前言实验是研究和学习物理的基础.一名中学物理教师要具有以实验为基础的理念，掌握必要的实验技术，具有良好的实验技能和具备从事中学物理实验教学研究的能力，这是提高中学物理教学质量的重要保障.《义务教育物理课程标准(2022年版)》与《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》对物理实验教学提出了新的要求，所以中学物理教学要重视实验，这也是由物理学本身的特点所决定的，更是中学物理教学对物理教师的基本要求.实验可以给学生学习物理创造好的学习情境，让学生主动地获取知识、技能、方法，发展其动手和创新能力，促进科学素养和世界观的形成.中学物理实验内容丰富，本书共编入初中物理教材(主要是2024人教版)中的实验65个(其中演示实验37个，学生实验28个)，高中物理教材(主要是2019人教版)中的实验53个(其中演示实验36个，学生实验17个)，内容涵盖力学、热学、电磁学和光学；另外，对现代实验技术应用的数字化实验和虚拟仿真实验做了介绍并展示了几个实例.本书在编写过程中，注重传统的实验内容、方法和手段与现代化的实验内容、方法与手段相结合，有些实验项目提供了多种实验方案.　　本书主要由陈晓莉(第1～3章、10.1节、11.1节、12.1节、12.3节中的实验44～46、13.1节、13.2节中的实验8～10、13.3节中的实验15和16、第14章)、杨峻一(第8章、11.2节中的实验1～4、11.3节中的实验9～12、13.2节中的实验1～7、13.3节中的实验11～14)、宋艺华(第4章、10.2节中的实验1～16、附表)、李杨(第5章、10.3节中的实验26～35)、吴霁(第6章、12.3节中的实验31～36和实验41～43)、戴浩(第7章、12.2节中的实验16～22)、刘霜(第9章、12.2节中的实验23～30)、杨莉(12.2节中的实验1～10)、李清(10.2节中的实验17～25)、史文奎(11.3节中的实验13和14、12.2节中的实验11～15)、孟湘林(10.3节中的实验36～42)、王倩(11.2节中的实验5～8)、王英慧(12.3节中的实验37～40)等教师编写，最终由陈晓莉统稿整理，陈晓莉、杨峻一、李杨、吴霁、刘霜等校稿.　　物理实验教学改革是一项集体工作，凝聚着全体实验教师的智慧和心血，感谢于承霖、李东、张巧明、邱清、徐胜、陈庆等教师为教材编写做出的贡献！本书编写过程中参考了其他高校教师编写的中学物理实验教材中的一些内容，在此表示深深的感谢！本书得到 2024 年度新疆维吾尔自治区高校本科教育教学研究和改革项目;一流专业建设视域下物理学创新人才培养的实践研究(XJGXJGZH_2024029)的资助.由于作者水平有限，书中难免存在不妥之处，望读者不吝指正！陈晓莉

本书遵循*教指委相关指导文件和高等院校学生学习规律编写而成。践行四新理念，融入思政元素，注重理论与实践相结合。

本书主要围绕中学物理实验内容展开，分为三篇.第1篇阐述了中学物理实验在中学物理教学中的作用，呈现了几位物理学家对物理实验的观点，综述了课程标准中实验教学目标与实施建议，介绍了中学物理实验关于物理量的测量、误差、数据记录与处理的相关基础知识，对中学物理实验教学评价给出了一些基本的方法建议.第2篇介绍了中学物理实验的常用仪器.第3篇阐述了中学物理各部分实验的基本特点与实验技术要领，将中学物理教材(主要依据2024人教版初中物理、2019人教版高中物理)中的118个实验编入本书，其中演示实验73个，学生实验45个，有些实验项目提供了多种实验方案.考虑实验内容与方法的多样性，对演示实验和学生实验采用不同的形式编写.演示实验从教材与课题、作用与目的、实验简介与实验要领等几个方面编写，便于读者掌握实验技能.学生实验采用创新编写形式，每个项目包含引言、实验、问题三部分，便于读者深入理解实验内容.本书可供高等学校物理学专业的中学物理实验课程及其相关课程教学使用，也可作为从事中学物理实验教学研究的专家及广大中学师生的参考资料.

