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精品在线开放课程《物理教学论》 《第8章中学物理实验设计论》在线作业 参考答案

一、选择题 1.

B 2.C 备注:1864 年,英国青年物理学家麦克斯韦建立了电磁场理论,并预言了电 磁波的存在.

1888 年德国青年物理学家赫兹第一次通过实验证实了电磁波的存在. 3.B 备注:牛顿发现了万有引力定律,但引力常量 G 这个数值是多少,连他本 人也不知道.直到

100 多年后,英国人卡文迪许利用扭秤,才巧妙地测出了这个 常量(卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量).1831 年英国物理学家法拉 第发现了电磁感应现象. 4.A 5.D 6.A 7.B 8.B 9.D

二、填空题 《第8章中学物理实验设计论》在线作业参考答案 1.观察能力 2.演示实验;

课内实验;

边学边实验 3.课外实验 4.现象明显 5.测定性实验

三、简述题 1. 【答案要点】 物理实验是物理工作者在人为控制的条件下,运用仪器、设备, 使物理现象反复再现,从而有目的地进行观测研究的一种方法. 物理实验是物理学发展的基础,这是因为: 实验物理的先驱者伽利略之所以能建立起加速度、 惯性等概念以 及发现运动的相对性和单摆的等时性,正是他进行科学的观察、实验 的结果.科学巨匠牛顿之所以能在物理学上取得那么多的光辉成就, 也是与他自己以及开普勒和伽利略等人的实验分不开. 分子动理论的 形成是以布朗的 花粉实验 为基础.麦克斯韦的电磁场理论是建立 在库仑、高斯、欧姆、安培、奥斯特、毕奥、萨伐尔、法拉第等人的 实验基础之上.量子理论的提出和发展也依赖于黑体辐射、光电效应 以及原子、分子光谱等实验事实.相对论的建立也是与迈克尔逊、莫雷、斐索、菲茨吉拉、洛仑兹等人的实验唇齿相依. 2. 【答案要点】 精品在线开放课程《物理教学论》 中学物理实验在教学中有如下几方面的作用: 实验能为学生学习物理提供符合认识规律的环境. 实验能培养学生的自学能力、观察能力、动手操作能力、分析 归纳能力及实验设计能力等多种能力. 实验能激发、增强学生学习物理的兴趣. 实验能培养学生的科学态度和优良的品格. 3. 【答案要点】 所谓演示实验是指在课堂上以教师为主要操作者的表演、 示范实 验.中学物理演示实验教学的基本要求主要有: (1)确保(演示)成功. 首先要掌握实验原理;

其次要注意环境条件;

第三课前必须充分 准备并进行试做. (2)现象明显. 对于 可见度 较差的演示,通常可采用光、电、机械等各种放 大装置或运用摄像头进行投影放大.除此之外,最常用的方法还有: 背景衬托、染色和垫高等. (3)简单直观. 仪器结构简单、 操作简单和由演示现象导出结论时解说或推理直 观. 4. 【答案要点】 《第8章中学物理实验设计论》在线作业参考答案 中学物理实验设计的平衡法是指运用平衡的原理, 利用己知量确 定未知量的一种方法.其中的平衡原理,包括二力平衡、力矩平衡、 电平衡、热平衡等. 例如:①用托里拆利实验来测量大气压强,是根据二力平衡的原 理,即托里拆利管中一定高度的水银柱所产生的压强(压力)与管外 大气所产生的压强(压力)相等;

用弹簧秤来测量力的大小的实验, 也是根据二力平衡的原理, 即所加外力的大小与弹簧的弹力大小相等. 另外,用密立根油滴实验来测定油滴的电量,也利用了二力平衡的原 理.②利用天平测质量的实验,是根据力矩平衡的原理,即等臂杠杆 平衡时两边的质量相等.除此之外,验证万有引力定律的卡文迪许实 验、 库仑扭秤实验以及磁电式电流表的设计等都运用了力矩平衡的原 理.③用电桥测电阻的实验,以及用静电计(又叫电势差计或指针验 电器)来检测或测量电压则运用了电平衡;

用量热器测定金属比热的 实验和用温度计测液体的温度是运用了热平衡. 5. 【答案要点】 转换法是指根据效果相当的原则, 将一些不易观测或不能够精确 测量的物理现象、 物理过程或物理量转换为容易观测或能够精确测量 的物理现象、物理过程或物理量的一种方法.而放大法是指采用机械 放大、电放大、光放大或累积放大等放大原理,将一些不易观测的微 小量放大成可观测的物理量的一种方法. 相同之处:面对的是一些不易观测的物理量. 精品在线开放课程《物理教学论》 不同之处:①运用的原理或依据的原则不同,转换法是指根据 效果相当的原则(等效的思想) ,而放大法运用放大的原理.②转换 法针对的是不易观测或不能够精确测量的物理现象、 物理过程或物理 量,而放大法仅针对的是不易观测的微小量.

四、设计题 1. 【答案要点】 (1)空气有重量的实验设计 示意图,如右图所示. (2)实验的操作步骤: ①如图,将一只打足了气的 篮球用网兜挂于不等臂杠杆(杆秤)的尽梢处,在秤钩上挂一个小提桶,向桶内加砂,使杆秤保持平 衡. ②利用气门针放出球里的空气(须保持篮球悬挂的位置不变) . 如果原先的平衡被破坏,杆秤挂球的一端向上翘起来,则说明空 气是有重量的. (3)该实验所采用的设计方法是放大法和转换法. ........