高中物理研究性课题范例

2009年6月6日 星期六 首 页 教研动态 教学资源 校园频道 学生园地 园丁风采 资兴教育 教研论坛 高中教研 ·设为首页 ·联系站长 ·加入收藏 一、与电学知识有关的现象 自法拉发现电磁感应现象以来，人类进入了电气化时代。从生活用电到交通运输、工厂企业用电，都来源于发电机，电已成为人类必不可少的主要能源。在我们的生活中，随处可见电的应用。 电灯是根据电流的热效应的原理工作的。当电流通过灯丝时，灯丝热到白炽状态就发出明亮的光，将电能转化为光能和热能为我们服务；电灯的灯丝是用熔点高的钨丝做的，这是因为灯泡发光时灯丝的温度在2000摄氏度以上，用钨丝比较耐用；灯丝做成螺旋状是为了减少散热，因为灯泡发光时灯丝的温度在2000摄氏度以上，提高灯丝的温度，以便更好的发光；为了防止钨丝在高温下氧化，小功率的灯泡都抽成真空，而60瓦以上的灯泡要冲入惰性气体，这些气体可以阻碍灯丝在高温下的升华；灯丝较粗的灯泡额定功率较大，灯丝较细的灯泡额定功率较小。因为灯泡中灯丝的材料、长度相同，根据电阻的性质，导体横截面积大，则电阻较小；电灯的亮度由电灯消耗的实际功率决定，实际功率大的灯泡比较亮。例如“220V，25W”和“220V，100W”的两个灯泡，由R=U2/P可知，25W的灯泡电阻较大，100W的灯泡电阻较小。如果将两灯串联，通过他们的电流相等，由P=I2R可知，25W的灯泡较亮。如果亮灯并联，它们两端的电压相等，由P=U2/R可知，此时25W的灯泡较暗；灯泡使用时，钨丝在高温下升华为钨蒸气。关灯后，温度降低，钨蒸气凝华附着在灯泡壁上。时间长了，灯泡壁就会变黑；灯泡的灯丝断了以后，如果搭接上再用，会更亮一些。因为灯丝断了后，长度变短，灯丝的电阻变小，根据P=U2/R，则R变小，P变大，所以显得更亮一些，但由于消耗的电功率变大了，容易使温度升高而再次烧断灯丝；同一个灯泡，深夜使用时比傍晚亮，因为实际的输电线路都存在一定的电阻，当傍晚进入用电高峰时，接入电路的用电器增多，致使干路中的电流增大，输电线分到的电压也变大，用电器两端的电压变小。根据P=U2/R可知，此时灯泡比较暗；灯泡的灯丝在开灯的瞬间容易烧断，这是因为灯丝的电阻跟温度有关，会随温度的升高而增大，在开灯的瞬间灯丝温度较低，电阻较小，根据I=U/R，U不变，R小，则I大，所以容易烧断；如果电源的电压为220V，要使“PZ200-40”的灯泡正常发光，应串联一个电阻；灯泡使用时，灯泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可实际上灯泡热得发光，电线的发热却觉察不出来，这是因为灯丝的电阻远大于导线的电阻，根据焦耳定律Q=I2Rt，在I和t都相同时，电阻R小，则Q较小，所以电流通过导线产生的热量较小，这就是灯泡热得发光，而电线的发热却觉察不出来的原因。电磁炉作为厨具市场的一种新型灶具。它打破了传统的明火烹调方式采用磁场感应电流（又称为涡流）的加热原理，电磁炉是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时，锅具即切割交变磁力线而在锅具底部金属部分产生交变的电流（即涡流），涡流使锅具铁分子高速无规则运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能（故：电磁炉煮食的热源来自于锅具底部而不是电磁炉本身发热传导给锅具，所以热效率要比所有炊具的效率均高出近1倍）使器具本身自行高速发热，用来加热和烹饪食物，从而达到煮食的目的。具有升温快、热效率高、无明火、无烟尘、无有害气体、对周围环境不产生热辐射、体积小巧、安全性好和外观美观等优点，能完成家庭的绝大多数烹饪任务。因此，在电磁炉较普及的一些国家里，人们誉之为"烹饪之神"和"绿色炉具"。二、与力学知识有关的现象 1．重力的应用 我们生活在地球上，重力无处不在。如工人师傅在砌墙时，常常利用重锤线来检验墙身是否竖直，这是充分利用重力的方向是竖直向下这一原理；羽毛球的下端做得重一些，这是利用降低重心使球在下落过程中保护羽毛；汽车驾驶员在下坡时关闭发动机还能继续滑行，这是利用重力的作用而节省能源；在农业生产中的抛秧技术也是利用重力的方向竖直向下。假如没有重力，世界不可想象，水不能倒进嘴里，人们起跳后无法落回地面，飞舞的尘土会永远漂浮在空中，整个自然界将是一片混浊。