1、教科版高中物理必修2編寫說明與教材分析徐漢屏 王永生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)對教材進行分析，希望對實際教學有所幫助。一、整體結(jié)構(gòu)課程標準指出：在必修2模塊中，“學生將通過機械能、曲線運動的規(guī)律和萬有引力等內(nèi)容的學習，進一步了解物理學的核心內(nèi)容，體會高中物理課的特點和學習方法，為以后進一步學習打好基礎(chǔ)，為后續(xù)模塊的選擇做準備?！睘榇?，教科版必修2將該模塊的教學內(nèi)容分為以下五章來展開：第一章“拋體運動”；第二章“勻速圓周運動”；第三章“萬有引力定律”；第四章“機械能和能源”；第五章“經(jīng)典力學的成就與局限性”。作出上述安排，主要是出于以下考慮：1將“拋體運動”、“圓周

2、運動”與“萬有引力”前移，有利于體現(xiàn)教材的邏輯聯(lián)系。對照課程標準必修2的內(nèi)容安排：一、“機械能和能源”；二、“拋體運動與圓周運動”；三、“經(jīng)典力學的成功與局限性”（含“萬有引力”）。教科版必修2是將“拋體運動”、“圓周運動”與“萬有引力”放在了“機械能和能源”之前。必修1模塊主要是兩塊內(nèi)容：運動的描述、相互作用與運動規(guī)律，研究的內(nèi)容主要是質(zhì)點運動的基本規(guī)律以及力與物質(zhì)運動的關(guān)系。從學生思維發(fā)展的角度和知識內(nèi)在的邏輯聯(lián)系來看，中間插入能量再回到曲線運動，顯得比較生硬，而且學生在必修1中剛剛學習了力的分解與合成，這方面的基礎(chǔ)有利于理解拋體運動中的運動合成與分解。而萬有引力定律也涉及了力與運動的問題

3、，又與曲線運動相關(guān)。學完了運動，對各種不同運動中速度的理解，又將豐富和深化對機械能的理解。2將“經(jīng)典力學的成就與局限性”后移，有利于教學內(nèi)容的總結(jié)拓展。對照人教版必修2：第五章“曲線運動”；第六章“萬有引力與航天”（含“經(jīng)典力學的局限性”）；第七章“機械能及其守恒定律”。教科版必修2是將“經(jīng)典力學的成就與局限性”單獨列為一章，而且放在了教材的最后。最后以“經(jīng)典力學的成就與局限性”作為高中物理必修1和必修2模塊全部內(nèi)容的一個總結(jié)，也是對力學內(nèi)容學習的一個總結(jié)，可以讓學生站在更高的角度來審視經(jīng)典力學?！傲私庀鄬φ摗迸c“初識量子論”兩節(jié)選學內(nèi)容的安排，拓展了學生的視野。二、教材特色教科版必修2教材的

4、編寫，力爭體現(xiàn)以下特色：1重視情景創(chuàng)設(shè)物理教學要緊密聯(lián)系學生的生活實際，從學生的生活經(jīng)驗和已有知識出發(fā)，創(chuàng)設(shè)生動有趣的情景，引導學生開展觀察、操作、猜想、推理、交流等活動，使學生通過學習活動，掌握基本的物理知識和技能，學會從物理的角度去觀察事物、思考問題，激發(fā)對物理的學習興趣以及學好物理的愿望。為使學生較容易地進入狀態(tài)，也便于教師解決備課時經(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：“曲線運動”圖1-1-2形形色色的曲線運動；“圓周運動”圖2-1-1圓周運動是一種常見的運動、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

5、勢能、圖4-3-2高處的石頭具有重力勢能、圖4-3-3被攔在高處的水具有重力勢能；“動能 動能定理”圖4-4-1與動能有關(guān)的現(xiàn)象；“機械能守恒定律”圖4-5-2研究動能和勢能的轉(zhuǎn)化等。（2）以問題創(chuàng)設(shè)情景例如：“運動的合成與分解”對渡河問題的思考；“平拋運動”對滑翔機投送禮物的討論；“功”對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”對運動員投擲標槍過程中做功及能量轉(zhuǎn)化的討論等。（3）以活動創(chuàng)設(shè)情境例如：“勻速圓周運動的向心力和向心加速度” 感受向心力等。（4）以導言創(chuàng)設(shè)情境例如：“圓周運動與人類文明”的導言；“天體運動”的導言；“萬有引力定律”的導言；“萬有引力定律的應(yīng)用”的導言

6、；“人造衛(wèi)星宇宙速度”的導言；“功率”的導言；“經(jīng)典力學的成就與局限性”的導言等。2突出科學探究“學習科學探究方法，發(fā)展自主學習能力，養(yǎng)成良好的思維習慣，能運用物理知識和科學探究方法解決一些問題?！边@是課程標準規(guī)定的一項課程總目標。教科版必修2教材突出科學研究，旨在將學習重心從過分強調(diào)知識的傳承和積累向知識的探究過程轉(zhuǎn)化，從學生被動接受知識向主動獲取知識轉(zhuǎn)化，使學生在學習物理知識技能的同時，經(jīng)歷科學探究過程，學習科學方法，從而培養(yǎng)學生的科學探究能力、實事求是的科學態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神。為使學生能經(jīng)歷探究過程，發(fā)揮主觀能動性，積極參與，課文中設(shè)置了“實驗探究”和“理論探究” 欄目。（1）實驗