陈晓莉，女，西南大学教授，硕士生导师。第九届中国教育学会物理教学专业委员会理事，全国普通高等学校本科教育教学评估专家，西南大学本科教学督导委员。主要从事中学物理实验、教师教育、学科教学（物理）等方面的研究。在各种期刊发表学术论文50多篇。主持科研或教改项目30多项；主编出版教材6部，参编教材2部，参编专著2部；获得国家发明专利3项，获得国家实用新型专利16项。获得重庆市优秀教学成果二等奖，西南大学优秀教学成果一、二等奖。获得西南大学优秀教师、优秀实习指导教师、实验室工作先进个人等荣誉称号。

目录前言第1篇中学物理实验理论基础第1章迈进中学物理实验21.1中学物理实验在中学物理教学中的作用21.2中学物理实验课程教学程序与注意事项71.2.1中学物理实验课程教学程序71.2.2学生实验注意事项81.3物理实验之;我见8第2章中学物理课程标准实验教学目标与实施建议132.1初中物理课程标准中物理实验教学目标、学业要求与实施建议132.1.1教学目标132.1.2学业要求132.1.3实施建议142.2高中物理课程标准中物理实验教学目标与实施建议162.2.1教学目标162.2.2实施建议162.3中学物理实验教学的基本内容要求182.3.1熟悉实验仪器182.3.2分析实验原理212.3.3掌握实验方法232.3.4设计实验方案24第3章物理量的测量、误差、数据记录与处理263.1物理量的测量263.1.1测量263.1.2测量分类263.1.3测量仪器273.2物理量测量的误差273.2.1真值273.2.2误差273.2.3测量的准确度、精密度与精确度293.3有效数字与实验数据记录293.3.1有效数字的概念293.3.2仪器读数、实验数据记录303.4实验数据处理303.4.1列表法303.4.2作图法313.4.3图解法333.4.4逐差法34目录●●●●●●●●●●中学物理实验教学技能训练第4章中学物理实验教学评价概述364.1评价的内容与要求364.1.1实验技能364.1.2实验过程374.1.3实验习惯与态度374.2评价的类型与方法374.2.1评价的类型374.2.2评价的方法38第2篇中学物理实验常用仪器第5章中学物理力学实验常用仪器445.1长度测量仪器445.1.1刻度尺445.1.2游标卡尺455.1.3螺旋测微器475.2时间测量仪器495.2.1机械秒表495.2.2电子秒表515.3托盘天平525.3.1结构525.3.2工作原理535.3.3使用步骤535.3.4使用注意事项535.4打点计时器535.4.1结构与原理545.4.2使用步骤555.4.3利用纸带计算速度555.4.4使用注意事项55第6章中学物理热学实验常用仪器566.1温度测量仪器566.1.1玻璃液体温度计566.1.2干湿球温度计576.2气压计576.2.1水银气压计586.2.2无液气压计596.3酒精灯596.3.1结构596.3.2使用注意事项59第7章中学物理电磁学实验常用仪器617.1电源617.1.1直流稳压电源617.1.2交流电源617.1.3蓄电池617.1.4干电池627.1.5使用注意事项627.2电阻器627.2.1固定电阻637.2.2滑动变阻器637.2.3电阻箱647.3电表667.3.1电流计667.3.2直流电压表677.3.3直流电流表677.3.4多用电表687.4学生示波器707.5韦氏感应起电机717.5.1结构717.5.2使用注意事项72第8章中学物理光学实验常用仪器738.1光源738.1.1常用光源738.1.2激光器748.2面镜758.2.1平面镜758.2.2球面镜768.3薄透镜778.3.1凸透镜778.3.2凹透镜778.4光具座788.5助视仪器798.5.1放大镜798.5.2望远镜808.5.3显微镜80第9章中学物理现代实验技术常用仪器829.1投影仪829.1.1实物投影仪829.1.2数码投影仪829.2照相机849.2.1胶片相机849.2.2数码相机849.3摄像机859.3.1一体化摄像机859.3.2网络摄像机869.4计算机869.4.1硬件879.4.2软件879.4.3计算机的特点879.5传感器889.5.1传感器介绍889.5.2传感器中常见的几种输出信号899.5.3传感器的灵敏度与分辨力90第3篇中学物理实验第10章中学物理力学实验9210.1力学实验的基本特点与实验技术要领9210.2中学物理力学演示实验9310.2.1初中物理力学演示实验93实验1演示力的作用效果93实验 2演示力的作用是相互的94实验3研究阻力对物体运动的影响95实验 4演示惯性现象95实验 5演示;筷子提米现象96实验 6探究影响压力作用效果的因素96实验 7研究液体内部压强的特点97实验 8;覆杯实验98实验 9;瓶吞鸡蛋实验99实验 10;吹不掉的乒乓球实验99实验 11探究流体压强与流速的关系100实验 12称重法测浮力实验101实验 13物体浮沉条件实验101实验 14探究物体的动能与什么因素有关102实验 15研究定滑轮和动滑轮的特点103实验 16使用动滑轮是否省功10310.2.2高中物理力学演示实验104实验 17通过平面镜观察桌面的微小形变104实验 18探究弹簧弹力与伸长量的关系105实验 19演示静摩擦力的大小随拉力的变化106实验 20用弹簧测力计或力传感器探究作用力与反作用力的关系107实验 21探究两个互成角度的力的合成规律109实验 22观察蜡块运动110实验 23探究向心力大小的表达式111实验 24演示动能和势能可以相互转化112实验 25演示反冲现象11410.3中学物理力学学生实验11510.3.1初中物理力学学生实验115实验 26速度的测量115实验 27探究物体的质量与体积的关系117实验 28测量液体和固体的密度118实验 