中学物理实验训练简明教程

中国水利水电出版社

【作者】主编黄永平吴英

【I S B N 】978-7-5226-4441-7

【责任编辑】张玉玲

【适用读者群】本专通用

【出版时间】2026-04-01

【开本】16开

【装帧信息】平装（光膜）

【版次】第1版第1次印刷

【页数】280

【千字数】448

【印张】17.5

【定价】￥49

【丛书】

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本书系面向物理师范生以及初任中学物理教师的核心实践教程，选取了《义务教育物理课程标准（2022年版）》和《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》所规定的必会核心实验。本书主体依据中学物理知识体系划分，分别为初高中力学实验、初高中电磁学实验、初高中热学实验、初高中光学实验、声学实验以及朗威数字化实验和趣味创新实验。每个实验的教学导向明确，对实验进行溯源，实现与课标的精准对接，均按照“主题引入—方案设计—操作过程—数据处理—问题拓展”五个环节进行训练，同时同步关联与实验相关考试命题方向的中、高考试题，并附有配套数字化资源（含操作视频）。

本书可作为师范院校物理教育专业“中学物理实验训练”课程的教材，也可作为中学物理教师的教学参考及中学生自学资料。

课标实验全覆盖：系统整合初高中力学、电磁学等必做实验，精准对接新课标要求。

资源立体多元：设中高考试题、创新实验与传感实验栏目，配套操作视频数字资源。

适用对象广泛：满足师范生职前训练、中学教师参考及中学生自学等多层次需求。

物理学作为一门以实验为基础的学科，实验教学不仅是其知识传授的载体，更是培养学生科学思维、实践能力和创新精神的关键途径。随着新课程改革的深入推进，如何在实验教学中贯彻学科核心素养、践行“做中学”的教育理念，已然成为物理教育工作者所面临的重要课题。本书的编撰，意在为中学物理教师、物理类师范学生以及物理教育研究者提供一套系统、实用且兼具时代特色的实验教学指南。

本书以《义务教育物理课程标准（2022年版）》和《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》为指导，结合当前中学物理实验教学的现状与发展趋势，在内容架构上注重经典实验与创新设计的结合，既保留经过教学实践检验的传统实验项目，又引入数字化实验、生活化实验等现代元素。全书共分9章，前7章主要是初高中物理必做实验与演示实验，旨在帮助使用者熟悉初高中物理力、热、电、光、声的教师演示实验与学生实验；第8章为数字化实验训练，以朗威数字化系统为例，帮助使用者掌握数字化实验系统的操作法；第9章为拓展创新实验，其主要目的是引导使用者自制教具，让物理回归生活。

本书的突出特色体现在三个方面：

其一，内容更全面。本书系统整合了义务教育新课标要求的演示实验、学生必做测量类实验与探究类实验，以及高中物理新课标要求的演示实验和学生实验，可满足物理师范生的培养需求。

其二，设置“中高考实验试题集锦”“自制创新实验替代方案”“智能传感实验”等特色栏目，兼顾不同教学条件的实际需求。配套数字资源平台（含实验操作视频等）可通过扫描书中二维码获取，构建线上线下联动的立体化学习空间。

其三，适用范围广。本书不仅适用于高等师范院校物理专业学生开展职前中学物理实验技能训练，也可作为中学物理教师的教学参考及中学生的自学资料。

本书编写团队由高校物理课程与教学论教师、教研员和一线骨干教师共同组成，力求实现教育理论、教研成果与实践智慧的深度融合。书中部分案例直接源自近年全国大学生物理实验竞赛获奖作品和一线教师实验教学优质课实录，具有鲜明的示范性和可迁移性。本书编写分工如下：第1章由王玉兰（宜宾市第三中学）、曾志强（宜宾学院）编写；第2章由王云（成都市实验外国语学校）、李国静（宜宾市第三中学）编写；第3章由黄永平（宜宾学院）、马英（宜宾市三江新区成都外国语学校）编写；第4章由曾红（宜宾市第三中学）编写；第5章由柳福提、万明杰（宜宾学院）编写；第6章由段志春（宜宾学院）编写；第7章吴英（绵阳师范学院）编写；第8章由徐霞（宜宾学院）编写；第9章由杨明（宜宾学院）、白金鑫（宜宾市第四中学）编写；实验习题的力学部分由曹梦珊（宜宾学院）编写，电磁学部分由曾美玲（宜宾学院）编写，热学部分和光学部分由罗世淋（宜宾学院）编写，实验视频由程浩南、陈曦（宜宾学院）制作。全书由黄永平负责统稿，整个编写团队共同审阅定稿。

