《“觸摸”科學，體驗發(fā)現：物理原理展示》將150項物理原理演示實驗的內容與相關高級科普讀物有機結合，著重解讀實驗內容、物理原理背后的歷史故事、緣由發(fā)展和在日常生活或國防科技領域中的實際應用。由一個個生動的范例和啟發(fā)性的講解將讀者的好奇心喚醒，真正對該實驗內容產生興趣，積極主動地關注實驗現象背后的物理學原理。《“觸摸”科學，體驗發(fā)現：物理原理展示》內容生動、詳實，可作為理工科各個專業(yè)的物理原理演示實驗教材和文科物理實驗教材，也可以作為本科生的能力拓展和科技創(chuàng)新與探索精神激發(fā)的培訓教材。此外，《“觸摸”科學，體驗發(fā)現：物理原理展示》也為相關專業(yè)技術人員作為跨學科的學術視野拓展提供了入門級的參考讀物。
正如奧爾特加·加塞特在他的《大學的使命》（Mission ofThe Llniverslt3，）一書中所指出的：“人類從事和熱衷于教育是基于一個簡單明了、毫無浪漫色彩的原因：人類為了能夠滿懷信心、自由自在和卓有成效地生活必須知道很多事情，但兒童和青年的學習能力都非常有限，這就是原因所在。假如童年期和青年期的時間分別都持續(xù)100年，或者兒童和青少年都具有無限的智慧和注意力，那么就不會有教學活動的存在。然而，童年和青年的時光非常短暫，兒童和青年的學習能力也非常有限，因此，需要教育的存在。”
“在原始時期，幾乎沒有什么教育存在。那時候知識內容嚴重不足，任何人都不必特別費力就能學會和掌握，幾乎沒有教育的必要。當需要獲得的知識與學習能力不成比例時，教育就出現了�！敝袊逃谙惹貢r期由于十分豐富的諸子百家思想，形成了我國古代文化教育的繁榮期�！岸鴼W洲，教育在接近18世紀中期時蓬勃興起，持續(xù)發(fā)展到現在并影響了全球，理由很簡單：正是那個時期近代文化首次走向繁榮，短時間內人類的知識寶庫得以擴展。人類此時迫切需要學習遠遠超越其學習能力的大量知識，教育學也因此得以迅速發(fā)展。”
“缺乏學習能力是教育的基本原理。由于學習者不會學習，就必須要為教學做好恰如其分的準備�！蔽锢韺W是一門實驗科學，是理論和實驗高度結合的精確科學。它研究物質、能量和它們之間的相互作用。物理學探索著自然，驅動著技術發(fā)展，是自然科學、人類文明、技術進步的基礎。因而對于物理學的學習是培養(yǎng)理工科大學生基本實驗技能和科學素質、形成主動探索精神的重要手段。
理論教學和實驗教學是教育實踐的兩個重要方面。依據我國現階段經濟社會發(fā)展對人才培養(yǎng)的需要，為了實現培養(yǎng)具備綜合的科學素質和創(chuàng)新精神的高級人才的目標，我們在物理理論和實驗教學過程中，通過以下三個階段來達成“培養(yǎng)適應21世紀國民經濟和社會發(fā)展的高素質人才”的目標，并依此搭建了三個功能目標清晰的教學平臺。根據教學階段功能，這三個教學平臺被稱為“好奇心喚醒教學平臺”、“科學素質養(yǎng)成教學平臺”和“創(chuàng)新精神激發(fā)教學平臺”。好奇心喚醒教學平臺的功能是：喚醒學生對物理學的好奇心和興趣，催生獲取知識的原動力，深化理解物理思想，為后續(xù)物理理論課程打下良好的基礎；科學素質養(yǎng)成教學平臺的功能是：在大學物理理論課程方面，通過給出清晰圖像的方法，建立物理概念，解析物理學的深邃思想，讓學生深入領會物理學精神；在實驗方面，通過培養(yǎng)學生掌握物理實驗基本知識、基本方法和基本技能，提高分析和解決問題的能力；作為科學素質的養(yǎng)成環(huán)節(jié)，采取開放式的教學模式，為學生提供一個自由、自主、自覺學習的環(huán)境。