在讲授重力时，要让学生展开热烈的讨论，充分挖掘学生的想象力，知道重力与我们的生产生活实际密切相关。 2．摩擦力的应用 摩擦力是一个重要的力，它在社会生产生活实际中应用非常广泛。如人们行走时，在光滑的地面上行走十分困难，这是因为接触面摩擦太小的缘故；汽车上坡打滑时，在路面上撒些粗石子或垫上稻草，汽车就能顺利前进，这是*增大粗糙程度而增大摩擦力；鞋底做成各种花纹也是增大接触面的粗糙程度而增大摩擦；滑冰运动员穿的滑冰鞋安装滚珠是变滑动摩擦为滚动摩擦，从而减少摩擦而增大滑行速度；各类机器中加润滑油是为了减小齿轮间的摩擦，保证机器的良好运行。可见，人类的生产生活实际都与摩擦力有关，有益的摩擦要充分利用，有害的摩擦要尽量减少。 3．弹力的应用 利用弹力可进行一系列社会生产生活活动，力有大小、方向、作用点。如高大的建筑需要打牢基础，桥梁设计需要精确计算各部分的受力大小；拔河需要用粗大一些绳子，防止拉力过大导致断裂；高压线的中心要加一根较粗的钢丝，才能支撑较大的架设跨度；运动员在瞬间产生的爆发力等等。 三、与热学知识有关的现象 1.与热学中的热膨胀和热传递有关的现象：使用炉灶烧水或炒菜，要使锅底放在火苗的外焰，不要让锅底压住火头，可使锅的温度升高快，因为火苗的外焰温度高；锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具的柄用木料制成，是因为木料是热的不良导体，以便在烹任过程中不烫手；炉灶上方安装排风扇，是为了加快空气对流，使厨房油烟及时排出去，避免污染空间；滚烫的砂锅放在湿地上易破裂。这是因为砂锅是热的不良导体，烫砂锅放在湿地上时，砂锅外壁迅速放热收缩而内壁温度降低慢，砂锅内外收缩不均匀，故易破裂；往保温瓶灌开水时，不灌满能更好地保温。因为未灌满时，瓶口有一层空气，是热的不良导体，能更好地防止热量散失；炒菜主要是利用热传导方式传热，煮饭、烧水等主要是利用对流方式传热的；冬季从保温瓶里倒出一些开水，盖紧瓶塞时，常会看到瓶塞马上跳一下。这是因为随着开水倒出，进入一些冷空气，瓶塞塞紧后，进入的冷空气受热很快膨胀，压强增大，从而推开瓶塞；冬季刚出锅的热汤，看到汤面没有热气，好像汤不烫，但喝起来却很烫，是因为汤面上有一层油阻碍了汤内热量散失（水分蒸发）；冬天或气温很低时，往玻璃杯中倒入沸水，应当先用少量的沸水预热一下杯子，以防止玻璃杯内外温差过大，内壁热膨胀受到外壁阻碍产生力，致使杯破裂；煮熟后滚烫的鸡蛋放入冷水中浸一会儿，容易剥壳。因为滚烫的鸡蛋壳与蛋白遇冷会收缩，但它们收缩的程度不一样，从而使两者脱离。2.与物体状态变化有关的现象：液化气是在常温下用压缩体积的方法使气体液化再装入钢罐中的，使用时，通过减压阀，液化气的压强降低，由液态变为气态，进入灶中燃烧；用焊锡的铁壶烧水，壶烧不坏。这是因为水的沸点在1标准大气压下是100℃，锡的熔点是232℃，装水烧时，只要水不干，壶的温度不会明显超过100℃，达不到锡的熔点；烧水或煮食物时，喷出的水蒸气比热水、热汤烫伤更严重。因为水蒸气变成同温度的热水、热汤时要放出大量的热量；用砂锅煮食物，食物煮好后，让砂锅离开火炉，食物将在锅内继续沸腾一会儿。这是因为砂锅离开火炉时，砂锅底的温度高于100℃，而锅内食物为100℃，离开火炉后，锅内食物能从锅底吸收热量，继续沸腾，直到锅底的温度降为100℃为止；用高压锅煮食物熟得快些。主要是增大了锅内气压，提高了水的沸点，即提高了煮食物的温度；夏天自来水管壁大量“出汗”，常是下雨的征兆。自来水管“出汗”并不是管内的水渗漏，而是自来水管大都埋在地下，水的温度较低，空气中的水蒸气接触水管，就会放出热量液化成小水滴附在外壁上。同时也说明空气中水蒸气含量较高，湿度较大，是下雨的前兆；煮食物并不是火越旺越快。因为水沸腾后温度不变，即使再加大火力，也不能提高水温，结果只能加快水的汽化，使锅内水蒸发变干，浪费燃料；冬天水壶里的水烧开后，在离壶嘴一定距离才能看见“白气”，而紧*壶嘴的地方看不见“白气”。这是因为紧*壶嘴的地方温度高，壶嘴出来的水蒸气不能液化，而距壶嘴一定距离的地方温度低，壶嘴出来的水蒸气放热液化成小水滴，即“白气”；油炸食物时，溅入水滴会听到“叭、叭”的响声，并溅出油来。这是因为水的沸点比油低，水的密度比油大，溅到油中的水滴沉到油底迅速升温沸腾，产生的气泡上升到油面破裂而发出响声；冬天在卫生间洗澡时所见的“白气”并不是气，是悬浮在空中的小水滴，它是水蒸气液化形成的，而夏天温度较高，水蒸气不易液化，所以看不见。3.