中學(xué)物理實驗設(shè)計與研究

1、中學(xué)物理 實驗設(shè)計與研究 第一章第一章 物理實驗與物理學(xué)發(fā)展物理實驗與物理學(xué)發(fā)展 第一節(jié)、物理實驗在物理學(xué)發(fā)展中的地位第一節(jié)、物理實驗在物理學(xué)發(fā)展中的地位 一、物理實驗與古代物理學(xué)發(fā)展一、物理實驗與古代物理學(xué)發(fā)展 古代物理實驗的特點是： 零星不系統(tǒng)； 定量實驗較少、定性實驗較多； 大多數(shù)實驗僅限于現(xiàn)象的描述或一般的解釋， 沒有進(jìn)行歸納而形成系統(tǒng)的理論；沒有用實 驗來檢驗已有的理論。 二、物理實驗與經(jīng)典物理學(xué)的發(fā)展二、物理實驗與經(jīng)典物理學(xué)的發(fā)展 物理實驗的特點：物理實驗的特點： 把實驗與數(shù)學(xué)結(jié)合起來，既注意邏輯推理，又依靠實驗檢驗，構(gòu)成 了一套完整的科學(xué)研究方法。其程序大致為： 有意識地在實驗中

2、拋開一些次要因素，創(chuàng)造理想化的物理條件。既 要力求使實驗條件盡可能符合數(shù)學(xué)要求，又要設(shè)法改變實驗測量的條件， 使之易于測量。 用實驗去驗證理論。 把實驗與理論聯(lián)系起來。 對現(xiàn)象的 一般觀察 提出 假設(shè) 運(yùn)用數(shù)學(xué)和 邏輯進(jìn)行推理 實驗 檢驗 形成 理論 三、物理實驗與現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展三、物理實驗與現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展 現(xiàn)代物理實驗的特點： 實驗與物理理論的結(jié)合越來越緊密，成為不可分割和相互 依賴的結(jié)合體。物理實驗更加需要理論（包括實驗理論）的指 導(dǎo)，在理論的預(yù)測和條件范圍內(nèi)進(jìn)行，而不是盲目地瞎碰。 實驗需要更先進(jìn)的技術(shù)和儀器設(shè)備。 物理實驗方法與其他學(xué)科的結(jié)合和向其他學(xué)科滲透，使得 新的實驗方法和技

3、術(shù)更快地在應(yīng)用領(lǐng)域得到推廣使用。 當(dāng)代前沿的物理實驗越來越成為大規(guī)模的、集體的、綜合 的工程。 建立和利用空間實驗室，充分利用太空高真空、無污染、 失重等許多天然有利條件。 第二節(jié)第二節(jié) 物理實驗的作用物理實驗的作用 2.1物理實驗在物理學(xué)發(fā)展中的作用物理實驗在物理學(xué)發(fā)展中的作用 一、發(fā)現(xiàn)新事物和探索新規(guī)律。 二、驗證理論。 三、測定常數(shù)。 四、推廣應(yīng)用。 2.2物理實驗教學(xué)在人才培養(yǎng)中的作用 v1.實驗是培養(yǎng)創(chuàng)造性人才的必經(jīng)之路 v2.實驗教學(xué)能創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)物理的情景，激發(fā)學(xué) 生學(xué)習(xí)物理的興趣與求知欲望 v3.實驗教學(xué)是發(fā)展學(xué)生探究能力的重要途徑 第二章第二章 物理實驗與物理教學(xué)物理實驗與物理教

4、學(xué) 科學(xué)實驗與教學(xué)實驗的比較 科學(xué)實驗教學(xué)實驗 目的 發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，探索新規(guī)律幫助學(xué)生掌握知識和學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng) 能力，提高素質(zhì)。 內(nèi)容 由需要探索的新問題而定，內(nèi)容 是新的，一般是未知的。 按一定的教學(xué)目的設(shè)計，根據(jù)教學(xué)實 際的需要安排。比較成熟的。 形式 通過實驗觀察、測量、記錄、計 算和分析，總結(jié)出規(guī)律。 有肯定的結(jié)果，易得到結(jié)論。 第一節(jié)第一節(jié) 物理實驗在教學(xué)中的地位物理實驗在教學(xué)中的地位 一、實驗是物理教學(xué)的重要基礎(chǔ) 二、實驗是物理教學(xué)的重要內(nèi)容 1、物理實驗本身就是物理學(xué)的不可分割的重要內(nèi)容。 2、實驗教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分。 3、實驗是培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰Γㄌ貏e是操作能力）的保證。

5、 三、實驗是物理教學(xué)的重要方法。 1、實驗是物理學(xué)研究的重要方法。 2、實驗是教師教物理、學(xué)生學(xué)物理的重要方法。 四、實驗是物理教學(xué)的重要手段。 第二節(jié)第二節(jié) 物理實驗在物理教學(xué)中的作用物理實驗在物理教學(xué)中的作用 一、培養(yǎng)學(xué)生的興趣和激發(fā)學(xué)生的求知欲。 1、實驗具有真實、直觀、形象和生動的特點，易于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 2、實驗是一種有目的性的操作行為。 二、創(chuàng)設(shè)學(xué)生有效掌握知識的學(xué)習(xí)環(huán)境。 與生活事例相比，實驗有下面一些特點： 1、實驗具有典型性 2、實驗具有重復(fù)性 3、實驗具有趣味性 4、實驗具有定性和定量研究的全面性 三、訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法。 1、實驗歸納法。 2、實驗驗證法。 3、真實

