接得出，沒有再次探究的必要。在“機(jī)械能守恒定律一節(jié)增加了“學(xué)生實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，因?yàn)?課程標(biāo)準(zhǔn)?有這方面的要求。2增刪圖片例如：這次修訂將原教材中的人物卡通畫討論交流全部刪除，改成了文字表達(dá)。因?yàn)樵诟咧薪滩闹惺褂每ㄍó媮沓尸F(xiàn)討論交流的內(nèi)容，可能已不適合學(xué)生的年齡特點(diǎn)。

28、“曲線運(yùn)動(dòng)一節(jié)“曲線運(yùn)動(dòng)的條件中關(guān)于速滑運(yùn)發(fā)動(dòng)的圖片刪除，因?yàn)閳D中速滑運(yùn)發(fā)動(dòng)做彎道滑跑時(shí)手撐地面，受力分析較復(fù)雜。“運(yùn)動(dòng)的合成與分解一節(jié)將“機(jī)械地震儀示意圖刪除，因?yàn)樵搱D可能在講振動(dòng)圖象時(shí)出現(xiàn)更適宜。在“人造衛(wèi)星 宇宙飛船一節(jié)增加了“中國國家航天方案示意圖，目的是引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心祖國的科技開展，熱愛祖國，熱愛科學(xué)。3增刪習(xí)題刪去了一些難度較大的習(xí)題或重復(fù)的習(xí)題，如原第一章“習(xí)題的第2題涉及有風(fēng)時(shí)飛機(jī)的飛行，難度較大、原第三章“萬有引力定律的應(yīng)用“練習(xí)與評(píng)價(jià)的第5題要求答復(fù)發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的幾個(gè)階段，與章末“習(xí)題重復(fù)。增加了局部習(xí)題，這主要是在章節(jié)調(diào)整后為彌補(bǔ)局部練習(xí)題量缺乏而設(shè)置，如“勢能一節(jié)的第

29、3題；有的那么是為加強(qiáng)重點(diǎn)內(nèi)容而設(shè)置，如“機(jī)械能守恒定律一節(jié)的第1題、第3題。尚有不少修訂內(nèi)容，恕不一一列出。四、教材分析下面，分章節(jié)對(duì)教材做一簡要分析。1第一章“拋體運(yùn)動(dòng)?課程標(biāo)準(zhǔn)?要求：“會(huì)用運(yùn)動(dòng)合成和分解的方法分析拋體運(yùn)動(dòng)；“關(guān)注拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與日常生活的聯(lián)系。本章分為四節(jié)：第1節(jié)“曲線運(yùn)動(dòng)；第2節(jié)“運(yùn)動(dòng)的合成與分解；第3節(jié)“平拋運(yùn)動(dòng)；第4節(jié)“斜拋運(yùn)動(dòng)選學(xué)。與人教版相比曲線運(yùn)動(dòng)、質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)、拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)，主要區(qū)別在于：人教版以“燭塊實(shí)驗(yàn)展開對(duì)質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解的研究，而教科版那么以“小船渡河問題與“尺筆聯(lián)動(dòng)活動(dòng)展開。人教版將平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)作為應(yīng)

30、用性實(shí)驗(yàn)，而教科版那么作為探究性實(shí)驗(yàn)。人教版將斜拋運(yùn)動(dòng)放在平拋運(yùn)動(dòng)之后簡單提及，而教科版那么單獨(dú)列為一節(jié)選學(xué)。1第1節(jié)“曲線運(yùn)動(dòng)本節(jié)關(guān)鍵要解決兩個(gè)問題：曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向、曲線運(yùn)動(dòng)的條件。對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向，教材首先要求學(xué)生觀察圖片圖1-1-3 砂輪切割鋼材時(shí)，火花飛濺，讓學(xué)生對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)。然后，設(shè)置了“實(shí)驗(yàn)探究圖1-1-4 小球沿彎曲的紙帶運(yùn)動(dòng)和“理論探究圖1-1-5 A點(diǎn)逐漸向B點(diǎn)靠近時(shí)，AB 割線的變化。通過實(shí)驗(yàn)和理論分析，即可得出結(jié)論：質(zhì)點(diǎn)在做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在某一位置的速度方向就是曲線在這一點(diǎn)的切線方向。曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)的條件，教材設(shè)置了“實(shí)驗(yàn)

