国外中学实验：物理PDF电子书下载

目录 1

1． 物理教学的资源和使用* 1

1.1 自然界 1

1.2学生周围的社会环境 3

1.3学生的亲身体验和经验 5

1.4物理实验 7

2． 科学调查和实验设计 10

2.1科学调查 10

2.1.1科学调查的实施 10

2.1.2科学调查与实验设计 11

2.1.3 了解和研究自己身边的环境 11

2.1.4 家用电器调查 15

2.1.5常见材料的隔热性 16

2.2实验设计 17

2.2.1验证体外重心 17

2.2.2研究共振单摆间的能量传递时间 18

2.2.3“壶”的热效率 20

2.2.4 发光强度与灯泡的效率 21

2.2.5 一种验证牛顿冷却定律的近似方法 23

2.2.6人的反应时间 24

3． 测量误差 26

3.1有效数字 26

3.2数量级 27

3.3从仪器获得数据 28

3.3.1影响读数的因素 28

3.3.2决定读数的最后一个数位 30

3.4数据处理 31

3.4.1 记录数据的表格 31

3.4.2 数据的图线处理 32

3.5误差与测量结果的表示 37

3.5.1 直接测量的偶然误差 38

3.5.2 直接测量结果的表示 39

3.5.3 间接测量的误差 40

4.1.1科学方法 42

4.1科学方法的基本内容 42

4． 科学方法 42

4.1.2 图线的定性分析 44

4.1.3 图线的用途 46

4.1.4直线图 47

4.2科学方法的应用列举 50

4.2.1 测量你的脉搏——测量、记录、平均值 50

4.2.2 水温随时间的变化——数据的图线处理 51

4.2.3研究电磁铁——实验结果的归纳 52

——假设的检验和分类 53

4.2.4什么物质可以让磁场通过 53

4.2.5 汽车安全带的必要性 55

——日常生活中的问题和它的物理原理 55

5． 物理学科的教学建议 58

5.1教学的组织 58

5.1.1 教师的意识要点 58

5.1.2小心学生已有的主观看法和选择框架 60

5.1.3有意义、有价值的科学讨论 61

5.1.4教科书中方法和技能的分布 63

5.2.1 课堂演示中的学生 64

5.2.2 采用最能引起思考与激发兴趣的方式 64

5.2实验教学 64

5.3教室配置 66

5.3.1 科学角 66

5.3.2 科学板报 67

5.3.3 陈列架 67

6.1.1金加工工具 68

6.1.2木加工工具 68

6.1常用工具和最基本的设备 68

6． 常用工具和技术 68

6.1.3 电器维修工具 69

6.1.4其它加工工具 69

6.2加工玻璃与有机玻璃 69

6.2.1 直线切割平玻璃 69

6.2.2切割玻璃管 71

6.2.3 电阻丝玻璃切割器 74

6.2.4弯折玻璃管 75

6.2.5玻璃管封口 76

6.2.6切割有机玻璃 77

6.3焊接与印刷电路 77

6.3.1 电烙铁的使用 77

6.3.2 焊接 77

6.3.3 印刷电路板 79

6.4固体材料的交接 81

6.4.1 板材或板与支柱间的固定交接 81

6.4.3 活动交接 83

6.4.2 板条之间的固定交接 83

6.4.4获得合适的瓶塞 85

7． 实验室安全 87

7.1物理教师的安全意识 87

7.1.1 安全意识要点 87

7.1.2 实验室安全防护 88

7.2对学生的物理安全教育 88

7.2.1 一般安全教育 88

7.2.3良好的习惯 89

7.2.2必备安全常识 89

7.3 防护技术 90

7.3.1 水银 90

7.3.2放射源 91

7.3.3 激光 91

8． 质量与重量重力与重心 92

8.1 质量 92

8.1.1 吸管天平 92

8.1.2敏感天平 93

8.1.3简易秤 95

8.1.4弹簧秤 96

8.2重力和重心 97

8.2.1确定和验证物体的重心 97

8.2.2平衡针 98

8.2.3重心和稳度 99

8.2.4旋转上坡 105

8.2.5摆动的圆圈 107

8.2.6女人比男人更强壮 109

9． 能量 111

9.1粒子的能量 111

9.1.1 吵闹的碎石罐 111

9.1.2含铅丸的热蜡团 111

9.1.3牙膏微粒的布朗运动 112

9.1.4铝粉闪亮 112

9.2能量转化 113

9.2.1 荡秋千 113

9.2.2 自由下落的球 114

9.2.3魔瓶——弹性势能和动能 115

9.2.4旋转的环 116

9.2.5动能向内能的转化 117

9.2.6 电磁能和动能的转化 118

9.2.7热丝电流计 120

9.2.8压缩能的传播 121

