全日制普通高级中学物理课程标准(8)

选修3－3

本模块是选修模块。

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热运动的问题。

在本模块中，学生将从宏观和微观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。

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，学生将进一步认识能源的开发、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。

本模块划分为以下四个二级主题：

● 分子动理论与统计思想 ● 固体、液体与气体

● 热力学定律与能量守恒 ● 能源与可持续发展

（一）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：观察并解释布朗运动。

（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）用分子动理论和统计的观点解释气体的压强。 （4）通过调查，了解日常生活中表现统计规律的事例。

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）跟踪记录天气预报中的“降水概率”和实际的降水情况，对不同季节降水预报的准确度做出评价。

（二）固体、液体与气体

1. 内容标准

（1）了解固体的微观结构。会区别晶体和非晶体。列举生活中常见的晶体和非晶体。

例1：用熔化的石蜡显示云母片和玻璃片的各向异性与各向同性。 （2）了解材料科学技术的有关知识及应用。体会它们的发展对人类生活和社会发展的影响。

例2：知道半导体的一些特点，了解半导体技术在生活、生产中的应用。 例3：初步了解纳米材料的特性，关注纳米材料的研究和应用。

（3）了解液体的微观结构。通过实例了解液晶的主要性质及其在显示技术中的应用。

（4）通过实验观察液体的表面张力现象。解释表面张力产生的原因。交流讨论日常生活中表面张力现象的实例。

例4：在装满水的杯子内轻轻放入一些小硬币，观察杯边水面的形状。 （5）通过实验探究，了解气体的实验定律，知道理想气体的模型。用分子动理论和统计的观点解释气体的压强和气体实验定律。

（6）知道饱和汽、未饱和汽和饱和气压。了解相对湿度，举例说明空气的相对湿度对人的生活和植物生长的影响。

例5：体验并说出人在不同湿度下的感受。

例6：纪录电视台和广播电台天气预报的主要指标，了解这些指标的含义及其对人类生活的影响。

2．活动建议

（1）设计实验，比较肥皂水和清水的表面张力。

（2）观察气压保温瓶的构造，讨论气压保温瓶出水的道理。

（三）热力学定律与能量守恒

1. 内容标准

（1）通过有关史实，了解热力学第一定律和能量守恒定律的发现过程，体会科学探索中的挫折和失败对科学发现的意义。

（2）认识热力学第一定律。理解能量守恒定律。用能量守恒的观点解释自然现象。体会能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一。

（3）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。

（四）能源与可持续发展

1. 内容标准

（1）认识能源和环境与人类生存的关系，知道可持续发展的重大意义。 （2）讨论能源的开发和利用带来的问题及应该采取的对策。具有保护环境的意识。

例1：了解燃烧化石燃料产生的气体对环境造成的污染，以及减小这些污染的方法。

（3）尝试估计一些厂矿、交通工具及家用电器的能源消耗。具有可持续发展的责任感和主动节约能源的意识，注意自然资源的循环利用。

例2：根据汽车的“百公里耗油量”估算，一辆汽车每行驶100 km消耗的能量，相当于一个家庭多少天的用电量。

2. 活动建议

（1）调查所在地区运往外地的主要货物，在综合考虑降低能耗、方便运输、减少污染、保证安全、减低费用、减少交通拥挤等因素的基础上，讨论运输这些货物的可能方案。

（2）讨论技术进步对利用自然资源和节约能源等方面的影响。

选修3-4

本模块是选修模块。

波动是一种常见而重要的运动形式。自20世纪初以来，随着电磁波的广泛应用和对微观世界的深入研究，与波相关的物理学内容的重要性也日益突出。 学生在这个模块中将首先通过机械波的学习认识波动的一般规律，进而学习电磁波和光。

电磁场和光现象的深入研究使物理学的探索进入了高速运动的领域，发现了不同于日常生活经验的规律，诞生了相对论。在本模块中，学生将初步接触相对论的知识，从而拓展视野，激发进一步探索科学奥秘的兴趣。

本模块是继续学习物理学和其他科学技术的基础，也是了解现代科学技术的基础。

本模块划分为以下四个二级主题：

●机械振动与机械波 ●电磁振荡与电磁波 ●光 ●相对论

（一）机械振动与机械波

1．内容标准

（1）通过观察和分析，理解简谐运动的特征，能用公式和图像描述简谐运动的特征。

例1：比较做简谐运动的物体在不同位置所受的力及速度、加速度、动能和势能。

例2：用两个摆长相同的单摆演示简谐运动的相位差。 （2）通过实验，探究单摆的周期与摆长的关系。

（3）知道单摆的周期与摆长、重力加速度的关系。会用单摆测定重力加速度。 （4）通过实验，认识受迫振动的特点。了解产生共振的条件及其在技术上的意义。

例3：调查生活和生产中受迫振动的应用实例及利用和防止共振的实例。

（5）通过观察，认识波是振动传播的形式和能量传播的形式。能区别横波和纵波。能用图像描述横波。理解波速、波长和频率（周期）的关系。 （6）了解惠更斯原理，能用来分析波的反射和折射。

（7）通过实验认识波的干涉现象、衍射现象。 例4：用示波器显示波的叠加。

例5：观察音叉双臂振动激发的水波干涉现象。

（8）通过实验感受多普勒效应，解释多普勒效应产生的原因，列举多普勒效应的应用实例。

2．活动建议

（1）学生们站成一排，依次下蹲、起立，模拟机械波。 （2）构想一种利用多普勒效应的实用装置。

（二）电磁振荡与电磁波

1．内容标准

（1）初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想及其在物理学发展史上的意义。

（2）了解电磁波的产生，通过电磁波体会电磁场的物质性。

（3）了解电磁波的发射、传播和接收。 例：演示赫兹实验。

（4）通过实例认识电磁波谱，知道光是电磁波。

（5）了解电磁波的应用和在科技、经济、社会发展中的作用。

2．活动建议

（1）通过自学、查找资料和访问，了解移动通信的原理。调查当地移动通信的发展情况。

（2）进行市场调查，列举家用电器和生活用品中与红外线、紫外线有关的应用实例。

（三）光

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