6、實驗與理想實驗相結(jié)合的方法。 4、追溯機(jī)遇的方法。 四、培養(yǎng)學(xué)生的各種能力。 五、培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素質(zhì)。 第三章 物理實驗的設(shè)計與研究 v3.1 物理實驗儀器的基本知識 1.分類：我國教學(xué)儀器分為9大類，每類又分為若干小類 如教學(xué)儀器的型號：JY1201 2.儀器上的常用符號：檢流計：G；電流表：A；電壓表：V。 3.常用儀器上的標(biāo)記：游標(biāo)卡尺：0.02mm，0150mm分別指 的是精密度和量程；天平:20mg,500g分別指感量和稱量。 4.正確操作儀器： 5.熟悉一些基本儀器：如刻度尺、溫度計、天平、游標(biāo)卡尺、 螺旋測微器、電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、示 波器等等。 3.2 物

7、理實驗基本測量方法 （1）比較法：待測量與標(biāo)準(zhǔn)具比較。）比較法：待測量與標(biāo)準(zhǔn)具比較。 v直接比較（直接測量、直接讀數(shù)）直接比較（直接測量、直接讀數(shù)） v間接比較（間接測量為主）間接比較（間接測量為主） （2） 放大法放大法 l累計放大：測均勻細(xì)絲的直徑、測周期。累計放大：測均勻細(xì)絲的直徑、測周期。 l機(jī)械放大：游標(biāo)卡尺，螺旋測微計，分光計。機(jī)械放大：游標(biāo)卡尺，螺旋測微計，分光計。 l光學(xué)放大：測微目鏡、讀數(shù)顯微鏡、光杠桿光學(xué)放大：測微目鏡、讀數(shù)顯微鏡、光杠桿 l電子學(xué)放大：放大電路。電子學(xué)放大：放大電路。 （3） 轉(zhuǎn)換測量法：轉(zhuǎn)換測量法： l參量轉(zhuǎn)換：楊氏模量；單擺測重力加參量轉(zhuǎn)換：楊氏模量；

8、單擺測重力加 速度（測速度（測g轉(zhuǎn)換為測轉(zhuǎn)換為測L、T）。）。 l能量轉(zhuǎn)換：機(jī)械轉(zhuǎn)電，磁轉(zhuǎn)電，光轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)換：機(jī)械轉(zhuǎn)電，磁轉(zhuǎn)電，光轉(zhuǎn) 電，壓轉(zhuǎn)電，熱轉(zhuǎn)電電，壓轉(zhuǎn)電，熱轉(zhuǎn)電 傳感器。傳感器。 （4） 模擬法模擬法 以相應(yīng)理論為基礎(chǔ)，不直接研究自然現(xiàn)象或過程的本身，以相應(yīng)理論為基礎(chǔ)，不直接研究自然現(xiàn)象或過程的本身， 而用類似這些現(xiàn)象或過程的模型來研究。而用類似這些現(xiàn)象或過程的模型來研究。 v物理模擬物理模擬小模型，保持同一物理本質(zhì)。如水壩、飛機(jī)小模型，保持同一物理本質(zhì)。如水壩、飛機(jī) 的設(shè)計的設(shè)計 v數(shù)學(xué)模擬數(shù)學(xué)模擬兩個不同的現(xiàn)象或過程可以用同一個數(shù)學(xué)形兩個不同的現(xiàn)象或過程可以用同一個數(shù)學(xué)形 式來描述

9、，但物理本質(zhì)不同。如：穩(wěn)恒電流的電場模擬靜式來描述，但物理本質(zhì)不同。如：穩(wěn)恒電流的電場模擬靜 電場。電場。 v人工智能模擬人工智能模擬計算機(jī)模擬，預(yù)測可能出現(xiàn)的現(xiàn)象和結(jié)計算機(jī)模擬，預(yù)測可能出現(xiàn)的現(xiàn)象和結(jié) 果。果。 （5） 補(bǔ)償法：提供一種可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)量來補(bǔ)償法：提供一種可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)量來 抵消被測量所呈現(xiàn)的作用，對待測量進(jìn)抵消被測量所呈現(xiàn)的作用，對待測量進(jìn) 行測量。行測量。 如：惠斯登電橋；電位差計測電動勢。如：惠斯登電橋；電位差計測電動勢。 （6） 平衡法：天平平衡、電橋平衡平衡法：天平平衡、電橋平衡 3.3 運(yùn)用誤差理論改進(jìn)實驗效果的方法運(yùn)用誤差理論改進(jìn)實驗效果的方法 （1）減少系統(tǒng)誤差）減少系

10、統(tǒng)誤差 原因：理論方法的誤差（單擺周期公式、散熱、接原因：理論方法的誤差（單擺周期公式、散熱、接 線接觸電阻、伏安法中的內(nèi)接與外接）；儀器誤差；線接觸電阻、伏安法中的內(nèi)接與外接）；儀器誤差； 個人誤差；環(huán)境誤差。個人誤差；環(huán)境誤差。 發(fā)現(xiàn)與消除：理論公式的完善、儀器的校準(zhǔn)、實驗發(fā)現(xiàn)與消除：理論公式的完善、儀器的校準(zhǔn)、實驗 條件的滿足。找修正值，參數(shù)替代。條件的滿足。找修正值，參數(shù)替代。 （2）減少偶然誤差）減少偶然誤差 原因：原因： 主觀方面：實驗者個人感官、操作協(xié)調(diào)因素。主觀方面：實驗者個人感官、操作協(xié)調(diào)因素。 客觀方面：實驗條件、環(huán)境的變化（電、風(fēng)）客觀方面：實驗條件、環(huán)境的變化（電、風(fēng)）