实验教学是点燃科学好奇心的火种，是培育探究精神的沃土。期待本书能助力更多教师成长为实验教学的设计师、学生科学探究的引导者，让物理课堂因实验而生动，让核心素养在实践中升华。

另外，本书中的实验教学视频由我校学生们提供，本书第8章朗威数字化实验训练部分的相关产品的图片及视频作为教学辅助素材得到山东远大朗威教育科技股份有限公司授权使用，在此，谨向他们表示衷心感谢！

由于时间仓促，书中难免存在疏漏之处，恳请广大读者批评指正。

编者

2025年9月

前言

第1章初中物理力学实验训练 1
1.1 初中物理力学演示实验 1
1.1.1 测量长度、时间、质量和力的基本
工具的使用 1
1.1.2 观察磁体对小铁球的作用 7
1.1.3 阻力对物体运动的影响 8
1.1.4 研究同一直线上的二力合成 9
1.1.5 研究物体的动能跟哪些因素有关 10
1.1.6 压力和受力面积对海绵形变的
影响 11
1.1.7 测量浸没在水中的铝块所受的
浮力 12
1.1.8 研究定滑轮和动滑轮的特点 13
1.1.9 研究使用动滑轮是否省功 15
1.2 初中物理力学学生实验 16
1.2.1 测量小车运动的速度 16
1.2.2 探究物质的质量与体积的关系 17
1.2.3 测量固体和液体的密度 18
1.2.4 探究重力的大小和质量的关系 20
1.2.5 探究二力平衡的条件 22
1.2.6 探究滑动摩擦力大小与哪些因素
有关 23
1.2.7 探究液体压强与哪些因素有关 25
1.2.8 探究浮力的大小与哪些因素有关 26
1.2.9 探究浮力的大小与排开液体所受
重力的关系 28
1.2.10 探究杠杆的平衡条件 29
1.2.11 测量滑轮组的机械效率 30
1.3 初中力学实验试题集锦 32
第2章高中物理力学实验训练 38
2.1 高中物理力学演示实验 38
2.1.1 重的物体下落快还是轻的物体
下落快 38
2.1.2 牛顿管演示实验 38
2.1.3 测反应时间 39
2.1.4 测不规则薄板重心 39
2.1.5 探究滑动摩擦力方向 40
2.1.6 静摩擦力引入 40
2.1.7 超重与失重引入 41
2.1.8 完全失重下的矿泉水 41
2.1.9 描绘合运动路径 42
2.1.10 探究平抛分运动 42
2.1.11 碰撞实验 43
2.1.12 受迫振动及共振条件 44
2.2 高中物理力学学生实验 44
2.2.1 测量作直线运动物体的瞬时速度 44
2.2.2 探究弹簧弹力与形变量的关系 47
2.2.3 探究两个互成角度的力的合成
规律 49
2.2.4 探究加速度与物体受力、物体质量的
关系 52
2.2.5 探究平抛运动的特点 54
2.2.6 探究匀速圆周运动向心力大小与半径、角速度、质量的关系 57
2.2.7 探究动能定理 59
2.2.8 验证机械能守恒定律 61
2.2.9 利用平抛运动验证动量守恒定律 63
2.2.10 用单摆测量重力加速度的大小 66
2.3 高中力学实验试题集锦 68
第3章初中物理电磁学实验训练 73
3.1 初中物理电磁学演示实验 73
3.1.1 静电现象演示 73
3.1.2 连接串联电路和并联电路 75
3.1.3 练习使用电流表 76
3.1.4 练习使用电压表 77
3.1.5 练习使用滑动变阻器 78
3.1.6 电流的热效应 80
3.1.7 观察保险丝的作用 81
3.1.8 观察条形磁体的磁场分布 82
3.1.9 电磁铁的磁性 83
3.1.10 观察通电导线在磁场中受力 84
3.1.11 观察通电线圈在磁场中的运动 85
3.2 初中物理电磁学学生实验 86
3.2.1 探究串联电路和并联电路中电流的
关系 86
3.2.2 探究串联电路和并联电路中电压的
关系 89
3.2.3 探究影响导体电阻大小的因素 91
3.2.4 探究电流与电压和电阻的关系 94
3.2.5 用电流表和电压表测量电阻 96
3.2.6 探究通电螺线管外部磁场的方向 98
3.2.7 探究导体在磁场中运动时产生感应
电流的条件 100
3.3 初中电学实验试题集锦 103
第4章高中物理电磁学实验训练 109
4.1 高中物理电磁学演示实验 109
4.1.1 电荷间相互作用力跟电荷量及距离
有关 109
4.1.2 认识安培力的演示实验 111
