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日益突出。 在这个模块中，学生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、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以及在技术上的应用。 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，能用其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）设计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以及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1 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
1．内容标准
（1）通过实验，理解光的折射定律。 （2）测定材料的折射率。
（3）认识光的全反射现象。初步了解光导纤维的工作原理和光纤在生产、生活中的应用。认识光纤技术对经济社会生活的重大影响。
例1 演示光沿水柱（或弯曲的玻璃柱）的传播。
例2 观察光缆的结构。
（4）观察光的干涉、衍射和偏振现象。知道产生干涉、衍射现象的条件。用双缝干涉实验测定光的波长。
例3 观察光的薄膜干涉现象。
（5）了解激光的特性和应用。用激光观察全息照相。
2．活动建议
（1）拍摄激光照射针尖时的衍射照片。
（2）通过调查研究，收集光的偏振现象应用实例。
（四）相对论
（1）知道狭义相对论的实验基础、基本原理和主要结论。 例1 知道同时的相对性、长度的相对性、时间间隔的相对性。 例2 知道相对论速度叠加规律。 例3 知道相对论质能关系。
（2）了解经典时空观与相对论时空观的主要区别。体会相对论的建立对人类认识世界的影响。 例4 通过实例，了解时间和空间的相对性，体会相对论时空观与低速世界情境的差异。 （3）初步了解广义相对论的几个主要观点以及主要观测证据。 （4）关注宇宙学研究的新进展。
2．活动建议
（1）阅读有关相对论的科普书刊，在同学中举办小型讨论会。 （2）观看有关宇宙起源的科教电视片，了解宇宙的演化与发展。
选修3-5
本模块是选修模块。
自20世纪初以来，与微观粒子相关的物理学研究取得了长足的进展，奠定了今天的高新技术的物理学基础。
在本模块中，学生将学习关于原子、原子核等微观粒子的初步知识。这是了解现代科学技术的基础，也是继续学习物理学以及相关科学技术的基础。
历史上，对于电磁波、原子结构的认识，典型地展示了人类认识自然规律的科学方法；而对于微观粒子的波粒二象性的认识，则表现了人类直接经验的局限性。在本模块的学习中，要注意体会其中的科学方法、科学思想，感受科学的和谐美。
动量守恒定律是自然界的基本守恒定律之一，是研究微观粒子所必需的知识，要在学习原子结构和原子核的内容之前学习它。
本模块划分为以下四个二级主题： ●碰撞与动量守恒 ●原子结构 ●原子核 ●波粒二象性
（一）碰撞与动量守恒
1．内容标准
（1）探究物体弹性碰撞的一些特点。知道弹性碰撞和非弹性碰撞。
（2）通过实验，理解动量和动量守恒定律。能用动量守恒定律定量分析一维碰撞问题。知道动量守恒定律的普遍意义。
例1 火箭的发射利用了反冲现象。
例2 收集资料，了解中子是怎样发现的。讨论动量守恒定律在其中的作用。 （3）通过物理学中的守恒定律，体会自然界的和谐与统一。
2．活动建议 制作“水火箭”。
（二）原子结构
1．内容标准
（1）了解人类探索原子结构的历史以及有关经典实验。 例1 用录像片或计算机模拟，演示α粒子散射实验。 （2）通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构。 例2 了解光谱分析在科学技术中的应用。
2．活动建议
观看有关原子结构的科普影片。
（三）原子核
1．内容标准
（1）知道原子核的组成。知道放射性和原子核的衰变。会用半衰期描述衰变速度，知道半衰期的统计意义。
（2）了解放射性同位素的应用。知道射线的危害和防护。
例1 了解放射性在医学和农业中的应用。
例2 调查房屋装修材料和首饰材料中具有的放射性，了解相关的国家标准。
（3）知道核力的性质。能简单解释轻核与重核内中子数、质子数具有不同比例的原因。会根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程。
（4）认识原子核的结合能。知道裂变反应和聚变反应。关注受控聚变反应研究的进展。
（5）知道链式反应的发生条件。了解裂变反应堆的工作原理。了解常用裂变反应堆的类型。知道核电站的工作模式。
（6）通过核能的利用，思考科学技术与社会的关系。
例3 思考核能开发带来的社会问题。
（7）初步了解恒星的演化。初步了解粒子物理学的基础知识。 例4 了解加速器在核物理、粒子物理研究中的作用。
2．活动建议：
（1）通过查阅资料，了解常用的射线检测方法。 （2）观看有关核能利用的录像片。 （3）举办有关核能利用的科普讲座。
（四）波粒二象性