与热学中的分子热运动有关的现象：腌菜往往要半月才会变咸，而炒菜时加盐几分钟就变咸了，这是因为温度越高，盐的离子运动越快的缘故；长期堆煤的墙角处，若用小刀从墙上刮去一薄层，可看见里面呈黑色，这是因为分子永不停息地做无规则的运动，在长期堆煤的墙角处，由于煤分子扩散到墙内，所以刮去一层，仍可看到里面呈黑色。四、与光学知识有关的现象汽车驾驶室外面的观后镜是一个凸镜。它利用凸镜对光线的发散作用和成正立、缩小、虚像的特点，使看到的实物小，观察范围更大，而保证行车安全； 汽车头灯里的反射镜是一个凹镜。它是利用凹镜能把放在其焦点上的光源发出的光反射成为平行光射出的性质做成的；汽车头灯总要装有横竖条纹的玻璃灯罩。是因为在夜晚行车时，司机不仅要看清前方路面的情况，还要看清路边持人、路标、岔路口等。透镜和棱镜对光线有折射作用，所以灯罩通过折射，根据实际需要将光分散到需要的方向上，使光均匀柔和地照亮汽车前进的道路和路边的景物，同时这种散光灯罩还能使一部分光微向上折射，以便照明路标和里程碑，从而确保行车安全；轿车上装有茶色玻璃后，行人很难看清车中人的面孔。是因为茶色玻璃能反射一部分光，还会吸收一部分光，这样透进车内的光线较弱。要看清乘客的面孔，必须要从面孔反射足够强的光透射到玻璃外面。由于车内光线较弱，没有足够的光透射出来，所以很难看清乘客的面孔；除大型客车外，绝大多数汽车的前窗都是倾斜的。是因为当汽车的前窗玻璃倾斜时，车内乘客经玻璃反射成的像在国的前上方，而路上的行人是不可能出现在上方的空中的，这样就将车内乘客的像与路上行人分离开来，司机就不会出现错觉。大型客车较大，前窗离地面要比小汽车高得多，即使前窗竖直装，像是与窗同高的，而路上的行人不可能出现在这个高度，所以司机也不会将乘客在窗外的像与路上的行人相混淆。五、与声学知识有关的现象声音是人类获取信息的主要途径之一，声音传递给我们的不仅仅是语言信息，下面所介绍的是声在其它方面的一些应用及其原理。 和您朝夕相处的人在室外说话时，我们通过听声音就知道是哪位在说话。这是不同的人发出的声音音调、响度都有可能相同，但音色绝不会相同，因为不同的发声体发出的声音的音色一般不相同，由于非常熟悉，我们通过辩别音色就能分辩出哪位在说话；向暖水瓶中倒水时，听声音就能了解水是不是满了。不同长度的空气柱，振动发声时发声频率不同，空气柱越长，发出的音调越低；暖水瓶中水越多，空气柱就越短，发出的声音频率越高，音调也就越高，特别是水刚好倒满瞬间，音调会陡然升高，通过听声音的高低，我们就能判断出水已经倒满了；我们去商店买碗、瓷器时，我们用手或其它物品轻敲瓷器，通过声音就能判断瓷器的好环。有裂缝的碗、盆发出的声音的音色远比正常的瓷器差，通过音色这一点就能把坏的碗、盆挑选出来，当然实际还用辩别音调，观察形态等方法，但主要还是通过音色来辨别的；前面如果有一建筑物或高山，对着高山大喊一声，用表测量发出声音到听到声音的时间，利用声速就可以测出我们与高山或高大建筑物理的距离。因为声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来就产生了回声；人的体内有些器官发出的声音，如：心肺、气管、胃等发生病变时，器官发出的声音在某些特征上有所变化，医生通过听诊器能听出来，依此来诊断病情；频率高于20000赫兹的声音称为超声波，超声波有一定的穿透性，医生用某些信号器产生超声波，向病人体内发射，同时接受内脏器官的反射波，通过仪器把反射波的频率、强度检测出来，并在电视屏幕上形成图像，为了判断病情提供了重要的依据，B超利用的是回声原理；人体的有些器官发生结石，如肾、胆等，最好的治疗措施就是用体外碎石机把体内结石击碎，变成粉未排出体外。体外碎石机利用的就是超声波，用超声波穿透人体引起的结石英钟激烈震荡，使之碎化。这主要利用了声波能传递能量的性质；通过监测次声波就可知道地震、台风的信息。因为次声波是频率低于20赫兹的声音，人类无法听到。一些自然灾害如地震、火山喷发、台风等都伴有次声波的产生；次声波在传播过程中减速很小，所以能传播的很远，通过监测传来的次声波就能获取某些自然灾害的信息。六、与磁学知识有关的现象1、在传统工业中的应用： 在讲述磁性材料的磁性来源、电磁感应、磁性器件时，我们已经提到了有些磁性材料的实际应用。实际上，磁性材料已经在传统工业的各个方面得到了广泛应用。 例如，如果没有磁性材料，电气化就成为不可能，因为发电要用到发电机、输电要用到变压器、电力机械要用到电动机、电话机、收音机和电视机中要用到扬声器。