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生活现象物理观:初中物理HEMTS课程 版权信息
- ISBN：9787544498647
- 条形码：9787544498647 ; 978-7-5444-9864-7
- 装帧：一般胶版纸
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>
生活现象物理观:初中物理HEMTS课程 本书特色
适读人群 ：初中物理教师与学生本书是依据初中物理教材的结构编写，融人文、工程、数学、技术、科学诸元素于一体的科学教育读本。本书将生活现象、物理观和HEMTS课程三者有机整合，通过日常生活现象，关注和理解物理内涵，旨在引领学生关注生活物理现象，开辟学习新途径；指导学生重视物理知识的理解与应用，丰厚学科知识层面，培植物理观念；激励学生适应跨学科创新学习，培养科学探究能力。 本书对于学生开展自主学习、教师拓宽教学思路，都具有一定参考价值。
生活现象物理观:初中物理HEMTS课程 内容简介
当我们存在好奇心并用物理的眼光去关注、去探究，不难发现一些自然现象自有它们的运动变化规律，自有它们的存在价值意义。古往今来，世间许多科学技术和发明创造，切切实实是自然现象运动变化规律的人为把握和实际应用。本书用物理的眼光关注丰富多彩的生活现象，以生活现象的运动变化和彼此关联探究其规律，形成物理观念。阅读本书，将领悟自然现象所呈现的物理规律之美，物理思维之妙，物理运用之奇；将在解开埋藏于心中一个又一个的物理疑团的同时发现有更多的奥秘；将能真的地走进科学，形成物理观念，培养科学思维。
生活现象物理观:初中物理HEMTS课程 目录
目 录
**章生活中的测量/1
**节长度的测量/4
第二节时间的测量/14
第三节质量的测量/25
第二章生活中的声现象/33
**节声音的产生/36
第二节声音的传播/42
第三节声音的特征/51
第四节乐音与噪声/59
第三章生活中的光现象/69
**节光的传播/72
第二节光的反射/81
第三节平面镜与球面镜/88
第四节光的折射/97
第五节透镜/107
第六节凸透镜成像与简单应用/113
第七节视力的矫正、望远镜与显微镜/121
第八节光的色散/129
第四章生活中的热现象/137
**节温度/140
第二节分子运动理论/147
第三节热传递与热量/154
第四节物态变化/162
第五节水资源与水循环/172
第六节比热容/179
第七节内能/186
第八节内燃机/192
第五章生活中的运动和力现象/199
**节机械运动与速度/202
第二节力/209
第三节重力/217
第四节二力平衡/223
第五节摩擦力/229
第六节牛顿**定律/235
第六章生活中的简单机械/245
**节杠杆/248
第二节滑轮与轮轴/257
第三节机械功/267
第四节机械能/274
第七章生活中的压强/283
**节压力与压强/286
第二节液体的压强/295
第三节大气的压强/306
第四节浮力/315
第八章生活中的电磁现象/325
**节电流与电压/328
第二节欧姆定律/339
第三节电功与电功率/348
第四节磁与电流磁场/359
第五节电磁感应与无线电通讯/369
参考资料/381
后记/383
展开全部
生活现象物理观:初中物理HEMTS课程 节选
