創(chuàng)新中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)

內(nèi)容概要

　　《創(chuàng)新中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)：電子信息技術(shù)的應(yīng)用》作者都是北京市示范高中的物理教師，多年從事物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)和研究以及教學(xué)儀器的研發(fā)，還參加了新課程教材的編寫。作者依據(jù)自身的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)方面的研究成果編寫了本書，希望與廣大教師交流、探討。本書也可以作為高等師范院校物理專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)和研究的參考書。
　　《創(chuàng)新中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)：電子信息技術(shù)的應(yīng)用》力求做到以下幾方面。
　　第一，貫徹新課程的基本理念。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上，體現(xiàn)時(shí)代性；在教學(xué)目標(biāo)上，注重提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，發(fā)展學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立研究能力。
　　第二，鼓勵(lì)教師從“題?！敝刑鰜?，在教學(xué)中充分發(fā)揮傳統(tǒng)儀器和實(shí)驗(yàn)方法作用的同時(shí)，克服保守思想，采納新觀念，關(guān)注新技術(shù)在實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用，改革教學(xué)設(shè)計(jì)，提高教學(xué)效果，做進(jìn)取型、研究型的物理教師。
　　第三，選擇若干主題，介紹一些典型的新實(shí)驗(yàn)，特別側(cè)重于運(yùn)用電子信息技術(shù)的案例，闡述筆者對(duì)于主題的觀點(diǎn)，說明實(shí)驗(yàn)新的立意和設(shè)計(jì)，或如何突破教學(xué)中的難點(diǎn)。本書詳細(xì)介紹了實(shí)驗(yàn)的器材、原理、操作方法和結(jié)果。所有實(shí)驗(yàn)案例都由筆者親自做過，可供讀者采用和研究。
　　第四，針對(duì)不同類型的實(shí)驗(yàn)案例，采用相應(yīng)的新的實(shí)驗(yàn)方法。對(duì)于建立物理概念和揭示物理規(guī)律的實(shí)驗(yàn)，力求從抽象變?yōu)橹庇^，從靜態(tài)變?yōu)閯?dòng)態(tài)，從定性變?yōu)槎俊?duì)于測(cè)量基本物理量的實(shí)驗(yàn)，注重新儀器的認(rèn)識(shí)和使用。對(duì)于新教材中增加的新內(nèi)容，本書專辟章節(jié)介紹新設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)。對(duì)于探究性實(shí)驗(yàn)，注重方案的多樣性和可行性、知識(shí)的擴(kuò)展性、儀器和技能的綜合運(yùn)用。教師從中可體會(huì)到如何指導(dǎo)學(xué)生，如何體現(xiàn)科學(xué)探究的方法和要素。
　　第五，提倡在實(shí)驗(yàn)中使用近年來迅速發(fā)展、性能優(yōu)良的現(xiàn)代化、數(shù)字化的儀器儀表以及新型的元器件，使它們“大顯身手”。對(duì)于某些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，先分析傳統(tǒng)做法所面臨的困難及其原因，再“對(duì)癥下藥”，提出采用新技術(shù)的改進(jìn)辦法，并展示所取得的成效。對(duì)于某些過去無法用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的物理問題，探索采用新技術(shù)解決的方案。對(duì)于書中涉及的新儀器等，都給予了簡明、實(shí)用的介紹，使教師易于理解、掌握，并能順利地在教學(xué)中運(yùn)用。
　　第六，介紹計(jì)算機(jī)在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，使它成為“多面手”。例如，將簡單的傳感元件和計(jì)算機(jī)及免費(fèi)軟件配合，實(shí)現(xiàn)信息采集和處理手段從傳統(tǒng)的、基礎(chǔ)的手工方法到現(xiàn)代技術(shù)的飛躍。又如用軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，現(xiàn)已成為應(yīng)用最廣的領(lǐng)域，通過書中的案例講述其操作方法，可實(shí)現(xiàn)操作水平從入門到提高。了解軟件仿真實(shí)驗(yàn)，探索用它作為教學(xué)的輔助和補(bǔ)充。
　　第七，推薦簡單和低成本的實(shí)驗(yàn)。新技術(shù)、新元件不一定是高價(jià)格的，也并非高不可攀。只要自己動(dòng)手，幾元錢也可以和它“親密接觸”。本書介紹的許多實(shí)驗(yàn)都非常簡單，成本也較低，便于推廣。