11、 減少和消除：增加測量次數(shù)（減少和消除：增加測量次數(shù)（410次）（正次）（正 態(tài)分布）態(tài)分布） （3）注意問題：）注意問題： 測量的精度、準(zhǔn)確度、精確度概念測量的精度、準(zhǔn)確度、精確度概念 測量的不確定度測量的不確定度 被測量被測量 有效數(shù)字及其測量結(jié)果的表示有效數(shù)字及其測量結(jié)果的表示 d=(4.997 0.007)(mm) xx 3.4 物理實驗數(shù)據(jù)處理的方法物理實驗數(shù)據(jù)處理的方法 （1）列表法簡單而明確地表示物理量之間的關(guān)系，便）列表法簡單而明確地表示物理量之間的關(guān)系，便 于檢查測量是否合理，有利與計算和分析。于檢查測量是否合理，有利與計算和分析。 （2）作圖法在坐標(biāo)平面上以曲線表示物理量之

12、間的關(guān)）作圖法在坐標(biāo)平面上以曲線表示物理量之間的關(guān) 系。系。 作用與優(yōu)點：作用與優(yōu)點： 簡明直觀（可以多條曲線比較，比列表法形象）簡明直觀（可以多條曲線比較，比列表法形象） 圖上可以求出物理量（光電效應(yīng)：圖上可以求出物理量（光電效應(yīng)：eVshf-hf0, 單擺：單擺： T2l) 校準(zhǔn)儀器的響應(yīng)曲線校準(zhǔn)儀器的響應(yīng)曲線 線性擬合線性擬合 （3）逐差法對等間距測量的有序數(shù)據(jù)進(jìn)行）逐差法對等間距測量的有序數(shù)據(jù)進(jìn)行 逐項或等間隔項相減得到結(jié)果。逐項或等間隔項相減得到結(jié)果。 優(yōu)點：可充分利用數(shù)據(jù)，計算簡便。優(yōu)點：可充分利用數(shù)據(jù)，計算簡便。 （4)最小二乘法從實驗數(shù)據(jù)求經(jīng)驗方程（函最小二乘法從實驗數(shù)據(jù)求經(jīng)驗

13、方程（函 數(shù)關(guān)系）數(shù)關(guān)系） 由一組實驗數(shù)據(jù)找出一條最佳的擬合直線（曲由一組實驗數(shù)據(jù)找出一條最佳的擬合直線（曲 線），獲得變量之間的函數(shù)關(guān)系，稱為回歸方線），獲得變量之間的函數(shù)關(guān)系，稱為回歸方 程。程。 . 32 2 dxcxbxay cxbxay bxay 3.5 實驗原理的科學(xué)性和可行性實驗原理的科學(xué)性和可行性 一、原理的正確性 1、不能弄虛做假，制造假象，欺騙學(xué)生。但可采取一定的必要的技術(shù)手 段。 2、原理無錯誤，但允許有誤差。 二、原理的確切性 原理與教學(xué)中需要說明的問題要一致。 三、原理的可行性 1、設(shè)計的實驗方案從原理上講并沒有錯誤，但在實施過程中受到裝置、 器材、實驗條件等限制，而

14、無法實施。 2、有些實驗雖然在科學(xué)性上并沒有錯誤，但其主要的實驗原理學(xué)生不易 理解，或還未學(xué)到。 3、原理無誤，學(xué)生也易理解，但運(yùn)用教學(xué)中，把他們放在一起就會出現(xiàn) 邏輯錯誤。 3.6 實驗條件的選擇和實驗操作實驗條件的選擇和實驗操作 實驗條件的選擇實驗條件的選擇 一、根據(jù)實驗原理選擇實驗條件。 二、根據(jù)儀器技術(shù)指標(biāo)（參數(shù)）選擇實驗條件。 三、根據(jù)誤差理論選擇實驗條件。 四、根據(jù)理論圖線選擇實驗條件。 實驗操作實驗操作 一、操作依據(jù)。 二、操作的具體要求。 第四章第四章 新課標(biāo)下，中學(xué)物理實驗研究新課標(biāo)下，中學(xué)物理實驗研究 4.1 新課標(biāo)對科學(xué)探究及物理實驗?zāi)芰Φ幕疽?v科學(xué)探究要素科學(xué)探究

15、要素 對科學(xué)探究及物理實驗?zāi)芰Φ幕疽髮茖W(xué)探究及物理實驗?zāi)芰Φ幕疽?v提出問題提出問題 能發(fā)現(xiàn)與物理學(xué)有關(guān)的問題能發(fā)現(xiàn)與物理學(xué)有關(guān)的問題 v 從物理學(xué)的角度較明確地表述這些問題從物理學(xué)的角度較明確地表述這些問題 v 認(rèn)識發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的意義認(rèn)識發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的意義 猜想與假設(shè)猜想與假設(shè) 對解決問題的方式和問題的答案提出假設(shè)對解決問題的方式和問題的答案提出假設(shè) 對物理實驗結(jié)果進(jìn)行預(yù)測對物理實驗結(jié)果進(jìn)行預(yù)測 認(rèn)識猜想與假設(shè)的重要性認(rèn)識猜想與假設(shè)的重要性 制定計劃與設(shè)計制定計劃與設(shè)計 實驗實驗 知道實驗?zāi)康暮鸵延袟l件，制定實驗方案知道實驗?zāi)康暮鸵延袟l件，制定實驗方案 嘗試選擇實驗方法