第1章 力學、熱學和波動學實驗
1．賽車選手轉彎時身體偏向哪一邊？
2．不倒翁為什么不會倒？
3．“怪坡”的奧秘是什么？
4．地球自轉帶來了什么？
5．怎樣才能踢出“香蕉球”？
6．臺球中蘊含了什么物理原理？
7．跳水運動員在起跳時為何收縮身體？
8．回旋鏢為什么能飛回來？
9．哪個小朋友先到終點？
10．為什么過山車中的乘客不會掉下來？
11．“聲音”也能殺人？
12．聲波干涉會怎樣？
13．1＋1＝2，振動＋振動=？
14．為什么曲別針可以浮在水面上？
15．液體流動時為什么會產生漩渦？
16．為什么拉不開“馬德堡半球”？
17．一只蝴蝶能夠引起一場龍卷風嗎？
18．你對“高斯分布”了解多少？
19．永動機存在嗎？
20．為什么我們可以追蹤導彈？
21.交警是如何測量車速的？
第2章 電磁學實驗
22．如何讓“靜電”在應用中揚長避短？
23．電子為什么能夠殊途同歸？
24．為什么你會“怒發(fā)沖冠”？
25．電磁的威力有多大？
26．電表指針的擺動為什么能迅速穩(wěn)定下來？
27．電介質對電容有什么影響？
28．怎樣獲得電磁波？
29．溫度對磁鐵做了什么？
30．報警器是如何發(fā)聲的？
31．怎樣獲得勻強磁場？
32．怎樣識別磁極方向？
33．你想知道“魔光球”的秘密嗎？
第3章 光學實驗
34．怎樣看到真實的自己？
35．天窄為什么是藍色的？
36．為什么會出現“海市蜃樓”？
37．肥皂泡為什么五彩斑斕？
38．立體效果如何呈現？
39．光遇到障礙物會怎樣？
40．“眼見為實”，一定對嗎？
41．我們看到的電影圖像為什么是連續(xù)的？
42．拍攝水中的金魚時要注意什么？
43．什么是旋光現象？
44．為什么女王總是看著我？
45．銅鏡真的能透光嗎？
46．如何將信息加載到光束中？
47．變色龍如何變色？
48．激光——你還可以“炫”到什么程度？
第4章 近代物理實驗
49．“金屬花”也會發(fā)生“光合作用”？
50．神奇的太陽能，你領略過嗎？
51．宇宙射線什么樣？
52．原子與電子的關系究竟如何？
53．光也會走“彎路”？
54．通信世界——還有什么奇跡？
55．“陀螺”和“飛機”有什么關系？
56．“以太”存在嗎？
57．光纖如何“感知”世界？
58．透過“薄紗”看到了什么？
59．光也能抓東西？
60．如何“看出”液體的成分？
第2章 電磁學實驗
22．如何讓“靜電”在應用中揚長避短？
背景知識
1.什么是靜電
物質都是由分子構成，分子是由原子構成，原子由帶負電荷的電子和帶正電荷的質子構成。當兩個不同的物體相互接觸時就會使得一個物體失去一些電荷，如電子轉移到另一個物體使其帶正電，而另一個得到一些剩余電子的物體帶負電。若在分離的過程中電荷難以中和，電荷就會積累使物體帶上靜電。所以物體與其它物體接觸后分離就會帶上靜電。通常從一個物體上剝離一張塑料薄膜時就是一種典型的“接觸分離”起電，在日常生活中脫衣服產生的靜電也是“接觸分離”起電。而通常說的“摩擦起電”實質上也是一種“接觸分離”起電。摩擦起電的過程就是由接觸又分離造成正、負電荷不平衡的過程。
另一種常見的起電是感應起電。當帶電物體接近不帶電物體時會在不帶電的導體的兩端分別感應出負電和正電。
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