《中学物理实验教学基本技能训练》-07修改稿-刘小兵

*实验一（基础性实验）实验名称: 牛顿第二定律的验证实验目的: 通过阅读中学物理课本，初步明确在中学物理教学中进行验证牛顿第二定律实验的教学目的和教学要求；掌握验证牛顿第二定律实验的基本方法、实验操作和结果分析；熟练掌握电磁打点计时器的原理、结构、使用方法和检验、调整的方法；了解一些用于运动和力实验的新型仪器及实现本实验的不同途径。

实验类型：验证学时 2学时每组人数：2-3人实验内容及方法：电磁打点计时器的检验与调整；气垫导轨的使用；用定性（对比同时开始运动和停止运动的两辆小车的运动位移）和定量（用分析拖在小车后面通过电磁打点计时器来记录小车运动情况）的方法研究加速度与外力和物理质量的关系，并对这些实验及效果进行分析、比较，从而进行牛顿第二定律的验证；注意分析实验误差，讨论误差的来源及减小误差的方法。

实验仪器及设备：2187牛顿第二定律演示仪，运动小车、J0203电磁打点计时器及纸带、钩码等，气垫导轨、气泵、滑块。

实验名称:使用光具盘进几何光学实验演示、光的干涉及衍射实验实验目的: 了解中学物理教学中对几何光学、光的干涉、衍射实验的要求，熟悉光具盘、双缝干涉实验仪的结构、性能，熟练掌握它们的使用方法和操作技能；通过实验培养借助仪器说明书学习独立使用仪器的能力；体会新型光具盘在设计上的特色和尚存在的问题。

实验类型：验证学时 2学时每组人数：2-3人实验内容及方法：按照仪器说明书进行几何光学实验演示、光的干涉及衍射实验；利用双缝干涉测光波的波长；用卡尺观察光的衍射现象。

注意寻找快速调节出干涉图样的方法；分析仪器在设计上、使用性能上的特点及存在问题，并初步探讨问题解决的方案。

实验仪器及设备： J2501-1型光具盘、半导体红色激光光源，半导体绿色激光光源，J2515双缝干涉演示仪，学生电源。

实验名称:空气有质量及空气浮力的演示；气体定律的实验验证实验目的:明确空气有质量及空气浮力、气体定律的实验在中学物理教学中应用的作用和教学要求；熟悉演示空气有质量及空气浮力的实验方法，掌握不同的气体定律实验仪的使用技巧；体验气体定律的实验的困难所在，了解该实验的改进思路。

实验类型：验证学时 2学时每组人数：2-3人实验内容及方法：分别采用不等臂杠杆和天平演示空气有质量及空气浮力，并分析其各自的特点；参阅高中物理课本进行验证玻意耳-马略特定律、验证理想气体状态方程实验，利用J2257型气体定律演示仪进行实验演示，并分析仪器的优、缺点及对实验的影响。

实验仪器及设备：天平、砝码，不等臂杠杆、可乐瓶、气球，J2261气体定律实验器，酒精灯。

实验名称:振动和波演示实验研究实验目的:熟悉中学课本中介绍的振动图象描绘，受迫振动和共振演示以及水波干涉、衍射实验的方法和操作技能，以及在物理教学中的作用和教学要求；通过实验体验各实验方法的特点和不足；通过观察、操作改进的实验装置，初步认识发现、分析和解决中学物理实验问题的必要性和重要性，培养独立地分析和解决问题的能力。

实验类型：研究学时 2学时每组人数：2-3人实验内容及方法：分别用高中物理课本上所介绍的砂摆装置、实验室自制的喷墨装置进行简谐振动图像的演示实验；分别用高中物理课本上所介绍的受迫振动演示仪和2221型受迫振动与共振演示仪和实验室自制的磁力驱动共振仪进行受迫振动与共振实验；分别采用敲击式机械振源和实验室自制的气流式振源在发波水槽中进行水波的衍射和干涉演示实验。

