高中物理必修二第七章教材分析_物理_教材分析_人教版.pdf

（人教版）《必修2》第七章教材分析

本章是高中阶段物理学习的基础内容之一，是力学问题的基础和综合，也是学习其他物

理学知识的基础。

功和能的概念、功和能的关系，能量守恒定律是本章的中心内容。

一、历史的回顾

要清楚本章的教材思想，必须对本章内容的历史形成过程有大致的了解。

在伽利略的理想斜面实验中，伽利略想当然的认为，光滑斜面上的小球滚下后必然会到

另一斜面的等高处。他并没有意识到这里包含有深刻的物理意义。1668年伦敦皇家学会悬

赏征文，要求解决碰撞问题。有三个人提交了关于碰撞的论文，其中荷兰物理学家（也是数

学家）惠更斯对弹性碰撞做了详细的研究，他的研究成果中有一条是：在两个物体的碰撞中，

它们的质量和速度平方乘积总和，在碰撞前后保持不变（当然在此研究中，惠更斯还发现了

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碰撞过程动量守恒）。后来，德国数学家莱布尼兹比较了mv和mv，认为运动有两种量度，

一种是“死力”用mv量度，一种是“活力”，用mv2量度。同时，莱布尼兹还发现力和路

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程的乘积与mv的变化成正比。之后，法国科学家科里奥利建议用mv代替mv。mv

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就是现在的动能。莱布尼兹的发现才可以准确表达为现在的动能定理。

牛顿力学体系的建立，极大地刺激了当时的科学研究热情，许多数学家也加入到物理

学的研究中（在当时，许多科学家既是物理学家也是数学家）。他们研究出了势、势函数、

势能、虚功、功等概念。法国科学家科里奥利最终明确地将力和力方向上位移的乘积定义为

功。在功和势能的基础上，发现了机械能守恒。

应该说，是数学家建立了功和能的概念，并且在这些概念的基础上建立了描述物理世

界的另一种规律和方法。这些规律和方法与牛顿的力的规律和方法构成了整个物理学的力学

理论基础。

关于能量概念的建立，要等到十九世纪（1853年，英国科学家汤姆逊给能量较为准确

的定义：用现在的话说就是物体能对外做机械功，则物体具有了能）。当然，我们现在所说

的能量有各种形式，理解各种能量是通过它们的具体定义式来理解的。

关于能量守恒定律的发现，大家都比较熟悉，在此不做叙述。

二、《必修2》第七章的结构

1、整体结构

第七章共分10节，教材力图按照物理学历史的发展顺序展开本章的教学。

先通过寻找守恒量引出能量的概念，再通过实例引出功和功率的定义式，然后利用功和

能的思想和实验得到重力势能和弹性势能知识。在此基础上完成动能定理，建立机械能守恒

定律，最后通过上面的知识和历史介绍获得能量守恒定律。

2、每节的结构及分析

为了便于比较分析，我们将第七章的各节的结构和分析列表如下：

节次讲什么内容课标要求从几个方面讲怎样讲建议和补充

第一节追寻守恒量无两个方面：一、寻介绍名言，可用实验、故

找守恒量。二、建分析实验事、游戏等引

立能量、动能和势引出守恒出课题，介绍

能的概念量能量，观历史。可用计

察分析实算引出守恒