16、及所需要的裝置與器材嘗試選擇實驗方法及所需要的裝置與器材 考慮實驗的變量及其控制方法考慮實驗的變量及其控制方法 認(rèn)識制定計劃的作用認(rèn)識制定計劃的作用 進(jìn)行實驗與進(jìn)行實驗與 收集證據(jù)收集證據(jù) 用多種方式收集數(shù)據(jù)用多種方式收集數(shù)據(jù) 按說明書進(jìn)行實驗操作，會使用基本的實驗儀器按說明書進(jìn)行實驗操作，會使用基本的實驗儀器 如實記錄實驗數(shù)據(jù)，知道重復(fù)收集實驗數(shù)據(jù)的意義如實記錄實驗數(shù)據(jù)，知道重復(fù)收集實驗數(shù)據(jù)的意義 具有安全操作的意識具有安全操作的意識 認(rèn)識科學(xué)收集實驗數(shù)據(jù)的重要性認(rèn)識科學(xué)收集實驗數(shù)據(jù)的重要性 科學(xué)探究要素科學(xué)探究要素對科學(xué)探究及物理實驗?zāi)芰Φ幕疽髮茖W(xué)探究及物理實驗?zāi)芰Φ幕疽?分析與

17、論證分析與論證 對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理 嘗試根據(jù)實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)得出結(jié)論 對實驗結(jié)果進(jìn)行解釋和描述 認(rèn)識在實驗中進(jìn)行分析論證是很重要的 評估評估 嘗試分析假設(shè)與實驗結(jié)果間的差異 注意探究活動中未解決的矛盾，發(fā)現(xiàn)新的問題 吸取經(jīng)驗教訓(xùn)，改進(jìn)探究方案 認(rèn)識評估的意義 交流與合作交流與合作 能寫出實驗探究報告 在合作中注意既堅持原則又尊重他人 有合作精神 認(rèn)識交流與合作的重要性 4.2 新課標(biāo)物理實驗教學(xué)的基本形式 v1.演示實驗 v2.學(xué)生分組實驗 v3.邊教邊實驗 v4.課外實驗與制作 4.3 新課標(biāo)中學(xué)物理實驗框架的建構(gòu) v有四個板塊： v1.基本儀器使用訓(xùn)練性實驗（可融合在驗證 性實驗、探究性

18、實驗中） v在物理實驗中都要運(yùn)用一定的儀器，有必要 對學(xué)生進(jìn)行基本儀器的使用組裝訓(xùn)練，使他 們能掌握刻度尺、溫度計、天平、游標(biāo)卡尺、 螺旋測微計、電流表、電壓表、多用電表、 滑動變阻器、示波器等的使用。如：“示波 器的使用”實驗可以讓學(xué)生認(rèn)識電子束在電 場中偏轉(zhuǎn)的原理，知道示波器面板上主要控 制器件的名稱和作用，學(xué)習(xí)和初步掌握示波 器的使用方法。 v2.測定性實驗（可融合在驗證性實驗、探究 性實驗中） v這類實驗主要是讓學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的物理知識， 運(yùn)用一定的儀器來，測定某個物理量或物理 常量。如應(yīng)用自由落體定律測定重力加速度， 用伏安法測電阻，用油膜法測定分子的大小 等。它可以幫助學(xué)生理解物理概

19、念和物理量 的意義，學(xué)會運(yùn)用物理規(guī)律，訓(xùn)練基本的實 驗技能，學(xué)習(xí)間接測量的巧妙方法。 v3.驗證性實驗 v這類實驗的主要目的是讓學(xué)生通過實驗，驗 證由已知物理理論推導(dǎo)出的新結(jié)論的準(zhǔn)確性， 從而加深對物理知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生的推 理和分析能力，并訓(xùn)練實驗技能。驗證性實 驗是傳統(tǒng)學(xué)生實驗中的主要類型，在新課程 的實施中任然占有重要的地位，如驗證力的 平行四邊形法則、驗證機(jī)械能守恒等。 v4.探究性實驗 v這類實驗的主要目的是讓學(xué)生經(jīng)歷“提出問題提 出猜想和假設(shè)設(shè)計實驗實施實驗分析評估 交流”的探究過程，運(yùn)用歸納概括的思維方法來建 立物理概念和認(rèn)識物理規(guī)律，同時訓(xùn)練一定的實驗 探究技能。它具有讓學(xué)生

20、親自“發(fā)現(xiàn)”的意義,使他 們經(jīng)歷了類似科學(xué)家探究物理世界的過程，不僅學(xué) 習(xí)到了新知識，加深了對物理規(guī)律的理解和信任， 同時也體驗到了科學(xué)探究的喜悅，領(lǐng)悟到一定的科 學(xué)思想和精神。通過探究實驗不僅能夠很好地鍛煉 學(xué)生的動手能力，而且還能進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生歸納、 概括、交流的能力以及團(tuán)隊合作精神。 v驗證性實驗和探究性實驗都是科學(xué)研究中的 基本實驗類型，前者是從一般到個別，推理 判斷在前，實驗驗證在后；后者則是從個別 到一般，實驗在前，結(jié)論在后，是探索物理 規(guī)律的主要手段。在中學(xué)物理教學(xué)中，兩類 實驗都有重要的作用，不可偏廢。 4.4 新課標(biāo)中學(xué)物理教材分析（實驗） v1.八年級上學(xué)期物理實驗的教學(xué)目