31、探究圖1-1-7 磁鐵吸引鋼球。實(shí)驗(yàn)說明，當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時(shí)，物體就做曲線運(yùn)動(dòng)。到此，本節(jié)的兩個(gè)問題通過學(xué)生的活動(dòng)已經(jīng)解決這一段如果學(xué)生自學(xué)，也并不存在太大的障礙。最后的“討論交流實(shí)際是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)曲線運(yùn)動(dòng)條件的“驗(yàn)收。“開展空間中的“化曲為直提供了一種思維方法，揭示了曲線運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系；“香蕉球成因探秘那么需結(jié)合流體力學(xué)的知識(shí)進(jìn)行分析。兩者均有一定的難度，僅供學(xué)有余力和有興趣的學(xué)生閱讀思考。2第2節(jié)“運(yùn)動(dòng)的合成與分解本節(jié)內(nèi)容是學(xué)生學(xué)習(xí)中的一個(gè)難點(diǎn)。盡管已有?必修1?模塊“力的合成與分解的根底，此處“運(yùn)動(dòng)的合成與分解仍然是一個(gè)“難點(diǎn)，又是一個(gè)重點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)

32、的合成與分解既可以理解為牽連運(yùn)動(dòng)問題，也可以說是一種處理問題的方法在后面兩節(jié)中更主要的是把它作為一種方法，它屬于思維層面的問題，不可能一蹴而就，所以只簡單的從物體“參與兩個(gè)運(yùn)動(dòng)引入運(yùn)動(dòng)合成與分解的概念，不必過多地強(qiáng)調(diào) “運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性。事實(shí)上，“運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性并不是普適規(guī)律。為此，教材首先設(shè)置了 “觀察思考圖1-2-1 小船渡河同時(shí)參與了兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，讓學(xué)生從中得出物體“參與兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，給出“分運(yùn)動(dòng)與“合運(yùn)動(dòng)的概念。接著，設(shè)置了“活動(dòng)圖1-2-2 運(yùn)動(dòng)的合成實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生動(dòng)手操作，尋找規(guī)律。通過觀察與實(shí)驗(yàn)，得出運(yùn)動(dòng)的合成與分解遵循平行四邊形定那么的結(jié)論。此后，教材安排了關(guān)于小船渡河的例題，對(duì)小船

33、垂直渡河進(jìn)行了定量計(jì)算。這一問題既與開頭的“觀察思考相照應(yīng)，又是本節(jié)知識(shí)的穩(wěn)固和應(yīng)用。題后設(shè)置的“交流討論，是對(duì)渡河問題的進(jìn)一步拓展。3第3節(jié)“平拋運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)對(duì)學(xué)生來講是很熟悉的。本節(jié)首先是對(duì)它進(jìn)行“標(biāo)準(zhǔn)，通過對(duì)乘坐滑翔機(jī)投送禮物問題的“觀察思考圖1-3-1，明確什么是平拋運(yùn)動(dòng)：物體具有初速度，只受重力作用注意：沒有特殊說明一律以地球?yàn)閰⒖枷?，這在?必修1?中已有約定。這些學(xué)生可自行完成。第二步，研究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。首先，教材提出了幾個(gè)問題，要求學(xué)生“討論交流：假設(shè)物體在空中被水平拋出后不受重力的作用，將會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)？假設(shè)物體沒有水平速度，松手后，物體將會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)？以水平速度拋出一個(gè)物體，物體

34、將如何運(yùn)動(dòng)？啟發(fā)學(xué)生利用運(yùn)動(dòng)的分解，將平拋運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為熟悉的、簡單的運(yùn)動(dòng)。這是一個(gè)思辨的過程。接著，教材設(shè)置了兩個(gè)“實(shí)驗(yàn)探究，其一是用平拋豎落儀比擬平拋運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)圖1-3-3，可得出結(jié)論：平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)；其二是研究平拋運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)的頻閃照片圖1-3-4，使學(xué)生明確平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。當(dāng)然，這種分解不是唯一的。最后，教材還設(shè)置了“理論探究，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行受力分析，理解兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。這局部內(nèi)容應(yīng)是本節(jié)教學(xué)的著力點(diǎn)。第三步，總結(jié)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。在明確平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的根底下，得出平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律公式是順理成章的事

