(三)热力学定律和能量守恒定律

1. 内容标准

(1)认识热力学第一定律。理解能量守恒定律。

(2)通过自然界中宏观过程的方向性，了解热力学第二定律，初步了解熵是反映系统无序程度的物理量。

例：解释第二类永动机不可能制成的原因。

2．活动建议

(1)假如一个直径1 km的小行星撞击地面，估算其释放的能量。讨论这将给地球造成的危害。

(2)通过讨论，设想一种使热量从低温处流向高温处的技术设备，说明这种设备是否违反了热力学第二定律。

(二)分子动理论与统计思想

1. 内容标准

(1)认识分子动理论的基本观点，知道其实验证据。知道阿伏加德罗常数的意义。

例1：估测油酸分子的大小，体会建立模型和估测的方法在研究物理问题中的应用。

例2：观察布朗运动。

(2)了解分子运动速率的统计分布规律。认识温度是分子平均动能的标志。理解内能的概念。

(3)知道理想气体的模型。能用分子动理论和统计的观点解释气体的压强。

(4)通过实验，探究一定质量气体的等温变化规律。认识气体实验定律，能用分子动理论和统计的观点解释气体实验定律。知道克拉珀龙方程。

2．活动建议

(1)投掷硬币，分别计算投掷10次、100次、500次时，硬币正反面出现次数的百分率。

(2)通过调查，了解日常生活中表现统计规律的事例。

(一)功和能

　　 1．内容标准

(1)理解功的概念，认识功是能量变化的量度。理解功率。

例1：分析物体移动的方向与力的方向不在一条直线上时力所做的功。

例2：汽车发动机的功率一定时，牵引力与速度成反比。

　　 (2)理解动能的概念和动能定理。会用动能定理解释生活中的现象。

例3：从牛顿第二定律导出动能定理。

　例4：用打点计时器或光电门研究恒力做功与物体动能变化的关系。

(3)认识重力做功与路径无关，建立重力势能的概念。

(4)理解机械能守恒定律。通过实验验证机械能守恒定律。

　　 2．活动建议

　　 (1)设计实验，测量人在某种运动中发出的功率。

　　 (2)收集有关汽车刹车距离与车速关系的数据，尝试用动能定理解释数据之间的关系。

(五)万有引力与航天

1．内容标准

(1)了解牛顿得出万有引力定律的基本思路。知道万有引力定律。通过用万有引力定律发现未知天体的事实，体会科学在人类认识未知世界中的作用。

　　 (2)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。

(3)初步了解航天飞行的相关知识。关注我国航天事业的发展情况。

　　 2．活动建议

　　 (1)观看有关人造地球卫星、航天飞机、空间站的录像片。

(2)查找世界和我国航天事业发展历史和前景的资料，写出一篇科学报告。

2. 物理A2

能量是贯穿于所有自然科学和技术科学的物理量，本模块用能量的观点分析机械运动的问题和热运动的问题。

在本模块中，学生将从微观和宏观这两个角度去认识热现象的规律，应用统计的思想和能量转化与守恒的规律解释现象、处理问题。

物理学的发展一方面以实验为基础，另一方面，数学形式的逻辑推理也有非常重要的作用。在本模块的学习中，要着重体会运用数学工具进行科学推理的方法。本模块在高中物理的学习中首次涉及统计的思想，学习中要注意统计思想在日常生活和解释自然现象中的普遍意义。

通过联系生活和生产的实际，学生将从一定的理论高度认识能源的开发、消耗和环境保护等方面的问题，树立可持续发展的意识、社会参与意识，树立对社会负责的态度。

本模块是三个必修模块之一，要在学完A1之后学习。它划分为以下四个二级主题：

　　　　 ●功和能

　　　　 ●分子动理论与统计思想

　　　　 ●热力学定律和能量守恒定律

　　　　 ●能源与可持续发展

(四)牛顿运动定律

　　 1．内容标准

　　 (1)理解牛顿第一定律。初步了解理想实验在物理学发展中的作用。

　　 (2)通过实验，探究加速度与物体质量、物体受力的关系。理解牛顿第二定律。

例1：利用气垫导轨(或平板小车)测量加速度、力、质量，分别作出表示加速度与作用力、加速度与质量的关系的图像，然后根据图像写出加速度与力、质量的关系式。体会这个探究过程中所用的科学方法。

