1、中學物理實驗常用方法一、觀察法物理是一門以觀察、實驗為基礎的學科。人們的許多物理知識是通過觀察和 實驗認真地總結和思索得來的。著名的馬德堡半球實驗，證明了大氣壓強的存 在。在教學中，可以根據教材中的實驗，如長度、時間、溫度、質量、密度、力、 電流、電壓等物理量的測量實驗中，要求學生認真細致的觀察，進行規范的實驗 操作，得到準確的實驗結果，養成良好的實驗習慣，培養實驗技能。大部分均利 用的是觀察法。觀察是學習物理最基本的方法，是科學歸納的必要條件，學生對學習活動的 外部表現進行有目的、有計劃的觀察、記錄，能夠為物理概念的形成、物理知識 的理解、物理規律的探究提供信息和依據。常用觀察方法有：1 .

2、觀察重點，排除無關因素的干擾。如做氣體膨脹對外做功的實驗時 ，學生 只聽到“嶗”的一聲，看到瓶塞跳得很高，對真正需要看的現象塑料瓶口出現的酒精煙霧卻視而不見，這就需要教師及時交待，提醒學生，然后再進行 分析。2 .前后對比觀察，抓住因果關系。如學習密度一節時，我首先讓學生區分銅 塊、鐵塊、鋁塊、石塊、酒精、水等物體，通過觀察它們的顏色、狀態、軟硬來 辨認。然后出示用紙包住的相同體積的銅塊、 鐵塊、鋁塊，怎樣區分它們？學生 通過實驗發現，它們的質量不同，因而得出相同體積的物體質量不同，也是物 質的一種特性，從而引入密度概念。3 .正、反對比觀察，深化認識。在指導學生觀察時，多采用一些正反對比的

3、方法，可以加深學生理解知識，拓寬思路。如探究聲音的產生，即無聲又有聲； 探究沸點與氣壓的關系時，即增大氣壓，沸點升高，減小氣壓，沸點降低。二、控制變量法控制變量法是指一個物理量與多個物理量有關，把多因素的問題變成多個 單因素的問題，分別加以研究，最后再綜合解決。利用控制變量法研究物理問題 有利于扭轉“重結論、輕過程”的傾向，有利于培養學生的科學素養，使學生學 會學習。如導體中的電流與導體兩端的電壓和導體的電阻都有關系 ，研究導體中 的電流跟這段導體兩端的電壓時，控制導體的電阻不變，改變導體兩端電壓， 看導體中電流的變化，通過學生實驗，得出歐姆定律I=U/R。另外，研究導體的 電阻大小、滑動摩擦

4、力的大小、液體壓強的大小、浮力大小、動能和重力勢能大 小、電流的熱量的大小、壓力的作用效果、滑輪組的機械效率、電磁鐵的磁性強 弱、產生感應電流方向也都用到了控制變量法。研究內容控制變量過程結論得出結果電流 與電壓、電 阻的關系控制電阻（導體電阻 /、父），改變導體兩端電壓， 觀察電流艾化情況電阻f時，經過導體 的電流隨導體兩瑞電壓增 大而增大.經過導體的 電流與導體兩端 電壓成正比，與 導體的電阻成反 比.控制電壓（導體兩端 電壓/、艾），改變經過導體 的電阻，觀察電流艾化情況電奪,7E口寸,經過導體 的電流隨導體電阻增大而 減小影響 電阻大小 的因素控制導體材料、溫 度、橫截面積，改變導體的

5、 長度導體的電阻隨長度的增1長而增大導體的電阻 與導體的長度、 枚截回積、材料、 溫度后關?？刂茖w材料、溫 度、長度，改變導體的橫截導體的電阻隨橫截面 積的增大而增大控制導體長度、溫 度、橫截面積，改變導體材 料導體的電阻隨材料的 改義而改變控制導體材料、長 度、橫截面積，改變導體的 溫度導體的電阻隨溫度的 開記而增大影響 滑動摩擦 力大小的 因素壓力一定，控制接觸 面的粗糙程度摩擦力大小與接觸面 的粗糙程度后關摩擦力大小 與接觸面的粗糙 程度、壓力肩關控制接觸面的粗糙 程度（同一物體表面），改 變壓力，摩擦力隨壓力的增大 而增大影響 蒸發快慢 的因素控制溫度、液體表面 上方空氣流動速度，改