35、，可由學(xué)生自己完成。另外，教材中只寫出了合速度的大小和方向，沒有寫出合位移的大小和方向，這個(gè)問題可由學(xué)有余力的學(xué)生自己考慮處理“在斜面上平拋一物體的問題時(shí)，可能要用到?！皩W(xué)生實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)根本一致，勿庸贅述。有關(guān)實(shí)驗(yàn)及儀器可參考教師教學(xué)用書第3節(jié)中的“分析拓展。該實(shí)驗(yàn)需單獨(dú)占用1課時(shí)。“開展空間中“探究排球運(yùn)動(dòng)中沿水平方向近網(wǎng)扣球的最大速度是一個(gè)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用。值得注意的是：將排球看成質(zhì)點(diǎn)并將排球的運(yùn)動(dòng)當(dāng)作平拋運(yùn)動(dòng)處理，是對(duì)問題進(jìn)行了簡化。事實(shí)上，排球已不能看成質(zhì)點(diǎn)，它的旋轉(zhuǎn)作用至關(guān)重要；排球運(yùn)動(dòng)中空氣阻力并未小到可忽略的程度本章第1節(jié)“開展空間中關(guān)于香蕉球的內(nèi)容涉及這個(gè)問題

36、；扣球手扣出的球往往不是水平方向而是斜向下方。如有學(xué)生有興趣問到球被斜向扣出的問題，可告訴他選學(xué)下一節(jié)后看看能否找到解決方法。4第4節(jié)“斜拋運(yùn)動(dòng)選學(xué)略2第二章“勻速圓周運(yùn)動(dòng)?課程標(biāo)準(zhǔn)?要求：“會(huì)描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)，知道向心加速度；“能用牛頓第二定律分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，分析生活和生產(chǎn)中的離心現(xiàn)象；“關(guān)注圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與日常生活的聯(lián)系。 本章分為四節(jié)：第1節(jié)“圓周運(yùn)動(dòng)；第2節(jié)“勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度；第3節(jié)“圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析；第4節(jié)“圓周運(yùn)動(dòng)與人類文明選學(xué)。與人教版相比圓周運(yùn)動(dòng)、向心加速度、向心力、生活中的圓周運(yùn)動(dòng)，主要區(qū)別在于： 人教版先講向心加速度，再由牛頓第二定律講向心力；而

37、教科版那么先講向心力，再由牛頓第二定律講向心加速度。 教科版比人教版多了一節(jié)“圓周運(yùn)動(dòng)與人類文明選學(xué)。1第1節(jié)“圓周運(yùn)動(dòng)教材首先在“形形色色的圓周運(yùn)動(dòng)中，讓學(xué)生通過“觀察思考，觀察圖片、閱讀文字，感受到要“描述圓周運(yùn)動(dòng)離不開軸圓心和圓周。這是要到達(dá)的主要目的。接下來通過“討論交流，定義勻速圓周運(yùn)動(dòng)。按必修1中對(duì)勻速直線運(yùn)動(dòng)的思路，定義弧長與時(shí)間的比值為線速度。這個(gè)定義是粗略的。速度是矢量，弧長與時(shí)間都是標(biāo)量。能力較強(qiáng)的學(xué)生肯定會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題，確切的定義要用到極限思想。 需要強(qiáng)調(diào)的是：勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的勻速的“速實(shí)際指“速率，因?yàn)閮H是速度的大小不變，而速度的方向總在變化。此時(shí)有些學(xué)生會(huì)認(rèn)為描述勻速

38、圓周運(yùn)動(dòng)的快慢已有了初步的結(jié)果，教材從圖2-1-5鬧鐘與手表之爭的“討論交流中，再引出新的矛盾，指出在兩個(gè)都做圓周運(yùn)動(dòng)的物體如果轉(zhuǎn)動(dòng)一周用時(shí)間相同，僅線速度這個(gè)物理量描述它就不夠用了或者說需要新的物理量，使角速度這個(gè)物理量適時(shí)出現(xiàn)，順勢提出周期這個(gè)物理量。弄清了概念，得出v、T之間的關(guān)系，一般不會(huì)成問題。教材正文最后一句話“利用v =R就可以化解鬧鐘與手表秒針針尖運(yùn)動(dòng)快慢之爭了是開放性的語言，怎么化解，要學(xué)生自己思考說明。“開展空間中的“勻速圓周運(yùn)動(dòng)與一般曲線運(yùn)動(dòng)的關(guān)系是引申到實(shí)際情形，在處理曲線運(yùn)動(dòng)問題時(shí)，任一小段曲線可視為某圓周的一局部，這要結(jié)合到數(shù)學(xué)中的曲率半徑概念。此處不作具體要求，只