7、探究課程標準所說的科學探究包括“提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃與設(shè)計實驗、實驗與收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作”七個要素這類探究活動以科學實驗為主要形式，我們稱之為“實驗探究”。教材設(shè)置的“實驗探究”有：研究曲線運動的速度方向、研究曲線運動的條件、比較平拋運動和自由落體運動、研究斜拋運動、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、研究動能和勢能的轉(zhuǎn)化。教材還設(shè)置了如下“學生實驗”：研究平拋運動、驗證機械能守恒定律。另外，教材設(shè)置的“活動”欄目中，也有不少實驗探究內(nèi)容。如：運動的合成實驗、感受向心力、研究合外力做功和動能變化的關(guān)系等。（2）理論探究除實驗探究外，也有不少探究活

8、動則是屬于純理論性的探究，通常包括“提出問題、猜想與假設(shè)、思考與討論、推理與論證、檢驗與評估、應(yīng)用與實踐、交流與合作”七個要素，我們稱之為“理論探究”。教材設(shè)置的“理論探究”有：曲線運動的速度方向、平拋運動的分解、拋體運動中物體的機械能轉(zhuǎn)化。另外，教材設(shè)置的“活動”、“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、研究重力做功與路徑是否有關(guān)的交流討論、對小船渡河同時參與了兩個運動的觀察與思考等。3注重聯(lián)系實際“關(guān)注科學技術(shù)的主要成就和發(fā)展趨勢以及物理學對經(jīng)濟、社會發(fā)展的影響”；“能嘗試運用有關(guān)的物理知識和技能解釋一些自然現(xiàn)象和生活中的問題”；“嘗試運

9、用物理原理和研究方法解決一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實際問題”；“有將物理知識應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實踐的意識，勇于探究與日常生活有關(guān)的物理學問題”。這些，都是課程標準中規(guī)定的課程具體目標。教科版必修2無論在教學內(nèi)容、習題選編與課外拓展中，都對生活、生產(chǎn)及科研方面的實際問題給予了較多的關(guān)注。（1）教學內(nèi)容教科版必修2在教學內(nèi)容的設(shè)置上，緊密聯(lián)系實際問題，作為引入課題的情景、研究問題的載體和物理知識的應(yīng)用。 引入課題的情景。例如：以形形色色的曲線運動實例引入“曲線運動”；以常見的圓周運動實例引入“圓周運動”；以“鬧鐘與手表之爭”這一實際問題引入角速度概念；以“驚濤拍岸”、“龍卷風”等自然現(xiàn)象引入動能概念等。

10、 研究問題的載體。例如：以“小船渡河”實例研究運動的合成與分解；以“運動員沿斜坡滑雪”實例研究正功、負功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”等實例為載體分析圓周運動；以“動能和勢能轉(zhuǎn)化的實例” 研究機械能守恒定律等。 物理知識的應(yīng)用。例如：以“神舟”五號飛船的繞地運動為背景，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”、“計算天體質(zhì)量”等實例講述萬有引力定律的應(yīng)用；應(yīng)用動能定理計算在高速公路上行駛的汽車最小間距；應(yīng)用機械能守恒定律討論輕軌站臺設(shè)置坡度的原因等。（2）習題選編在課后練習與章末習題的編制中，我們盡量擺脫傳統(tǒng)的“抽象思辨”式的習題編制方式

11、，盡可能多地選擇有真實物理現(xiàn)象和實際科技背景，與現(xiàn)實生活、生產(chǎn)和科學研究相聯(lián)系的問題，也注意到訓練培養(yǎng)和提高學生綜合運用已有知識分析問題的能力。 聯(lián)系生活實際。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動；第29頁第1題涉及旋轉(zhuǎn)餐廳中顧客對向心力的感受；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題要求撰寫停電對生活影響的短文；第82頁第5題、第9

12、題分別涉及“蹦極”和跳高運動等。 聯(lián)系生產(chǎn)實際。例如：第35頁第4題涉及工廠中行車的運行；第63頁第1題、第82頁第8題則均以起重機起吊貨物為背景等。 聯(lián)系科研實際。例如：第48頁第2題涉及大、小麥哲倫云間引力的計算；第51頁中的4道題分別涉及地球、太陽、海王星和月球質(zhì)量的計算；第54頁第1題涉及太空實驗室，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)鎸嵭缘恼撟C；第71頁第1題涉及我國第一顆人造衛(wèi)星“東方紅”1 號等。（3）課外拓展教科版必修2的課外拓展內(nèi)容大多安排在“發(fā)展空間”欄目，有課外閱覽、問題討論、物理在線、實驗室等子欄目，其間設(shè)置了不少實際問

13、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驗；第54頁地球同步衛(wèi)星；第80頁永動機不可能實現(xiàn)等。 問題討論。例如：第12頁探究排球運動中沿水平方向近網(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)計資料；第55頁查閱世界與我國航天技術(shù)發(fā)展的歷史和前景等。 實驗室。例如：第24頁觀察解釋自行車輪高速旋轉(zhuǎn)時的現(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其內(nèi)部彈簧

14、彈性勢能的增加量等。4滲透人文精神課程標準將“知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀”作為課程的三維目標。教科版必修2在凸顯“知識與技能、過程與方法”的同時，注意人文精神的滲透，注意“情感態(tài)度與價值觀”目標的達成，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）關(guān)注物理學的發(fā)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動；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行星運動的觀察和研究；第44頁介紹了中國古代的宇宙理論；“萬有引力定律”一節(jié)介紹了牛頓等科學家對發(fā)現(xiàn)萬有引力定律所作的貢獻，介紹了卡文迪許對引力常量的測定；“萬有引力定律的應(yīng)用”一節(jié)介紹了歷史上對哈雷彗星回歸的預(yù)

