新课标高中物理必修2教材介绍

人 民 教 育 出 版 社 物 理 室
1 2 竖直方向：F = G，a = g，v0 = 0，y = gt 2
•速度的大小…… •速度的方向…… •轨迹……
抛体运动——科学方法
解决这类问题的一般方法 分析抛体在x、 y两个方向上的受力 ↓ 列出抛体在x、 y两个方向上的运动方程 ↓ 得到的是解决抛体 确定抛体的位臵与时间的关系 运动（质点在二维 ↓ 竖直平面内运动） 得到抛体在x y平面中的运动轨迹（消去 t） 的一般性方法。 ↓ 求出抛体速度的大小和方向……
质点在 平面内 的运动
抛体运动 的规律
圆周运动
向心加速度 实验：研究 平抛运动
向心力
生 活 中 的 圆 周 运 动
第五章教材框架结构的设计
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曲 线 运 动
质点在 平面内 的运动
抛体运动 的规律
圆周运动
向心加速度 实验:研究 平抛运动
向心力
生 活 中 的 圆 周 运 动
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科学是在猜测、分析 与 验证 的过程 中前 进的 。
理论分析：用运动学的方法分析速 向心加速度难点 度矢量的方向，得出一般性的结论。 在 于 Δv ， 这 是 正 确 认
识圆周运动的基础。 给出运算过程中要注 意的问题，减小台阶， 降低坡度。
向心力、向心加速度的方向
1.实验结论——平抛运动由两个运 动叠加; 2.在两个方向上计算它的位臵; 3.在两个方向上计算它的瞬时速度; 4.计算速度的大小和方向。
得到的只是 关于平抛运 动的知识。
• 蜡块的合运动是匀 速运动吗？ • 合运动的轨迹是直 抛体运动—— 科学方法 线吗？单凭观察不能 解决这些问题！
课程标准：“会用运动合成与分解的方法分析抛体运 动” ●新教材抛体运动的教学设计
人类对行星运动规律的认识
——科学价值观
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科学足迹 科学与历史 科学与艺术 科学与社会 科学发展与思想解放
人类对行星运动规律的认识
——科学价值观
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教科书要使学生通 过科学内容看到其 背后人的智力活动 与人的情感。
行星的运动——科学过程与方法
两球同时从各自圆弧下端水平离开圆弧，一个球做平
平抛运动规律的实验探究（案例）
——科学探究过程的设计
猜想：平抛运动的速度越大，水平位移就越
大？水平抛出的速度越大，物体在空中运动的
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时间就越长？ 设计实验：从同一高度以不同速度水平抛出 两个物体，比较物体在空中运动的时间。
第五章教材框架结构的设计
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曲 线 运 动
质点在 平面内 的运动
抛体运动 的规律
圆周运动
向心加速度 实验:研究 平抛运动
向心力
生 活 中 的 圆 周 运 动
抛体运动——科学方法
教学大纲：“平抛运动（B）”
●原教材平抛运动的教学设计
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地球可以看做一个巨大 的拱形桥，桥面的半径就是 地球的半径。会不会出现这 样的情况：速度大到一定程 度时，地面对车的支持力是 零？这时驾驶员与座椅之间 的压力是多少？……
第六章
万有引力与航天
教材内容框架结构的设计
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新旧教材内容不同处理的对比分析
第六章教材框架结构的设计
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抛体运动——科学方法
4. 如果抛出时的速度不沿水平方向， 不拘泥于 那么„„
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平抛、斜 从科学方法的角度看，解决 抛这样的 “知识点” 平抛问题的方法与解决斜抛问题 实验：研究平抛运动
新课标高中物理必修2教材介绍
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人民教育出版社
课程教材研究所
编著
物理课程教材研究开发中心
第五章
曲线运动
教材内容框架结构的设计
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新旧教材内容不同处理的对比分析
第五章教材框架结构的设计
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曲 线 运 动
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科学方法教育——抛体运动
