中小学教师继续教育教材 高中物理学生实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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作者:教育部教学仪器研究所 编

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页数:494

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出版时间:2003-6

价格:22.40元

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isbn号码:9787107140990

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探索微观世界的奥秘：高中物理学生实验解析 高中物理，作为理解自然规律、探索宇宙运行机制的关键学科，其魅力不仅在于理论知识的深度，更在于实验探究的趣味与实践。本教材，《高中物理学生实验》，正是为了点燃您对物理世界的好奇心，培养您严谨的科学态度，并提供一个亲手验证物理定律、感受科学魅力的平台。它并非枯燥的理论堆砌，而是带领您走进实验室，用双手触摸物理的脉搏，用眼睛洞察物理的玄妙。 为何需要亲手实践？ 物理学是一门实验科学。再精妙的理论，若无实验验证，便如同空中楼阁，缺乏根基。我们通过实验，将抽象的物理概念转化为可观察、可测量的现象，从而加深理解，巩固记忆。物理公式不再是冰冷的符号，而是描述真实世界运行规律的语言。每一个成功的实验，都是对您智力和动手能力的一次磨砺，也是一次发现真理的愉悦之旅。 本教材将带您领略哪些物理奇观？ 本书精心选取了高中物理课程体系中至关重要的实验项目，涵盖了力学、热学、光学、电磁学、近代物理等核心领域。每一个实验都经过精心设计，力求在有限的实验条件下，清晰地展现物理原理。 一、走进经典力学：运动的规律与受力分析 探究“牛顿第一定律”： 您将亲手验证惯性的概念，理解物体维持其运动状态的原因。通过不同介质下的运动跟踪，感受摩擦力的微妙影响。 测量“重力加速度”： 利用单摆或自由落体实验，您将精确测量地球的引力强度。了解不同测量方法及其误差来源，学会优化实验方案。 研究“匀变速直线运动”： 通过打点计时器或光电门，记录小车或重物在不同力作用下的运动轨迹。您将学习如何绘制速度-时间图、位移-时间图，从中分析运动规律，计算瞬时速度和加速度。 验证“牛顿第二定律”： 使用牛顿第二定律验证仪，您将独立探究力、质量和加速度之间的定量关系。通过调整各个变量，直观感受力的作用效果。 研究“匀速圆周运动”： 制作一个简易的离心机，或者在圆盘上进行小球的圆周运动，您将亲身体验向心力的存在，并测量其大小。 探究“动量守恒定律”： 通过碰撞实验，例如在水平导轨上进行的滑块碰撞，或者气垫导轨上的小车碰撞，您将精确测量碰撞前后系统的总动量，并验证动量守恒定律。 研究“机械能守恒定律”： 使用光电门和气垫导轨，或者通过自由落体实验，您将测量不同高度的动能与势能，并验证在忽略阻力的情况下，机械能是否守恒。 二、探寻热学奥秘：温度、热量与物质状态 测量“比热容”： 使用量热器，您将通过加热已知质量的物体，测量其吸收的热量，并计算其比热容。不同的金属或液体，会有怎样的比热容差异？ 研究“水的相变”： 观察冰的熔化和水的沸腾过程，您将理解相变的特点，以及熔化热和汽化热的概念。 