第二节 时间的测量 【学习目标】 1. 知道时间的单位。 2. 会进行时间的测量。 【科学印迹】 “时间都去哪儿了”——时间计量的前世今生远古时的人们，从太阳每天东升西落的规律中，直观地感觉到了太阳与时间的关系,因此便以太阳的东升西落作为时间尺度，创造了“日出而作，日落而息”的人类生活。 图121 随着时间的推移，人们发现房屋、树木等物体在太阳光的照射下会投出影子，这些影子的变化也有一定的规律。据记载，三千年前，西周周公旦在河南登封县设置过一种以测定日影长度来确定时间的仪器，称为圭表。 图122 世界上*早的日晷诞生于六千年前的巴比伦王国。如图121所示，日晷，英文名称：sundial，“日”指太阳，“晷”表示影子，因此“日晷”的字面意思为“太阳的影子”。日晷的出现，提高了时间的计量精度。 圭表和日晷都是利用太阳的影子来计算时间的，然而遇到阴雨天或黑夜它们便失去作用了，那么古代在没有太阳的情况下是如何计算时间的呢？ 漏刻是无论白天或黑夜，无论晴天或阴雨天都能计时的一种计时器。在机械钟表传入中国之前，漏刻是使用*普遍的计时器。漏，是指漏壶；刻，是指刻箭；箭，则是标有时间刻度的标尺。如图122所示，漏刻是以壶盛水，利用水均衡滴漏原理，通过观测壶中刻箭上显示的数据来计算时间。作为计时器，漏刻的使用比日晷更为普遍。 我国古代诸多文人骚客留下了许多关于漏刻的富有诗情画意的诗句。唐代李贺诗曰：“似将海水添宫漏，共滴长门一夜长。”宋代苏轼吟诵：“缺月挂疏桐，漏断人初静。” 公元前117年，东汉的张衡制造出了大型天文计时仪器——水运浑天仪，它初步具备了机械性计时器的作用。至14世纪60年代，我国的机械计时器已脱离了天文仪器而独立存在，不但具有传动系统-齿轮系，而且还有擒纵器。如果再进一步，就可能出现完全现代意义上的钟表。遗憾的是，功亏一篑，中国没能做到这一步，*终机械钟表还是从西方引进，当时被称为“西洋钟”，主要用于宗教活动。那时的机械钟主要靠看钟人每小时敲钟来进行报时，提醒修道士们准时参与各种宗教活动。闻名世界的法国小说《巴黎圣母院》当中的卡西莫多，扮演的就是教堂敲钟人的角色。 世界上*早的机械钟叫“塔钟”，约诞生于13世纪。与手表不同，这种钟架在高塔上，利用重锤下坠的力量带动齿轮，齿轮再带动指针走动，并用擒纵器控制齿轮转动的速度，以得到比较正确的时间。但是，利用重锤驱动的钟，只能高高地架在塔上，很不实用。因此，德国人彼德·亨利在1500年发明了用弹簧驱动转动的钟。 17世纪，单摆被用于机械钟的设计，使其计时精度提高了近百倍。20世纪30年代，石英钟诞生，计时精度进一步被提高。 根据爱因斯坦的理论，在引力场内，空间和时间都会弯曲。所以精确测定时间的唯一办法只能是通过原子本身的微小振动来控制计时钟。 原子钟是利用原子吸收或释放能量时发出的电磁波来计时的。人们依据铯原子的振动重新对“秒”作出了定义。如今的原子钟极其精确，其精度可达到每2000万年才误差1秒。现在用在原子钟里的元素有氢（Hydrogen）、铯（Cesium）、铷（rubidium）等。2016年，“天宫”二号携带世界首台太空运行的冷原子钟进入轨道，这台3000万年误差小于1秒的冷原子钟将目前人类在太空的时间计量精度提高了1~2个数量级。 从古到今，在历史进程中，我们的祖先在不同的时期发明和制造了各种适应当时社会经济发展和满足人们生活需求的计时器，运用科技解决了实际问题。 【学海拾贝】 一、时间（t）的单位及换算1. 国际单位（SI制）：秒（s） 常用单位（比秒大）：时（h）、分（min） （比秒小）：毫秒（ms）、微秒（μs) 2. 换算关系： 1时=60分=3600秒（1h=60min=3600s） 1秒=103毫秒=106微秒（1s=103ms=106μs） 二、时间的测量工具 日常生活中常用的计时工具有如图123(a)所示的时钟，实验室或体育赛事中常用的计时工具有机械停表或电子停表，如图123(b)、(c)所示。由于原子钟工作非常稳定，误差达到几千万年相差1秒的程度，因此目前是以铯原子钟的振动为基准来确定“秒”的长短。