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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SI480

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