选修3-3模块介绍

一、模块简介

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认识热现象的规律，应用统计思想和能量转化与守恒规律解释现象、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实际，学生将进一步认识能源开发、消耗和环境保护等方面的问题，树立可持续发展意识、社会参与意识，培养对社会负责的态度。

为了减轻学生的学习负担，第九章“物态与物态变化”不作为选修3-3模块学生的必学内容，对于学习基础较好的学生，教师可引导学生自学该内容。

二、学习内容

第七章 分子动理论

（一）课程标准内容

1．认识分子动理论的基本观点，知道其实验依据。

2．知道阿伏加德罗常数的意义。

3．认识温度是分子平均动能的标志。

4．理解内能的概念。

（二）教科书内容

第一节  物体是由大量分子组成的

实验：用油膜法估测分子的大小

第二节  分子的热运动

第三节  分子间的作用力

第四节  温度和温标

第五节  内能

第八章 气体

（一）课程标准内容

了解分子运动速率的统计分布规律。

通过实验，了解气体实验定律，知道理想气体模型。

用分子动理论和统计观点解释气体压强和气体实验定律。

（二）教科书内容

第一节 气体的等温变化

第二节 气体的等容变化和等压变化

第三节 理想气体的状态方程

第四节 气体热现象的微观意义

第十章 热力学定律

（一）课程标准内容

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。

4.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。

5.讨论能源开发和利用带来的问题及应该采取的对策,具有环境保护的意识。

6. 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节约能源的意识。注意自然资源的循环利用。

（二）教科书内容

第一节 功和内能

第二节 热和内能

第三节 热力学第一定律 能量守恒定律

第四节 热力学第二定律

第五节  热力学第二定律的微观解释

第六节  能源与可持续发展

三、学习价值

1．通过学习分子动理论的观点及内能的概念，可以建立物质是由大量分子构成的，阿伏加德罗常数是联系宏观世界与微观世界的桥梁，分子表现出的统计规律决定了物质的宏观性质，而个别分子的运动对物质的宏观性质没有意义的等观点。

2．通过学习能够认识热现象是大量分子的集体行为，而不是个别分子的表现。通过学习能够区分内能与机械能，内能与机械能在一定条件下可相互转化。

3．气体状态的变化及其规律的应用在日常生活中是常见的现象，通过学习和探究活动，认识气体状态变化的规律，建立理想气体的模型，了解控制变量的实验方法，理解图象的物理意义，解释气体压强的微观本质。

4．通过探究硬币正反面出现概率的实践活动，从而领略任何事物都是有规律的，认识研究不同事物的规律需要用不同的方法。明确大量分子表现出的统计规律决定了物质的宏观性质，个别分子的运动对物质的宏观热学现象是没有意义的。

5．通过对能量概念提出和能量守恒定律的发展过程的学习，能够充分了解科学定律的发现过程，学习用能量守恒观点和热力学第一定律分析问题。

6．通过学习熵的概念，能够认识到自然界的变化过程常常受到多种规律的制约，在涉及热现象问题的分析时，必须考虑热力学第二定律，熵是一种世界观，熵的概念在分析社会、经济等现象中有广泛的应用，熵是一种新的世界观。

7．能源和环境是与人类生存有重要关系的两个社会性问题。通过学习，在获得知识的同时，也会增加关注科学技术对人类生存和社会进步的影响和对社会的责任感。这些内容与观念的学习对于提升一个现代公民的价值观和责任感有重要意义。

选修1-2模块介绍

一、模块简介

热现象是人类较早深入研究的一种物理现象；热机的发明和广泛使用开始了人类社会的工业化进程。在当代，能源的利用与资源、环境问题息息相关，是关系到可持续发展的重大问题。

本模块涉及热现象及其规律、热与生活、能源与社会发展。本模块以能量的使用为主线。学生在学习物理学基础知识和方法的同时，认识科学技术与社会发展的互动关系；由此引发的人类思维、生产方式、生活方式的变革；思索科学、技术与社会协调发展的关系；培养可持续发展的意识。

