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陈晓莉 编

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• 物理实验
• 中学物理
• 实验技能
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• 新课程
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• 科学实验
• 初中物理
• 高中物理

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111502432

版次：1

商品编码：11756218

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 普通高等教育“十二五”规划教材

开本：16开

出版时间：2015-08-01

用纸：胶版纸

页数：236

内容简介

　　根据既有的教学实践，对现有的实验教材（讲义）作全面的修订，按教学内容的层次性编写立体化教材。一层次为中学物理基础性实验，考虑中学教学的实际，采用传统的实验教材编写形式，各方面写得比较详细；第二层次提高综合性实验，采用新的编写形式，每个项目包含引言、实验、问题三部分，学生通过仔细阅读教材后，自行提炼出实验目的、实验器材、实验原理、实验步骤等内容；第三层次研究设计型实验，采用设计性、研究性实验教材形式编写，学生要通过查找资料、阅读仪器使用说明书才能设计出实验方案；课外趣味实验模块采用研究式教学模式编写。

目录

前言
第一篇中学物理实验理论基础
第一章走进新课程中学物理
实验3
第一节物理实验在物理教学中的地位
和作用3
第二节物理实验课的目的和要求8
第三节新课程改革下中学物理实验
教学回顾与展望11
第四节“我”的物理实验观15
第二章中学物理实验教学目标19
第一节初中物理课程标准中物理实验
教学目标总要求19
第二节高中物理课程标准中物理实验
教学目标总要求20
第三节中学物理实验教学目标分类与
具体要求21
第四节中学物理实验教学的基本
要求24
第三章物理量的测量、误差、数据
记录与处理30
第一节测量30
第二节误差31
第三节有效数字与实验数据记录33
第四节实验数据处理34
第四章中学物理实验教学评价38
第一节评价的内容与要求38
第二节评价的类型与方法39
第四节评价的组织与实施43第二篇中学物理实验基本仪器
第一章中学物理力学实验基本
仪器49
第一节长度测量仪器49
第二节时间测量仪器53
第三节质量测量仪器55
第四节气垫导轨57
第五节打点计时器与电火花计
时器58
第二章中学物理热学实验基本
仪器61
第一节温湿度测量仪器61
第二节气压计62
第三节酒精灯63
第三章中学物理电磁学实验基本
仪器65
第一节电源65
第二节电阻器67
第三节电表70
第四节学生信号发生器75
第五节学生示波器76
第六节韦氏感应起电机77
第四章中学物理光学实验基本
仪器78
第一节光源78
第二节面镜80
第三节薄透镜82
第四节光具座82
第五节助视仪器简介83
第六节分光镜85
第五章现代实验技术基本仪器87
第一节投影仪87
第二节照相机88
第三节摄像机90
第四节计算机91
第五节传感器93
〖〗新课程中学物理实验技能训练目录〖〗第三篇中学物理实验技能训练
第一章中学物理力学实验技能
训练97
第一节力学实验的基本特点与技术
要领97
第二节中学物理力学演示实验98
实验1研究阻力对物体运动的
影响98
实验2演示小球的惯性98
实验3演示“筷子提米”99
实验4研究液体内部的压强特点99
实验5“瓶吞鸡蛋”实验100
实验6“吹不掉的乒乓球”实验101
实验7称重法测浮力实验101
实验8探究物体的动能与什么因素
有关102
实验9探究弹力与弹簧伸长量之间
的关系102
实验10探究求合力的方法104
实验11用传感器探究作用力与反
