高中物理必修2教材分析

高中物理必修2教材分析 《高中物理必修2》教材分析 物理组 韩文静 一、整体结构 《课程 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 》指出:在必修2模块中，“学生将通过机械能、曲线运动的规律和万有引力等内容的学习，进一步了解物理学的核心内容，体会高中物理课的特点和学习方法，为以后进一步学习打好基础，为后续模块的选择做准备。《必修2》将该模块的教学内容分为以下五章来展开:第一章“抛体运动”;第二章“匀速圆周运动”;第三章“万有引力定律”;第四章“机械能和能源”;第五章“经典力学的成就与局限性”。 二、教材分析 1(第一章“抛体运动” 《课程标准》要求:“会用运动合成和分解的方法分析抛体运动”;“关注抛体运动的规律与日常生活的联系”。 本章分为四节:第1节“曲线运动”;第2节“运动的合成与分解”;第3节“平抛运动”;第4节“斜抛运动(选学)”。 与人教版相比(曲线运动、质点在平面内的运动、抛体运动的规律、实验:研究平抛运动)，主要区别在于: ?人教版以“烛块实验”展开对质点在平面内的运动(运动的合成与分解)的研究，而教科版则以“小船渡河”问题与“尺笔联动”活动展开。 ?人教版将平抛运动实验作为应用性实验，而教科版则作为探究性实验。 ?人教版将斜抛运动放在平抛运动之后简单提及，而教科版则单独列为一节(选学)。 (1)第1节“曲线运动” 本节关键要解决两个问题:曲线运动的速度方向、曲线运动的条件。 对于曲线运动的速度方向，教材首先要求学生观察图片(图1-1-3 砂轮切割钢材时，火花飞溅)，让学生对曲线运动的速度方向有一个直观的认识。然后，设置了“实验探究”(图1-1-4 小球沿弯曲的纸带运动)和“理论探究”(图1-1-5 A点逐渐向B点靠近时，AB 割线的变化)。通过实验和理论分析，即可 得出结论:质点在做曲线运动时，在某一位置的速度方向就是曲线在这一点的切线方向。曲线运动是变速运动。 对于曲线运动的条件，教材设置了“实验探究”(图1-1-7 磁铁吸引钢球)。实验表明，当运动物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体就做曲线运动。 到此，本节的两个问题通过学生的活动已经解决(这一段如果学生自学，也并不存在太大的障碍)。最后的“讨论交流”实际是对学生学习曲线运动条件的“验收”。“发展空间”中的“化曲为直”提供了一种思维方法，揭示了曲线运动与直线运动的联系;“香蕉球成因探秘”则需结合流体力学的知识进行分析。两者均有一定的难度，仅供学有余力和有兴趣的学生阅读思考。 (2)第2节“运动的合成与分解” 本节内容是学生学习中的一个难点。尽管已有《必修1》模块“力的合成与分解”的基础，此处“运动的合成与分解”仍然是一个“难点”，又是一个重点。 运动的合成与分解既可以理解为牵连运动问题，也可以说是一种处理问题的方法(在后面两节中更主要的是把它作为一种方法)，它属于思维层面的问题，不可能一蹴而就，所以只简单的从物体“参与”两个运动引入运动合成与分解的概念，不必过多地强调 “运动的独立性”。事实上，“运动的独立性”并不是普适规律。 为此，教材首先设置了 “观察思考”(图1-2-1 小船渡河同时参与了两个运动)，让学生从中得出物体“参与”两个运动，给出“分运动”与“合运动”的概念。接着，设置了“活动”(图1-2-2 运动的合成实验)，让学生动手操作，寻找规律。通过观察与实验，得出运动的合成与分解遵循平行四边形定则的结论。 此后，教材安排了关于小船渡河的例题，对小船垂直渡河进行了定量计算。这一问题既与开头的“观察思考”相呼应，又是本节知识的巩固和应用。题后设置的“交流讨论”，是对渡河问题的进一步拓展。 (3)第3节“平抛运动” 平抛运动对学生来讲是很熟悉的。