21、標(biāo)八年級上學(xué)期物理實驗的教學(xué)目標(biāo) v以引導(dǎo)物理初學(xué)者理解物理實驗的特點、方法和作以引導(dǎo)物理初學(xué)者理解物理實驗的特點、方法和作 用為目的。帶領(lǐng)學(xué)生熟悉基本實驗儀器，體驗探究用為目的。帶領(lǐng)學(xué)生熟悉基本實驗儀器，體驗探究 過程，重點培養(yǎng)學(xué)生良好的物理實驗習(xí)慣，由淺入過程，重點培養(yǎng)學(xué)生良好的物理實驗習(xí)慣，由淺入 深提高其實驗探究能力。深提高其實驗探究能力。 v（1）知識與技能：內(nèi)容涉及聲和光現(xiàn)象、透鏡、）知識與技能：內(nèi)容涉及聲和光現(xiàn)象、透鏡、 物質(zhì)形態(tài)和變化及電路和電流的基本知識。物質(zhì)形態(tài)和變化及電路和電流的基本知識。 v通過本冊實驗的開展，在知識層面上，學(xué)生們首先通過本冊實驗的開展，在知識層面上，學(xué)

22、生們首先 需要明確初中階段聲、光、電、物質(zhì)形態(tài)各個領(lǐng)域需要明確初中階段聲、光、電、物質(zhì)形態(tài)各個領(lǐng)域 的主要研究對象。在實驗過程中豐富感性認(rèn)識，深的主要研究對象。在實驗過程中豐富感性認(rèn)識，深 刻理解相應(yīng)的物理規(guī)律和實驗思想。刻理解相應(yīng)的物理規(guī)律和實驗思想。 v初步認(rèn)識聲音的產(chǎn)生和傳播條件，了解樂音初步認(rèn)識聲音的產(chǎn)生和傳播條件，了解樂音 的特性，知道防治噪聲的途徑；的特性，知道防治噪聲的途徑； v了解光的反射規(guī)律，明確平面鏡成像時像與了解光的反射規(guī)律，明確平面鏡成像時像與 物的關(guān)系，理解凸透鏡成像的規(guī)律；物的關(guān)系，理解凸透鏡成像的規(guī)律； v能區(qū)分并描述固、液、氣三種物態(tài)的基本特能區(qū)分并描述固、液、

23、氣三種物態(tài)的基本特 征，了解溫度計的工作原理和使用方法，了征，了解溫度計的工作原理和使用方法，了 解物態(tài)變化時物體的溫度變化；解物態(tài)變化時物體的溫度變化； v明確串聯(lián)電路、并聯(lián)電路的特點和區(qū)別，了明確串聯(lián)電路、并聯(lián)電路的特點和區(qū)別，了 解串并聯(lián)電路在實際生活中的應(yīng)用。解串并聯(lián)電路在實際生活中的應(yīng)用。 （2）過程和方法）過程和方法 v 除樂音的特征、溫度計的使用、連接串除樂音的特征、溫度計的使用、連接串 并聯(lián)電路幾個實驗外，均應(yīng)采用完整的實驗并聯(lián)電路幾個實驗外，均應(yīng)采用完整的實驗 探究步驟來組織。但總體看來，探究各步驟探究步驟來組織。但總體看來，探究各步驟 的要求并不高。每一步均給出較多的引導(dǎo)和

24、的要求并不高。每一步均給出較多的引導(dǎo)和 提示。這樣做是基于引導(dǎo)學(xué)生體驗完整探究提示。這樣做是基于引導(dǎo)學(xué)生體驗完整探究 過程，初步培養(yǎng)實驗探究習(xí)慣和能力的目的。過程，初步培養(yǎng)實驗探究習(xí)慣和能力的目的。 v 重點在于學(xué)生操作技能的培養(yǎng)，特別強(qiáng)重點在于學(xué)生操作技能的培養(yǎng)，特別強(qiáng) 調(diào)實驗操作規(guī)范性的養(yǎng)成，如：強(qiáng)調(diào)溫度計調(diào)實驗操作規(guī)范性的養(yǎng)成，如：強(qiáng)調(diào)溫度計 測量和讀數(shù)的規(guī)范性，強(qiáng)調(diào)及時記錄數(shù)據(jù)等。測量和讀數(shù)的規(guī)范性，強(qiáng)調(diào)及時記錄數(shù)據(jù)等。 （3）情感態(tài)度與價值觀）情感態(tài)度與價值觀 v 以觀察類為主，穿插了溫度計、電流表、電壓表等基本以觀察類為主，穿插了溫度計、電流表、電壓表等基本 儀器的使用介紹。要使學(xué)

25、生明確實驗在物理學(xué)中的重要地位儀器的使用介紹。要使學(xué)生明確實驗在物理學(xué)中的重要地位 和意義，體驗物理探究的過程和樂趣。引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)暮鸵饬x，體驗物理探究的過程和樂趣。引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?實驗態(tài)度，能認(rèn)真觀察實驗和生活中的物理現(xiàn)象，并有運(yùn)用實驗態(tài)度，能認(rèn)真觀察實驗和生活中的物理現(xiàn)象，并有運(yùn)用 所學(xué)知識解釋生活中常見現(xiàn)象的意識。所學(xué)知識解釋生活中常見現(xiàn)象的意識。 v 探究作為一種科學(xué)的思想方法和精神，是不可忽視的教探究作為一種科學(xué)的思想方法和精神，是不可忽視的教 學(xué)內(nèi)容。關(guān)注學(xué)生的實驗態(tài)度和技能的養(yǎng)成，但受學(xué)生知識學(xué)內(nèi)容。關(guān)注學(xué)生的實驗態(tài)度和技能的養(yǎng)成，但受學(xué)生知識 結(jié)構(gòu)的局限，此時探究精神的