39、為學(xué)生以后繼續(xù)學(xué)習(xí)打根底。2第2節(jié)“勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度本節(jié)開始的“實(shí)驗(yàn)探究是要學(xué)生“體會(huì)物體做圓周運(yùn)動(dòng)需要力的作用。并體會(huì)作用力的方向及影響作用力大小的因素。接著，通過對(duì)圖2-2-2勻速圓周運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)實(shí)例的“討論交流，得出物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所受合力方向始終指向圓心，從而給出向心力概念，并說明：向心力可以由彈力提供，也可以由其他性質(zhì)的力提供；可以由一個(gè)力提供，也可以由幾個(gè)力的合力提供。為了揭示做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所需向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系，教材安排了一個(gè)“實(shí)驗(yàn)探究，實(shí)驗(yàn)所使用的裝置J2130向心力演示儀如圖2-2-3所示。該裝置巧妙地將水平方向的力轉(zhuǎn)化為豎直方

40、向的效果進(jìn)行顯示，能夠很好地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，可以在以下三種條件下進(jìn)行探究： 相同半徑、相同轉(zhuǎn)速線速度或角速度、不同質(zhì)量； 相同半徑、相同質(zhì)量、不同轉(zhuǎn)速線速度或角速度； 相同角速度、相同質(zhì)量、不同半徑線速度。實(shí)驗(yàn)前應(yīng)向?qū)W生交代清楚向心力大小的顯示方式，應(yīng)在相同質(zhì)量、相同半徑、相同轉(zhuǎn)速的情況下讓學(xué)生觀察顯示的力是否相同。大小皮帶輪可以有三種組合方式，應(yīng)先通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生觀察，大皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周，小皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)幾周，從而知道它們的轉(zhuǎn)速比。在實(shí)驗(yàn)根底上，教材給出了向心力公式Fm2r和。其后的“交流討論向心力的大小與半徑成正比還是成反比，目的是加深對(duì)向心力公式的理解。最后，教材通過牛頓第二定律，由向心力公式得出

41、了向心加速度公式，并設(shè)置了一道關(guān)于“神舟五號(hào)飛船的例題，作為向心力公式和向心加速度公式的簡單應(yīng)用?！伴_展空間中的“利用速度合成求向心加速度從另一個(gè)角度對(duì)向心加速度公式進(jìn)行了推導(dǎo)，可供學(xué)有余力的學(xué)生參考。3第3節(jié)“圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析教材安排了三個(gè)實(shí)例：汽車過拱形橋、“旋轉(zhuǎn)秋千和火車轉(zhuǎn)彎。其中，汽車過拱形橋一般不是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，為使問題簡化，只討論汽車過拱形橋最高點(diǎn)的情況，這時(shí)提供汽車向心力的兩個(gè)力在一條直線上?！靶D(zhuǎn)秋千可簡化為圓錐擺，做的是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，但提供向心力的兩個(gè)力不在一條直線上?；疖囖D(zhuǎn)彎比“旋轉(zhuǎn)秋千更復(fù)雜，因?yàn)檫€有輪緣與軌道的擠壓問題。對(duì)于汽車過拱形橋和“旋轉(zhuǎn)秋千，教材是以設(shè)問和表達(dá)

42、的形式展開的。實(shí)際教學(xué)時(shí)，汽車過拱形橋問題可由學(xué)生自行完成，“旋轉(zhuǎn)秋千問題可通過師生討論共同完成?；疖囖D(zhuǎn)彎的分析以“討論交流提出問題，并配以例題作具體分析。這里的難點(diǎn)有兩個(gè)：一是哪些力提供火車轉(zhuǎn)彎所需的向心力，二是圓心在何處？要引導(dǎo)學(xué)生具體分析，突破難點(diǎn)。在分析上述問題時(shí)，毫無疑問是把汽車、“旋轉(zhuǎn)秋千中的人包括座椅和火車均當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)來處理，這一點(diǎn)要提醒學(xué)生。教材把離心運(yùn)動(dòng)也安排在這一節(jié)，是考慮到前面的分析得出的向心力都是受一定條件限制的，實(shí)際問題中往往有另一面：提供的向心力不能滿足運(yùn)動(dòng)的需要便會(huì)出現(xiàn)離心現(xiàn)象。4第4節(jié)“圓周運(yùn)動(dòng)與人類文明選學(xué)略3第三章“萬有引力定律?課程標(biāo)準(zhǔn)?要求：“通過有關(guān)事實(shí)