本节首先是对它进行“ 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 ”，通过对乘坐滑翔机投送礼物问题的“观察思考”(图1-3-1)，明确什么是平抛运动:物 体具有初速度，只受重力作用(注意:没有特殊说明一律以地球为参考系，这在《必修1》中已有约定)。这些学生可自行完成。 第二步，研究平抛运动的特点。首先，教材提出了几个问题，要求学生“讨论交流”:假如物体在空中被水平抛出后不受重力的作用，将会怎样运动,假如物体没有水平速度，松手后，物体将会怎样运动,以水平速度抛出一个物体，物体将如何运动,启发学生利用运动的分解，将平抛运动转化为熟悉的、简单的运动。这是一个思辨的过程。接着，教材设置了两个“实验探究”，其一是用平抛竖落仪比较平抛运动和自由落体运动(图1-3-3)，可得出结论:平抛运动竖直方向的分运动为自由落体运动;其二是研究平抛运动和自由落体运动的频闪照片(图1-3-4)，使学生明确平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。当然，这种分解不是唯一的。最后，教材还设置了“理论探究”，引导学生对平抛运动物体进行受力分析，理解两个分运动的特点。这部分内容应是本节教学的着力点。 第三步， 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 平抛运动的规律。在明确平抛运动特点的基础下，得出平抛运动规律(公式)是顺理成章的事，可由学生自己完成。另外，教材中只写出了合速度的大小和方向，没有写出合位移的大小和方向，这个问题可由学有余力的学生自己考虑(处理“在斜面上平抛一物体”的问题时，可能要用到)。 “学生实验:研究平抛运动”与传统实验基本一致，勿庸赘述。有关实验及仪器可参考教师教学用书第3节中的“分析拓展”。该实验需单独占用1课时。 “发展空间”中“探究排球运动中沿水平方向近网扣球的最大速度”是一个平抛运动规律的应用。值得注意的是:将排球看成质点并将排球的运动当作平抛运动处理，是对问题进行了简化。事实上，排球已不能看成质点，它的旋转作用至关重要;排球运动中空气阻力并未小到可忽略的程度(本章第1节“发展空间”中关于香蕉球的内容涉及这个问题);扣球手扣出的球往往不是水平方向而是斜向下方。如有学生有兴趣问到球被斜向扣出的问题，可告诉他选学下一节后看看能否找到解决方法。 (4)第4节“斜抛运动(选学)”(略) 2(第二章“匀速圆周运动” 《课程标准》要求:“会描述匀速圆周运动，知道向心加速度”,“能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力，分析生活和生产中的离心现象”;“关注圆周运动的规律与日常生活的联系”。 本章分为四节:第1节“圆周运动”;第2节“匀速圆周运动的向心力和向心加速度”;第3节“圆周运动的实例分析”;第4节“圆周运动与人类文明(选学)”。 与人教版相比(圆周运动、向心加速度、向心力、生活中的圆周运动)，主要区别在于: ? 人教版先讲向心加速度，再由牛顿第二定律讲向心力;而教科版则先讲向心力，再由牛顿第二定律讲向心加速度。 ? 教科版比人教版多了一节“圆周运动与人类文明(选学)”。 (1)第1节“圆周运动” 教材首先在“形形色色的圆周运动”中，让学生通过“观察思考”，观察图片、阅读文字，感受到要“描述”圆周运动离不开轴(圆心)和圆周。这是要达到的主要目的。 接下来通过“讨论交流”，定义匀速圆周运动。按必修1中对匀速直线运动的思路，定义弧长与时间的比值为线速度。这个定义是粗略的。速度是矢量，弧长与时间都是标量。能力较强的学生肯定会发现这个问题，确切的定义要用到极限思想。 需要强调的是:匀速圆周运动中的匀速的“速”实际指“速率”，因为仅是速度的大小不变，而速度的方向总在变化。 