9.2.9波传播能量 124

10.1.1 二氧化碳的扩散 126

10.1扩散 126

10． 分子运动 126

10.1.2 比较气体的扩散速度 127

10.1.3 液体的扩散 128

10.2渗透 129

10.2.1 胡萝卜中的渗透 130

10.3分子间隔 131

10.3.1 容器漏了吗？ 131

11.1.1 用U型管和已知密度的液体测定液体 132

的密度 132

11.1密度 132

11． 密度 132

11.1.2测不规则物体密度的一个简单方法 133

11.1.3 不用体积测定固体密度 135

11.2相对密度 137

11.2.1 测定液体的相对密度 137

11.2.2 测定豆类的相对密度 137

12.1.1压力与压强 139

12.1压强 139

12． 压强 139

12.1.2用汽车轮胎估计车重 140

12.2液体压强 141

12.2.1 制作一个压强计 141

12.2.2液体内部的压强随液体密度的不同而 142

变化 142

12.2.3 液体压强与容器的大小及形状无关 142

12.2.4 液体内部压强随液体深度增加而增加 142

12.2.5处于平衡状态的水柱 143

12.2.6 静止液体中同一液度的压强各向相同 144

12.2.7 被密闭的液体与外加压强 145

12.2.8 自动上升的试管* 147

12.3大气压强 148

12.3.1 发现空气 148

12.3.2 空气占据空间 149

12.3.3 空气有质量 150

12.3.5 空气产生的压强 151

12.3.4简易空盒气压计 151

12.3.6将吸管穿过马铃薯 153

12.3.7小鸡饮水器 153

12.3.8水在倒置烧杯里上升 154

12.3.9利用大气压抽水 155

12.3.10 自动喝水的杯子 156

12.3.11 手指自动浇花器 156

12.3.12粘住盘子的板 157

12.3.15用橡胶搋子测大气压强 158

12.3.13 空气压扁罐头盒 158

12.3.14“沉重”的报纸 158

12.3.16利用自行车气筒测量大气压强 159

12.4泵 160

12.4.1 虹吸喷泉 160

12.4.2虹吸给金鱼换水* 160

12.4.3 简易针管抽压水机 161

12.4.4 简易试管抽压水机 162

12.5.2水压升起重物 163

12.5.1水不能被压缩 163

12.5水利学 163

12.5.3冲击起水机模型 164

12.5.4 注射器水压机模型 165

12.5.5反复运动的机器 166

13． 流体 168

13.1流体力学 168

13.1.1 流动空气做功 168

13.1.3 顽固的纸片 169

13.1.2相互吸引的球 169

13.1.4 漂浮的纸片 170

13.1.5漏斗和球 171

13.1.6吹气卷起水 172

13.1.7 来自旋转的升力 173

13.2机翼 174

13.2.1 叠纸飞机 174

13.2.2机翼 177

14.1.1 调查和了解身边常见运动的平均速率 179

14.1速度 179

14． 运动学 179

14.1.2 用打点计时器研究生活中的运动 180

14.1.3 下落的垫圈（Ⅰ） 183

14.2加速度 183

14.2.1 下落的垫圈（Ⅱ） 184

14.2.2一起下落的滚珠 184

14.2.3同时下落的硬币 185

15.1摆 187

15． 振动和圆周运动 187

15.1.1 研究单摆 188

15.1.2耦合摆 189

15.2向心力与离心运动 190

15.2.1粘住的硬币 191

15.2.2 匀速率圆周运动的向心力、频率和半径 192

15.2.3液体的旋转 193

15.2.4甩干机如何工作 193

15.3角动量 194

15.3.1硬纸板飞镖 195

16． 动力学 197

16.1惯性 197

16.1.1石头的惯性 197

16.1.2硬币的惯性实验 198

16.1.3发现惯性在生活中的应用 200

16.1.4 两个垂吊罐头盒的惯性 200

16.1.5惯性与物质的质量 201

16.1.6流体的惯性* 202

16.1.7转动惯性 204

16.2力 205

16.2.1 作用力与反作用力 205

16.2.2反冲式“发动机” 206

16.2.3 作用力与反作用力（拉力） 207

16.2.4 作用力与反作用力（推力） 208

16.2.5在花园里发现冲力 208

16.2.6测量冲力 208

16.2.7认识科里奥利力 209

16.3力矩 211