書籍目錄

第一章　頻閃照相和運(yùn)動(dòng)軌跡記錄
　第一節(jié)　新型LED頻閃光源——自攜式和照射式
　第二節(jié)　用自攜式頻閃光源和數(shù)碼相機(jī)研究多種運(yùn)動(dòng)
　第三節(jié)　用數(shù)碼相機(jī)的攝像功能記錄運(yùn)動(dòng)軌跡——研安自由落體運(yùn)動(dòng)
　第四節(jié)　用慢快門記錄運(yùn)動(dòng)軌跡——研究平拋運(yùn)動(dòng)
　第五節(jié)　電火花平拋實(shí)驗(yàn)器
第二章　電子天平和電子秤的應(yīng)用
　第一節(jié)　電子天平和電子秤
　第二節(jié)　研究機(jī)翼升力
　第三節(jié)　驗(yàn)證庫侖定律
　第四節(jié)　測(cè)量液體的表面張力系數(shù)
　第五節(jié)　觀察超重和失重
　第六節(jié)　研究浮力
　第七節(jié)　快速測(cè)量物體的質(zhì)量
第三章　數(shù)字測(cè)力計(jì)及其應(yīng)用
　第一節(jié)　數(shù)字測(cè)力計(jì)
　第二節(jié)　驗(yàn)證牛頓　第二定律
　第三節(jié)　探究動(dòng)能變化與做功的關(guān)系
　第四節(jié)　探究動(dòng)量變化與沖量的關(guān)系
　第五節(jié)　研究安培力
第四章　數(shù)字式多用電表的應(yīng)用
　第一節(jié)　數(shù)字式多用電表
　第二節(jié)　幾項(xiàng)基本測(cè)量練習(xí)
　第三節(jié)　測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻
　第四節(jié)　用伏安法測(cè)電阻
　第五節(jié)　測(cè)量二極管的正向伏安特性
　第六節(jié)　研究電容器的電容
　第七節(jié)　研究容抗和感抗
第五章　模擬示波器的應(yīng)用
　第一節(jié)　單蹤模擬示波器
　第二節(jié)　觀測(cè)最簡單的周期性信號(hào)電壓
　第三節(jié)　觀察二極管整流和電容器濾波
　第四節(jié)　觀察LC電路的阻尼電磁振蕩
　第五節(jié)　觀察LC電路的等幅電磁振蕩
　第六節(jié)　觀察電容器的充、放電
　第七節(jié)　雙蹤模擬示波器及其應(yīng)用
第六章　數(shù)字存儲(chǔ)示波器的應(yīng)用
　第一節(jié)　數(shù)字存儲(chǔ)示波器簡介
　第二節(jié)　觀察電容器的充、放電
　第三節(jié)　觀察自感現(xiàn)象
　第四節(jié)　研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象
　第五節(jié)　觀察LC電路的阻尼電磁振蕩
　第六節(jié)　觀察鎢絲燈泡通電時(shí)的沖擊電流
第七章　傳感器的應(yīng)用
第八章　數(shù)字化學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的應(yīng)用
第九章　電腦和多媒體的應(yīng)用
第十章　集成電路的應(yīng)用
第十一章　新材料和新元件的應(yīng)用
附錄　 Excel 軟件的一些常用功能和操作方法

章節(jié)摘錄

　　第一章　頻閃照相和運(yùn)動(dòng)軌跡記錄　　研究物體的運(yùn)動(dòng)，需要記錄它不同時(shí)刻的空間位置，或者直接顯示其運(yùn)動(dòng)軌跡。課本中采用了幾種實(shí)驗(yàn)方法：對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在物體拖動(dòng)的紙帶上打出點(diǎn)跡；對(duì)于二維曲線運(yùn)動(dòng)，用高壓電脈沖火花在作為背景的紙張上留下點(diǎn)跡；用照相機(jī)通過光學(xué)成像在照片上做出記錄?！　☆l閃照相法適用于記錄各種運(yùn)動(dòng)，得到的照片直觀性最好。但由于用傳統(tǒng)感光膠片照相有諸多不便，無法在課堂上實(shí)施，所以一般僅讓學(xué)生觀看現(xiàn)成的照片。數(shù)碼相機(jī)將物體運(yùn)動(dòng)的影像記錄在存儲(chǔ)介質(zhì)上，并能夠用計(jì)算機(jī)即時(shí)顯示，因而使課堂上現(xiàn)場拍攝、顯示、研究成為可能。利用發(fā)光二極管（LED）可以自制小巧、廉價(jià)的頻閃光源，便于推廣?！　∽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)是高中力學(xué)的典型和重點(diǎn)內(nèi)容，本章將以這兩種運(yùn)動(dòng)為例，介紹如何使用數(shù)碼相機(jī)拍攝頻閃照片及如何據(jù)此研究物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。本章提供的多種實(shí)驗(yàn)方案，有些適用于課堂教學(xué)，可作為演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)，有些可供學(xué)生課外研究活動(dòng)采用。　　……

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