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抛体运动——科学方法
5. 实验：研究平抛运动
实验记录：描绘某物体做平抛运动的轨迹。
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数据处理、分析论证1： 判断平抛运动的轨迹是不是抛物线 数据处理、分析论证2： 计算平抛物体的初速度。
展示了质点在 平面内运动时 解决问题的 规范化方法。
tan θ =
vy vx
抛体运动——科学方法
2. 例题：求飞机在水平方向和竖 直方向的分速度。巩固以上方法。
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悟出的道理：相 互垂直方向的运 动可以分别研究， 然后求它们的复 合运动。
抛体运动——科学方法
3. 把这个道理应用于平抛运动 水平方向： F = 0， v0 = v， x = vt
量关系，强化实践意识。
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意识很难通过 集中灌输来建立。 新课程的各种体验 向心力、向心加速度的方向 性活动有利于实践 意识的形成。 ——从特殊到一般的科学方法
向心力和半径是成正比还是成反比？
实验时，rA＝40cm，rB＝80cm，每秒钟喊口令2次。
分析论证：根据竖直方向的自由落体及其运动的 轨迹，分析平抛运动物体水平方向的运动特征。
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第五章教材框架结构的设计
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曲 线 运 动
质点在 平面内 的运动
抛体运动 的规律
圆周运动
向心加速度 实验:研究 平抛运动
向心力
生 活 中 的 圆 周 运 动
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行 星 的 运 动
太阳与行星 间的引力
万有引力理 论的成就
万有引力定律
宇宙航行
经 典 力 学 的 局 限 性
第六章教材框架结构的设计
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行 星 的 运 动
太阳与行星 间的引力
万有引力理 论的成就
万有引力定律
宇宙航行
经 典 力 学 的 局 限 性
向心力、向心加速度的方向
——从特殊到一般的科学方法
实验装臵比较复 杂，难以作为学生实 验；力的大小的呈现 分析：做匀速圆周运动的物体受到向心力作用 比较间接，不易形成 直观认识。
现行教科书：
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实验得出：向心力的大小跟m、r、ω都有关系
“可以证明”，向心力的大小等于F＝mrω2 学生没有经 历这个过程
实践体验 ： 做一个显示抛体运动速度方向 的“飞镖”。 (1)观察在空中速度方向的变化； (2)观察飞镖插入泥土时的入射角。
曲线运动速度方向——科学过程
意识很难通过 集中灌输来建立。 新课程的各种体验 性活动有利于实践 意识的形成。
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实践活动：按图制 作飞镖，抛出后观 察飞镖飞行方向的 变化和落地时插入 泥土的方向。
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1. 以红蜡块的运动为例， 研究解决二维运动的方 法。（分散难点，“磨刀不 误砍柴工” ）
抛体运动——科学方法
蜡块的位置： x = vxt y = vyt
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蜡块的运动轨迹： y= 蜡块的速度： v=
vy vx
2
x
2
vx v y
旁批：由纷繁的 数据到几句话， 太阳与行星间的引力 又到一个公式， 形式越来越深 ——科学方法、审美体验 刻。……
m F 2 r
太阳对行星的引力（引力等于向心力）
分析 v 的方向， 确定 an 的方向。用运 动学的方法分析速度 向心力、向心加速度的方向 矢量的方向，得出一 般性的普适的结论。 ——从特殊到一般的科学方法 倡导理性思维。
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向心力、向心加速度的方向
——从特殊到一般的科学方法
猜测：由直接经验的启示，向心 力的方向很可能是指向圆心的！
曲线运动速度方向——科学过程
●原教材曲线运动速度方向的教学设计 列举旋转砂轮上的火星、旋转雨伞上 的水滴沿圆周切线飞出的事例 得出结论：做曲线运动的质点经过某位臵的速度 方向，在曲线过这点的切线方向上。 讲解有关例题，布臵有关习题。