作用力的关系105
实验12演示平抛运动的特点105
实验13演示动能和势能可以相互
转化106
实验14演示反冲现象108
第三节中学物理力学学生实验109
实验15探究二力平衡的条件109
实验16探究影响滑动摩擦力大小的
因素111
实验17探究浮力大小与排开液体重
力的关系113
实验18探究杠杆的平衡条件115
实验19探究小车速度随时间变化的
规律118
实验20探究加速度与力、质量的
关系121
实验21探究功与速度变化的
关系122
实验22验证机械能守恒定律124
第二章中学物理热学实验技能
训练127
第一节热学实验的基本特点与技术
要领127
第二节中学物理热学演示实验128
实验1碘的升华与凝华128
实验2气体扩散实验128
实验3水和酒精的混合129
实验4液体的表面张力实验129
实验5压缩气体做功实验130
第三节中学物理热学学生实验131
实验6用温度计测量水的温度131
实验7探究固体熔化时温度的变化
规律132
实验8探究水沸腾时温度变化的
特点134
实验9比较不同物质吸热的
情况135
实验10用油膜法估测分子的
大小137
实验11探究气体等温变化的
规律138
第三章中学物理电磁学实验技能
训练141
第一节电磁学实验的基本特点与技术
要领141
第二节中学物理电磁学演示实验142
实验1演示带电体间的相互作用
规律142
实验2连接电路控制灯泡143
实验3奥斯特实验144
实验4研究影响平行板电容器电容
大小的因素144
实验5研究路端电压与外电路电阻
之间的关系145
实验6演示磁场对通电导线的作
用力145
实验7探究感应电流产生的
条件146
实验8用学生示波器演示观察交流
电波形147
第三节中学物理电磁学学生实验147
实验9探究串、并联电路中电流的
规律147
实验10测量小灯泡的电功率150
实验11测绘小灯泡的伏安特性
曲线152
实验12测定金属丝的电阻率153
实验13练习使用多用电表154
实验14测定电池的电动势和
内阻157
实验15示波器原理及使用159
实验16传感器的简单使用162
第四章中学物理光学实验技能
训练165
第一节光学实验的基本特点与技术
要领165
第二节中学物理光学演示实验166
实验1演示光的直线传播现象166
实验2“魔镜”实验167
实验3“叉鱼”实验167
实验4演示光的折射现象168
实验5色散实验168
实验6演示光的双缝干涉现象169
实验7观察光的全反射现象169
实验8检验光波是不是横波170
第三节中学物理光学学生实验171
实验9探究平面镜成像特点171
实验10探究凸透镜成像规律173
实验11测定玻璃的折射率176
实验12用双缝干涉测量光的
波长178
第五章现代技术实验技能训练181
第一节DIS数字化实验介绍181
第二节中科大奥锐有限公司中学物理
虚拟实验介绍187
第四篇中学物理实验设计
与仪器制作技能第一章物理实验设计与仪器制作理论基础193
第一节实验设计与仪器制作在物理教
育中的重要作用193
第二节实验设计与仪器制作基本思维
方法194
第三节实验设计与仪器制作的基本
程序196
第二章物理实验仪器制作基本
技术198
第一节钳工技术198
第二节木工技术205
第三节玻璃加工技术210
第四节塑料加工技术215
第五节表面的装饰与处理技术218
第三章实验设计与仪器制作案例
展示222
案例1模拟观察“海市蜃楼
现象222
案例2制作水火箭225
案例3几个趣味小实验226
实验1翻跟头的猴子226
实验2向上滚动的双圆锥228
实验3导光水柱229
附录231
附录A国际单位制基本单位231
附录B构成十进制单位的词头和
符号231
附录C具有专门名称的SI导出
单位232
附录D国家选定的非SI单位232
附录E常用物理常数表233
附录F某些物质中的声速233
附录G我国某些城市的重力加速度234
附录H20℃时常用固体和液体的
密度234
附录I某些金属20℃时的电阻率和
温度系数235
附录J某些玻璃的折射率和色
散率235
参考文献236