此时有些学生会认为描述匀速圆周运动的快慢已有了初步的结果，教材从图2-1-5(闹钟与手表之争)的“讨论交流”中，再引出新的矛盾，指出在两个都做圆周运动的物体如果转动一周用时间相同，仅线速度这个物理量描述它就不够用了(或者说需要新的物理量)，使角速度这个物理量适时出现，顺势提出周期这个物理量。弄清了概念，得出v、ω、T之间的关系，一般不会成问题。教材正文最后一句话“利用v =Rω就可以化解闹钟与手表秒针针尖运动快慢之争了”是开放性的语言，怎么化解，要学生自己思考说明。 “发展空间”中的“匀速圆周运动与一般曲线运动的关系”是引申到实际情形，在处理曲线运动问题时，任一小段曲线可视为某圆周的一部分，这要结合到数学中的曲率半径概念。此处不作具体要求，只为学生以后继续学习打基础。 (2)第2节“匀速圆周运动的向心力和向心加速度” 本节开始的“实验探究”是要学生“体会”物体做圆周运动需要力的作用。并体会作用力的方向及影响作用力大小的因素。接着，通过对图2-2-2(匀速圆周运动的两个实例)的“讨论交流”，得出物体做匀速圆周运动时所受合力方向始终指向圆心，从而给出向心力概念，并说明:向心力可以由弹力提供，也可以由其他性质的力提供;可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供。 为了揭示做匀速圆周运动的物体所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系，教材安排了一个“实验探究”，实验所使用的装置(J2130向心力演示仪)如图2-2-3所示。该装置巧妙地将水平方向的力转化为竖直方向的效果进行显示，能够很好地进行实验演示，可以在以下三种条件下进行探究:? 相同半径、相同转速(线速度或角速度)、不同质量;? 相同半径、相同质量、不同转速(线速度或角速度);? 相同角速度、相同质量、不同半径(线速度)。实验前应向学生交代清楚向心力大小的显示方式，应在相同质量、相同半径、相同转速的情况下让学生观察显示的力是否相同。大小皮带轮可以有三种组合方式，应先通过实验让学生观察，大皮带轮转动一周，小皮带轮转动几周，从而知道它们的转速比。 2在实验基础上，教材给出了向心力公式F,mωr和。其后的“交流讨论” (向心力的大小与半径成正比还是成反比)，目的是加深对向心力公式的理解。 最后，教材通过牛顿第二定律，由向心力公式得出了向心加速度公式，并设置了一道关于“神舟”五号飞船的例题，作为向心力公式和向心加速度公式的简单应用。 “发展空间”中的“利用速度合成求向心加速度”从另一个角度对向心加速度公式进行了推导，可供学有余力的学生参考。 (3)第3节“圆周运动的实例分析” 教材安排了三个实例:汽车过拱形桥、“旋转秋千”和火车转弯。其中，汽车过拱形桥一般不是匀速圆周运动，为使问题简化，只讨论汽车过拱形桥最高点的情况，这时提供汽车向心力的两个力在一条直线上。“旋转秋千”可简化为圆锥摆，做的是匀速圆周运动，但提供向心力的两个力不在一条直线上。火车转弯比“旋转秋千”更复杂，因为还有轮缘与轨道的挤压问题。 对于汽车过拱形桥和“旋转秋千”，教材是以设问和叙述的形式展开的。实际教学时，汽车过拱形桥问题可由学生自行完成，“旋转秋千”问题可通过师生讨论共同完成。 火车转弯的分析以“讨论交流”提出问题，并配以例题作具体分析。这里的难点有两个:一是哪些力提供火车转弯所需的向心力，二是圆心在何处,要引导学生具体分析，突破难点。在分析上述问题时，毫无疑问是把汽车、“旋转秋千”中的人(包括座椅)和火车均当作质点来处理，这一点要提醒学生。 教材把离心运动也安排在这一节，是考虑到前面的分析得出的向心力都是受一定条件限制的，实际问题中往往有另一面:提供的向心力不能满足运动的需要便会出现离心现象。 (4)第4节“圆周运动与人类文明(选学)”(略) 3(第三章“万有引力定律” 《课程标准》要求:“通过有关事实了解万有引力定律的发现过程，知道万有引力定律，认识发现万有引力定律的重要意义，体会科学定律对人类探索未知世界的作用”;“会计算人造卫星的环绕速度，知道第二宇宙速度和第三宇宙速度”。 本章分为四节:第1节“天体运动”;第2节“万有引力定律”;第3节“万有引力定律的应用”;第4节“人造卫星 宇宙速度”。 与人教版相比(行星的运动、太阳与行星的引力、万有引力定律、万有引力理论的成就、宇宙航行)，主要区别在于: ? 人教版将“太阳与行星的引力、万有引力定律”分为两节处理，而教科版则合二为一。 ? 教科版在“万有引力定律的应用”中，增加了“预言彗星回归”的内容。 (1)第1节“天体运动” 这一节用历史事实说明万有引力定律发现的前期过程，这个过程主要包括地心说、日心说、第谷和开普勒的工作。 首先安排的“讨论交流”是从总体看各种天体运动。从运动的相对性提出问题:是否有可能地球也在运动呢,如果天体和地球都在运动，它们的运动可能有什么特点呢,对这些问题的回答，托勒密的《天文学大成》说的是地球为中心的宇宙体系;哥白尼《天球运行论》说的是日心说，人类这一进步用了一千六百多 年。在此处还加了一个“小资料”，说明科学的进步有时也要付出沉重代价。地心说和日心说从参考系的观点来说似乎是一样的，有谁对谁错的问题吗,这一点教材没有明确提出，但在课后“练习与评价”的问题中反映出来。如学生有疑问，可请他们从必修1“运动的描述”一节中去找答案。 这一节最后安排的内容是开普勒行星运动定律。在此，要学生从中体会到探索客观世界需付出长期艰苦的努力，从观测中获取资料并用科学的头脑进行分析才能不断取得成功。开普勒行星运动定律的具体内容只要求学生知道就行，同时认识到开普勒行星运动定律为牛顿的天体力学理论奠定了观测基础和有力支持。 (2)第2节“万有引力定律” 这一节从圆周运动需要向心力来引入。“讨论交流”栏目设置了几个问题，表面看似乎没有什么关系，但它的目的是要使学生认识到它们之间有本质上的相同点:作用力都是万有引力(必修1中提到的四种相互作用中的一种)，使学生认识和体会到地面上物体的运动与天空中星体的运动遵守相同的规律。在此基础上，由圆周运动的向心力公式和开普勒第三定律相结合，得出天体之间相互作用力与两质量之乘积成正比，与距离平方成反比。这一大段数学推导课文写得比较详尽，目的是要学生:?将学过的知识融会贯通，进行应用;?体会这一重大科学发现是几代科学家长期探索、研究的结果，确如牛顿所言:“如果我曾经看得远一些，那是由于我站在巨人肩膀上的缘故。” 在得出万有引力定律公式后，引力常量虽然单列一小段，但仅介绍卡文迪许测量的结果和当代的数据，指出他们很相近。将“卡文迪许测定引力常量的实验”及“月—地”检验放在课后“发展空间”中，这是为了不增加难度和要求。若是对物理有兴趣和学有余力的学生，自己阅读“发展空间”中的这两段内容也很容易看懂，且会受益匪浅。应建议学生尽可能读一读。 (3)第3节“万有引力定律的应用” 万有引力定律的应用，含有两个方面的意思:?人类用万有引力定律探索客观世界;?学生用它解决一些人类已经解决但对学生来说还是未知的问题。本节主要针对自然界的天体运动部分，分三个方面:预言彗星回归;预言未知星体(冥王星、海王星的发现);计算天体质量。前两小节更详细的过程可由学生上网查询。 “计算天体质量”是要求学生掌握的，它的依据是星体做匀速圆周运动的向心力来源于它受到的圆心处的星体的引力。首先，卡文迪许说自己的实验是“称量地球的重量”，这是为什么,已知地球半径R、重力加速度g即可算出地球的质量。随后是测量太阳的质量，最终的结论是:计算的是处于运动轨道圆心处的天体的质量，但需要测量一个绕它做匀速圆周运动的星体的运动周期和运动半径。“活动”(估测地球的密度)是计算天体质量的引申。 