16.3.1 叉子和勺 211

16.3.2跷跷板的平衡 212

16.4力和运动 213

16.4.1 等值的反向力作用在重物和轻物上 213

16.4.2 帆船模型中的作用力与反作用力 214

16.4.3力和物体运动状态的改变 215

16.4.4 洒水牛奶盒与自动旋转筒 216

16.4.5 汽转球热机 217

16.4.6火柴发射器 218

17． 摩擦 220

17.1滑动摩擦 221

17.1.1 不变的相遇点 221

17.2滚动摩擦 223

17.2.1 用铅笔和轮子减小摩擦 223

17.2.2 用滚珠轴承减小摩擦 223

17.3.1 用液体减小摩擦 224

17.3.2用空气减小摩擦 224

17.3滑润 224

18． 浮力 226

18.1浮力 226

18.1.1水的浮力 226

18.2浮沉 227

18.2.1 漂浮的蜡烛 227

18.2.2一个浮沉子 227

18.2.3在不同液体中的漂浮 228

18.3阿基米德原理 229

18.2.4模型潜水艇 229

18.3.1取水法测浮力 230

18.3.2估计船的负载 231

19． 表面特性 234

19.1固液接触表面的现象 234

19.1.1不同材料固体表面上的水 234

19.2表面张力 235

19.2.1难逮住的线头* 235

19.2.3盛水的筛子 236

19.2.2提起水面 236

19.2.4 高出杯口的水面 237

19.2.5皂膜试验 237

19.2.6捻合的水 238

19.2.7测定水的表面张力系数 239

19.3毛细现象 240

19.3.1用线吸空盘中的水 240

19.3.2毛细作用 241

20.1.1 温度对气体体积的影响 243

20.1气体定律 243

20． 理想气体 243

20.1.2抽气使气球膨胀 244

20.1.3 气体压强与体积之间的关系（玻意耳 245

定律） 245

20.2气泵 246

20.2.1吹举重物 246

20.2.2 气泵如何工作 247

21.1.1 三类杠杆 249

21.1杠杆 249

21． 机械 249

21.1.2发现杠杆和运用杠杆 252

21.2轮轴 252

21.2.1用铅笔刀提升重物 252

21.2.2简易传送带 253

21.3斜面 253

21.3.1研究斜面 254

21.3.2楔的使用 255

21.3.3研究螺旋 256

21.3.4模型千斤顶 257

21.4齿轮 259

21.4.1 用自行车研究齿轮 259

22． 热与温度 261

22.1热源 261

22.1.1蜡烛燃烧器 261

22.1.2用墨水瓶制作酒精灯 261

22.1.3液体加热器 262

22.1.4罐头炭炉 263

22.1.5 空气烤箱 263

22.2内能与热量 264

22.2.1热有重量吗？ 264

22.2.2制作简易量热器 265

22.2.3被吸收的热量 266

22.2.4纸杯烧水 267

22.2.5燃烧值 268

22.3温度 269

22.3.1什么是“暖”，什么是“冷”？ 270

22.3.2标定一个温度计 270

22.3.3检测量度计 271

23． 热传递 274

23.1热传导 274

23.1.1材料的厚度与隔热 274

23.1.2 不同金属的热传导 275

23.1.3铝锅和不锈钢锅里的沸腾* 275

23.1.4固体的导热 276

23.1.5金属网导热与戴维灯 278

23.1.6铜丝圈熄灭烛焰 279

23.1.7烤不焦的纸 280

23.1.8沸水下的活蝌蚪 281

23.2对流 282

23.2.1 热水比冷水轻 282

23.2.2混乱的瓶子 283

23.2.3水的对流 284

23.2.5冷空气比暖空气重 285

23.2.4用色水演示液体对流* 285

23.2.6空气对流 287

23.2.7走马灯* 287

23.3热辐射 290

23.3.1 一个简单的验温计 290

23.3.2靠辐射波传递的热 291

23.3.3 不同距离吸收到的热辐射 292

23.3.6哪根火柴棍先落 293

23.3.4辐射的热量被会聚 293

23.3.5辐射的热量被反射 293

23.3.7不同表面对热辐射的影响 294

23.4热膨胀 295

23.4.1 固体的受热膨胀 295

23.4.2 液体的膨胀与收缩 296

23.4.3 水在4℃时密度最大 297

23.4.4水冻结膨胀 298

23.4.5 空气膨胀 299

23.4.6 观察空气加热和冷却过程 300

24． 比热与潜热 302