众多仪器仪表都要用到磁钢线圈结构。这些都已经在讲述其它内容时说到了。 2、生物界和医学界的磁应用： 信鸽爱好者都知道，如果把鸽子放飞到数百公里以外，它们还会自动归巢。鸽子为什么有这么好的认家本领呢？原来，鸽子对地球的磁场很敏感，它们可以利用地球磁场的变化找到自己的家。如果在鸽子的头部绑上一块磁铁，鸽子就会迷航。如果鸽子飞过无线电发射塔，强大的电磁波干扰也会使它们迷失方向。 在医学上，利用核磁共振可以诊断人体异常组织，判断疾病，这就是我们比较熟悉的核磁共振成像技术，其基本原理如下：原子核带有正电，并进行自旋运动。通常情况下，原子核自旋轴的排列是无规律的，但将其置于外加磁场中时，核自旋空间取向从无序向有序过渡。自旋系统的磁化矢量由零逐渐增长，当系统达到平衡时，磁化强度达到稳定值。如果此时核自旋系统受到外界作用，如一定频率的射频激发原子核即可引起共振效应。在射频脉冲停止后，自旋系统已激化的原子核，不能维持这种状态，将回复到磁场中原来的排列状态，同时释放出微弱的能量，成为射电信号，把这许多信号检出，并使之时进行空间分辨，就得到运动中原子核分布图像。核磁共振的特点是流动液体不产生信号称为流动效应或流动空白效应。因此血管是灰白色管状结构，而血液为无信号的黑色。这样使血管很容易软组织分开。正常脊髓周围有脑脊液包围，脑脊液为黑色的，并有白色的硬膜为脂肪所衬托，使脊髓显示为白色的强信号结构。核磁共振已应用于全身各系统的成像诊断。效果最佳的是颅脑，及其脊髓、心脏大血管、关节骨骼、软组织及盆腔等。对心血管疾病不但可以观察各腔室、大血管及瓣膜的解剖变化，而且可作心室分析，进行定性及半定量的诊断，可作多个切面图，空间分辨率高，显示心脏及病变全貌，及其与周围结构的关系，优于其他X线成像、二维超声、核素及CT检查。 磁不仅可以诊断，而且能够帮助治疗疾病。磁石是古老中医的一味药材。现在，人们利用血液中不同成分的磁性差别来分离红细胞和白细胞。另外，磁场与人体经络的相互作用可以实现磁疗，在治疗多种疾病方面有独到的作用，已经有磁疗枕、磁疗腰带等应用。用磁铁作成的除铁器可以去除面粉等中可能存在的铁末，磁化水可以防止锅炉结垢，磁化种子可以在一定程度上使农作物增产。 3、天文、地质、考古和采矿等领域的磁应用： 在图片上我们都见过灿烂的北极光。我国自古代就有了北极光的记载。北极光实际上是太阳风中的粒子和地磁场相互作用的结果。太阳风是由太阳发出的高能带电粒子流。当它们到达地球时，与地磁场发生相互作用，就好象带电流的导线在磁场中受力一样，使得这些粒子向南北极运动和聚集，并且和地球高空的稀薄气体相碰撞，结果使气体分子受激发，从而发光。 太阳黑子是太阳上磁场活动非常剧烈的区域。太阳黑子的爆发对我们的生活会产生影响，例如使得无线电通信暂时中断等。因此，研究太阳黑子对我们有重要意义。 地磁的变化可以用来勘探矿床。由于所有物质均具有或强或弱的磁性，如果它们聚集在一起，形成矿床，那么必然对附近区域的地磁场产生干扰，使得地磁场出现异常情况。根据这一点，可以在陆地、海洋或者空中测量大地的磁性，获得地磁图，对地磁图上磁场异常的区域进行分析和进一步勘探，往往可以发现未知的矿藏或者特殊的地质构造。 不同地质年代的岩石往往具有不同的磁性。因此，可以根据岩石的磁性辅助判断地质年代的变化以及地壳变动。 很多矿藏资源都是共生的，也就是说好几种矿物质混合的一起，它们具有不同的磁性。利用这个特点，人们开发了磁选机，利用不同成分矿物质的不同磁性以及磁性强弱的差别，用磁铁吸引这些物质，那么它们所受到的吸引力就有所区别，结果可以将混在一起的不同磁性的矿物质分开，实现了磁性选矿。 4、军事领域的磁应用： 磁性材料在军事领域同样得到了广泛应用。例如，普通的水雷或者地雷只能在接触目标时爆炸，因此作用有限。而如果在水雷或地雷上安装磁性传感器，由于坦克或者军舰都是钢铁制造的，在它们接近（无须接触目标）时，传感器就可以探测到磁场的变化使水雷或地雷爆炸，提高了杀伤力。 在现代战争中，制空权是夺得战役胜利的关键之一。但飞机在飞行过程中很容易被敌方的雷达侦测到，从而具有较大的危险性。为了躲避敌方雷达的监测，可以在飞机表面涂一层特殊的磁性材料－吸波材料，它可以吸收雷达发射的电磁波，使得雷达电磁波很少发生反射，因此敌方雷达无法探测到雷达回波，不能发现飞机，这就使飞机达到了隐身的目的。这就是大名鼎鼎的“隐形飞机”。隐身技术是目前世界军事科研领域的一大热点。