15、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幻想和全球引力效應(yīng)的論文中，率先提出了制造人造地球衛(wèi)星的設(shè)想等。這對于學生確立科學的唯物史觀，學習科學家百折不撓的探究精神與實事求是的科學態(tài)度，都將起到很好的激勵作用。（2）關(guān)注物理學對經(jīng)濟、社會發(fā)展的貢獻例如，我們在第二章“勻速圓周運動”中專門安排了一節(jié)選學內(nèi)容“圓周運動與人類文明”。這一節(jié)是站在人類社會發(fā)展的角度來觀察、認識圓周運動，這是課程標準要求的STS的很好體現(xiàn)，體現(xiàn)了科學發(fā)展的人文與社會價值。這部分內(nèi)容與高考還看不出有什么直接關(guān)系，但對學生了解人類文明史、物理與人類文明的關(guān)系以及學習從

16、多角度觀察思考問題是很有益處的。（3）關(guān)注國內(nèi)、外科技發(fā)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，當時的蘇聯(lián)將第一顆人造衛(wèi)星送入環(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)幾個能獨立發(fā)射地球同步衛(wèi)星的國家之一；介紹了中國國家航天計劃；要求通過互聯(lián)網(wǎng)了解經(jīng)典力學對航天技術(shù)發(fā)展的貢獻，收集關(guān)于世界與我國航天技術(shù)發(fā)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計劃的資料。這對學生增強振興中華的使命感與責任感，增強將科學服務(wù)于人類的意識，會有較大的幫助。（4）關(guān)注與物理

17、學相關(guān)的熱點問題例如：“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進極大地提高了勞動生產(chǎn)率，促進了人類社會的發(fā)展。同時，又進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。這部分內(nèi)容涉及能源、環(huán)保等社會熱點問題，有助于學生提高社會責任感，確立科學發(fā)展觀，增強人與自然和諧發(fā)展的現(xiàn)代意識。5方便自主學習在編寫過程中，我們注意到，教材應(yīng)該在符合課程標準的前提下盡量方便學生自主學習，而且不脫離當前實際（高考）。所謂方便學生自主學習，就是指學生在沒有教師指導的情況下通過自學也基本能達到要求。如果能達到這一點，學生自主學習方

18、便，教師教起來也就不會困難。為此，我們在以下方面進行了嘗試：（1）教材呈現(xiàn)形式靈活在教材的正文部分，我們設(shè)置了“實驗探究”、“理論探究”、“觀察思考”、“討論交流”、“活動”等欄目，各欄目有不同的要求，它們相輔相成，對學生的自主學習發(fā)揮了不同作用：“實驗探究”是要學生動手實驗，探究實驗現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律?！袄碚撎骄俊笔且獙W生基于一定情境，動腦思考，從理論層面上分析推導，得出科學結(jié)論?！坝懻摻涣鳌薄ⅰ盎顒印笔且獙W生之間、師生之間互動，既有動手也有動腦。其中，各個“活動”要求不盡相同。例如：第33頁的“活動”（圖2-3-9小小甩干機）僅要求做，第50頁的“活動”（如何估測地球的平均密度）僅要求回答

19、問題；第73頁的“活動”（圖4-5-4小球從斜軌上滾下）則要求又做又答。（2）課文旁注畫龍點睛在編寫中，我們在課文旁側(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“小詞典”給出了自然觀的解釋“自然觀指的是對自然界的總體看法”。 點睛之筆。如第20頁“事實上轉(zhuǎn)動物體上的每一點都在繞軸心做圓周運動”；第47頁“你能認出真理，因為它既美又簡單費曼（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“一個成功的理論不僅要能解釋已知的事實，更重要的是能預(yù)言未知的現(xiàn)象”；第85頁“任何

20、理論都有一定的適用范圍。超出這個范圍，隨著科學技術(shù)及人類認識的發(fā)展，必將有新理論出現(xiàn)”等。 對正文的補充說明。如第61頁“機器工作時，外界對機器做功的功率叫輸入功率，機器對外界做功的功率叫輸出功率。機器的機械效率”；第63頁“若力F的方向與速度v的方向夾角為，則功率、力和速度的關(guān)系式為P=Fvcos”；第74頁“運用機械能守恒定律解題時，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動的性質(zhì)，這正是運用機械能守恒定律解題的優(yōu)越性”；第78頁“與非再生能源相對的是再生能源，再生能源消耗一些后，能在較短的時間內(nèi)再產(chǎn)生，再出現(xiàn)，得到不斷的補充”等。 啟發(fā)式的提問。如第3頁“要改變速度方向，力

21、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)彎時要限定車速，既不能過大也不能過小”；第73頁“你知道站臺做成這樣一個小坡有什么好處嗎”等。（3）課后作業(yè)分層要求教材在每一節(jié)后還安排有“練習與評價”、“發(fā)展空間”欄目，體現(xiàn)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、動手實驗、資料搜索、社會實踐等。如“機械能守恒定律”一節(jié)，安排了動手實驗“粗測壓筆的小帽時其內(nèi)部彈簧彈性勢能的增加量”。又如“經(jīng)典力學的成就與局限性”一節(jié)，安排了課外閱覽“牛頓的科學思想和科學方法”；資料搜索（物理在線