前言/序言

　　前言如果说物理学是一座大厦，那么物理实验就是其脊梁。实验是研究和学习物理的基础，所以中学物理教学离不开实验。中学物理教学改革制定了新课程标准，对物理实验提出了新的更高的要求。作为一名合格的中学物理教师，必须贯彻以实验为基础的思想，掌握必要的实验技术，具备良好的实验素养和从事实验教学研究的能力。
　　本书是根据全日制《义务教育物理课程标准》（2011年版）和《普通高中物理课程标准》（实验）来编写的。本着物理实验教学应该时刻面对时代发展和学生特点的宗旨，基于改革、发展的教学理念，考虑教学内容与方法的多样性，并结合多年物理实验教学的实际情况，本书将演示实验和学生分组实验采用不同的形式编写，体现出发展、提高、创新的物理学实验教学思想。对于演示实验，从物理课题、演示目的、实验简介、实验要领几个方面编写，力图让学生在仔细阅读教材后，根据课题要求自己顺利完成。对于学生实验，在教材内容和组织结构上改变了传统实验教材的编写模式，采用新的编写形式，每个项目包含引言、实验、问题三部分，突出对物理学思想、方法的展现，激发和引导学生认真观察物理现象、探索物理问题，有利于训练和提高学生观察、判断、分析、综合的能力，培养学生的创新思维。在内容安排上注意到实验内容的拓宽，注意到物理图像的描述与分析，有利于学生个性的发展和优秀学生的培养。
　　本书分为四篇，第一篇阐述了物理实验的地位与作用，回顾了新课程改革后物理实验教学及研究所取得的成果，展示了一些物理大家的实验观，综述了中学物理的实验的教学目标，介绍了物理量的测量、误差、数据记录与处理等相关知识，对中学物理实验教学评价给出了一些方法和建议。第二篇介绍了中学物理实验基本仪器，包括力学、热学、电磁学、光学和现代实验技术基本仪器。第三篇给出了各部分实验的基本特点与技术要领，编入了中学物理新课标教材（人教版初、高中）中的61个实验，其中演示实验35个，学生分组实验26个，内容涵盖力学、热学、电磁学和光学，另外对应用现代实验技术的数字化实验和虚拟仿真实验做了介绍，并展示了几个案例。在编写的过程中，本书注重传统的实验内容、方法与手段和现代化的实验内容、方法与手段相结合，有些实验项目提供了多种实验方案。第四篇内容涵盖实验设计理论、仪器制作技术，并给出了几个创新性实验设计案例。
　　本书编写工作主要由陈晓莉（第一篇第二、三章，第三篇第五章及前四章中第一节内容，第四篇）、宋艺华（第一篇第四章，第三篇第三章，附录）、徐胜（第三篇第一章高中部分）、李杨（第一篇第一章）、张巧明（第二篇第三、四、五章）、邱清（第二篇第一章，第三篇第四章高中部分）、杨峻一（第二篇第二章，第三篇第四章初中部分）、于承霖（第三篇第二章）、李东（第三篇第一章初中部分）等老师完成。本书由陈晓莉统稿整理并校稿。教材编写是一项集体工作，凝聚着全体实验教师和技术人员的智慧和劳动成果，本书在编写过程中还参考了其他高校的相关教材。在此，对参加编写的教师和其他院校同仁表示深深的感谢！
　　本书获重庆市人文社会科学重点研究基地重点项目“综合科学实验设计及其在教学中的应用研究”（项目号：12SKB015）和新疆师范大学自治区普通高校人文社会科学重点研究基地2013年度招标课题“新疆定向培养免费师范生实践教学体系的构建与实践研究”（XJEDU040513C03）资助。
　　由于我们水平有限，书中难免有不妥之处，望读者和同行们提出宝贵意见！
　　陈晓莉2015年3月