29用弹簧测力计测量力的大小121实验 30探究重力大小与质量的关系122实验 31探究二力平衡的条件124实验 32探究影响滑动摩擦力大小的因素126实验 33探究浮力的大小与哪些因素有关129实验 34探究浮力大小与排开液体重力的关系131实验 35探究杠杆的平衡条件13310.3.2高中物理力学学生实验135实验 36测量纸带的平均速度和瞬时速度135实验 37探究小车速度随时间变化的规律138实验 38探究加速度与力、质量的关系141实验 39探究平抛运动的特点143实验 40验证机械能守恒定律146实验 41验证动量守恒定律148实验 42用单摆测量重力加速度152第11章中学物理热学实验15411.1热学实验的基本特点与实验技术要领15411.2中学物理热学演示实验15511.2.1初中物理热学演示实验155实验1演示碘的升华与凝华现象155实验 2演示气体扩散现象155实验 3演示分子间存在作用力156实验 4演示做功能改变物体的内能15711.2.2高中物理热学演示实验159实验 5用显微镜观察炭粒的运动159实验 6观察水和酒精的混合现象160实验 7观察玻璃和云母片上石蜡熔化区域的形状161实验 8观察肥皂膜和棉线形状的变化16211.3中学物理热学学生实验16311.3.1初中物理热学学生实验163实验 9用温度计测量水的温度163实验 10探究固体熔化时温度的变化规律164实验 11探究水沸腾时温度变化的特点166实验 12比较不同物质吸热的情况16811.3.2高中物理热学学生实验169实验 13用油膜法估测分子的大小169实验 14探究气体等温变化的规律171第12章中学物理电磁学实验17312.1电磁学实验的基本特点与实验技术要领17312.1.1静电学实验特点17312.1.2电学实验操作技术17312.2中学物理电磁学演示实验17512.2.1初中物理电磁学演示实验175实验 1演示电荷间的相互作用175实验 2演示电荷在金属棒中的定向移动176实验 3连接电路控制灯泡实验177实验 4通路、断路与短路实验177实验 5比较小灯泡的亮度179实验 6电流热效应实验179实验 7研究磁场的方向181实验 8奥斯特实验183实验 9演示电磁铁的磁性183实验 10探究什么情况下磁可以生电18412.2.2高中物理电磁学演示实验186实验 11观察静电感应现象186实验 12模拟观察电场线187实验 13演示静电屏蔽现象188实验 14观察电容器的充、放电现象189实验 15研究影响平行板电容器电容大小的因素190实验 16演示电阻率与温度的关系191实验 17探究闭合电路的欧姆定律191实验 18研究路端电压与外电路电阻之间的关系192实验 19观察常见磁场的分布193实验 20探究感应电流产生的条件194实验 21观察安培力的方向195实验 22观察电子束在磁场中的偏转196实验 23观察带电粒子的运动轨迹197实验 24探究影响感应电流方向的因素199实验 25观察两个灯泡的发光情况200实验 26观察开关断开时灯泡的亮度201实验 27用学生示波器观察交流电波形203实验 28观察交变电流的方向203实验 29探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系204实验 30观察振荡电路中电压的波形20512.3中学物理电磁学学生实验20612.3.1初中物理电磁学学生实验206实验 31连接串联电路和并联电路206实验 32练习使用电流表208实验 33探究串、并联电路中电流的规律210实验 34练习使用电压表213实验 35探究串、并联电路中电压的规律215实验 36探究影响导体电阻大小的因素217实验 37练习使用滑动变阻器219实验 38探究电流与电压、电阻的关系222实验 39伏安法测电阻225实验 40测量小灯泡的电功率22712.3.2高中物理电磁学学生实验229实验 41测绘小灯泡的伏安特性曲线229实验 42导体电阻率的测量230实验 43练习使用多用电表232实验 44电池电动势和内阻的测量234实验 45示波器的原理及使用236实验 46传感器的简单使用240第13章中学物理光学实验24213.1光学实验的基本特点与实验技术要领24213.1.1使用光学仪器注意事项24213.1.2光学实验的观测方法24213.1.3中学物理光学实验的基本技术24313.2中学物理光学演示实验24313.2.1初中物理光学演示实验243实验 1演示光的直线传播现象243实验 2;魔镜实验244实验 3演示光的反射现象245实验 4;叉鱼实验246实验 5演示光的折射现象246实验 6演示光的色散现象247实验 7演示透镜的作用实验24713.2.2高中物理光学演示实验248实验 8演示光的全反射现象248实验 9演示光的双缝干涉现象249实验 10演示光的偏振现象25013.3中学物理光学学生实验25113.3.1初中物理光学学生实验251实验 11探究光的反射规律251实验 12探究平面镜成像特点253实验 13探究光折射时的特点255实验 14探究凸透镜成像规律25713.3.2高中物理光学学生实验260实验 15测定玻璃的折射率260实验 16用双缝干涉测量光的波长262第14章中学物理现代技术实验介绍26614.1DIS 数字化实验介绍26614.1.1数字化实验系统26614.1.2DIS 数字化实验技术26614.1.3DIS 数字化实验案例26814.2中科大奥锐科技有限公司中学物理虚拟实验介绍27114.2.1《中学物理虚拟实验 1.0 for Windows》的特点27214.2.2《中学物理虚拟实验 1.0 for Windows》项目27314.2.3《中学物理虚拟实验 1.0 for Windows》操作使用说明273附表277参考文献282