美国的F117隐形战斗机便是一个成功运用隐身技术的例子。 在美国的“星球大战”计划中，有一种新型武器“电磁武器”的开发研究。传统的火炮都是利用弹药爆炸时的瞬间膨胀产生的推力将炮弹迅速加速，推出炮膛。而电磁炮则是把炮弹放在螺线管中，给螺线管通电，那么螺线管产生的磁场对炮弹将产生巨大的推动力，将炮弹射出。这就是所谓的电磁炮。类似的还有电磁导弹等。总之，物理知识从生活实际到高科技前沿，它的应用十分广泛。作为一名物理教师，不仅要使学生理解学习物理知识的重要性，认识物理知识在当代社会中的重要作用，更要引导学生关注物理学的最新发展，使学生将所学物理知识与当前的社会实践和生活实际结合起来，坚持与时俱进，坚持科学发展观，利用物理知识推动社会和谐发展，更好地造福于人类。

呵呵，我想大家都不是花时间来消遣的。自己的事情，还是要自己想办法解决的。如果有疑问，可以提出来。如果有困难，可以讲出来。这样，大家都可以帮你分析，解决疑问。如果你想不劳而获，我想你找借地方了，你也该重新审视一下自己的学习态度甚至人生态度了。

器材：自行车一辆，米尺一卷，电子秒表一个（可用手机代替）。方法及步骤：1先在路面上每隔十米画一条线，化五条线，中间四个间隔都是十米； 2从远处骑车过来，到达第一条线时开始滑行，并开始计时，尽量沿直线通过后面三条线，每过一条线记一下时间，得到T1,T2,T3，T4. 3 则每段所需时间分别为 t1=TI,t2=T2-T1;t3=T3-T2;t4=T4-T3; 4:则t1和t2中间时刻T2/2速度是40/T2; 则t2和t3中间时刻(T3-T1)/2速度是40/(T3-T1);则t3和t4中间时刻(T4-T2)/2速度是40/(T4-T2); 5:a1=(40/(T3-T1)-40/T2)/((T3-T1)/2-T2/2) a2=(40/(T4-T2)-40/(T3-T1))/((T4-T2)/2-(T3-T1)/2) 6:a=1/2*(a1+a2)(为了精确求平均值，你也可以多画几条线，多测几个时间）

去百度文库，查看完整内容>内容来自用户:风花无益摩擦力　在当代，工、农业生产活动中应用了大量机器。机器的广泛应用，使摩擦力的影响越来越突出，如何利用有益摩擦及避免有害摩擦是节省能源的重要途径，而摩擦力又以各种方式影响人们的日常生活。摩擦力对人类生产、生活的巨大影响引起了我们的兴趣，因此我们选择此课题进行研究。　　二、研究的目的和意义　　以日常生活中摩擦力的作用为切入点，运用中学物理所学的有关摩擦力的知识，研究分析摩擦力受何种因素影响，力求得到一些课本所没有的知识，拓宽知识面，从而加深理解和掌握教材中的有关力学知识。　　本课题有较强的实践性，通过组员实验，研究分析生活实例，能提高自身的动手能力和逻辑思维能力。同时通过写论文还能提高我们的文字表达能力，而组员间的配合也是对我们的合作精神和组织协调能力的考验。　　三、研究的主要内容　　1、验证滑动摩擦力受正压力及动摩擦力因素影响，并探索其它影响滑动摩擦力的因素。　　2、研究影响静摩擦力的因素。　　3、定性研究物体在流体中的运动时所受的摩擦力。　　四、研究的主要方法　　1、文献研究法从新浪网、课外书籍中采集资料进行分析研究。　　2、实验研究法通过动手做实验进行定量研究。　　　　对于静摩擦力，其产生原因是因为物体间有相对运动的趋势。而相对运动趋势产生的原因是有外力作用，因此，产生静摩擦力的条件不仅包括接触面不光滑、有正压力，还需要有外力作用。在不超出

8、物理题中隐含条件的挖掘11、“图解法”题型归类 22、物理学习中常用的数学知识归纳这三个可以深入写一下应该可以成功

1. 液体表面的张力伽利略与亚里士多德的观点辨析2、牛顿对经典力学的贡献3、物理与诗书曲画4、成语中的物理哲理5、生活中的物理6、“整体法”在物理学中的应用7、《牛顿运动定律》一章的题型解析8、物理题中隐含条件的挖掘9、求力对物体做功的方法10、时代呼唤纳米科技11、“图解法”题型归类12、GMm/R2=mg在高考题中的运用13、有关超导体的知识14、物理实验中基本仪器的正确使用15、生活中的电磁辐射16、物理与化学的联系17、“神州号”宇宙飞船的发射回收过程18、“和平号”坠毁始末19、高中物理学习困难调查20、生活中的能的转化21、从“石油文明”到“核文明” 22、物理学习中常用的数学知识归纳2. 一．关于行星运动 1．开普勒三大定律的证明 2．