4.1.3 电流天平测量安培力的演示
实验 112
4.1.4 电源电动势等于内电压与外电压
之和 113
4.1.5 探究小灯泡变暗的原因 114
4.1.6 电子束演示实验 116
4.1.7 自感现象实验 117
4.1.8 示波器的原理及其使用 118
4.1.9 交流电的产生实验 123
4.1.10 赫兹实验 124
4.1.11 描绘平面上的等势线 125
4.2 高中电磁学学生实验 126
4.2.1 观察电容器的充、放电现象 126
4.2.2 测量金属的电阻率 128
4.2.3 测量蔬果电池的电动势和内阻 132
4.2.4 描绘I-U特性曲线 134
4.2.5 练习使用多用电表 136
4.2.6 探究感应电流产生的条件 141
4.2.7 探究影响感应电流方向的因素 143
4.2.8 法拉第电磁感应定律实验 147
4.2.9 利用压力传感器制作一个简易的
台秤 150
4.2.10 探究变压器原、副线圈电压与匝数的
关系 152
4.3 高中电磁学实验试题集锦 154
第5章中学物理热学实验训练 158
5.1 初中物理热学演示实验 158
5.1.1 温度显示与微小形变 158
5.1.2 碘的升华与凝华 158
5.1.3 气体扩散的实验 159
5.1.4 做功改变物体的内能 160
5.1.5 水蒸气对活塞做功 160
5.2 初中物理热学学生实验 161
5.2.1 用温度计测量水的温度 161
5.2.2 研究固体熔化时温度的变化
规律 164
5.2.3 探究水在沸腾前后温度变化的
特点 167
5.3 高中物理热学演示实验 170
5.3.1 布朗运动实验 170
5.3.2 液体的表面张力实验 170
5.4 高中物理热学学生实验 171
5.4.1 用油膜法估测油酸分子的大小 171
5.4.2 探究等温情况下一定质量气体压强
与体积的关系 174
5.5 中学物理热学实验试题集锦 177
第6章中学物理光学实验训练 181
6.1 初中物理光学演示实验 181
6.1.1 光的直线传播演示 181
6.1.2 小孔成像 184
6.1.3 日食月食 185
6.1.4 光的色散 188
6.1.5 两种透镜对光的作用 189
6.2 初中物理光学学生实验 191
6.2.1 探究光的反射定律 191
6.2.2 探究平面镜成像的特点 193
6.2.3 研究光的折射现象 196
6.2.4 探究凸透镜成像的规律 198
6.2.5 显微镜与望远镜的使用 202
6.3 高中物理光学演示实验 204
6.3.1 探究光的全反射条件 204
6.3.2 激光特性的演示实验 206
6.3.3 光电效应演示实验 207
6.4 高中物理光学学生实验 211
6.4.1 测量玻璃的折射率 211
6.4.2 用双缝干涉实验测量光的波长 216
6.4.3 光的偏振现象 218
6.5 中学物理光学实验试题集锦 221
第7章中学物理声学实验训练 227
7.1 声音的产生与传播 227
7.2 观察声音的波形 228
7.3 决定响度的因素 228
7.4 比较不同乐器发出声音的波形 229
7.5 声音能否传递能量 229
7.6 观察噪声的波形 230
第8章朗威数字化实验训练 231
8.1 朗威DISLab实验系统的功能与特点 231
8.2 数字化实验示例（部分） 231
8.2.1 初中物理实验示例 231
8.2.2 高中物理实验示例 236
第9章趣味物理实验与创新实验拓展 248
9.1 趣味物理实验开发与创新实践 248
9.2 趣味实验与创新实验拓展案例 248
9.2.1 高中物理实验教学与创客教育融合教学案例——单摆测定重力加速度 248
9.2.2 希罗喷泉制作教学案例 253
9.2.3 “水火箭”制作与发射 258
9.2.4 自制望远镜教学设计 263
9.2.5 水位报警器制作 267
附录A 《义务教育物理课程标准（2022年版）》
中要求的初中学生必做实验 270
附录B 《普通高中物理课程标准（2017年版
2020年修订）》中要求的高中学生
必做实验 271
参考文献 272

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