由于万有引力定律及其应用中均大量出现星体间的距离r，学生对此会感兴趣:到底是怎么测量的,在“发展空间”(估测太阳的密度)中介绍了一种几何方法。 可以看出，这一节对学生要求的重点内容是会用万有引力定律测算天体质量，并且明确需知道哪些物理量才能完成这个工作。 (4)第4节“人造卫星 宇宙速度” 这一节是应用万有引力定律和先进技术解决人造天体的相关问题。教材以人类提出卫星设想到第一次实现作为本节的开始。人造地球卫星绕地球做圆周运动的向心力是万有引力，关系式是解决本节问题的关键，得出这个式子对学生来 说已不陌生，是顺理成章的。课本对上式并未进一步说明，教师可适当引导学生分析:?这个速度是卫星绕地球“运转”线速度的大小——环绕速度;?卫星的环绕速度与卫星本身的一切性质无关(如它的大小、质量、形状等)，那与什么有关,?如果发射一颗人造卫星，既想要它有高度又转得快行不行,(h、v、T三项中只能人为决定一个) 由上式进一步推导，就可得出第一宇宙速度(从得出的过程可知它是人造地球卫星的最大环绕速度)。“活动”的推导，学生应 可自行完成。在这里学生容易对“发射速度越大，环绕速度越小”产生疑问，可请学生暂时放一放，等学完下一章以后看看是否能够解决。第二宇宙速度和第三宇宙速度的定义与数值均不会构成问题。需要指出的是:这里的“计算”都是理想情况。实际的卫星发射过程要复杂得多，但仍遵守牛顿运动定律和万有引力定律。 因《课程标准》中没有提到地球同步卫星，但它是航天技术中的一项重要内容，故在课后的“发展空间”中用一定的篇幅介绍它。可要求学生课后阅读。有兴趣的学生可根据和导出其距地面的高度。 4(第四章“机械能和能源” 《课程标准》要求:“举例说明功是能量变化的量度，理解功和功率，关心生活和生产中常见机械功率的大小及其意义”;“通过实验探究恒力做功与物体动能变化的关系，理解动能和动能定理，用动能定理解释生活和生产中的现象”;“理解重力势能。知道重力势能的变化与重力做功的关系”;“通过实验验证机械能守恒定律。理解机械能守恒定律，用机械能守恒定律分析生活和生产中的有关问题”;“了解自然界中存在多种形式的能量，知道能量守恒是最基本、最普遍的自然规律之一”;“通过能量守恒以及能量转化和转移的方向性，认识提高效率的重要性，了解能源与人类生存和社会发展的关系，知道可持续发展的重大意义”。 本章分为六节:第1节“功”;第2节“功率”;第3节“势能”;第4节“动能 动能定理”;第5节“机械能守恒定律”;第6节“能源的开发与利用”。 与人教版相比(追寻守恒量、功、功率、重力势能、探究弹性势能的表达式、实验:探究功与速度变化的关系、动能和动能定理、机械能守恒定律、实验:验证机械能守恒定律、能量守恒定律与能源)，主要区别在于: ? 教科版比人教版减少了“追寻守恒量”、“探究弹性势能的表达式”两节内容。 ? 人教版安排了用橡皮筋拉小车的实验“探究功与速度变化的关系”，为介绍动能定理做准备;而教科版则在“动能和动能定理”中安排了“活动”采用打点计时器“研究合外力做功和动能变化的关系”，得出动能定理。 (1)第1节“功” 本节开始的情景是3张图片(图4-1-1)，可通过“观察思考”提出问题，要求学生回答。这里设定的前提是:?学生知道力做功的问题;?学生知道能量转化。功和能量转化这两个概念在初中都已初步建立，不再重新严格定义。从“观察思考”中得出:有力对物体做功，物体的能量就发生变化。但“功是能量转化的量度”是不能仅由这几个图片分析就能得出的，“大量实验事实表明”这句话就至关重要了。第二步是如何计算功、如何量度能量的转化。教材安排一个“活动”，讨论力和位移成夹角情况下的做功，要求学生用以前学过的知识(初中物理中功的计算和必修1中力的分解)，通过自己的努力来回答“活动”中的问题。这一步学生大都可以完成，在这里教师要提示学生:这里计算的是“力”的 功，图中的物体受不受摩擦力不清楚，但并不影响恒力F的功的计算。