行星运动与时间的关系（提示：用参数角） 二．关于导体 1．自由二次曲面导体的电容与其电荷分布 2．在匀强电场存在下的二次曲面导体的电荷分布 三．关于电阻无穷网络 这里包含一维无穷网络与二维三维无穷网络，不过在解决多维时最好看一下高等数学无穷级数中的傅立叶变换． 四．关于热学 1．附加压强与曲面曲率半径的关系 2．学习一下熵，推出液体饱和蒸汽压强与温度的关系 3．学一下概率，推出麦克斯韦速度分布定律 五．关于近代物理与光学 1．推出相对论中的洛伦兹变换 2．了解四维矢量，能够运用它解题 3．研究光学元件，推导出他们的成像公式，特别是阿贝正弦条件 4．了解量子力学，利用泡利不相容原理推出黑体辐射公式 5．学习一下偏微分方程的解法，最好能解决氢原子问题 这些都是我在高一高二研究的内容，主要是这几个大方向，不过别急于求成，慢慢想办法，这是锻炼你的研究能力． 另外附带，别听楼上的话，量子力学一点都不简单，不过稍微知道一下是不错的． 如果单单说简单的话可以尝试数理结合方面的问题,比如说数学上的塞瓦定理你可以既用数学证明,也可以用物理上的质点的定义去证明;又比如说,到三角形三个顶点距离最短的点在哪里,再物理上你可以尝试一些物理模型,比如弹簧,或是橡皮绳,用能量最低原理进行证明,这就叫数理结和的方法,你可以尝试一下.如果说要跟日常生活联系起来,你可以研究一下自行车赛车上的变速器原理;或者乒乓球的运动,工地上的千斤顶.要说有趣的话,不妨研究一下,教室里日光灯在不同的摆动方向上的周期,然后给出理论上的解释.

研究自然现象 简单的碰撞试验 体育项目 电路小灯泡实验 很多都与物理有关 关键在于能引发学生的兴趣也可以是，关于光的，在不同介质中的转换角；关于电场强度的，匀强电场，点电荷产生的电场，及带电体产生的电场。

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传统的物理课堂教学模式大多数是灌输──接受式，教师注重的是把知识和结论准确地教给学生，学生大多处于被动的接受状态。灌输──接受式的教学方式，学生往往感受不到学习探索的乐趣，难以产生持久的学习兴趣，不能适应新的学习要求。　　在高中物理教学中，引导学生掌握科学探究的基本方法，培养探究学习的兴趣，发展自主学习的能力，培养学生实事求是的科学态度和关心社会的责任感，是新课程倡导的目标，也是学生终身学习和健康发展的需要。　　一、物理探究性学习活动方式　　高中物理探究性学习活动的开展方式是多种多样的，按照活动的内容可以分为以下4种类型。　　1．以寻找物理规律为主的探究活动　　以物理规律为主的探究活动的基本过程是：通过对实验现象的观察，或应用已知规律、理论对某一现象进行逻辑推理，找出一些问题，然后设计实验，采集实验数据，对实验数据进行分析归纳，最终得到规律性的结论。如高一、高二年级的学生可以探究的小课题有：用传感器探究影响摩擦力大小的因素、探究单摆的周期与哪些因素有关、探究碰撞中的能量问题、光在界面发生折射时遵从什么规律、如何查找电路故障、气垫上弹簧振子的周期与质量、劲度的关系等。　　2．以寻找仪器、生活用品的基本原理为主的探究活动　　学生在日常生活中经常会观察到一些有趣的现象或用品并对这些现象或用品的基本原理产生兴趣。学生提出问题后，教师带领学生通过查阅资料、拆装仪器、用品，或是将仪器、用品拿到实验室进行测量，探究其基本原理。比如，自行车摩电灯的工作原理、厕所马桶冲水器的工作原理、汽车测速仪的工作原理、家用节水器的原理等常常会引起学生探究的兴趣。　　3．以实验和动手制作为主的探究活动　　在每年的科技月我们都设计一些趣味实验，这些实验的内容有些移植于课外书，有些是从各种实践活动中学来的，还有些是根据所学知识自己设计制作的。比如，如何用地磁场获得感应电流、组装简易望远镜、组装万花筒、做相反运动的球、组装简易静电复印机、制作“魔摆”等。　　4．以测量基本物理量为主的探究活动　　有些物理量虽然教材中没有给出测量方法，而其测量方法却包含很多重要的物理思想和重要的研究方法。因此，测量基本的物理量可以作为探究活动的一个内容。比如，可以用多种方法测磁体和电流周围的磁感应强度、声波的频率、日光灯的频闪频率、极大和极小电阻等。　　二、探究性学习活动的关键环节　　每项探究性学习活动都有许多环节，特别是以下几个环节非常关键。　　1．确定探究课题　　一个好的课题是探究性学习活动的良好开端。