26、培養(yǎng)更多是在實驗過程中以師結(jié)構(gòu)的局限，此時探究精神的培養(yǎng)更多是在實驗過程中以師 生互動的形式滲透展開，暫時還無法以學(xué)生獨立完成大部分生互動的形式滲透展開，暫時還無法以學(xué)生獨立完成大部分 乃至整個探究過程的方式出現(xiàn)。探究是科學(xué)研究的根本思想，乃至整個探究過程的方式出現(xiàn)。探究是科學(xué)研究的根本思想， 應(yīng)貫穿于教學(xué)始終，只是不同階段它的表現(xiàn)形式有所不同。應(yīng)貫穿于教學(xué)始終，只是不同階段它的表現(xiàn)形式有所不同。 因此，探究的開展主要采用教師引導(dǎo)、師生互動的形式；而因此，探究的開展主要采用教師引導(dǎo)、師生互動的形式；而 相應(yīng)的探究評價則更多以隱性姿態(tài)出現(xiàn)于教學(xué)過程中。它需相應(yīng)的探究評價則更多以隱性姿態(tài)出現(xiàn)于教學(xué)

27、過程中。它需 要教師更主動、細(xì)致地觀察學(xué)生的課堂表現(xiàn)，并能及時啟發(fā)、要教師更主動、細(xì)致地觀察學(xué)生的課堂表現(xiàn)，并能及時啟發(fā)、 引導(dǎo)，給予反饋。引導(dǎo)，給予反饋。 .八年級上學(xué)期物理實驗的主要內(nèi)容八年級上學(xué)期物理實驗的主要內(nèi)容 v一一 聲音的產(chǎn)生聲音的產(chǎn)生 樂音的特征樂音的特征 v二二 探究光的反射規(guī)律探究光的反射規(guī)律 v三三 探究平面鏡成像的規(guī)律探究平面鏡成像的規(guī)律 v四四 探究凸透鏡成像的規(guī)律探究凸透鏡成像的規(guī)律 v五五 溫度計的使用溫度計的使用用溫度計測水溫用溫度計測水溫 v六六 固體熔化時溫度隨加熱時間的變化規(guī)律固體熔化時溫度隨加熱時間的變化規(guī)律 v七七 探究水的沸騰探究水的沸騰 v八八 連

28、接簡單的串聯(lián)電路和并聯(lián)電路連接簡單的串聯(lián)電路和并聯(lián)電路 v九九 探究串聯(lián)電路中各點的電流關(guān)系探究串聯(lián)電路中各點的電流關(guān)系 v十十 探究并聯(lián)電路中干路電流與各支路電流的關(guān)系探究并聯(lián)電路中干路電流與各支路電流的關(guān)系 八年級下冊物理實驗的教學(xué)目標(biāo)八年級下冊物理實驗的教學(xué)目標(biāo) v 八年級下冊物理實驗由七個電磁學(xué)實驗組成。進(jìn)一步引 導(dǎo)學(xué)生理解物理實驗的特點、方法和作用，帶領(lǐng)學(xué)生熟悉基 本實驗儀器，更深入地體驗探究過程，培養(yǎng)學(xué)生良好的物理 實驗習(xí)慣，提高其實驗探究能力。 v（1）基礎(chǔ)知識 v 本冊實驗?zāi)依顺踔须妼W(xué)和磁學(xué)的主要內(nèi)容，涉及到歐 姆定律，電功率，電與磁的相互關(guān)系，電磁鐵在生活中的運(yùn) 用幾部分。

29、 v v本冊具體的知識目標(biāo)是： v 理解歐姆定律，明確串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律； v 理解電功率、額定功率、實際功率的定義，理解電功率 和電流、電壓之間的關(guān)系； v 知道通電螺線管外部磁場大小和方向分布，明確導(dǎo)體在 磁場中運(yùn)動時產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件； v 認(rèn)識電磁相互作用，了解電磁鐵的應(yīng)用及其對人類生活 和社會發(fā)展的影響。 （2）技能與方法 v 本冊實驗均是電磁學(xué)的基本實驗，對電與磁相關(guān)儀器的使 用、用電器、電路的連接等實驗技能都提出了相應(yīng)要求。 v 通過本冊實驗的開展，學(xué)生需要達(dá)到以下基本實驗技能： v 熟練、規(guī)范地使用電壓表和電流表，能根據(jù)需要選擇合適 的電表和適當(dāng)?shù)牧砍?，正確讀數(shù)； v 根據(jù)實

30、驗需要畫出正確的電路圖，并能按照電路圖快速、準(zhǔn) 確地連接電路進(jìn)行實驗； v 會快速判斷滑動變阻器的有效使用范圍，能根據(jù)需要利用滑 動變阻器改變電路的電流值； v 知道利用小磁針顯示磁場的方向，會規(guī)范使用靈敏電流計； v 此外，隨著實驗的深入，我們希望有效引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)探究能 力的發(fā)展，尤其是針對問題進(jìn)行猜想，制定計劃，分析數(shù)據(jù) 得出結(jié)論等幾方面能力。 （3）情感態(tài)度與價值觀 v電磁學(xué)的發(fā)展是理論與實驗相互推進(jìn)，共同 作用的結(jié)果。在本冊實驗的教學(xué)過程中，教 師一方面要使學(xué)生明確實驗在電磁學(xué)發(fā)展中 的重要意義；另一方面，建議教師積極利用 實驗、現(xiàn)象、生活實際和物理學(xué)史等內(nèi)容豐 富教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系現(xiàn)