由此得出恒力做功的计算式。 “功的正负 合力的功”这一段先由恒力做功的计算式出发，说明功有正功与负功之分;接着安排了一个“活动”，要学生分析一个具体实例，从中体会力做正、负功的条件及正功、负功的物理意义，体会合力的功与各分力的功之间的关系。 (2)第2节“功率” 生产、生活中经常遇到机械、电器的功率问题。起重机是在建筑工地和码头常见的机械，其搬运货物有质量不同和快慢不同——从此引入表示做功快慢的物理量:功率。教材这一段相当于对初中物理内容的复习。紧接着的“讨论交流”(为什么快步上楼时人会气喘吁吁，而慢步上楼却不会,老年人上楼为什么比年轻人上楼要慢些,)可以引起学生的极大兴趣。对于其中提出问题的回答要分析:第一个问题是对同一个做功的物体(此处是人)两种不同做功情况的比较;第二个问题是对两个不同做功物体的比较。从物理学的角度来说，人做功与机械做功都是力在做功。 “功率的含义”最后一段叙述给出了三种功率:额定功率、实际运行功率以及输出功率。要使学生理解它们的关系。 “功率、力和速度之间的关系”是让学生对功率的讨论、理解达到一个更高的层次。得出公式P=Fv并不太困难，由此要进一步理解平均功率和瞬时功率。至此，共出现了5个“××功率”。对这一段中的“讨论交流”问题要进行互动，要提示学生用规范的语言，用前面的5个“××功率”来说明，以加深学生对它们的理解及用以解决实际问题的能力。最后的例题学生可自学。 “发展空间”中估测“引体向上”的平均功率是个有趣的小“实验”，引体向上的快慢反映了人体的输出功率，可让学生进行实际测量估算。 (3)第3节“势能” 由于“能”的准确定义较为困难(尤其是后面学生还要在选修系列中学习热力学第二定律，显然以“做功的本领”来定义就很不准确和不够科学)，课本回避了“能”的定义，而直接说“势能”(把“能”视为已知)。 对于重力势能，其粗浅定义在初中物理已有。“讨论交流”必须要做好，由对图4-1-4(两种方式下楼)的讨论就可以回答第一个问题(重力对你做的功是 否相等)。第二个问题(重力做功跟物体运动的路径是否有关)具有概括性，仅由个案不能说明，接着是进一步讨论比较三种不同路径重力的功:?物体沿倾斜直线运动;?物体沿竖直线和水平线运动;?物体沿曲线运动(提示学生采用“微分法”)。最终，用“功是能量的转化”来理解W= mgh?mgh，得出重力势能G12 的表达式E= mgh。 p 关于“重力对物体做功，物体的重力势能会发生变化吗,怎样变化,”的“交流讨论”，目的是让学生得出“重力做功与重力势能变化的关系”。 “弹性势能”的内容《课程标准》没有具体要求，但为了使以后学习选修3系列的学生在知识上得以衔接，加了这一小节，仅作定性介绍。 “势能是系统所共有的”是要给学生一个初步认识，对后续的学习有用。 (4)第4节“动能 动能定理” 关于“动能”，教材开头出示了“与动能有关的现象”的图片(图4-4-1)，希望学生通过它们以及日常生活经验明确:物体有速度才有动能。这里，动能的相对性暂不作要求，如有学生从中得出它的相对性当然更好。此后，推导可由教师提示学生自己进行。关键是要用“功是能量的转化”来理解该式，从而得出动能的表达式。 关于“动能定理”，教材将之分为三个部分展开:?将合力做功与动能变化的关系式转化为动能定理表达式W = ΔE;?活动:研究合外力做与动能变化k 的关系(仅要求处理数据)，由数据得出与动能定理表达式相同的结果(课文中处处强调合外力的功，要提示学生注意:动能定理表达式中的W与功的计算式中的W含义不同);动能定理的应用，一是定性认识，二是定量解决一些问题。 “发展空间”中的“估测手上抛石块所做的功”是一个简单易行且有趣的实验，可让学生做一做。 (5)第5节“机械能守恒定律” 这个问题在初中也有初步涉及。课文一开始由两张图片引入，“观察思考”提出要思考的问题:分析动能和势能的转化。