学生提出的课题，不少是模糊的、肤浅的，或太宽泛、太深奥，涉及的知识可能非常广、非常深，往往是他们现有的知识基础难以解决的。此时需要教师从课题的意义、操作方法、涉及内容等方面指导学生，逐步缩小课题范围，明晰课题研究目的，最后确定课题内容。　　如在“自行车的摩电灯原理”这一课题中，开始阶段学生想要制作一个节能型的发电机，这个题目难度很大。需要共同分析几个问题：（1）有没有具体方案？（2）是否知道发电机的发电原理？（3）发电机涉及哪些物理基础知识？（4）从哪个角度出发做到节能？提出问题后，教师带学生到实验室看手摇发电机。然后布置任务：（1）调查哪些装置上安装有发电机？（2）了解这些发电机的基本原理。　　学生们找到了电动自行车上的充电电池、自行车上的摩电灯等能发电的装置，通过认真研究，考虑到发电机涉及的知识和学生的知识基础，最后定下一个比较可行的题目──研究自行车摩电灯的基本原理。学生将买来的自行车摩电灯拆开，发现了许多意想不到的情况，比如磁体的磁极并不是N、S两个，线圈的切割磁感线也不像书上画得那么简单，接线方式、电流的波形等都显得很复杂。于是，学生们想出了各种办法测定了摩电灯中磁场的方向和强弱、画出了电流的波形等，最后弄清了摩电灯的原理，画出了摩电灯的原理图。在实际操作的过程中，学生学会了很多知识，比如传感器、万用表和示波器的使用方法。另外还有很多意想不到的发现，如有的学生用铁屑显示磁铁的磁极形状时，发现摩电灯的磁铁很特殊，有8个磁极。　　总之，课题的选择有一个从大到小、从不可行到可行的过程，把握好这一环节，是完成探究活动的关键。　　2．实验的设计和操作　　探究活动的课题确定好了，就需要实施操作，这一环节需要考虑的因素很多，也非常重要，归纳起来有以下几个方面：（1）某物理实验过程中，需要什么仪器？（2）怎样保证实验条件？（3）哪些因素是自变量？（4）怎样控制变量和进行测量？（5）用什么仪器进行测量？（6）使用仪器时需要注意哪些问题？（7）记录数据的表格需要有哪些项目？　　如，探究碰撞中的规律。这个实验的目的是探究在两物体碰撞中，除了动量守恒外，还有什么规律制约碰撞过程。　　实验装置（教师准备好）：气垫导轨、滑块、光电计时器、数学实验仪（传感器）、电脑等。　　物理过程（由学生讨论分析得出）：让两滑块发生碰撞，然后测定碰撞前后瞬间的速率、滑块的质量，寻找其中的规律。　　实验变量的控制（学生分组讨论、试做、归纳，不同的组做的内容可能不同，出现了3类共9种情况）：　　①两滑块之间有弹簧圈，使碰撞过程中弹簧圈发生弹性形变，两滑块的质量控制为3种情况，；；。　　②两滑块之间有橡皮泥，使碰撞过程中橡皮泥发生塑性形变，两滑块的质量也控制为3种情况，；；。　　③两滑块之间有粘扣，使碰撞后两滑块一起运动，两滑块的质量也控制为3种情况，；；。　　实验条件的保证（由学生实验前分析和试做中总结得出）：学生得出5点结论。上述实验过程中的诸多问题，都要由学生在实验中不断总结，并逐步得以解决。在学生的设计和操作过程中，他们的思维能力和实验能力得到锻炼和提高。　　3．实验数据的处理及分析　　分析实验数据，首先要有尊重事实的科学态度。学生实验时，有时实验结果与预期的不同，就会产生动摇，怀疑自己的实验不准确，想改数或凑数，这是不尊重实验事实的做法。应该认真分析实验条件、实验过程，看是否真正满足实验原理的需要，还要认真查阅资料，看看出现本实验的结果是否前人已做过理论上的解释。　　另外需要特别关注的是，物理规律的得出不能仅限于单纯的从实验结论给出，还要从理论上给以推理演绎。物理学家探索物理规律的过程充满艰辛，走过许多曲折的道路，其间闪现出许多理性思维的火花，不要认为一个简单的实验就会得出一个伟大的理论。比如折射定律实验，探究小组的学生对水和玻璃等介质做了多组测量，得到了几组实验数据（表1是学生的一组实验数据），分析这些实验数据时出现了一个教师意想不到的问题。表1　折射定律实验入射角 折射角 sin／sin lg／lg 10 7 1．42 1．18 20 13 1．52 1．15 30 20 1．46 1．14 40 25 1．51 1．15 50 31 1．49 1．14 60 35 1．51 1．51 70 39 1．49 1．16 80 41 1．50 1．18　　从表中可以看出，入射角正弦与折射角正弦之比基本相等，于是有的学生计算了入射角与折射角的对数比，发现结果也是基本相等，而且从表中数据看，更接近同一数值。于是学生中就出现了激烈的争论，有的学生认为，等的比值也等于常数，有的学生观点相左。