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曲线运动速度方向
把“过程”的设 计落实到对学生 学习行为的设计 ——科学过程 上来。
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操作一：手握A，每秒1周； 操作二：手握B，每秒1周； 操作三：手握A，每秒2周； 比较一和二：ω相同，F 跟 r 成正比：
比较二和三： v 相同，F 跟 r 成反比：
尝试提出自 己的猜想与假 设、分析论证 航天器中的失重——科学探究 得出结论。
思考与讨论
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演示 钢珠由轨道的一端滚入，在轨道
的束缚下按轨道的形状做曲线运动。在 轨道的出口A 处放一张白纸，蘸有墨水 的钢珠离开轨道后在白纸上留下一条运 动的痕迹，它记录了钢珠在A 点的运动 方向。 取去一段短轨道，钢珠的轨道出口 改在图中B 处，同样的方法可以记录钢 珠在轨道B 点的运动方向。 钢珠运动轨迹跟曲线有什么关系？
直接经验的启示 虽然没有十足的把 向心力、向心加速度的方向 握，但给了我们强 烈的提示：它很可 ——从特殊到一般的科学方法 能是指向圆心的！
思考与讨论
做匀速圆周运动的物体一定受力。 地球绕太阳运动，地球所受的力指向什么方向？ 小球绕图钉做匀速圆周运动，小球所受的力指向什么方向？
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——从特殊到一般的科学方法
理论分析：通过实例引入向心力概念， 至此，学生获得的是完 通过牛顿第二定律推导向心力公式。整的向心加速度概念
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实验验证：用圆锥摆粗略验证向心 ·装臵简单,能当学生实验； 力公式。 ·也是一个应用知识的实例 实践体验：体验在v 相同、ω 相同 两种情况下F 与r 的关系。 通过体验来认识r 和F 的定
向心力、向心加速度的方向
——从特殊到一般的科学方法
学生只有动力 学的向心加速度 概念。
从力要产生加速度导出向心加速度的公式
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阅读材料：向心加速度公式的推导
推导的基础不 牢，作为阅读材料， 难以落实
做一做：感受向心力（m、r、ω 大，则F 大）
起到一定的 弥补作用。
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曲线运动速度方向——科学过程
理论分析：渗透极限的思想。由平
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均速度过渡到瞬时速度。
A
B
得出结论 ：做曲线运动的质点经过某位 臵的速度方向，在曲线过这点 的切线方向上。
曲线运动速度方向——科学过程
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平抛运动规律的实验探究（案例）
——科学探究过程的设计
进行实验：发现同时落地。当把速度较小的物体 改为做自由落体运动，也和平抛物体同时落地，
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说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动。 实验记录：设法描绘出某一平抛运动的轨迹。
平抛运动规律的实验探究（案例）
——科学探究过程的设计
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行星的逆行——好奇 ↓ 第谷的近万个观测数据——头疼 ↓ 开普勒的三句话——眼前一亮 开普勒并不知道：天机 ↓
第六章教材框架结构的设计
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行 星 的 运 动
太阳与行星 间的引力
万有引力理 论的成就
万有引力定律
宇宙航行
经 典 力 学 的 局 限 性
●新教材曲线运动速度方向的教学设计 观察砂轮上的火星、链球运动员投掷链球的照片。
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提出问题：怎样确定做曲线运动的物体在某一时刻的
速度方向？ 演示实验 ：通过钢球在具有任意曲线形状的导轨内的运 动，说明曲线运动某点的速度方向跟曲线相切。
曲线运动速度方向——科学过程
平抛运动规律的实验探究（案例）
——科学探究过程的设计
某堂公开课…… 把两个小球同时从两个相同圆弧槽等高处滚下，
人 抛运动，另一个球在它的正下方水平轨道上做匀速直 民 教 线运动。发现两球恰好在水平轨道上相碰。 育 出 版 社 事先怎么知道 由此可知，平抛运动在水平方向上是匀速运动。 物 它们会在水平 理 轨道上相碰？ 室