好的，这是一本名为《新课程中学物理实验技能训练》的图书的简介，该简介将聚焦于与该主题相关但并非直接描述该书内容的方面，力求详实、自然。 --- 《光影流转：现代物理实验的哲学与实践基础》 本书并非传统的实验技能指导手册，而是深入探讨现代中学物理实验背后的核心理念、历史演变及其对学生科学素养塑造的深层意义。我们旨在构建一个理论与实践相互映照的框架，帮助教育者和学习者超越简单的“操作步骤”，去理解“为何要这样做”以及“如何从数据中提炼出真知”。 第一部分：科学探究的哲学基石——从定性到定量的跨越 本部分着重梳理了自伽利略时代以来，物理学如何通过实验方法实现从现象描述到精确量化描述的根本性转变。我们将探讨实验设计中的核心哲学原则：可重复性、可证伪性以及测量误差的必然性。 实验的本质与认知论基础： 深入分析实验在构建物理知识体系中的地位。我们审视了理想实验与真实实验之间的张力，讨论了如何利用思想实验来辅助和指导实际操作。例如，探讨理想斜面与真实摩擦力的关系，如何引导学生理解物理模型简化带来的优势与局限。 误差分析的艺术与科学： 区别于简单计算不确定度的机械操作，本章强调误差分析的批判性思维。我们详细剖析了系统误差与随机误差的来源，并引入了更高级的统计学工具（如最小二乘法在数据拟合中的应用），指导读者如何科学地评估和报告实验结果的可信度，而非仅仅将误差视为“计算错误”。 实验范式的演变： 追溯经典力学、电磁学到近代物理实验范式的变化。探讨技术进步（如真空技术、高精度计时设备）如何根本上改变了我们能够进行的实验类型，从而驱动了物理学理论的突破。 第二部分：仪器原理与精度提升——工具背后的物理学 本部分将焦点放在物理实验中所使用的关键仪器设备的工作原理，强调理解仪器内部的物理过程是保证实验准确性的前提。我们不侧重于仪器的组装说明，而是深入探究其设计理念和潜在的限制。 光学测量系统的解析： 详细阐述精密测微计、干涉仪等核心光学测量工具的光路设计原理。讨论了衍射极限如何限制了分辨率，以及现代数字成像技术（如CCD/CMOS传感器）在数据采集中的优势与校准要求。 电学测量中的“非理想性”： 探讨在直流和交流电路实验中，导线电阻、电容的寄生效应以及示波器探头的负载效应如何影响测量结果。重点分析了高频电路实验中阻抗匹配的重要性及其在信号保真度上的体现。 热力学传感器的校准与漂移： 讨论电阻温度计（RTD）和热电偶的工作原理，深入分析热电效应的塞贝克系数与温度的非线性关系。强调环境因素（如辐射、热容）对精密温度测量的影响机制。 第三部分：数据可视化与信息提炼——从图表到洞察 成功的实验不仅在于获得一组数字，更在于能否有效地将这些数据转化为具有解释力的信息。本部分聚焦于数据处理和结果呈现的规范与技巧。 图形的叙事力量： 深入讲解如何选择合适的坐标轴比例（线性、对数、双对数），以揭示数据背后潜在的函数关系（如$y=kx^n$或$y=Ae^{Bx}$）。讨论了“点图”与“线图”的选择标准，以及如何通过图示来直观地展示拟合优度。 数据平滑与滤波技术： 介绍在存在大量噪声干扰时，如何运用移动平均、Savitzky-Golay滤波器等基本信号处理方法，在不丢失关键趋势的前提下，提炼出真实信号的步骤与潜在风险。 报告撰写的逻辑结构： 强调物理实验报告的核心目标是说服读者你的结论是基于严谨的证据得出的。分析了标准的科学报告结构（引言、方法、结果、讨论）中，每个部分应侧重于逻辑的连贯性和论证的清晰度，而非仅仅是操作步骤的罗列。 第四部分：实验设计的前沿视野与安全伦理 本部分将视角提升到更宏观的层面，探讨在当前教育环境下，如何设计出既符合新课程标准，又能够激发学生创新精神的实验项目，并强调实验操作中的伦理与安全责任。 激发创新的实验探究模式： 介绍PBL（项目式学习）在物理实验中的应用。探讨如何将开放性问题引入实验教学，鼓励学生自行设计对照组、选择测量工具，从而培养其独立解决问题的能力，而非仅仅重复经典实验。 微型化与数字化实验的潜力： 讨论使用微型传感器（如MEMS技术）和虚拟仿真技术如何拓展中学实验的边界。分析虚拟实验在处理高危或极端条件实验（如核物理演示）中的价值，以及如何平衡其与真实操作体验之间的关系。 实验中的责任与规范： 强调实验室安全规范的背后逻辑，特别是涉及高压、强酸碱或精密仪器的处理准则。讨论科学研究中的诚信问题，如数据选择性呈现和结果的过度解释，对科学精神的损害。 本书面向所有致力于提升中学物理教学质量的教师、课程开发者以及对科学方法论有浓厚兴趣的高中学生，它提供了一个从工具使用到科学思想的深度溯源之旅。 ---

评分☆☆☆☆☆

评价五： 拿到这本《新课程中学物理实验技能训练》后，我第一时间就被它那人性化的设计所吸引。首先，书本的开本大小适中，纸张质量也很好，即使长时间翻阅也不会感到疲劳。最让我喜欢的是，它在每一页的页眉都标注了实验的章节和主题，这让我能够快速找到自己需要的内容。而且，书中的字迹清晰，排版也十分疏朗，读起来一点也不费劲。我之前接触过一些实验指导书，往往内容繁杂，重点不突出，让人望而生畏。但这本书的重点非常明确，关键步骤和注意事项都会用粗体字或者不同的颜色标示出来，非常醒目。我特别注意到书中有一个“常见错误分析”的栏目，它列举了在进行某个实验时学生容易犯的错误，并给出了纠正的方法。这一点非常实用，能够帮助我提前规避一些潜在的问题，避免走弯路。而且，它还提供了一些“思考题”，这些题目往往会引导我去深入理解实验背后的原理，或者思考实验的实际应用，让我觉得学习过程充满了乐趣和挑战。我曾经尝试书中的一个关于“测量平均速度”的变式实验，自己设计了实验方案，结果非常成功，这让我对物理实验的探索欲更加强烈。