22、）“查閱相關(guān)資料，了解中國古代的力學成就及這些成就取得的年代，與西方同時代的情況做一比較在比較中你得到什么結(jié)論”；社會實踐（走向社會）“在我們的日常生活中和其他我們所知道的范圍內(nèi)，經(jīng)典力學有哪些應(yīng)用”三類作業(yè)。“練習與評價”中的問題屬于基本要求，可供全體學生使用；“發(fā)展空間”中的問題則屬于較高要求，僅供有余力有興趣的學生選用。（4）章末復習及時到位為了幫助學生建立良好的學習習慣，教材每一章后都安排有“本章小結(jié)”，并配以章末“習題”，便于學生在每章學習結(jié)束后及時進行反思與總結(jié)。三、修訂說明為配合這次教科版高中物理教材在江蘇部分地區(qū)試用，省教研室和省科技出版社組織人員專門對教材進行了認真負責的審閱

23、與修訂。我們的修訂原則是：貼近課程標準，保留原有特色，有利實際教學。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格與教學內(nèi)容，我們不希望教材的變更對教學造成太大的沖擊。這次修訂的內(nèi)容主要有：1降低了部分章節(jié)的教學要求（1）將部分章節(jié)的內(nèi)容由必修改為了選修例如：將“斜拋運動”、“了解相對論”和“初識量子論”由必學改為選學。教材對這三部分內(nèi)容的介紹都較詳實，不宜要求全體學生掌握。改為選學后，若不作專題講解，則可在講平拋運動時適當拓展，介紹斜拋運動的分解方法，但不要求定量計算；至于相對論和量子論，可結(jié)合經(jīng)典力學的局限性作簡單介紹。（2）將正文中的部分內(nèi)容移至了“發(fā)展空間

24、”例如：將“平拋運動”一節(jié)正文中的“探究排球近網(wǎng)扣球的最大速度”、“圓周運動”（原為“描述圓周運動”）正文中的“勻速圓周運動與一般曲線運動的關(guān)系”分別移至了該節(jié)的“發(fā)展空間”。2對部分教學內(nèi)容作了適當調(diào)整（1）調(diào)整了部分知識的呈現(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心力公式。修訂后，在提出向心力概念的基礎(chǔ)上，用J2130向心力演示儀對“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”進行實驗探究，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，也更符合學生的認知規(guī)律。在“動能、勢能和動能定理”的處理上，原教材將“動

25、能、勢能”歸為一節(jié)，然后講“動能定理”，先概念，后規(guī)律。但“動能”和“動能定理”是密切聯(lián)系在一起的，中間插個“勢能”，總令人有割裂之感。為此，修訂時將“勢能”單列一節(jié)，而將“動能”和“動能定理”合為一節(jié)?！澳芰渴睾愣伞痹皆凇皺C械能守恒定律”一節(jié)內(nèi)，這次修訂時在“機械能守恒定律”一節(jié)中增加了“學生實驗：驗證機械能守恒定律”，為避免這一節(jié)內(nèi)容過于龐大，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)?！叭f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)整了部分章節(jié)的教學內(nèi)容例如：“運動的合成與分解”一節(jié)中的“活動”，由對小船渡河

26、的討論改為“運動的合成實驗”。該實驗是在一張白紙上，讓鉛筆筆尖靠著直尺沿橫向移動，同時讓直尺沿縱向移動，觀察筆尖描出的軌跡。這樣的“活動”較為直觀。在講圓周運動的向心力時，不再用繩系玩具賽車和螺母研究向心力的活動，代之以用J2130向心力演示儀進行研究。因為“繩系玩具賽車實驗”不好控制，“螺母實驗”則與前面的“感受向心力”活動重復。“圓周運動的實例分析”（原“勻速圓周運動的實例分析”）一節(jié)，原分為“自行車轉(zhuǎn)彎做圓周運動的分析、汽車和火車轉(zhuǎn)彎做圓周運動的分析、離心運動”，現(xiàn)改為“汽車過拱形橋、旋轉(zhuǎn)秋千、火車轉(zhuǎn)彎、離心運動”。這是因為，“自行車轉(zhuǎn)彎”問題的受力分析難度較大（這里面有個“進動”問題）

27、，“汽車過拱形橋”在最高點向心力由一直線上的力提供，難度相對較??；“旋轉(zhuǎn)秋千”可結(jié)合圓錐擺，學生也感興趣?！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“發(fā)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增刪了部分文字、圖片和習題（1）增刪文字例如：“運動的合成與分解”一節(jié)原有“發(fā)展空間”討論自行車氣門芯的運動，該問題旨在說明運動合成與分解中兩個分運動并不一定都是互相垂直的，但難度較大，與后續(xù)知識“平拋運動”的分解也無聯(lián)系，故予以刪除?！捌綊佭\動”一節(jié)的“發(fā)展空間”原有“用碎紙片估測出原子彈爆炸威力的科學家”（介紹費米實驗），但在沖擊波的影響下碎