31、象、生活實際和史 實來學(xué)習(xí)物理的良好習(xí)慣，激發(fā)他們的學(xué)習(xí) 熱情，保護(hù)他們勤于實踐的良好意識。 八年級下學(xué)期物理實驗的主要內(nèi)容八年級下學(xué)期物理實驗的主要內(nèi)容 v一一 探究串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律探究串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律 v二二 用滑動變阻器改變燈泡的亮度用滑動變阻器改變燈泡的亮度 v三三 探究電阻上的電流強(qiáng)度與哪些因素有關(guān)探究電阻上的電流強(qiáng)度與哪些因素有關(guān) v四四 測定小燈泡的電功率測定小燈泡的電功率 v五五 探究通電螺線管周圍的磁場探究通電螺線管周圍的磁場 v六六 探究電磁鐵探究電磁鐵 v七七 探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象 九年級物理實驗的教學(xué)目標(biāo)九年級物理實驗的教學(xué)目標(biāo) v本冊物理實驗由十五

32、個實驗組成。涵蓋了初本冊物理實驗由十五個實驗組成。涵蓋了初 中物理中物質(zhì)、能量、力和運(yùn)動的主要內(nèi)容。中物理中物質(zhì)、能量、力和運(yùn)動的主要內(nèi)容。 與八年級實驗的內(nèi)容相比，綜合探究程度更與八年級實驗的內(nèi)容相比，綜合探究程度更 高，涉及的知識點更多、更廣，對學(xué)生的綜高，涉及的知識點更多、更廣，對學(xué)生的綜 合實驗?zāi)芰τ辛烁叩囊蠛透鼑?yán)格的訓(xùn)練。合實驗?zāi)芰τ辛烁叩囊蠛透鼑?yán)格的訓(xùn)練。 本冊中，部分實驗報告已經(jīng)采用較完整的實本冊中，部分實驗報告已經(jīng)采用較完整的實 驗探究流程來編寫，希望在學(xué)生實驗探究過驗探究流程來編寫，希望在學(xué)生實驗探究過 程中能夠協(xié)助教師，及時給予思維的啟發(fā)和程中能夠協(xié)助教師，及時給予

33、思維的啟發(fā)和 指導(dǎo)。指導(dǎo)。 （1）基礎(chǔ)知識）基礎(chǔ)知識 v本冊實驗既有力學(xué)基本實驗儀器的使用，也有綜合實驗的探本冊實驗既有力學(xué)基本實驗儀器的使用，也有綜合實驗的探 究。究。 v 本冊具體的知識目標(biāo)是：本冊具體的知識目標(biāo)是： v 熟悉托盤天平、刻度尺、彈簧秤、停表、動滑輪、定滑熟悉托盤天平、刻度尺、彈簧秤、停表、動滑輪、定滑 輪等基本儀器的主要結(jié)構(gòu)和使用規(guī)則，明確動滑輪和定滑輪輪等基本儀器的主要結(jié)構(gòu)和使用規(guī)則，明確動滑輪和定滑輪 的特點和區(qū)別；的特點和區(qū)別； v 理解密度的概念，了解重力和質(zhì)量，認(rèn)識重力與物體質(zhì)理解密度的概念，了解重力和質(zhì)量，認(rèn)識重力與物體質(zhì) 量的關(guān)系；量的關(guān)系； v 了解摩擦力，

34、明確與摩擦力相關(guān)的因素；了解摩擦力，明確與摩擦力相關(guān)的因素； v 理解杠桿平衡條件，知道哪些工具可以改變力的方向和理解杠桿平衡條件，知道哪些工具可以改變力的方向和 大小；大小； v 理解壓強(qiáng)的概念和壓強(qiáng)的公式，知道增大和減小壓強(qiáng)的理解壓強(qiáng)的概念和壓強(qiáng)的公式，知道增大和減小壓強(qiáng)的 方法；方法； v 認(rèn)識浮力，知道物體浮沉的條件，知道阿基米德原理；認(rèn)識浮力，知道物體浮沉的條件，知道阿基米德原理； v 理解機(jī)械功和機(jī)械效率的概念；理解機(jī)械功和機(jī)械效率的概念； v了解熱量和比熱容的概念，知道與比熱相關(guān)的簡單自然現(xiàn)象了解熱量和比熱容的概念，知道與比熱相關(guān)的簡單自然現(xiàn)象 （2）技能與方法）技能與方法 v在

35、實驗技能和方法上，本冊報告采取由局部在實驗技能和方法上，本冊報告采取由局部 探究至綜合探究逐步推進(jìn)的做法，凸顯實驗探究至綜合探究逐步推進(jìn)的做法，凸顯實驗 探究的思想和方法。目的是使學(xué)生理解實驗探究的思想和方法。目的是使學(xué)生理解實驗 探究的本質(zhì)和意義，養(yǎng)成探究習(xí)慣，循序漸探究的本質(zhì)和意義，養(yǎng)成探究習(xí)慣，循序漸 進(jìn)地提高他們的實驗探究能力，為進(jìn)一步的進(jìn)地提高他們的實驗探究能力，為進(jìn)一步的 學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。教師對學(xué)生進(jìn)行評價時，要學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。教師對學(xué)生進(jìn)行評價時，要 注意考察學(xué)生各探究環(huán)節(jié)能力的發(fā)展，有針注意考察學(xué)生各探究環(huán)節(jié)能力的發(fā)展，有針 對性地設(shè)計教學(xué)。如：可以通過考察學(xué)生提對性地設(shè)計教學(xué)。如