评分☆☆☆☆☆

评价三： 我是一名高二的学生，对于物理实验的要求越来越高，需要掌握更精密的测量技巧和数据处理方法。这本《新课程中学物理实验技能训练》在这一点上做得非常出色。它不仅涵盖了初中阶段的基础实验，还深入讲解了高中阶段一些更复杂的实验，比如“用单摆测重力加速度”和“探究动能定理”。书中对仪器仪表的选择和使用也给出了非常详细的指导，比如如何正确读取游标卡尺和螺旋测微器的读数，如何校准天平等等。这些细节对于提高实验的准确性至关重要。我特别喜欢书中关于误差分析的部分，它清晰地讲解了系统误差和偶然误差的区别，以及如何通过合理的实验设计和数据处理来减小误差。它还提供了一些统计学的方法，比如计算标准差，这对于我写大学物理实验报告非常有帮助。这本书的编排也很有逻辑性，每个实验都遵循“实验目的—所需器材—实验步骤—实验现象—数据记录—数据处理—实验结论—讨论与反思”的清晰框架，让我能够一步一步地掌握整个实验过程。它还提供了一些典型实验报告的范例，让我对如何写规范的实验报告有了更深的理解。

评分☆☆☆☆☆

评价一： 说实话，拿到这本《新课程中学物理实验技能训练》之前，我其实对物理实验的兴趣并不浓厚，总觉得那些烧杯、试管、电路图什么的有点枯燥。但这本书彻底改变了我的看法！我最开始被吸引的是它那清晰直观的插图，每一张都把实验器材的安装和步骤画得明明白白，就像有位老师在旁边手把手教你一样。我记得第一次做“探究杠杆的平衡条件”的实验，书里详细列出了所需的材料，甚至连小砝码的重量都精确标注。最让我惊喜的是，它不仅仅是告诉你怎么做，还深入浅出地解释了每一个步骤背后的物理原理。比如，在测量小灯泡电阻的实验中，它不仅教你如何连接电路，还详细讲解了欧姆定律在实际应用中的意义，以及为什么需要多次测量取平均值来减小误差。而且，书中提供的实验报告模板也非常实用，它引导我思考实验过程中可能遇到的问题，以及如何准确记录和分析数据。我之前总是觉得实验报告写起来很头疼，但这本书的设计让我觉得很有条理，写起来也顺畅多了。最重要的是，通过这些亲手操作的实验，我才真正体会到物理知识的魅力，它不再是书本上干巴巴的公式，而是鲜活的、可触碰的现象。

评分☆☆☆☆☆

评价二： 对于我这种动手能力相对较弱的学生来说，物理实验一直是个不小的挑战。《新课程中学物理实验技能训练》这本书简直就是我的救星！它最让我印象深刻的一点是，它非常注重实验的安全性。在每一个实验的开始，都会有专门的“注意事项”栏，详细说明了操作时需要注意的安全事项，比如涉及用电时如何操作，避免触碰高温物体等等。这一点真的非常重要，让我能够安心地进行实验，不用担心会发生意外。其次，这本书的语言风格非常接地气，没有太多生硬的学术术语，读起来很轻松。它会用一些生活中的例子来类比一些物理概念，比如讲到惯性的时候，会用汽车刹车时的“惯性”来解释。这种方式让我更容易理解那些抽象的物理原理。另外，书中还包含了一些“拓展思考”环节，会提出一些开放性的问题，鼓励我们去思考实验的更多可能性，比如“如果改变某个条件，实验结果会怎样？”、“这个实验还能用来解决什么实际问题？”。这让我觉得实验不仅仅是为了完成课业，更是激发了我对科学探索的兴趣。我曾经用书里的方法改进了一个小实验，结果比书上描述的更精确，当时真的非常有成就感！

评分☆☆☆☆☆

评价四： 作为一名物理老师，我一直致力于寻找能够有效提升学生实验能力的教材。《新课程中学物理实验技能训练》这本书无疑是其中的佼佼者。它最让我赞赏的是其内容的系统性和进阶性。全书按照物理知识的章节顺序编排，每个实验都紧密联系教学内容，能够帮助学生巩固和深化课堂所学。同时，它循序渐进，从最基础的实验操作到相对复杂的探究性实验，难度逐步提升，能够满足不同年级、不同层次学生的学习需求。书中的图文并茂，不仅有精美的示意图，还有一些真实的实验照片，让学生能够直观地了解实验装置的搭建和操作过程。更值得一提的是，这本书在实验的设计理念上非常先进，它不仅仅是重复课本上的实验，还提供了一些创新性的实验设计思路，鼓励学生进行自主探究。例如，在“测量大气压强”的实验中，书中提供了多种测量方法，并引导学生思考不同方法的优缺点，这极大地激发了学生的学习兴趣和科学探究精神。我经常会将这本书作为辅助教材推荐给我的学生，他们普遍反映这本书能够帮助他们更好地理解物理概念，提升实验操作能力，并且对物理学科产生了更浓厚的兴趣。