43、了解萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程，知道萬有引力定律，認(rèn)識(shí)發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的重要意義，體會(huì)科學(xué)定律對(duì)人類探索未知世界的作用；“會(huì)計(jì)算人造衛(wèi)星的環(huán)繞速度，知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。本章分為四節(jié)：第1節(jié)“天體運(yùn)動(dòng)；第2節(jié)“萬有引力定律；第3節(jié)“萬有引力定律的應(yīng)用；第4節(jié)“人造衛(wèi)星 宇宙速度。與人教版相比行星的運(yùn)動(dòng)、太陽與行星的引力、萬有引力定律、萬有引力理論的成就、宇宙航行，主要區(qū)別在于： 人教版將“太陽與行星的引力、萬有引力定律分為兩節(jié)處理，而教科版那么合二為一。 教科版在“萬有引力定律的應(yīng)用中，增加了“預(yù)言彗星回歸的內(nèi)容。1第1節(jié)“天體運(yùn)動(dòng)這一節(jié)用歷史事實(shí)說明萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的前期過程，這個(gè)過程

44、主要包括地心說、日心說、第谷和開普勒的工作。首先安排的“討論交流是從總體看各種天體運(yùn)動(dòng)。從運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性提出問題：是否有可能地球也在運(yùn)動(dòng)呢？如果天體和地球都在運(yùn)動(dòng)，它們的運(yùn)動(dòng)可能有什么特點(diǎn)呢？對(duì)這些問題的答復(fù)，托勒密的?天文學(xué)大成?說的是地球?yàn)橹行牡挠钪骟w系；哥白尼?天球運(yùn)行論?說的是日心說，人類這一進(jìn)步用了一千六百多年。在此處還加了一個(gè)“小資料，說明科學(xué)的進(jìn)步有時(shí)也要付出沉重代價(jià)。地心說和日心說從參考系的觀點(diǎn)來說似乎是一樣的，有誰對(duì)誰錯(cuò)的問題嗎？這一點(diǎn)教材沒有明確提出，但在課后“練習(xí)與評(píng)價(jià)的問題中反映出來。如學(xué)生有疑問，可請(qǐng)他們從必修1“運(yùn)動(dòng)的描述一節(jié)中去找答案。這一節(jié)最后安排的內(nèi)容是開普勒行

45、星運(yùn)動(dòng)定律。在此，要學(xué)生從中體會(huì)到探索客觀世界需付出長期艱苦的努力，從觀測中獲取資料并用科學(xué)的頭腦進(jìn)行分析才能不斷取得成功。開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的具體內(nèi)容只要求學(xué)生知道就行，同時(shí)認(rèn)識(shí)到開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律為牛頓的天體力學(xué)理論奠定了觀測根底和有力支持。2第2節(jié)“萬有引力定律這一節(jié)從圓周運(yùn)動(dòng)需要向心力來引入?！坝懻摻涣鳈谀吭O(shè)置了幾個(gè)問題，外表看似乎沒有什么關(guān)系，但它的目的是要使學(xué)生認(rèn)識(shí)到它們之間有本質(zhì)上的相同點(diǎn)：作用力都是萬有引力必修1中提到的四種相互作用中的一種，使學(xué)生認(rèn)識(shí)和體會(huì)到地面上物體的運(yùn)動(dòng)與天空中星體的運(yùn)動(dòng)遵守相同的規(guī)律。在此根底上，由圓周運(yùn)動(dòng)的向心力公式和開普勒第三定律相結(jié)合，得出天體之間