两图的共同点是:动能转化为势能，势能再转化为动能(这是希望学生得出的定性感受);再进一步“实验探究”其中的定量关系。 图4-5-2(用螺母做成的摆)与图4-5-1(a)(小孩荡秋千)本质相同，但学生能从图4-5-2所示实验中得出螺母每次摆到同一边的高度相同，可知螺母每 次到同一位置时势能相同。这里留给学生思考的问题是很多的，比如:每次在最低点的动能相同吗,学生可以由前一节动能定理得出结论。 接下来的“理论探究”，是通过一个具体问题(抛体运动)的分析，得出在只有重力做功的情况下机械能守恒的关系。 机械能守恒定律的叙述和表达式不要求学生得出，应直接给出。 对于“机械能守恒定律的应用”，教材安排了一个“活动”和一道例题。“活动”安排的是将小球从距斜轨底面h 高处释放，使其沿竖直的圆形轨道内侧运动，讨论能通过圆形轨道最高点的条件，需结合圆周运动的规律和机械能守恒定律加以研究。这个装置一般学校都有，可边演示边讨论。例题涉及轻轨站台设有小坡的讨论，是机械能守恒定律在实际问题中的应用。利用客观规律节约能源，有重大的现实意义。 这一节的最后安排了一个学生实验“验证机械能守恒定律”，简要给出了实验原理和实验过程，要求对实验误差来源进行“讨论交流”。教材对实验装置已略作改进，以增加其稳定性。这一实验属于传统实验，不再赘述。实际教学中，该实验应单独占用1课时。 (6)第6节“能源的开发与利用” 本节内容分“能量守恒定律”、“能源的利用”和“新能源的开发”三部分。 “能量守恒定律”中的“讨论交流”(对投掷标枪三个阶段的分析)，把能量转化在更大范围内、更高层面上展开。能量守恒定律是诸多前人探索的成果，是19世纪在自然科学领域的三大发现之一。由于它的确定，才彻底宣告了永动机(严格来说是第一类永动机)的不可能。这一部分内容教师简要介绍后可让学生上网查询资料，自学完成。 “能源的利用”和“新能源的开发”涉及当前社会热点问题:社会发展，能源开发，环境保护，可持续发展。总之，是与人类生产、生活密切相关的话题。要强调人与自然和谐发展的现代意识，强调科学发展观，提高学生的社会责任感。 可采用多种形式上好这一节课，如讨论、讲座、自学等。 5(第五章“经典力学的成就与局限性” 《课程标准》要求:“初步了解经典时空观与相对论时空观，知道相对论对人类认识世界的影响”;“初步了解微观世界中的量子化现象，知道宏观物体和 微观粒子的能量变化特点，体会量子论的建立深化了人类对于物质世界的认识”;“通过实例了解经典力学的发展历程与伟大成就，体会经典力学创立的价值与意义，认识经典力学的适用范围和局限性”;“体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用。举例说明物理学的进展对于自然科学的促进作用”。 本章分为三节:第1节“经典力学的成就与局限性”;第2节“了解相对论(选学)”;第3节“初识量子论(选学)”。 与人教版相比(经典力学的局限性)，主要区别在于: ? 人教版将“经典力学的局限性”附于“万有引力与航天”一章内，作为该章的最后一节;而教科版则将“经典力学的成就与局限性”单独列为一章。 ? 人教版对相对论和量子论讲得较为简略，但为必学内容;而教科版对相对论和量子论讲得较为详细，但为选学内容。 (1)第1节“经典力学的成就与局限性” 本章的章前语是“典力学与相对论、量子力学的本质区别。经典力学认为空间和时间是绝对的;相对论则认为时间、空间与运动和物质有关，是相对的。经典力学认为客观世界都是确定的，不论是过去还是未来;但量子论认为，在微观世界不确定关系(或曰“测不准原理”)在起重大作用。经典力学的局限也由此产生，但它还是工业革命以来的多种技术领域的基础理论。由此本节分为了三部分:经典力学的成就;经典力学的局限性;经典力学的适用范围。 (2)第2节“了解相对论(选学)”(略) (3)第3节“初识量子论(选学)”(略)