28、紙片很難說做的是平拋運動，故予以刪除。在“圓周運動”一節(jié)刪去了對線速度方向的“實驗探究”，這是因為圓周運動的線速度方向完全可由曲線運動的速度方向直接得出，沒有再次探究的必要。在“機械能守恒定律”一節(jié)增加了“學生實驗：驗證機械能守恒定律”，因為課程標準有這方面的要求。（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，改成了文字敘述。因為在高中教材中使用卡通畫來呈現(xiàn)討論交流的內(nèi)容，可能已不適合學生的年齡特點?！扒€運動”一節(jié)“曲線運動的條件”中關(guān)于速滑運動員的圖片刪除，因為圖中速滑運動員做彎道滑跑時手撐地面，受力分析較復雜?！斑\動的合成與分解”一節(jié)將“機械地震儀示意圖”刪除，

29、因為該圖可能在講振動圖象時出現(xiàn)更合適。在“人造衛(wèi)星 宇宙飛船”一節(jié)增加了“中國國家航天計劃示意圖”，目的是引導學生關(guān)心祖國的科技發(fā)展，熱愛祖國，熱愛科學。（3）增刪習題刪去了一些難度較大的習題或重復的習題，如原第一章“習題”的第2題（涉及有風時飛機的飛行，難度較大）、原第三章“萬有引力定律的應(yīng)用”“練習與評價”的第5題（要求回答發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的幾個階段，與章末“習題”重復）。增加了部分習題，這主要是在章節(jié)調(diào)整后為彌補部分練習題量不足而設(shè)置，如“勢能”一節(jié)的第3題；有的則是為加強重點內(nèi)容而設(shè)置，如“機械能守恒定律”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

30、教材做一簡要分析。1第一章“拋體運動”課程標準要求：“會用運動合成和分解的方法分析拋體運動”；“關(guān)注拋體運動的規(guī)律與日常生活的聯(lián)系”。本章分為四節(jié)：第1節(jié)“曲線運動”；第2節(jié)“運動的合成與分解”；第3節(jié)“平拋運動”；第4節(jié)“斜拋運動（選學）”。與人教版相比（曲線運動、質(zhì)點在平面內(nèi)的運動、拋體運動的規(guī)律、實驗：研究平拋運動），主要區(qū)別在于：人教版以“燭塊實驗”展開對質(zhì)點在平面內(nèi)的運動（運動的合成與分解）的研究，而教科版則以“小船渡河”問題與“尺筆聯(lián)動”活動展開。人教版將平拋運動實驗作為應(yīng)用性實驗，而教科版則作為探究性實驗。人教版將斜拋運動放在平拋運動之后簡單提及，而教科版則單獨列為一節(jié)（選學）。

31、（1）第1節(jié)“曲線運動”本節(jié)關(guān)鍵要解決兩個問題：曲線運動的速度方向、曲線運動的條件。對于曲線運動的速度方向，教材首先要求學生觀察圖片（圖1-1-3 砂輪切割鋼材時，火花飛濺），讓學生對曲線運動的速度方向有一個直觀的認識。然后，設(shè)置了“實驗探究”（圖1-1-4 小球沿彎曲的紙帶運動）和“理論探究”（圖1-1-5 A點逐漸向B點靠近時，AB 割線的變化）。通過實驗和理論分析，即可得出結(jié)論：質(zhì)點在做曲線運動時，在某一位置的速度方向就是曲線在這一點的切線方向。曲線運動是變速運動。對于曲線運動的條件，教材設(shè)置了“實驗探究”（圖1-1-7 磁鐵吸引鋼球）。實驗表明，當運動物體所受合外力的方向跟它的速度方向

32、不在同一直線上時，物體就做曲線運動。到此，本節(jié)的兩個問題通過學生的活動已經(jīng)解決（這一段如果學生自學，也并不存在太大的障礙）。最后的“討論交流”實際是對學生學習曲線運動條件的“驗收”?！鞍l(fā)展空間”中的“化曲為直”提供了一種思維方法，揭示了曲線運動與直線運動的聯(lián)系；“香蕉球成因探秘”則需結(jié)合流體力學的知識進行分析。兩者均有一定的難度，僅供學有余力和有興趣的學生閱讀思考。（2）第2節(jié)“運動的合成與分解”本節(jié)內(nèi)容是學生學習中的一個難點。盡管已有必修1模塊“力的合成與分解”的基礎(chǔ)，此處“運動的合成與分解”仍然是一個“難點”，又是一個重點。運動的合成與分解既可以理解為牽連運動問題，也可以說是一種處理問題的

33、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”兩個運動引入運動合成與分解的概念，不必過多地強調(diào) “運動的獨立性”。事實上，“運動的獨立性”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小船渡河同時參與了兩個運動），讓學生從中得出物體“參與”兩個運動，給出“分運動”與“合運動”的概念。接著，設(shè)置了“活動”（圖1-2-2 運動的合成實驗），讓學生動手操作，尋找規(guī)律。通過觀察與實驗，得出運動的合成與分解遵循平行四邊形定則的結(jié)論。此后，教材安排了關(guān)于小船渡河的例題，對小船垂直渡河進行了定量計算。這一問題既與開頭的“觀察

34、思考”相呼應(yīng)，又是本節(jié)知識的鞏固和應(yīng)用。題后設(shè)置的“交流討論”，是對渡河問題的進一步拓展。（3）第3節(jié)“平拋運動”平拋運動對學生來講是很熟悉的。本節(jié)首先是對它進行“規(guī)范”，通過對乘坐滑翔機投送禮物問題的“觀察思考”（圖1-3-1），明確什么是平拋運動：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為參考系，這在必修1中已有約定）。這些學生可自行完成。第二步，研究平拋運動的特點。首先，教材提出了幾個問題，要求學生“討論交流”：假如物體在空中被水平拋出后不受重力的作用，將會怎樣運動？假如物體沒有水平速度，松手后，物體將會怎樣運動？以水平速度拋出一個物體，物體將如何運動？啟發(fā)學生利用運動