在这些实验中，通过对各个实验方法的分析比较，设法改变实验条件，以探讨它们各自的作用和最佳实验条件；分析改进实验的思路和方法及教具制作的一些巧妙之处。

实验仪器及设备：砂摆装置、喷墨式振动图像描绘仪，J2221型受迫振动演示仪、磁力驱动共振仪，敲击式机械振源，气流式振源、发波水槽、胶片投影仪。

实验名称:电磁振荡、自感现象演示实验研究实验目的:了解在中学物理教学中进行电磁振荡、自感现象实验演示的教学目的和要求，了解这两个实验的困难所在；学会熟练使用几种电磁振荡、自感现象演示仪；通过对比使用，把握电磁振荡，自感实验的成功关键和改进方向；利用新型电磁振荡、自感现象演示仪进行自行设计的训练，培养用物理实验研究问题的能力。

实验类型：研究学时 2学时每组人数：2-3人实验内容及方法：分别用高中物理课本上所介绍的J2425型变压器原理说明器、J2434电磁振荡、自感现象演示仪和实验室自行研制的新型电磁振荡、自感现象演示仪进行自感现象的演示、LC电路阻尼振荡与等幅振荡的演示等实验。

分析这些仪器在进行相同实验演示的不同效果及原因所在，讨论进行这些实验的难点和获得实验成功的关键。

实验仪器及设备：J2425型变压器原理说明器，J2434电磁振荡、自感现象演示仪，新型电磁振荡、自感现象演示仪，演示电表，学生电源。

实验名称:闭合电路欧姆定律实验研究实验目的:了解在中学物理教学中进行闭合电路欧姆定律实验演示的教学目的和要求，了解用高中物理课本上所介绍的仪器进行实验的困难所在；通过对实验出现问题的分析，学习自制几种电池，选择合适仪器和材料，进行闭合电路欧姆定律实验研究；通过对比，把握闭合电路欧姆定律实验的成功关键和改进方向，提高在实验中发现问题、分析问题和解决问题的的能力。

实验类型：研究学时 2学时每组人数：2-3人实验内容及方法：分别用高中物理课本上所介绍的用可调内阻电池验证闭合电路中内电压和外电压之和等于电源电动势，即验证闭合电路欧姆定律，对实验的数据进行分析，寻找误差产生的原因和解决方案；根据提供的资料，学习自制几种电池，并前面实验的基础上，选择合适仪器和材料，进行闭合电路欧姆定律实验研究，进一步讨论进行这些实验的难点和获得实验成功的关键。

实验仪器及设备：可调内阻电池，演示电表，数字万用表，自制电池的有关材料。

后续实验分别从实验七～九、实验十～十二中各选一个进行实验*实验七（设计性、探究性实验）实验名称:晶体的熔解与凝固实验探究实验目的:明确该实验在中学物理教学中应用的目的和要求；通过阅读教材和仪器说明书后进行实验操作的方法，掌握各实验的方法和操作要领；设计不同的实验方案，采用不同手段，不同晶体，进行的熔解与凝固实验探究；探寻影响晶体的熔解和凝固实验成功的因素和解决问题的关键，体验用实验探究的方式学习新知识和研究问题。

实验类型：探究学时 6学时每组人数：2-3人实验内容及方法：根据实验任务，收集有关晶体的熔解与凝固实验的材料，设计探究晶体的熔解与凝固的实验方案，并与指导教师进行交流，在此基础上，开展实验探究。

实验仪器及设备：冰、萘、海波等晶体，试管、烧杯等容器，酒精灯等加热器，温度计，秒表等计时器，计算机、数据采集设备，以及因不同设计的方案所必需的设备、工具和材料。

实验名称:静电实验探究实验目的:明确该实验在中学物理教学中应用的目的和要求；通过阅读教材和参考资料等进一步了解有关静电的知识，和各静电实验的方法和操作要领；通过对实验现象的分析、深入讨论，以及不断的改进实验，探寻影响静电实验成功的因素和解决问题的关键，体验用实验探究的方式学习静电知识和研究有关静电实验的问题，培养发现实验失败的原因、并采取相应措施解决实验疑难的能力。