36、：可以通過考察學(xué)生提 出問題的數(shù)量和質(zhì)量，衡量學(xué)生提出問題的出問題的數(shù)量和質(zhì)量，衡量學(xué)生提出問題的 能力水平；通過考察學(xué)生能否基于提出的問能力水平；通過考察學(xué)生能否基于提出的問 題和猜想制定出完整計劃，衡量學(xué)生對科學(xué)題和猜想制定出完整計劃，衡量學(xué)生對科學(xué) 實驗方法的理解程度。在評價過程中找出學(xué)實驗方法的理解程度。在評價過程中找出學(xué) 生存在的不足并及時給予科學(xué)指導(dǎo)。生存在的不足并及時給予科學(xué)指導(dǎo)。 （3）情感態(tài)度與價值觀）情感態(tài)度與價值觀 v在情感和價值觀方面，本冊實驗涉及初中物在情感和價值觀方面，本冊實驗涉及初中物 理的眾多典型實驗。實驗設(shè)計巧妙，現(xiàn)象明理的眾多典型實驗。實驗設(shè)計巧妙，現(xiàn)象明

37、顯，趣味性、參與性都較強(qiáng)，對于激發(fā)學(xué)生顯，趣味性、參與性都較強(qiáng)，對于激發(fā)學(xué)生 實驗興趣，培養(yǎng)實事求是、嚴(yán)禁細(xì)致等科學(xué)實驗興趣，培養(yǎng)實事求是、嚴(yán)禁細(xì)致等科學(xué) 品質(zhì)都有明顯作用。在實驗評價中，要注意品質(zhì)都有明顯作用。在實驗評價中，要注意 引導(dǎo)學(xué)生重視自我科學(xué)品質(zhì)的發(fā)展，采取多引導(dǎo)學(xué)生重視自我科學(xué)品質(zhì)的發(fā)展，采取多 種措施保護(hù)他們的探究熱情和實驗興趣，鼓種措施保護(hù)他們的探究熱情和實驗興趣，鼓 勵學(xué)生提出問題、主動探究，積極與他人合勵學(xué)生提出問題、主動探究，積極與他人合 作開展實驗作開展實驗 九年級物理實驗的主要內(nèi)容九年級物理實驗的主要內(nèi)容 v一一 托盤天平的使用托盤天平的使用 v二二 探究同種物質(zhì)質(zhì)

38、量與體積的關(guān)系探究同種物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系 v三三 測量固體和液體的密度測量固體和液體的密度 v四四 用刻度尺測長度用刻度尺測長度 v五五 練習(xí)使用停表練習(xí)使用停表 測量平均速度測量平均速度 v六六 探究阻力對物體運(yùn)動的影響探究阻力對物體運(yùn)動的影響 v七七 彈簧測力計的使用彈簧測力計的使用 v八八 探究物體的重力與物體質(zhì)量的關(guān)系探究物體的重力與物體質(zhì)量的關(guān)系 v九九 探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān) v十十 探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件 v十一十一 探究定滑輪和動滑輪的特點探究定滑輪和動滑輪的特點 v十二十二 探究壓力的作用效果跟哪些因素有關(guān)探究壓力

39、的作用效果跟哪些因素有關(guān) v十三十三 探究浮力的大小探究浮力的大小 v十四十四 探究斜面的機(jī)械效率探究斜面的機(jī)械效率 v十五十五 關(guān)于物質(zhì)吸熱能力的探究關(guān)于物質(zhì)吸熱能力的探究 高中物理實驗?zāi)夸浉咧形锢韺嶒災(zāi)夸?v高一物理學(xué)生實驗?zāi)夸?v 實驗一 長度的測量 v 實驗二 驗證力的平行四邊形定則 v 實驗三 練習(xí)使用打點記時器 v 實驗四 研究勻變速直線運(yùn)動 v 實驗五 研究平拋物體的運(yùn)動 v 實驗六 驗證機(jī)械能守恒定律 v 實驗七 探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系 高一物理演示實驗?zāi)夸?v 101 用懸掛法求薄板的重心 v 102 顯示微小形變 v 103 研究共點力的合成 v 201 研究自由落體運(yùn)動

40、 v 301 驗證牛頓第一定律 v 302 研究牛頓第二定律實驗一 v 303 研究牛頓第二定律實驗二 v 304 研究牛頓第三定律 v 401 研究共點力平衡 v 501 研究物體的曲線運(yùn)動的條件 v 502 研究運(yùn)動的合成和分解 v 503 研究平拋運(yùn)動 v 504 研究向心力大小與哪些因素有關(guān) v 701 研究動能大小與哪些因素有關(guān) v 702 驗證機(jī)械能守恒定律 高二物理學(xué)生實驗?zāi)夸?v 實驗一 驗證動量守恒定律 v 實驗二 導(dǎo)軌驗證動量守恒定律 v 實驗三 單擺測定重力加速度 v 實驗四 用油膜法估測分子的大小 v 實驗五 用描跡法畫出電場中平面上的等勢線 v 實驗六 描繪小燈泡的伏安特性曲線 v 實驗七 測定金屬的電阻率 v 實驗八 把電流表改裝為電壓表 v