6、變表液體的蒸發快慢與液 體表卸積大小后美液體的蒸發 快慢與液體表面 積大小、液體表 面上方空氣流動 速度快慢、溫度 高低、有關控制表面積、溫度， 液體表面上方空氣流動速 度液體的蒸發快慢與液 體表面上方空氣流動速度 快慢有關控制液體表面上方 空氣流動速度和表面積，改 變溫度液體的蒸發快慢與液 體有關溫度影響 液體內部 壓強大小 “因素控制液體密度、深 度，改變受壓力向液體內部壓強與方向 無關P=P gh控制液體密度、受壓 方向，改變液體深度液體內部壓強與所處 深度后關控制液體密度受壓 方向、深度，改變液體密度液體內部壓強與所處 密度后關影響 液體浮力 大小的因控制液體密度、物體 浸入液體的深度

7、，改變物體 浸入液體中的體積浸入液體中的物體受 到浮力的大小與物體浸入 液體中的體積啟美F浮二p液gv排控制物體浸入液體 中的體積、物體浸入液體的 深度，改變液體密度浸入液體中的物體受 到浮力的大小與物體浸入 液體的密度后關控制液體密度、物體 浸入液體中的體積，改變物 體浸入液體的深度浸入液體中的物體受 到浮力的大小與物體浸入 液體中的深度無關影響 壓力作用 效果（壓 強）大小的 因素控制受力面積的大 小，改變壓力的大小壓力作用效果（壓強） 大小與壓力的大小成正比P=F/S控制的壓力大小，改 變受力面積的大小壓力作用效果（壓強） 大小與受力面積的大小成 反比影響 電功大小 “因素控制電流、電壓

8、，改 變通電時間電功的多少與通電時 問成正比P = U I t控制電流、通電時 間，改變電壓電功的多少與電壓成 正比控制通電時間、電 壓，改變電流電功的多少與電流成 正比影響 電磁鐵磁 性大小的 卜素控制電磁鐵線圈匝 數，改變通過電磁鐵的電流 的大小電磁鐵磁性大小與通 過電磁鐵的電流的大小成 正比電磁鐵磁性 大小與通過電磁 鐵的電流的大 小、電磁鐵線圈 匝數肩美控制通過電磁鐵的 電流的大小，改變電磁鐵線 圈匝數電磁鐵磁性大小與電 磁鐵線圈匝數成正比控制發熱體兩端電電流通過導體時產生影響 電流熱效 應大小的 M素壓、通過發熱體的電流，改 變導體電阻的熱量與導體的電阻成正 比Q = I 2 Rt控

9、制發熱體兩端電 阻、通電時間，改變通過發 熱體的電流電流通過導體時產生 的熱量與通過的電流成正 比控制通過發熱體的 電流、通電時間，改變發熱 體兩端電壓電流通過導體時產生 的熱量與導體兩端電壓成 正比三、轉換法一些比較抽象的看不見、摸不著的物質的微觀現象，要研究它們的運動等規律，使之轉化為學生熟知的看得見、摸得著的宏觀現象來認識它們。這種方法在 科學上叫做“轉換法”。 如：分子的運動，電流的存在等，如：空氣看不見、摸不到，我們可以根據空氣流動（風）所產生的作用來認 識它；分子看不見、摸不到，不好研究，可以通過研究墨水的擴散現象去認識它； 電流看不見、摸不到，判斷電路中是否有電流時，我們可以根據

10、電流產生的效應 來認識它；磁場看不見、摸不到，我們可以根據它產生的作用來認識它。再如，有一些物理量不容易測得，我們可以根據定義式轉換成直接測得的物 理量。在由其定義式計算出其值，如電功率 （我們無法直接測出電功率只能通過 P= UI利用電流表、電壓表測出UU I計算得出P）、電阻、密度等。中學物理課本中，測不規則小石塊的體積我們轉換成測排開水的體積我們測曲線的長短時轉換成細棉線的長度在測量滑動摩擦力時轉換成測拉力的大小大氣壓強的測量（無法直接測出大氣壓的值，轉換成求被大氣壓壓起的水銀 柱的壓強）測硬幣的直徑時轉換成測刻度尺的長度測液體壓強（我們將液體的壓強轉換成我們能看到的液柱高度差的變化）通