我国中央电视台播报的时间就是用铯原子钟来校准的。 (a)(b)(c) 图123 日常生活中常用的计时工具有时钟、手表、停表等，那么在物理实验室是否还有其他计时工具呢？实验室中另一种测量时间的工具为打点计时器。 打点计时器也是一种测量时间的工具。如果运动物体带动纸带通过打点计时器，在纸带上打下的点就记录了物体运动的时间，纸带上的点也相应地表示出了运动物体在不同时刻的位置。研究纸带上各点间的间隔，就可以分析出物体的运动情况。 电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，工作电压一般是4~6伏，电源的频率是50赫兹。其工作原理是：当给电磁打点计时器的线圈通电后，线圈产生磁场，线圈中的振片被磁化，振片在永久磁铁的作用下向上或向下运动，由于交流电的方向每个周期要变化两次，因此振片被磁化后的磁极发生变化，永久磁铁对它的作用力的方向也发生变化。在交流电的一个周期内打点一次，相邻两个点间的时间间隔等于交流电的周期，所以它每隔0.02秒打一次点，即1秒打50个点。 电火花打点器的计时原理与电磁打点器相同，不过在纸带上打点的不是振针和复写纸，而是电火花和墨粉。给电火花打点计时器接入220伏电源，按下脉冲输出开关，计时器发出的脉冲电流，通过接正极的放电针和墨粉纸盘流入接负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在纸带上打出一系列的点。而且在交流电的每个周期内放电一次，因此电火花打点计时器的时间间隔等于交流电的周期，当电源频率为50赫兹时，它每隔0.02秒打一次点。 这两种计时器的共同点是能在纸带上记录运动物体的“时—空”分布信息，且计时基准都是家用电的周期，即0.02秒。因此，两者有相同的数据采集方法与整理分析方法，并皆可与斜面小车、轨道小车等配套使用，但在可靠性、准确性以及课时利用率等方面，两者则有很大的差别，可以根据不同的情况适度选择使用。 【头脑风暴】 你知道千分之一秒的意义吗？ 我们已经习惯使用“秒”的计时单位，因此，对于我们来说，千分之一秒就等于零。在这样短促的时间里能够做些什么事情呢？ 小贴士 能够做的事情多得很！是的，火车在这一点时间里只能跑3厘米，可是声音就能够走33厘米，超音速飞机大约能够飞出50厘米。至于地球，它可以在千分之一秒内绕太阳转30米，而光呢，则可以走300千米。它们不会把千分之一秒当作“无所谓”的一段时间。 对于一些小昆虫来说，这个时间是可以察觉出来的。一只蚊子，在1秒钟内要上下振动它的翅膀500~600次之多。因此，在千分之一秒内，它能够把翅膀抬起或放下一次。 人类自然不可能用自己的器官做出像昆虫那样快的动作。我们*快的一个动作是“眨眼”，就是所谓“转瞬”或“一瞬”的本来意思。这个动作进行得非常之快，使我们连眼前暂时被遮暗都不会觉察到。但是，很少人知道这个所谓“无比快”的动作，假如用千分之一秒作单位来测量的话，是进行得相当缓慢的。“转瞬”的全部时间，根据精确的测量，平均是0.4秒，也就是400个千分之一秒。它可以分做几步动作：上眼皮垂下（75~90个千分之一秒），上眼皮垂下以后静止不动（130~170个千分之一秒），然后上眼皮再抬起（约170个千分之一秒）。这样就可以知道，所谓“一瞬”其实是花了一个相当长的时间，其间眼皮甚至还来得及做一个小小的休息。所以，假如我们能够分别察觉在每千分之一秒里所发生的景象，那么我们便可以在眼睛的“一瞬”间看到眼皮的两次移动以及这两次移动之间的静止情形了。 手表能否精确到千分之一秒呢？即计时摆轮将动力传送至“千分一秒轮”（thousandths wheel），令“千分一秒轮”每秒钟转10圈，将原来的百分之一秒再细分10次，从而令千分之一秒得以被捕获。