46、相互作用力與兩質(zhì)量之乘積成正比，與距離平方成反比。這一大段數(shù)學(xué)推導(dǎo)課文寫得比擬詳盡，目的是要學(xué)生：將學(xué)過的知識(shí)融會(huì)貫穿，進(jìn)行應(yīng)用；體會(huì)這一重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)是幾代科學(xué)家長期探索、研究的結(jié)果，確如牛頓所言：“如果我曾經(jīng)看得遠(yuǎn)一些，那是由于我站在巨人肩膀上的緣故。在得出萬有引力定律公式后，引力常量雖然單列一小段，但僅介紹卡文迪許測量的結(jié)果和當(dāng)代的數(shù)據(jù)，指出他們很相近。將“卡文迪許測定引力常量的實(shí)驗(yàn)及“月地檢驗(yàn)放在課后“開展空間中，這是為了不增加難度和要求。假設(shè)是對(duì)物理有興趣和學(xué)有余力的學(xué)生，自己閱讀“開展空間中的這兩段內(nèi)容也很容易看懂，且會(huì)受益匪淺。應(yīng)建議學(xué)生盡可能讀一讀。3第3節(jié)“萬有引力定律的應(yīng)用萬

47、有引力定律的應(yīng)用，含有兩個(gè)方面的意思：人類用萬有引力定律探索客觀世界；學(xué)生用它解決一些人類已經(jīng)解決但對(duì)學(xué)生來說還是未知的問題。本節(jié)主要針對(duì)自然界的天體運(yùn)動(dòng)局部，分三個(gè)方面：預(yù)言彗星回歸；預(yù)言未知星體冥王星、海王星的發(fā)現(xiàn)；計(jì)算天體質(zhì)量。前兩小節(jié)更詳細(xì)的過程可由學(xué)生上網(wǎng)查詢?！坝?jì)算天體質(zhì)量是要求學(xué)生掌握的，它的依據(jù)是星體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力來源于它受到的圓心處的星體的引力。首先，卡文迪許說自己的實(shí)驗(yàn)是“稱量地球的重量，這是為什么？地球半徑R、重力加速度g即可算出地球的質(zhì)量。隨后是測量太陽的質(zhì)量，最終的結(jié)論是：計(jì)算的是處于運(yùn)動(dòng)軌道圓心處的天體的質(zhì)量，但需要測量一個(gè)繞它做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的星體的運(yùn)動(dòng)周期

48、和運(yùn)動(dòng)半徑。“活動(dòng)估測地球的密度是計(jì)算天體質(zhì)量的引申。由于萬有引力定律及其應(yīng)用中均大量出現(xiàn)星體間的距離r，學(xué)生對(duì)此會(huì)感興趣：到底是怎么測量的？在“開展空間估測太陽的密度中介紹了一種幾何方法?？梢钥闯觯@一節(jié)對(duì)學(xué)生要求的重點(diǎn)內(nèi)容是會(huì)用萬有引力定律測算天體質(zhì)量，并且明確需知道哪些物理量才能完成這個(gè)工作。4第4節(jié)“人造衛(wèi)星 宇宙速度這一節(jié)是應(yīng)用萬有引力定律和先進(jìn)技術(shù)解決人造天體的相關(guān)問題。教材以人類提出衛(wèi)星設(shè)想到第一次實(shí)現(xiàn)作為本節(jié)的開始。人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是萬有引力，關(guān)系式是解決本節(jié)問題的關(guān)鍵，得出這個(gè)式子對(duì)學(xué)生來說已不陌生，是順理成章的。課本對(duì)上式并未進(jìn)一步說明，教師可適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)

49、生分析：這個(gè)速度是衛(wèi)星繞地球“運(yùn)轉(zhuǎn)線速度的大小環(huán)繞速度；衛(wèi)星的環(huán)繞速度與衛(wèi)星本身的一切性質(zhì)無關(guān)如它的大小、質(zhì)量、形狀等，那與什么有關(guān)？如果發(fā)射一顆人造衛(wèi)星，既想要它有高度又轉(zhuǎn)得快行不行？h、v、T三項(xiàng)中只能人為決定一個(gè) 由上式進(jìn)一步推導(dǎo)，就可得出第一宇宙速度從得出的過程可知它是人造地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度?！盎顒?dòng)的推導(dǎo)，學(xué)生應(yīng)可自行完成。在這里學(xué)生容易對(duì)“發(fā)射速度越大，環(huán)繞速度越小產(chǎn)生疑問，可請(qǐng)學(xué)生暫時(shí)放一放，等學(xué)完下一章以后看看是否能夠解決。第二宇宙速度和第三宇宙速度的定義與數(shù)值均不會(huì)構(gòu)成問題。需要指出的是：這里的“計(jì)算都是理想情況。實(shí)際的衛(wèi)星發(fā)射過程要復(fù)雜得多，但仍遵守牛頓運(yùn)動(dòng)定律和萬有引力