35、的分解，將平拋運動轉(zhuǎn)化為熟悉的、簡單的運動。這是一個思辨的過程。接著，教材設(shè)置了兩個“實驗探究”，其一是用平拋豎落儀比較平拋運動和自由落體運動（圖1-3-3），可得出結(jié)論：平拋運動豎直方向的分運動為自由落體運動；其二是研究平拋運動和自由落體運動的頻閃照片（圖1-3-4），使學生明確平拋運動可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動。當然，這種分解不是唯一的。最后，教材還設(shè)置了“理論探究”，引導學生對平拋運動物體進行受力分析，理解兩個分運動的特點。這部分內(nèi)容應(yīng)是本節(jié)教學的著力點。第三步，總結(jié)平拋運動的規(guī)律。在明確平拋運動特點的基礎(chǔ)下，得出平拋運動規(guī)律（公式）是順理成章的事，可由學生自

36、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，這個問題可由學有余力的學生自己考慮（處理“在斜面上平拋一物體”的問題時，可能要用到）?！皩W生實驗：研究平拋運動”與傳統(tǒng)實驗基本一致，勿庸贅述。有關(guān)實驗及儀器可參考教師教學用書第3節(jié)中的“分析拓展”。該實驗需單獨占用1課時。“發(fā)展空間”中“探究排球運動中沿水平方向近網(wǎng)扣球的最大速度”是一個平拋運動規(guī)律的應(yīng)用。值得注意的是：將排球看成質(zhì)點并將排球的運動當作平拋運動處理，是對問題進行了簡化。事實上，排球已不能看成質(zhì)點，它的旋轉(zhuǎn)作用至關(guān)重要；排球運動中空氣阻力并未小到可忽略的程度（本章第1節(jié)“發(fā)展空間”中關(guān)于香蕉球的內(nèi)容涉及這

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

38、講向心加速度，再由牛頓第二定律講向心力；而教科版則先講向心力，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)“圓周運動與人類文明（選學）”。（1）第1節(jié)“圓周運動”教材首先在“形形色色的圓周運動”中，讓學生通過“觀察思考”，觀察圖片、閱讀文字，感受到要“描述”圓周運動離不開軸（圓心）和圓周。這是要達到的主要目的。接下來通過“討論交流”，定義勻速圓周運動。按必修1中對勻速直線運動的思路，定義弧長與時間的比值為線速度。這個定義是粗略的。速度是矢量，弧長與時間都是標量。能力較強的學生肯定會發(fā)現(xiàn)這個問題，確切的定義要用到極限思想。 需要強調(diào)的是：勻速圓周運動中的勻速的“速”實際指“速率”，因為

39、僅是速度的大小不變，而速度的方向總在變化。此時有些學生會認為描述勻速圓周運動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，指出在兩個都做圓周運動的物體如果轉(zhuǎn)動一周用時間相同，僅線速度這個物理量描述它就不夠用了（或者說需要新的物理量），使角速度這個物理量適時出現(xiàn)，順勢提出周期這個物理量。弄清了概念，得出v、T之間的關(guān)系，一般不會成問題。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動快慢之爭了”是開放性的語言，怎么化解，要學生自己思考說明?！鞍l(fā)展空間”中的“勻速圓周運動與一般曲線運動的關(guān)系”是引申到實際情形，在處理曲線運動問題時，任

40、一小段曲線可視為某圓周的一部分，這要結(jié)合到數(shù)學中的曲率半徑概念。此處不作具體要求，只為學生以后繼續(xù)學習打基礎(chǔ)。（2）第2節(jié)“勻速圓周運動的向心力和向心加速度”本節(jié)開始的“實驗探究”是要學生“體會”物體做圓周運動需要力的作用。并體會作用力的方向及影響作用力大小的因素。接著，通過對圖2-2-2（勻速圓周運動的兩個實例）的“討論交流”，得出物體做勻速圓周運動時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；可以由一個力提供，也可以由幾個力的合力提供。為了揭示做勻速圓周運動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“實驗探

41、究”，實驗所使用的裝置（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)化為豎直方向的效果進行顯示，能夠很好地進行實驗演示，可以在以下三種條件下進行探究： 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）。實驗前應(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)先通過實驗讓學生觀察，大皮帶輪轉(zhuǎn)動一周，小皮帶輪轉(zhuǎn)動幾周，從而知道它們的轉(zhuǎn)速比。在實驗基礎(chǔ)上，教材給出了向心力公式Fm2r和。其后的“

42、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，由向心力公式得出了向心加速度公式，并設(shè)置了一道關(guān)于“神舟”五號飛船的例題，作為向心力公式和向心加速度公式的簡單應(yīng)用?！鞍l(fā)展空間”中的“利用速度合成求向心加速度”從另一個角度對向心加速度公式進行了推導，可供學有余力的學生參考。（3）第3節(jié)“圓周運動的實例分析”教材安排了三個實例：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動，為使問題簡化，只討論汽車過拱形橋最高點的情況，這時提供汽車向心力的兩個力在一條直線上?！靶D(zhuǎn)秋千”可簡化為圓錐擺，做的是勻速圓周運動，但