2012年11月29日，《华西都市报》报道：瑞士制表可以挑战千分之一秒，它拥有世界首款精确到百分之一秒和千分之一秒的计时腕表！ 【生活巡礼】 手表不仅是计时器，还可以作为装饰品来使用，那么你知道手表的由来吗？ 小贴士世界大战催生“手表”传说1806年，拿破仑为了讨皇后约瑟芬的欢心，命令工匠制造了一只可以像手镯那样戴在手腕上的小“钟”，这也许是人类历史上的**块腕表，也是真正意义上的“手表”。因为此前人们戴在身上的都是怀表。19世纪后半叶,一些女性开始为手镯装上小巧的怀表，但那时人们只把它看成是一件首饰，还没有完全认识到它的实用价值。 一战爆发是“手表”诞生的转折点。战场上的士兵们得从口袋里取出怀表看时间，既不方便又危险。于是，腕表的生产成为大势所趋。1926年，劳力士防水表问世。次年，一位勇敢的英国女士戴着这款防水表游泳横渡英吉利海峡。从此，手表的实用功能越来越受到青睐，防磁、防震等新技术也不断提升着手表的实用性。二战期间，随着需求和产量的迅猛增加，手表完全颠覆了怀表的统治地位。 到了1887年，爱美、追求时髦的女士们开始佩戴手表。手表带取代了怀表的表链起到固定的作用。随着20世纪的来临，人们在生产力水平高速发展的同时，在服饰上，也开始追求一种不同于以往的、更加随意的风格。在服饰风格改变的同时，原来只有穿着正统的西装才能佩戴的怀表就不能满足需求了，人们需要一种便于佩戴、风格自然的表。正是在这股“流行风”的带动下，手表迅速地占领了市场。 手表的未来将会怎样？我们的生活又将因此发生怎样的改变？人类远比自身所能想到的，更加富有创造力。 【媒体搜索】 图124 2000年4月，大型景观雕塑《东方之光》落成于上海浦东世纪广场。该雕塑以日晷为原型，用一天的时间变化表现时间主题，可以说是对古老日晷的一种新诠释。 图124为公园里的日晷雕塑。你能说说关于日晷的历史及工作原理吗？ 小贴士 一、日晷的历史 东汉许慎在《说文解字》中云：“晷，日景也。”此处“日景”即“日影”。 中国关于日晷*早的文献记载于《隋书·天文志》，其中提到袁充于隋开皇十四年（594年）发明短影平仪，即地平日晷。 还有一种叫赤道日晷，明确的记载初见于南宋曾敏行的《独醒杂志》，他在卷二中提到了晷影图。 东汉张衡在《西京赋》中描述了帝王在上林苑狩猎时有“白日未及移其晷，已狝其什七八”的情景。 二、日晷的工作原理 它通常由铜制的指针和石制的圆盘组成。铜制的指针叫做“晷针”，垂直地穿过圆盘中心。由于光在均匀介质中沿直线传播，当太阳光照射到“晷针”时，形成影子，起着圭表中立竿的作用。 成语“一寸光阴一寸金”中的“一寸光阴”就是指晷盘上晷针影子移动一寸距离所耗费的时间，借指时间的金贵。 【各抒己见】 “时间与人类”——松江佘山天文台 2004年，在上海市科委的支持下，上海天文台佘山站以百年老台为基础，建成了国内**家专业天文博物馆——上海天文博物馆。博物馆包括“时间与人类”和“中外天文交流”两大展馆。 博物馆展示了时间的基本概念，同时又传递了时间与人类社会生活、科技发展的关系，请你参观上海天文台，并交流所获得的感悟。可参考【信息链接1～4】。
生活现象物理观:初中物理HEMTS课程 作者简介
王春燕，中学物理高级教师，奉贤区名师工作室主持人，上海市强校工程区级学科导师，民进会员，区人大代表。从事物理教学26年，主持学校教学管理工作多年。格物致知，知行合一。多篇学科文章发表guojiaji核心期刊《物理教学》，论文曾获市一等奖。2013年出版教育教学专著《草根式研究，智慧型发展》。爱好文学，十余篇散文见诸报刊。
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