了解自制若干静电仪器的要求和方法，加深对自制教具及其作用的认识，培养制作技能。

实验类型：探究学时 6学时每组人数：2-3人实验内容及方法：静电中的起电，静电实验中电荷的转移，静电的电性检验等实验。

根据自己对静电和有关静电实验的理解，依据实验室提供的指针式验电器电展开实验；记录实验有关现象、对现象的分析，并进行交流；就实验成功或失败的原因和改进实验的方案等展开讨论和进一步的实验探究。

实验仪器及设备：金属、有机玻璃、玻璃、橡胶、热熔硅胶、蜡烛、木等不同材料的棒材，丝绸、毛皮，指针式验电器，振动电容式静电计，韦氏起电机，硬纸板、塑料纸等，以及因不同设计的方案所必需的设备、工具和材料。

实验名称:光电效应实验探究实验目的:明确在中学物理教学中进行光电效应实验的目的和要求；通过逐步的实验探究过程，找到光电效应演示实验难做的原因和成功的关键；通过自行设计电路研究光电效应规律，培养初步的实验设计能力和发现实验问题、分析问题和实验探究的能力。

实验类型：探究学时 6学时每组人数：2-3人实验内容及方法：光电效应实验演示；用光电管研究光电效应的规律：光电流随（正向）电压的变化规律、测定反应截止电压值并研究其特点。

在了解光电效应的基本原理和光电效应的规律的前提下，探究光电效应演示实验难做的原因和成功的关键；在研究光电效应规律实验中出现的实际现象可能与理论的相同或不同，就产生异同的可能因素展开进一步的实验探究。

实验仪器及设备：锌板、紫外灯（长时间、近距离照射会造成眼睛和皮肤伤害，需注意）、产生静电的材料；光电管、微小电流计、学生电源、计算机、数据采集器，以及因不同设计的方案所必需的设备、工具和材料。

实验名称:自由落体运动的实验探究实验目的:在收集有关自由落体实验有关资料的基础上，通过自行设计实验方案、制作实验仪器及实际实验研究，并对比分析各实验对研究下落物体的运动规律和进行自由落体运动教学的作用，设计进行相关教学的多种方案。

实验类型：探究学时 6学时每组人数：2-3人实验内容及方法：分别考虑用按位定时、按时定位、时位同定等不同方式以及不同的实验手段，设计研究下落物体的运动情况的实验仪器和研究方案；通过制作仪器和实际的实验探究，体验研究落体运动规律的过程；对比各实验，在此基础上尝试设计相应的探究式教学活动。

实验仪器及设备：不同的计时器，长度测量仪器，计算机、数据采集设备等，以及因不同设计的方案所必需的设备、工具和材料。

实验名称:水火箭的实验探究实验目的:通过理论分析和实验研究，探究影响水火箭飞行高度的因素；通过设计以水火箭为内容的探究式实验教学活动，尝试改变教和学的方式，加强对学生情感的教育，提高教育教学质量。

培养从实际问题中产生探究课题，并开展深入的实验探究的意识和能力。

实验类型：探究学时 6学时每组人数：2-3人实验内容及方法：采用理论分析和实验研究两种方法，分析水火箭，寻找影响水火箭飞行高度的因素，为进一步做好水火箭提供较为理想的数据；设计制作水火箭、发射控制装置、安全防范装置等；在教师的指导下进行水火箭的实际发射，测量记录各条件下水火箭的飞行高度，分析理论计算与实际效果间的差异及原因；根据自己的体验，设计以水火箭为内容的实验教学活动方案。

实验仪器及设备：根据不同设计的方案，提供必要的设备、工具和材料，如压力容器（注意耐压程度及可能造成的伤害）、气泵、计算机、数据采集设备等。

实验名称:系列气球实验的探究实验目的:通过对系列气球实验所产生的现象的深入的实验探究，培养自主发现问题，以此产生探究课题，并开展深入的实验探究的意识和能力。