43、提供向心力的兩個力不在一條直線上?；疖囖D(zhuǎn)彎比“旋轉(zhuǎn)秋千”更復雜，因為還有輪緣與軌道的擠壓問題。對于汽車過拱形橋和“旋轉(zhuǎn)秋千”，教材是以設(shè)問和敘述的形式展開的。實際教學時，汽車過拱形橋問題可由學生自行完成，“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。這里的難點有兩個：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？要引導學生具體分析，突破難點。在分析上述問題時，毫無疑問是把汽車、“旋轉(zhuǎn)秋千”中的人（包括座椅）和火車均當作質(zhì)點來處理，這一點要提醒學生。教材把離心運動也安排在這一節(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，實際問

44、題中往往有另一面：提供的向心力不能滿足運動的需要便會出現(xiàn)離心現(xiàn)象。（4）第4節(jié)“圓周運動與人類文明（選學）”（略）3第三章“萬有引力定律”課程標準要求：“通過有關(guān)事實了解萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程，知道萬有引力定律，認識發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的重要意義，體會科學定律對人類探索未知世界的作用”；“會計算人造衛(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)“天體運動”；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（行星的運動、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

45、有引力定律”分為兩節(jié)處理，而教科版則合二為一。 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)“天體運動”這一節(jié)用歷史事實說明萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的前期過程，這個過程主要包括地心說、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動。從運動的相對性提出問題：是否有可能地球也在運動呢？如果天體和地球都在運動，它們的運動可能有什么特點呢？對這些問題的回答，托勒密的天文學大成說的是地球為中心的宇宙體系；哥白尼天球運行論說的是日心說，人類這一進步用了一千六百多年。在此處還加了一個“小資料”，說明科學的進步有時也要付出沉重代價。地心說和日心說從參考系的觀點

46、來說似乎是一樣的，有誰對誰錯的問題嗎？這一點教材沒有明確提出，但在課后“練習與評價”的問題中反映出來。如學生有疑問，可請他們從必修1“運動的描述”一節(jié)中去找答案。這一節(jié)最后安排的內(nèi)容是開普勒行星運動定律。在此，要學生從中體會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的頭腦進行分析才能不斷取得成功。開普勒行星運動定律的具體內(nèi)容只要求學生知道就行，同時認識到開普勒行星運動定律為牛頓的天體力學理論奠定了觀測基礎(chǔ)和有力支持。（2）第2節(jié)“萬有引力定律”這一節(jié)從圓周運動需要向心力來引入?！坝懻摻涣鳌睓谀吭O(shè)置了幾個問題，表面看似乎沒有什么關(guān)系，但它的目的是要使學生認識到它們之間有本質(zhì)上的

47、相同點：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），使學生認識和體會到地面上物體的運動與天空中星體的運動遵守相同的規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，由圓周運動的向心力公式和開普勒第三定律相結(jié)合，得出天體之間相互作用力與兩質(zhì)量之乘積成正比，與距離平方成反比。這一大段數(shù)學推導課文寫得比較詳盡，目的是要學生：將學過的知識融會貫通，進行應(yīng)用；體會這一重大科學發(fā)現(xiàn)是幾代科學家長期探索、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驗”及

48、“月地”檢驗放在課后“發(fā)展空間”中，這是為了不增加難度和要求。若是對物理有興趣和學有余力的學生，自己閱讀“發(fā)展空間”中的這兩段內(nèi)容也很容易看懂，且會受益匪淺。應(yīng)建議學生盡可能讀一讀。（3）第3節(jié)“萬有引力定律的應(yīng)用”萬有引力定律的應(yīng)用，含有兩個方面的意思：人類用萬有引力定律探索客觀世界；學生用它解決一些人類已經(jīng)解決但對學生來說還是未知的問題。本節(jié)主要針對自然界的天體運動部分，分三個方面：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)）；計算天體質(zhì)量。前兩小節(jié)更詳細的過程可由學生上網(wǎng)查詢?！坝嬎闾祗w質(zhì)量”是要求學生掌握的，它的依據(jù)是星體做勻速圓周運動的向心力來源于它受到的圓心處的星體的引力。首

49、先，卡文迪許說自己的實驗是“稱量地球的重量”，這是為什么？已知地球半徑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：計算的是處于運動軌道圓心處的天體的質(zhì)量，但需要測量一個繞它做勻速圓周運動的星體的運動周期和運動半徑?！盎顒印保ü罍y地球的密度）是計算天體質(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，學生對此會感興趣：到底是怎么測量的？在“發(fā)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)對學生要求的重點內(nèi)容是會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

50、和先進技術(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)想到第一次實現(xiàn)作為本節(jié)的開始。人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運動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，得出這個式子對學生來說已不陌生，是順理成章的。課本對上式并未進一步說明，教師可適當引導學生分析：這個速度是衛(wèi)星繞地球“運轉(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三項中只能人為決定一個） 由上式進一步推導，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）。“活動”的推導，學生應(yīng)可自行完成

51、。在這里學生容易對“發(fā)射速度越大，環(huán)繞速度越小”產(chǎn)生疑問，可請學生暫時放一放，等學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)值均不會構(gòu)成問題。需要指出的是：這里的“計算”都是理想情況。實際的衛(wèi)星發(fā)射過程要復雜得多，但仍遵守牛頓運動定律和萬有引力定律。因課程標準中沒有提到地球同步衛(wèi)星，但它是航天技術(shù)中的一項重要內(nèi)容，故在課后的“發(fā)展空間”中用一定的篇幅介紹它?？梢髮W生課后閱讀。有興趣的學生可根據(jù)和導出其距地面的高度。4第四章“機械能和能源”課程標準要求：“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)中常見機械功率的大小及其意義”；“通過實驗探究恒力做功與物體