探究“热胀冷缩”： 通过加热金属棒或液体，您将直观感受物质受热膨胀的现象，并了解热膨胀系数。 三、捕捉光影之美：几何光学与波动光学 研究“光的直线传播”： 利用激光笔和烟雾，您将清晰地观察到光束的传播路径，并理解光的反射和折射定律。 探究“透镜成像”： 制作一个简易的照相机或投影仪，您将通过凸透镜和凹透镜，观察不同距离物体的成像情况，并测量焦距，理解成像公式。 验证“光的干涉”和“光的衍射”： 通过双缝干涉实验或单缝衍射实验，您将亲眼看到条纹的出现，理解光的波动性。 四、驾驭电磁世界：电路分析与磁场效应 测量“电阻”： 利用万用表，您将精确测量不同材料、不同形状导体的电阻，并理解欧姆定律。 研究“串联与并联电路”： 搭建简单的串联和并联电路，您将测量总电阻、电流和电压，并理解它们之间的关系。 探究“电磁感应”： 使用线圈、磁铁和电流计，您将亲身感受磁场变化产生的电流，理解法拉第电磁感应定律。 研究“电动机原理”： 搭建一个简易的直流电动机模型，您将观察到电流在磁场中受力转动的现象。 测量“地磁场”： 利用指南针和悬挂的磁针，您将尝试测量当地地磁场的方向和强度。 五、窥视微观粒子：现代物理初步 观察“密立根油滴实验”原理： 虽然实际操作较为复杂，但教材将以图文并茂的方式，为您剖析油滴实验的精妙之处，理解电子电荷的量子化。 探究“光电效应”： 了解光电管的工作原理，以及光照强度和频率对光电流的影响，为理解光子理论奠定基础。 本教材的特色与优势： 循序渐进，图文并茂： 每个实验都配有详细的实验目的、实验原理、实验器材、实验步骤、数据记录表格以及数据处理与分析方法。大量的插图和流程图，帮助您清晰地理解实验过程。 注重安全，强调规范： 实验操作的安全性至关重要。本书在每个实验前都强调了安全注意事项，并指导您养成规范的实验操作习惯，确保人身和设备安全。 鼓励独立思考，培养创新能力： 在完成基本实验的基础上，教材还会引导您思考实验的改进方向，提出自己的假设，并进行初步的探究，从而培养您的科学思维和创新精神。 提供详尽的错误分析与误差控制指导： 任何实验都存在误差。本书将帮助您识别和分析实验误差的来源，并教授您一些基本的误差控制方法，提高实验结果的准确性。 拓展延伸，激发兴趣： 部分章节会提供相关的物理趣闻、历史故事或前沿科技介绍，帮助您将所学知识与现实世界联系起来，进一步激发对物理学的浓厚兴趣。 配备详细的“实验报告”撰写指导： 学习如何清晰、准确地记录和呈现实验结果，是科学研究的重要一环。本书将指导您规范地撰写实验报告。 谁适合阅读此书？ 全体高中生： 这是您在课堂之外，深入理解和掌握高中物理知识的最佳助手。它将帮助您从被动接受知识转变为主动探索，让物理学习变得更加生动有趣。 对物理学充满好奇的爱好者： 即使您并非高中生，如果您对物理世界的奥秘充满兴趣，本书也将为您打开一扇通往科学殿堂的大门。 正在备考的同学： 扎实的实验操作和对实验原理的深刻理解，将为您的考试增添重要的分数砝码。 使用本书，您将收获什么？ 扎实的物理知识： 通过动手实践，将抽象的物理概念内化于心。 严谨的科学态度： 学会科学地观察、记录、分析和总结。 出色的动手能力： 熟练掌握常用物理实验仪器的操作。 解决问题的能力： 面对实验中的困难，学会独立思考和寻求解决方案。 对科学的热爱： 发现物理学的魅力，爱上探索未知的过程。 《高中物理学生实验》，不仅仅是一本教材，更是您探索物理世界、开启科学之旅的忠实伙伴。翻开它，您将不仅仅是学习物理，更是与物理学对话，感受科学的严谨与浪漫。让我们一同走进实验室，用双手触摸真理，用智慧点亮科学的星空！

