物理實驗的學習步驟和方法

中學物理實驗是培養學生科學的觀察、實驗能力，科學的思維、分析和解決問題能力的主要課程之一。正向李政道先生所說的那樣：“教物理重要的是讓學生懂道理……”根據中學物理教學的目的和教學大綱的基本要求，在中學物理實驗的教學過程中應使學生在科學實驗的基本方法上有一個實在的感受，從而培養他們的探索精神和創造性，並受到科學方法的教育。1．實驗設計為使實驗達到預期的目的，必須明白為什麼要做這個實驗，做這個實驗是要解決現實技術問題、知識問題，還是要探索一下教材中將要出現的物理現象等等。解決實際問題的是什麼樣的，探索書中的知識問題時，應當明白是哪一個問題及什麼現象。目的明確，是實驗成功的前題。設計實驗的基本方法歸納為下面幾種：（1）平衡法。用於設計測量儀器。用已知量去檢驗測量另一些物理量。例如天平、彈簧秤、溫度計、比重計等。（2）轉換法。藉助於力、熱、光、電現象的相互轉換實行間接測量，例如打點計時器的設計，電磁儀表、光電管的設計等。（3）放大法。利用迭加，反射等原理將微小量放大為可測量，例如遊標尺、螺旋測微器、庫侖扭秤、油膜法測分子直徑等。2．探索性實驗的選題學生探索性實驗，並不是去揭示尚未認識的物理規律。而是在經歷該實驗的全過程之後，對探索性實驗有一個實在的感受，掌握探索未知物理規律的基本方法。探索性實驗的選題應與學生的知識水平和學習任務相適應。
在選題方面應注意到以下幾點：（1）根據中學生學到的數學知識和在實驗時間上的限制，實驗結果的經驗公式以一次線性為宜。如：①線性關係：Y=a+bx②反比關係：Y=a+b/x③冪關係：Y=axb改直：logy=loga+blogx④指數關係： Y=aexp（bx）改直：Iny=Ina+bx以上各式中x為自變數，y為應變數，同時又是被測量，a、b為常數。（2）兩個被測量之間的變化特徵具有較強的可觀察性。（3）經驗公式的理論分析不宜過於複雜。3．物理實驗的操作方法操作能力，主要是指基本儀器的使用和資料的讀出，儀器、裝置的組裝或連線，故障的排除等三個方面。（1）基本儀器的作用。中學物理實驗涉及的基本測量儀器有：米尺、卡尺、螺旋測微器、天平、停表、彈簧秤、溫度計、氣壓計、安培計、伏特計、變阻箱、萬用表、示波器。使用基本測量儀器的規範要求是：①瞭解測量儀器的使用方法，明確測量範圍允許極限和精密程度；②對某些儀器如電錶等，在使用前，必須調節零點，或記下零點誤差；③牢記使用規則和操作程式；④正確讀取資料。例如，彈簧秤的正確使用要求是：明確彈簧秤的測量範圍；測量前，記下零點誤差；使用彈簧秤時，施力的方向應與彈簧的軸線在同一直線上，不能使彈簧秤受力過久，以免引起彈性疲勞，損壞儀器；正確地觀察讀數，記取資料時，不僅要記錄最小刻度能指示出來的數，還應讀出一位估計數字，資料後面要寫明單位。
又如，安培計的正確使用要求是：明確量程；使用前，調節零點；正確連線應與待測電路串聯，並注意正、負極性；正確讀取資料，註明單位。（2）儀器、裝置的組裝或連線。要進行一個物理實驗，總是需要先把各個儀器、部件、裝置組裝起來，並要求裝配和連線必須正確無誤。具體要求是：佈局要合理，要便於觀察和操作；連線要正確，簡單；實驗前要檢查，必要時進行預備性調節。例如，電路實驗，操作要求是：①按照實驗原理電路圖，安排好儀器、元件的佈局，要便於連線，便於檢查，便於操作，便於讀取資料。②正確地連線電路。安培表、伏特表是否分別與待測電路串聯、並聯，正、負極性是否正確；滑線變阻器的接線是否合理；連線線路是否符合先支路、再並列、後幹路、最後接電源的程式；電鍵是否能控制電路；接線是否簡捷、牢固。③實驗前應先檢查電路，發現問題及時糾正，並進行預備性調節。④嚴格按操作程式操作，例如，改變電阻器的阻值，是否由小到大，或由大到小，最後，正確讀取資料。