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