50、定律。因?課程標(biāo)準(zhǔn)?中沒有提到地球同步衛(wèi)星，但它是航天技術(shù)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，故在課后的“開展空間中用一定的篇幅介紹它?？梢髮W(xué)生課后閱讀。有興趣的學(xué)生可根據(jù)和導(dǎo)出其距地面的高度。4第四章“機(jī)械能和能源?課程標(biāo)準(zhǔn)?要求：“舉例說明功是能量變化的量度，理解功和功率，關(guān)心生活和生產(chǎn)中常見機(jī)械功率的大小及其意義；“通過實(shí)驗(yàn)探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系，理解動(dòng)能和動(dòng)能定理，用動(dòng)能定理解釋生活和生產(chǎn)中的現(xiàn)象；“理解重力勢能。知道重力勢能的變化與重力做功的關(guān)系；“通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。理解機(jī)械能守恒定律，用機(jī)械能守恒定律分析生活和生產(chǎn)中的有關(guān)問題；“了解自然界中存在多種形式的能量，知道能量守恒是最

51、根本、最普遍的自然規(guī)律之一；“通過能量守恒以及能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性，認(rèn)識(shí)提高效率的重要性，了解能源與人類生存和社會(huì)開展的關(guān)系，知道可持續(xù)開展的重大意義。本章分為六節(jié)：第1節(jié)“功；第2節(jié)“功率；第3節(jié)“勢能；第4節(jié)“動(dòng)能 動(dòng)能定理；第5節(jié)“機(jī)械能守恒定律；第6節(jié)“能源的開發(fā)與利用。與人教版相比追尋守恒量、功、功率、重力勢能、探究彈性勢能的表達(dá)式、實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系、動(dòng)能和動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律、能量守恒定律與能源，主要區(qū)別在于： 教科版比人教版減少了“追尋守恒量、“探究彈性勢能的表達(dá)式兩節(jié)內(nèi)容。 人教版安排了用橡皮筋拉小車的實(shí)驗(yàn)“探究功與速度變化的關(guān)系，為

52、介紹動(dòng)能定理做準(zhǔn)備；而教科版那么在“動(dòng)能和動(dòng)能定理中安排了“活動(dòng)采用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“研究合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系，得出動(dòng)能定理。1第1節(jié)“功本節(jié)開始的情景是3張圖片圖4-1-1，可通過“觀察思考提出問題，要求學(xué)生答復(fù)。這里設(shè)定的前提是：學(xué)生知道力做功的問題；學(xué)生知道能量轉(zhuǎn)化。功和能量轉(zhuǎn)化這兩個(gè)概念在初中都已初步建立，不再重新嚴(yán)格定義。從“觀察思考中得出：有力對(duì)物體做功，物體的能量就發(fā)生變化。但“功是能量轉(zhuǎn)化的量度是不能僅由這幾個(gè)圖片分析就能得出的，“大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)說明這句話就至關(guān)重要了。第二步是如何計(jì)算功、如何量度能量的轉(zhuǎn)化。教材安排一個(gè)“活動(dòng)，討論力和位移成夾角情況下的做功，要求學(xué)生用以前學(xué)過的

53、知識(shí)初中物理中功的計(jì)算和必修1中力的分解，通過自己的努力來答復(fù)“活動(dòng)中的問題。這一步學(xué)生大都可以完成，在這里教師要提示學(xué)生：這里計(jì)算的是“力的功，圖中的物體受不受摩擦力不清楚，但并不影響恒力F的功的計(jì)算。由此得出恒力做功的計(jì)算式?！肮Φ恼?fù) 合力的功這一段先由恒力做功的計(jì)算式出發(fā)，說明功有正功與負(fù)功之分；接著安排了一個(gè)“活動(dòng)，要學(xué)生分析一個(gè)具體實(shí)例，從中體會(huì)力做正、負(fù)功的條件及正功、負(fù)功的物理意義，體會(huì)合力的功與各分力的功之間的關(guān)系。2第2節(jié)“功率生產(chǎn)、生活中經(jīng)常遇到機(jī)械、電器的功率問題。起重機(jī)是在建筑工地和碼頭常見的機(jī)械，其搬運(yùn)貨物有質(zhì)量不同和快慢不同從此引入表示做功快慢的物理量：功率。教材