24.1 比热容 302

24.1.1 比较固体比热 302

24.1.2 水比热的电测定 303

24.2物态变化 303

24.2.1 研究蒸发“丢失”的水 304

24.2.2 影响蒸发速度的要素 305

24.2.4 从炭与锡的混合物中分离出锡 306

24.2.3 从碘和氯化钠的混合物中分离出碘 306

24.2.5压强与水的沸点 307

24.2.6水的“熔点”与冰点 308

24.2.7用盐水提起冰块 309

24.2.8加压熔解再冻结 309

24.3相变潜热 310

24.3.1发现水的汽化热 310

24.3.2 测定液体的汽化热 311

24.3.3 弄清凝结热的简单方法 312

24.3.4 冰的潜热 314

24.4热机 314

24.4.1 汽轮机 314

25． 波 316

25.1波动 316

25.1.1 绳上的波 317

25.1.2做一个波动槽 320

25.1.3简单的直线波 322

25.1.4环状波 323

25.2波的传播 323

25.2.1 直线型障碍物产生的反射波 324

25.2.2 弯曲障碍物产生的反射波 327

25.2.3波的折射 327

25.2.4 在障碍物开口处产生的衍射 329

25.2.5用长螺旋簧演示波 330

26.1.1 看见并感觉声音的振动 333

26.1振动与声波 333

26． 声波 333

26.1.2音叉的“波形” 334

26.2声音 335

26.2.1音调与长度 335

26.2.2振动的尺子 337

26.2.3 呼呼作响的管 338

26.2.4 用一根弦产生多种音调和音符 338

26.2.5音调与质量 340

26.3.1 弦线的共振条件 341

26.3共鸣 341

26.3.2 自己动起来的乒乓球 342

26.3.3管中的共鸣 343

26.3.4唱歌的玻璃杯 345

26.3.5从“鱼洗”沿擦出的水花* 346

26.3.6梳子的响声及其放大 346

26.4声音传播 348

26.4.1 在广口瓶里消失与复现声音 348

26.3.7放大松香线的声音 348

26.4.2声音怎样到达我们的耳朵？ 349

26.4.3 简单的绳电话 350

26.4.4声音沿固体传播 350

26.4.5 声音沿直线传播 351

26.4.6声音的反射 352

26.4.7 声音的绕射 353

26.4.8 音叉声的干涉 353

26.4.9 水槽“剧场”的回声图 354

26.4.10气球像一个声透镜 354

26.4.11 辨别声音的方位 355

26.5.1 用封闭的共鸣管测空气中的声速 356

26.5声速 356

26.5.2 击鼓法研究声速 358

26.5.3 不同介质中的声速 359

26.6乐音 360

26.6.1 乐音、噪音和爆破声 361

26.6.2 管乐所发出的声音 361

26.6.3 音乐瓶 363

27.1颜色 365

27． 光 365

27.1.1 彩色粉笔末的混合 366

27.1.2旋转的色板 366

27.1.3透明物体的颜色 367

27.1.4 不透明物体的颜色 368

27.1.5 色光下的图案 368

27.1.6油膜上的颜色 369

27.1.7 用羽毛或尼龙纱巾产生衍射 369

27.2可见光光谱 369

27.2.2 窗台上的玻璃杯 370

27.2.1 阳光的“颜色” 370

27.2.3充水灯泡* 371

27.2.4用平面镜获取太阳光谱 372

27.2.5 蓝天和日落颜色的模拟 372

27.2.6用牛奶水模拟天空 374

27.3不可见光 375

27.3.1 红外光的热效应 376

27.3.2物质的荧光 377

28． 光路 379

28.1光学设备 379

28.1.1 制作一个光线盒 379

28.1.2简单的水透镜 380

28.1.3制作一个伽利略望远镜模型 381

28.1.4做一个分析材料的分光镜 382

28.2光的直线传播 383

28.2.1 光以直线传播 383

28.2.2获取反射光束 384

28.3光路 385

28.3.1光的反射角与入射角 385

28.3.2用光线盒演示反射定律 386

28.3.3发现光的反射定律* 387

28.3.4 凹面镜的反射 388

28.3.5凸面镜的反射 389

28.3.6进入牛奶水的光 389

28.3.7“浮起”的硬币 390

28.3.8水中的棍 391

28.3.9临界角 392

28.3.10“消失”的硬币 392

28.3.11“流出”的光 394

28.4 象 394