52、動能變化的關(guān)系，理解動能和動能定理，用動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”；“通過實驗驗證機械能守恒定律。理解機械能守恒定律，用機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，知道能量守恒是最基本、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，認識提高效率的重要性，了解能源與人類生存和社會發(fā)展的關(guān)系，知道可持續(xù)發(fā)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)“動能 動能定理”；第5節(jié)“機械能守恒定律”；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、

53、功率、重力勢能、探究彈性勢能的表達式、實驗：探究功與速度變化的關(guān)系、動能和動能定理、機械能守恒定律、實驗：驗證機械能守恒定律、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式”兩節(jié)內(nèi)容。 人教版安排了用橡皮筋拉小車的實驗“探究功與速度變化的關(guān)系”，為介紹動能定理做準備；而教科版則在“動能和動能定理”中安排了“活動”采用打點計時器“研究合外力做功和動能變化的關(guān)系”，得出動能定理。（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，要求學生回答。這里設(shè)定的前提是：學生知道力做功的問題；學生知道能量轉(zhuǎn)化。功和能量轉(zhuǎn)化

54、這兩個概念在初中都已初步建立，不再重新嚴格定義。從“觀察思考”中得出：有力對物體做功，物體的能量就發(fā)生變化。但“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”是不能僅由這幾個圖片分析就能得出的，“大量實驗事實表明”這句話就至關(guān)重要了。第二步是如何計算功、如何量度能量的轉(zhuǎn)化。教材安排一個“活動”，討論力和位移成夾角情況下的做功，要求學生用以前學過的知識（初中物理中功的計算和必修1中力的分解），通過自己的努力來回答“活動”中的問題。這一步學生大都可以完成，在這里教師要提示學生：這里計算的是“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的功的計算。由此得出恒力做功的計算式?！肮Φ恼?合力的功”這一段先由恒力做功

55、的計算式出發(fā)，說明功有正功與負功之分；接著安排了一個“活動”，要學生分析一個具體實例，從中體會力做正、負功的條件及正功、負功的物理意義，體會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)常遇到機械、電器的功率問題。起重機是在建筑工地和碼頭常見的機械，其搬運貨物有質(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。教材這一段相當于對初中物理內(nèi)容的復習。緊接著的“討論交流”（為什么快步上樓時人會氣喘吁吁，而慢步上樓卻不會？老年人上樓為什么比年輕人上樓要慢些？）可以引起學生的極大興趣。對于其中提出問題的回答要分析：第一個問題是對同一個做功的物體（此處是人）兩種不同做功情況的比較

56、；第二個問題是對兩個不同做功物體的比較。從物理學的角度來說，人做功與機械做功都是力在做功?！肮β实暮x”最后一段敘述給出了三種功率：額定功率、實際運行功率以及輸出功率。要使學生理解它們的關(guān)系?！肮β?、力和速度之間的關(guān)系”是讓學生對功率的討論、理解達到一個更高的層次。得出公式P=Fv并不太困難，由此要進一步理解平均功率和瞬時功率。至此，共出現(xiàn)了5個“功率”。對這一段中的“討論交流”問題要進行互動，要提示學生用規(guī)范的語言，用前面的5個“功率”來說明，以加深學生對它們的理解及用以解決實際問題的能力。最后的例題學生可自學?！鞍l(fā)展空間”中估測“引體向上”的平均功率是個有趣的小“實驗”，引體向上的快慢反映

57、了人體的輸出功率，可讓學生進行實際測量估算。（3）第3節(jié)“勢能”由于“能”的準確定義較為困難（尤其是后面學生還要在選修系列中學習熱力學第二定律，顯然以“做功的本領(lǐng)”來定義就很不準確和不夠科學），課本回避了“能”的定義，而直接說“勢能”（把“能”視為已知）。對于重力勢能，其粗淺定義在初中物理已有?！坝懻摻涣鳌北仨氁龊?，由對圖4-1-4（兩種方式下樓）的討論就可以回答第一個問題（重力對你做的功是否相等）。第二個問題（重力做功跟物體運動的路徑是否有關(guān)）具有概括性，僅由個案不能說明，接著是進一步討論比較三種不同路徑重力的功：物體沿傾斜直線運動；物體沿豎直線和水平線運動；物體沿曲線運動（提示學生采用“

58、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式Ep= mgh。關(guān)于“重力對物體做功，物體的重力勢能會發(fā)生變化嗎？怎樣變化？”的“交流討論”，目的是讓學生得出“重力做功與重力勢能變化的關(guān)系”?！皬椥詣菽堋钡膬?nèi)容課程標準沒有具體要求，但為了使以后學習選修3系列的學生在知識上得以銜接，加了這一小節(jié)，僅作定性介紹?！皠菽苁窍到y(tǒng)所共有的”是要給學生一個初步認識，對后續(xù)的學習有用。（4）第4節(jié)“動能 動能定理”關(guān)于“動能”，教材開頭出示了“與動能有關(guān)的現(xiàn)象”的圖片（圖4-4-1），希望學生通過它們以及日常生活經(jīng)驗明確：物體有速度才有動能。這里，動能的相對性暫不作要求，如有學生從中得出它