结论到底应该为哪一个？　　这时就要引导学生理解取对数意味着什么？对取对数，相当于把这个数缩小了很多倍。再去取比值，这样就把原来的差距变得更小了，原本入射角与折射角的差距不到一个数量级，取了对数后，差距就更小了，数量级不到了，更看不出来了，所以取对数找关系这种方法并不是万能的，要看具体情况。　　再引导学生从理论上进行分析，根据光程最短原理（也叫费马原理），可以引导学生推出常数，不能得出常数。　　另外，对角度取正弦值有明确的几何意义和物理意义，而对角度取对数就没有什么意义了。　　三、效果　　1．通过探究性学习活动达到了发挥学生自主性的目的　　建构主义理论的核心思想是知识不是要被动地接受，而是认知主体积极建构。探究性教学活动，教师的作用是指导和参谋，从知识的传授者转为学生发展的促进者。教师从“主角”转换为“平等中的首席”，学生自己去决定研究什么、怎么研究，研究的结果也由学生自己归纳总结，最后还要在全班同学面前作展示和讲解，遇到困难时再找老师寻求帮助。　　学生在其间要进行交流、讨论、查阅资料、设计和实施实验、修正等活动来完成学习，不是简单的教师教、学生学；对学生而言，体现了学习的主体性，有了彰显个性的机会。在教师指导下的以学生为中心的探究性学习，给予了学生自我发挥和自我展示的空间和机会，学生学习兴趣浓、参与活动的程度高。　　2．探究性学习活动促使学生产生对科学的感悟，对提高创新意识和研究能力起到了促进作用　　探究性活动使学生回归到物理概念和规律的提炼过程和应用过程，引起学生进行实证调查，通过实验、收集和利用数据并形成对科学现象的解释，有利于加深对物理理论的认识，有利于将物理理论与实际进行结合，有利于学生对物理学习产生持久的兴趣。一位物理学特级教师曾指出：“学好物理，只靠听课写作业不行，必须要有大量的阅读与‘研究’，这一点是从整体上学好物理的关键。”这里的“研究”指的是探究性学习活动。他鼓励学生在高中阶段适当多做一些有挑战性的课题。　　3．通过探究性学习活动，提高了学生的团结合作意识及交往能力　　从选题开始，到设计研究方案、进行数据采集、查阅研究资料、做调查问卷、写研究报告，最后在班里或年级里作演示和讲解，往往以3～5人组成的小组形式来完成的。小组内有分工、有合作、有讨论、有交流，每个成员要承担分给自己的任务，彼此之间要进行沟通，要将每个人的研究整合到整体中去。要形成组内成员间的相互信任，如果组内出现了冲突，要想办法解决冲突。在这一过程中，学生将会体验挫折与成功，感受平等与公正。通过几年的跟踪观察，我们发现，学生的合作意识及交往能力大大提高了，大多数在高一入学不久建立的探究性学习活动小组，在3年时间里，一直保持良好的合作关系。　　四、思考　　1．课题内容要有所选择，不是所有内容都适合学生进行探究性学习　　比如欧姆定律，有人设计这样的探究性实验──保持电阻不变，改变导体两端电压，从而改变电路中的电流，用电压表和电流表测出一组数值，从数值中归纳出电流与电压成正比的结论。这个设计，粗看是让学生探索欧姆定律，但实际上存在逻辑问题，因为电流表和电压表都是依据欧姆定律为原理工作的，使用这个表来测量，就意味着已经承认了欧姆定律再去用它找规律，就犯了循环论证的错误。　　从历史上看，欧姆定律的得来是非常不容易的，那个时候还没有发明出电流表和电压表。欧姆用磁针的偏转方向来表示电流的大小，因为磁针受到地磁场和电流磁场的共同作用，N极沿合磁场方向，通过不同的电流，指针的偏转方向就不同，又用温差电偶的温度差来表示电源的特征，用不同长度的铜丝来反映导线的特征，这些都是当时很巧妙的方法，很具有创造性。　　2．教师对探究性学习活动的指导要适当　　学生进行探究性课题的研究，会遇到很多困难，比如知识基础薄弱，有的课题操作性差。因此，教师在这类探究性学习活动中的指导、参谋作用是很重要的。首先，学生感兴趣的内容往往不一定都是教科书上的内容，也不一定是教师的专长，对教师而言很可能是全新的东西，所以教师要注意学习和积累，以适应新的要求。其次，用什么方式指导学生也要慎重，既然是探究性学习活动，关键在于探究，即使需要教师指导，教师也不能将自己知道的结论、查好的资料直接交给学生，应该设计一些问题，引导学生思考，指点学习方法。　　总之，在探究性学习活动中，让学生独立、自主地发现问题，通过查阅资料、实验、操作、调查、信息搜索与处理、表达与交流等活动，可以达到经历探究过程、获得知识与能力、掌握问题解决的方法和获得情感体验的目的。