28.4.1 像 395

28.4.2平面镜成像 396

28.4.3平面镜中像的位置 397

28.4.4 辨读反笔迹 397

28.4.5做一个万花筒 398

28.4.6表盘和平面镜 399

28.4.7把窗外景色“照”到纸上 399

28.4.8用格子测凸透镜放大率 400

28.4.9测量凹透镜焦距 400

28.4.10 用实深与视深法测定折射率（从空气 401

进入玻璃） 401

28.4.11 用实深与视深法测定折射率（从空气 402

进入液体） 402

29．磁 405

29.1磁铁 405

29.1.1 简单的指南针 405

29.1.2磁极 406

29.1.3灵敏的磁强计 407

29.2磁性 408

29.2.1 用弹簧秤沿条形磁铁检验磁性变化 408

29.2.2磁感应 408

29.3.1测量磁倾角 409

29.3磁场 409

29.3.2 二维磁场 411

29.3.3 三维磁场 411

29.3.4 什么物质能让磁力线通过（参见4.2.4） 412

29.3.5漂浮的磁针 412

29.3.6针在空气中悬浮 413

29.3.7用磁铁产生振动 414

30.1.1 圆柱形电磁铁 415

30.1 电磁体 415

30． 电磁 415

30.1.2马蹄形电磁铁 416

30.1.3 检测电磁铁的磁性强弱（参看4.2.3） 416

30.2电流的磁场 417

30.2.1 电流产生磁场 417

30.2.2磁化线圈 418

30.2.3开放螺线管内的磁场 419

30.2.4在螺线管内部磁化 419

30.2.5 测定螺线管内部的磁感应强度 420

30.3.1 从磁铁和线圈来的电（参看9.2.6） 423

30.3电磁感应 423

30.3.2 电磁感应 424

31． 静电 427

31.1静电设备 427

31.1.1 静电实验小转台 427

31.1.2小球验电器 427

31.1.3静电莱顿瓶 428

31.1.4水杯电容器 429

31.2.2 听话的气球 431

31.2.3从食盐中分离胡椒粉 431

31.2静电作用 431

31.2.1 吸水的梳子 431

31.2.4 气球间的斥力 432

31.2.5静电“奏乐” 432

31.2.6紊乱的木髓球 433

31.2.7指尖电火花 435

32.1.1 导体与非导体 436

32.1导电 436

32． 电流 436

32.1.2 什么物质导电？ 437

32.1.3研究手电筒 437

32.1.4熔化态玻璃的导电 438

32.1.5研究电键 439

32.2直流电 440

32.2.1 废电池的电阻（Ⅰ） 440

32.2.3保险丝的选择与使用 441

32.2.2 废电池的电阻（Ⅱ） 441

32.2.4从电获得光和热 443

32.2.5制作浸入式电加热器模型 444

32.3交流电 444

32.3.1房间的电路 445

33． 电化学 448

33.1离子电流 448

33.1.1简易化学整流器 448

33.2.1 简易电池（Ⅰ） 449

33.2.2简易电池（Ⅱ） 449

33.2化学电池 449

33.2.3硬币电池 450

33.2.4柠檬电池 451

33.2.5伏打电池——盐桥 451

33.2.6 伏打电池——丹涅尔电池 453

33.2.7 干电池的容量 454

34.1.1 从土壤蒸发走的水分 455

34.1.2 从植物中出来的湿气 455

34.1自然界的水 455

34． 环境物理 455

34.1.3 研究水循环 456

34.2天气 456

34.2.1 毛发湿度计 456

34.2.2瓶中的云 458

34.2.3复现雨循环 459

34.2.4露点的确定 460

34.2.5演示霜的形成 461

34.2.6“绿房子”模型 461

34.3.1 纸张的强度 463

34.3材料 463

34.3.2金属的延展性 464

34.3.3 缝衣针的热处理 465

34.4环境污染 467

34.4.1 减小噪声 467

34.4.2建筑物的光污染 468

附录1国际单位制（SI） 470

附录2 SI物理学常用单位 471

附录3高斯制（厘米克秒制）与SI的换算 478

附录4英美制（尺磅秒制）与SI的换算 479

附录5 中、英美、俄、日常用计量单位与SI 480

换算 480

附录6常用物理常数 480

附录7不同温标下的等值温度关系 481

附录8相对湿度（％） 482

附录9电路图常用符号 483

附录10电表表盘常用符号 486

附录11希腊字母表 490