54、這一段相當(dāng)于對(duì)初中物理內(nèi)容的復(fù)習(xí)。緊接著的“討論交流為什么快步上樓時(shí)人會(huì)氣喘吁吁，而慢步上樓卻不會(huì)？老年人上樓為什么比年輕人上樓要慢些？可以引起學(xué)生的極大興趣。對(duì)于其中提出問題的答復(fù)要分析：第一個(gè)問題是對(duì)同一個(gè)做功的物體此處是人兩種不同做功情況的比擬；第二個(gè)問題是對(duì)兩個(gè)不同做功物體的比擬。從物理學(xué)的角度來說，人做功與機(jī)械做功都是力在做功?！肮β实暮x最后一段表達(dá)給出了三種功率：額定功率、實(shí)際運(yùn)行功率以及輸出功率。要使學(xué)生理解它們的關(guān)系?！肮β省⒘退俣戎g的關(guān)系是讓學(xué)生對(duì)功率的討論、理解到達(dá)一個(gè)更高的層次。得出公式P=Fv并不太困難，由此要進(jìn)一步理解平均功率和瞬時(shí)功率。至此，共出現(xiàn)了5個(gè)“&#

55、215;×功率。對(duì)這一段中的“討論交流問題要進(jìn)行互動(dòng)，要提示學(xué)生用標(biāo)準(zhǔn)的語言，用前面的5個(gè)“××功率來說明，以加深學(xué)生對(duì)它們的理解及用以解決實(shí)際問題的能力。最后的例題學(xué)生可自學(xué)?！伴_展空間中估測“引體向上的平均功率是個(gè)有趣的小“實(shí)驗(yàn)，引體向上的快慢反映了人體的輸出功率，可讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)際測量估算。3第3節(jié)“勢能由于“能的準(zhǔn)確定義較為困難尤其是后面學(xué)生還要在選修系列中學(xué)習(xí)熱力學(xué)第二定律，顯然以“做功的本領(lǐng)來定義就很不準(zhǔn)確和不夠科學(xué)，課本回避了“能的定義，而直接說“勢能把“能視為。對(duì)于重力勢能，其粗淺定義在初中物理已有。“討論交流必須要做好，由對(duì)圖4-1-4兩種方式下樓

56、的討論就可以答復(fù)第一個(gè)問題重力對(duì)你做的功是否相等。第二個(gè)問題重力做功跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑是否有關(guān)具有概括性，僅由個(gè)案不能說明，接著是進(jìn)一步討論比擬三種不同路徑重力的功：物體沿傾斜直線運(yùn)動(dòng)；物體沿豎直線和水平線運(yùn)動(dòng)；物體沿曲線運(yùn)動(dòng)提示學(xué)生采用“微分法。最終，用“功是能量的轉(zhuǎn)化來理解WG= mgh1mgh2，得出重力勢能的表達(dá)式Ep= mgh。關(guān)于“重力對(duì)物體做功，物體的重力勢能會(huì)發(fā)生變化嗎？怎樣變化？的“交流討論，目的是讓學(xué)生得出“重力做功與重力勢能變化的關(guān)系?！皬椥詣菽艿膬?nèi)容?課程標(biāo)準(zhǔn)?沒有具體要求，但為了使以后學(xué)習(xí)選修3系列的學(xué)生在知識(shí)上得以銜接，加了這一小節(jié)，僅作定性介紹。“勢能是系統(tǒng)所共有的是要給學(xué)生一個(gè)初步認(rèn)識(shí)，對(duì)后續(xù)的學(xué)習(xí)有用。4第4節(jié)“動(dòng)能 動(dòng)能定理關(guān)于“動(dòng)能，教材開頭出示了“與動(dòng)能有關(guān)的現(xiàn)象的圖片圖4-4-1，希望學(xué)生通過它們以及日常生活經(jīng)驗(yàn)明確