11、過電流的效應來判斷電流的存在（我們無法直接看到電流），通過磁場的效應來證明磁場的存在（我們無法直接看到磁場），研究物體內能與溫度的關系（我們無法直接感知內能的變化，只能轉換成測出溫度的改變來說明內能的變化）；在研究電熱與電流、電阻的因素時，我們將電熱的多少轉換成液柱上升的高 度。在我們研究電功與什么因素有關的時候，我們將電功的多少轉換成整碼上升 的高度。密度、功率、電功率、電阻、壓強(大氣壓強)等物理量都是利用轉換法測 得的。在我們回答動能與什么因素有關時，我們回答說小球在平面上滑動的越遠則 動能越大，就是將動能的大小轉換成了小球運動的遠近。以上列舉的這些問題均 應用了這種科學方法。(1)比較

12、勢能的大小時可以根據木樁被撞擊陷入沙中的深度來判斷(2)比較電阻絲放出的熱量可以根據燒瓶中液體升高的溫度來判斷(3)電流看不見，摸不著，判斷電路中是否有電流時，我們可通過電路中的燈泡是否發光去確定.即根據電流產生的效應來判斷 .(4)用擴散現象認識分子運動；馬德堡半球實驗可證明大氣壓的存在；霧的出現可以證明空氣中含有水蒸氣； 影子的形成可以證明光沿直線傳播；月食現象可證明月亮不是光源； 奧斯特實驗可證明電流周圍存在著磁場；鉛塊實驗可證明分子間存在著引力；運動的物體能對外做功可證明它具有能等(5)判斷磁場是否存在時，用小磁針放在其中看是否轉動來確定 (6).判斷電磁鐵磁性強弱時 用電磁鐵吸引大頭

13、針的多少來確定 .四、積累法積累法是指在測量微小量的時候，常常將微小的量，積累成一個比較大的 量。如測量銅絲的直徑先把細銅絲在鉛筆上緊密排繞 N圈(N數根據情況確定)， 再用刻度尺測量細銅絲直徑長度，然后用線圈直徑的總長度再除以 N,這樣測量 結果更接近真實值。相似的實驗還有：測一個大頭針、一張郵票的質量；測量一張紙的厚度； 測量出心跳一下的時間。在測量微小量的時候，我們常常將微小的量積累成一個比較大的量、比如在 測量一張紙的厚度的時候，我們先測量 100張紙的厚度在將結果除以100,這樣 使測量的結果更接近真實的值就是采取的累積法。要測量出一張郵票的質量、測量出心跳一下的時間，測量出導線的直

14、徑，均 可用累積法來完成。值得注意的是，研究某些物理知識或物理規律，往往要同時用到幾種研究方 法。如在研究電阻的大小與哪些因素有關時，我們同時用到了觀察法(觀察電流表的示數)、轉換法(把電阻的大小轉換成電流的大小、通過研究電流的大小來 得到電阻的大小)、歸納法(將分別得出的電阻與材料、長度、橫截面積、溫度 有關的信息歸納在一起)、和控制變量法(在研究電阻與長度有關時控制了材料、 橫截面積)等方法。五、等效替代法等效替代法是指抓住兩個看似不同的物理過程，尋求其共同效果。如用合力替代物體所受幾個力時，合力與原來幾個力的作用效果相同；研究審、并聯電路的總電阻時，用總電阻大小代替分電阻大小；在平面鏡成