二、学习内容

第一章 分子动理论  内能

（一）课程标准内容

1．了解分子动理论的基本观点，列举有关实验证据。

2．用分子动理论和统计观点认识温度、气体压强和内能。

3．举例说明人们利用内能的不同方式。

（二）教科书内容

第一节  分子及其热运动

实验：用油膜法估测分子的大小

第二节  物体的内能

第三节   固体与液体

第四节  气体

第二章  能量的守恒与耗散

（一）课程标准内容

1．了解热力学第一定律。知道能量守恒是自然界普遍遵从的基本规律。

2．通过自然界中热传导的方向性等事例，初步了解热力学第二定律，初步了解熵是描述系统无序程度的物理量。

3．能运用热力学第一、第二定律解释自然界中能量转化、转移以及方向性问题。

4．认识热机的能量转化与守恒问题。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。

5．了解家用电器制冷设备的基本原理，尝试根据技术参数和家庭需要合理选购家用电器，能根据说明书正确使用家用电器。

（二）教科书内容

第一节 能量守恒定律

第二节 热力学第一定律

第三节 热机的工作原理

第四节 热力学第二定律  

第五节   有序、无序和熵

第六节  课题研究：家庭中的热机

第三章   核能

（一）课程标准内容

1．初步了解一些典型射线的特性，知道放射现象的应用及其防护。

2．了解核技术的应用对人类生活和社会发展的影响。

3．了解爱因斯坦质能方程的含义。

4．知道裂变反应和聚变反应。通过人类利用核能的历史资料，认识核能的开发和利用。

（二）教科书内容

第一节 放射性的发现

第二节   原子核的结构

第三节 放射性衰变

第四节 裂变和聚变

第五节 核能的利用

第四章  能源的开发和利用

（一）课程标准内容

1．认识蒸汽机的发明和应用对人类开发和利用能源所产生的影响。初步了解第一次工业革命，认识热机的广泛使用对科学、社会发展以及人类生活方式的转变所起的作用。

2．通过人类利用电能的历史资料，认识有关电磁学的研究成果及其技术应用对人类利用电能所产生的影响。初步了解第二次工业革命，了解电能的使用对科学、社会发展以及人类生活方式转变所起的作用

3．收集资料，讨论能源利用所带来的环境污染问题，认识环境污染的危害，思考科学、技术和社会协调发展的关系，知道可持续发展的重大意义，具有环境保护的意识和行动。

（二）教科书内容

第一节   热机的发展和应用

第二节 电力和电信的发展与应用

第三节    新能源的开发

第四节 能源与可持续发展

第五节  课题研究：太阳能综合利用的研究

三、学习价值

1．热现象是大量分子运动的宏观表现，跟人类生活、生产的关系十分密切。通过学习分子动理论内容，参与“估测油酸分子直径”和“观察布朗运动”等活动，会加深对分子动理论基本观点的理解和对统计方法的认识。

2．通过了解能量守恒定律的发现历史，将会感受到科学的发现与发明是人类心智活动最富有活力的结晶，感受到科学家的思想观点、研究方法和勇于探索、无畏无惧、坚忍不拔的精神。

3．通过学习认识熵是一个重要而有用的概念，与生产、生活有密切联系。

4．通过对在近、现代物理学知识的学习，可以了解物理学科发展的前沿，了解物理学发展的一些最新成就和方向；也能认识科学技术的发展不仅能够推动社会的进步、引起人类社会生产、生活的巨大变化，同时也会给人类的生存和发展环境造成破坏，甚至带来灾难。

5．通过对第一次工业革命和第二次工业革命的学习,可以深切感受到技术的进步可以导致人类生产形式和生活方式的巨大变化，可以推动社会的发展，社会的发展和生产的需要又可促进技术的进步。

6．能源跟人类的生活、生产休戚相关。通过学习能够认识人类利用能源的方法和手段、开发太阳能等新能源的基本思路与途径；增强利用能源、开发能源、保护环境的意识。