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翻开目录的时候，我立刻被其中对实验误差分析的深度吸引住了。现在的学生在做实验时，最大的通病就是只关注“做完”而不是“做好”，对于测量过程中的不确定性认识模糊。我希望这本书能提供一些非常接地气的案例，比如如何用直观的图示而非复杂的统计学语言，向高中生解释系统误差和随机误差的区别，甚至是如何引导学生在实验报告中写出真正有价值的、基于实际操作的反思，而不是敷衍了事的“实验结果与分析”。我特别留意了关于“探究性实验设计”的那一章，这才是区分优秀教师和普通教师的关键点。如果它能提供一套可操作的、循序渐进的模板，教老师们如何将一个固定的验证性实验，逐步引导学生发展成一个开放性的研究课题，那就太棒了。比如，从测量重力加速度，如何引导他们去探究不同空气密度对小球下落速度的影响，这需要教师有极高的课程整合能力。

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这本《中小学教师继续教育教材：高中物理学生实验》的封面设计倒是挺朴实的，那种教科书常见的米黄色打底，配上几个看起来挺专业的示意图，但说实话，我拿到手的时候，心里还是有点七上八下的。毕竟是教师继续教育的材料，我担心它会过于理论化，充满了晦涩难懂的公式和对实验安全规范的冗长说教，而真正能指导一线教学实践的部分少得可怜。我期望它能像一本优秀的实验手册，不仅清晰地罗列出实验步骤，更重要的是，能深入探讨实验背后的物理思想，比如如何引导学生在观察现象时进行有效的归纳和演绎，如何巧妙地设计追问来激发学生的批判性思维。如果它只是简单地把课本上的实验操作流程搬过来，再配上几张标准化的数据表格，那对我们这些在一线摸爬滚打的老师来说，价值实在有限。我更期待看到不同地区、不同硬件条件下，如何灵活调整实验方案的“B计划”，以及如何利用现代信息技术手段来增强实验的可视化和交互性，毕竟，现在的学生对静态的图示已经提不起太大的兴趣了。

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最让我感到惊喜的是，书中似乎对“物理情境的创设”这一点给予了相当的重视。我们知道，高中物理实验常常被诟病“脱离实际”，学生机械地套用公式，感觉不到物理与生活的联系。我特别关注了关于力学和光学实验部分，看它如何将日常生活中常见的现象，巧妙地转化为可测量的物理模型。比如，如何利用手机的重力感应器或摄像头进行简单的运动学测量，这些都是成本低廉但教学效果极佳的“微型实验”。如果这本书能提供一个丰富的“情境化实验库”，并且细致地分析如何将这些情境融入到日常的教学导入语中，帮助我们打破学生对物理的刻板印象，那这本书的价值就远远超出了“实验指导书”的范畴，更像是一本“教学灵感激发录”。

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然而，作为一名资深教师，我还是会带着一丝挑剔的眼光来看待这类教材的适用性。我最关心的，是它如何处理“跨学科融合”和“创新能力培养”这两个前沿议题。物理实验不应该孤立存在，它与化学的物质分析、信息技术的编程控制，甚至是生物的观察记录，都有交叉点。我期望书中能有一些模块，专门指导教师如何将物理实验与STEAM教育理念相结合，比如设计一个利用传感器记录温度变化的物理小实验，并引导学生用Python或Scratch进行数据可视化处理。如果这本书仅仅停留在对传统“验证性”实验的优化和深化，而未能提供足够的前瞻性和创新性的实验设计思路，那么对于追求课程改革的骨干教师来说，它的吸引力就会大打折扣。我们需要的，是能让我们站到教学前沿的工具书。

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不得不说，这本书的排版和图示质量，相比我以前看的几本继续教育资料，简直是天壤之别。很多老教材的插图，拿到教室里给学生看，总感觉分辨率感人，细节模糊不清，根本无法准确展示仪器的构造。这本教材里，对于那些精密仪器的结构图，比如光电门计时器的内部结构、微安表的指针校准过程，都处理得极为精细，仿佛触手可及。这对于我们在有限的实验课时间里，快速、准确地向学生讲解仪器的原理至关重要。一个好的图胜过一页平淡的文字描述，尤其是在讲解电磁感应现象中磁场方向的判定时，清晰的矢量图和三指定则的结合演示，是提升教学效率的关键。我希望它能在这方面做得更极致一些，比如增加一些3D建模的说明或二维码链接，让老师可以即时投屏展示。

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