15、彳a的實驗中，由于我們無法真正的測出物與像的大小，所以利用 了一個完全相同的另一根蠟燭來等效替代像的大小，從而驗證物與像的大小相 同。(2)在 曹沖稱象”中用石塊等效替換大象，效果相同.(5)托里拆利試驗：用液體壓強替代大氣壓強，一標準大氣壓可以用76厘米的 水銀柱替代.六、歸納法是通過樣本信息來推斷總體信息的技術。要做出正確的歸納，就要從總體中 選出的樣本，這個樣本必須足夠大而且具有代表性。在我們買葡萄的時候就用了 歸納法，我們往往先嘗一嘗，如果都很甜，就歸納出所有的葡萄都很甜的，就放 心的買上一大串。比如銅能導電，銀能導電，鋅能導電則歸納出金屬能導電。在實驗中為了驗 證一個物理規律或定理，

16、反復的通過實驗來驗證他的正確性然后歸納、分析整理 得出正確的結論。在阿基米德原理中，為了驗證5浮=6排，我們分別利用石塊和木塊做了兩 次實驗，歸納、整理均得出5浮=6排，于是我們驗證了阿基米德原理的正確性， 使用的正是這種方法。在驗證杠桿的平衡條件中，我們反復做了三次實驗來驗證F1XL1=F2XL2也是利用這種方法。一切發聲體都在振動結論的得出(在實驗中對多種結論進行分析整理并得出 最后結論時)，都要用到這一方法。在驗證導體的電阻與什么因素有關的時候，經過多次的實驗我們得出了導體 的電阻與長度，材料，橫截面積，溫度有關，也是將實驗的結論整理到一起后歸 納總結得出的。七、比較法(對比法)當你想尋

17、找兩件事物的相同和不同之處，就需要用到比較法，可以進行比較 的事物和物理量很多，對不同或有聯系的兩個對象進行比較，我們主要從中尋找 它們的不同點和相同點，從而進一步揭示事物的本質屬性。如，比較蒸發和沸騰的異同點、比較汽油機和柴油機的異同點、電動機和熱 機、電壓表和電流表的使用、利用托力引入浮力的概念。利用比較法不僅加深了對它們的理解和區別，使同學們很快地記住它們，還能發現一些有趣的東西八、科學推理法（理想實驗法）當你在對觀察到的現象進行解釋的時候就是在進行推理，或說是在做出推 論，例如當你家的狗在叫的時，你可能會推想有人在你家的門外，要做出這一推 論，你就需要把現象（狗的叫聲）與以往的知識經驗

18、，即有陌生人來時狗會叫結 合起來。這樣才能得出符合邏輯的答案如：在進行牛頓第一定律的實驗時，當我們把物體在越光滑的平面運動的就 越遠的知識結合起來我們就推理出，如果平面絕對光滑物體將永遠做勻速直線運 動。如：在做真空不能傳聲的實驗 時，當我們發現空氣越少，傳出的聲音就越小 時，我們就推理出，真空是不能傳聲的。九、放大法在有些實驗中，實驗的現象我們是能看到的，但是不容易觀察。我們就將產 生的效果進行放大再進行研究。比如音的振動很不容易觀察，所以我們利用小泡沫球將其現象放大。觀察壓力對玻璃瓶的作用效果時我們將玻璃瓶密閉，裝水，插上一個小玻璃 管，將玻璃瓶的形變引起的液面變化放大成小玻璃管液面的變化

19、。可見，物理的 科學方法無法細致的分類。只能根據題意看題中強調的是哪一過程，來分析解答。十、類比法所謂類比就是“觸類旁通” “舉一反三”實際上是一種從特殊到特殊，從一般到 一般的推理，它是根據兩個或兩類對象之間在某些方面的相同或相似而推出他們 在其他方面也可能相同或相似的一種邏輯思維。 從而可以幫助我們理解較復雜的 實驗和較難的物理知識。類比是一種推理方法，不同事物在屬性、數學形式及其 他量描述上有相同或相似的地方就可以來用類比推理。類比法是提出科學假說做出科學預言的重要途徑，物理學發展史上的許多假說是運用類比方法創立的，開普勒也曾經說過：“我們珍惜類比推理勝于任何別的東西”。實例：電壓與水壓；電流與水流；內能與機械能；原子結構與太陽系；水 波與電磁波；通信與鴿子傳遞信件；功率概念與速度概念的形成。在物理學中運用類比方法可以引導學生自己獲取知識， 有助于提出假說進行推測，有助于提 出問題并設想解決問