例2：根据牛顿第二定律说明物体所受的重力与质量的关系。

　　 (3)通过实验认识超重和失重，并用牛顿第二定律进行解释。

　　 (4)通过实验理解牛顿第三定律。

　　 (5)认识单位制在物理学中的重要意义。知道国际单位制中的力学单位。

例3：在等式中给定k = 1，从而定义力的单位。

(6)理解匀速圆周运动的向心力。会分析生活和生产中的离心现象。

例4：测量自行车拐弯时受到的向心力。

(7)初步了解经典力学的发展史，了解经典力学对建立科学世界观的价值。了解经典力学的局限性。

　　 2．活动建议

　　 (1)通过各种活动，例如乘坐电梯、到游乐场乘坐翻滚过山车等，了解和体验失重与超重。

　　 (2)根据牛顿第二定律设计一种能显示加速度大小的装置。

(3)通过听讲座、看录像等活动了解宇航员的生活，了解在人造卫星上进行的育种等微重力条件下的实验。

(三)相互作用

　　 1．内容标准

　　 (1)知道滑动摩擦、静摩擦的规律，知道胡克定律。

　　 (2)通过实验理解力的合成与分解遵从平行四边形定则。会区分矢量和标量。

　　 例：研究大小相等的两个力在不同夹角情况下合力的大小。

　　 (3)通过实验认识共点力平衡的条件。

(4)初步了解自然界的四种基本相互作用。

　　 2．活动建议

　　 (1)调查日常生活和生产中所用弹簧的形状及使用目的(如获得弹力或减小振动等)。

　　 (2)调查日常生活和生产中利用静摩擦的事例。

(二)运动的描述

　　 1．内容标准

　　 (1)通过对实际问题的分析，认识引入质点概念的必要性。初步认识理想模型在物理学中的作用。

　　 (2)通过实例理解参考系，会用坐标系描述物体的运动。

(3)理解位移、速度和加速度，知道位移、速度和加速度是矢量。

例1：通过极短时间内的平均速度认识瞬时速度。以瞬时速度为例，初步了解极限的思想。

　　 例2：通过对日常生活中有关速度、加速度的实例的分析，体会变化率的概念及表达方式。

(4)能用实验研究匀变速直线运动。知道匀变速直线运动的速度、位移与时间的定量关系。能用图像描述匀变速直线运动。

　　 例3：用打点计时器、频闪照相或其他方法研究匀变速直线运动。

例4：通过对自由落体运动的研究体会伽利略的科学思想和方法。

　　 (5)会用运动合成与分解的方法分析抛体运动。

例5：分别以物体在水平方向和竖直方向的位移为横坐标和纵坐标，描绘做抛体运动的物体的轨迹。

　　 (6)会描述匀速圆周运动。知道向心加速度。

(7)知道自然界除机械运动外的其他运动形式。

　　 2．活动建议

　　 (1)调查几种国产汽车的0~100 km/h的最快加速时间，比较它们可能达到的最大加速度。

(2)通过实验研究质量相同、大小不同的物体在空气中下落的情况，从而了解空气对落体运动的影响。

(一)物理学与人类文明

　　 1．内容标准

(1)通过实例了解物理学的主要研究对象和发展情况。

例1：了解物理学研究对象的时空尺度。

(2)通过实例了解物理学是一门基础自然科学。

例2：地质力学是用力学的观点研究地壳运动的一门科学。我国科学家李四光创建了地质力学。他的科学论断对大庆、胜利、大港油田的发现起到了指导作用，并为地震预报的研究指明了方向。

例3：1953年，物理学家克里克和生物学家沃森利用X射线衍射的方法在卡文迪许实验室成功地确定了DNA的双螺旋结构。

(3)通过实例认识物理学是现代技术的重要科学基础。

例4：制造半导体材料离不开20世纪初发展起来的量子力学。没有量子力学就没有现代技术，也就没有现代化的生活。

(4)了解物理学与经济、社会和人类文化的互动作用。

例5：19世纪后半叶，在电磁学研究的基础上发展起来的电力的开发与利用，给生产和生活带来深刻的影响，使人类社会进入了电的时代。

2．活动建议

(1)观察几个有趣的物理现象和物理实验，例如全息照片、电子束在磁场中的偏转现象等。

(2)观看关于物理学的成就推动人类文明发展的录像。

(3)讨论：身边的哪些事和物与物理学有关？说出其中的物理学道理。

1. 物理A1

学生通过本模块进入高中物理的学习，它和后面的A2、A3都是高中物理的必修模块。

本模块通过实例简单介绍物理学的内容和方法，物理学与其他自然科学、技术科学及社会发展的关系。在以后的学习中，应该反复体会这里阐述的观点。

物质世界处在永恒的运动中，机械运动是最基本的，也是最简单的一种运动。本模块以机械运动为例，使学生初步接触高中物理，其中的概念和规律是学习物理学和多种技术科学的基础，是高中物理核心内容的一部分。

人类对于机械运动的研究是近代科学的开端；万有引力定律的建立及其在天文学上的应用是经典力学的伟大成就之一。学习本模块时，要通过这些事例体会物理学与人类思想发展史的关系。

　　 本模块集中体现了若干科学研究方法，例如理想模型的方法、用图像描述物理规律的方法、通过物理规律定义物理量和物理量的单位的方法，以及在万有引力定律的发现过程中体现的科学探究的方法等。熟悉这些方法有助于提高获取知识的能力。

本模块有一些典型的物理实验。要通过实验学习基本的操作技能，体会实验在物理学中的地位及实践在人类认识世界中的作用。

本模块包括了一些典型的探究活动，要在初中探究活动的基础上进一步提高科学探究的能力。

本模块划分为以下五个二级主题：

　　　　 ●物理学与人类文明

　　　　 ●运动的描述

　　　　 ●相互作用

　　　　 ●牛顿运动定律

　　　　 ●万有引力与航天

物理学是一门以实验为基础的科学。在高中物理课程各个模块中都安排了一些典型的物理实验。一般情况下，高中学生应该在科学探究，尤其是物理实验中达到以下要求。