初中物理实验方法及案例说明

1、中学物理实验常用方法一、观察法物理是一门以观察、实验为根底的学科。人们的许多物理知识是通过观察和 实验认真地总结和思索得来的。著名的马德堡半球实验，证明了大气压强的存在。 在教学中，可以根据教材中的实验，如长度、时间、温度、质量、密度、力、电 流、电压等物理量的测量实验中，要求学生认真细致的观察，进展规的实验操作， 得到准确的实验结果，养成良好的实验习惯，培养实验技能。大局部均利用的是 观察法。观察是学习物理最根本的方法，是科学归纳的必要条件，学生对学习活动的 外部表现进展有目的、有方案的观察、记录，能够为物理概念的形成、物理知识 的理解、物理规律的探究提供信息和依据。常用观察方法有：1. 观

2、察重点，排除无关因素的干扰。如做气体膨胀对外做功的实验时 ，学生只听到“嘭的一声，看到瓶塞跳得很高，对真正需要看的现象塑料瓶口出现的酒精烟雾却视而不见，这就需要教师与时交待，提醒学生，然后再进展 分析。2. 前后比照观察，抓住因果关系。如学习密度一节时，我首先让学生区分铜 块、铁块、铝块、石块、酒精、水等物体，通过观察它们的颜色、状态、软硬来 识别。然后出示用纸包住的一样体积的铜块、 铁块、铝块，怎样区分它们？学生 通过实验发现，它们的质量不同，因而得出一样体积的物体质量不同，也是物 质的一种特性，从而引入密度概念。3. 正、反比照观察，深化认识。在指导学生观察时，多采用一些正反比照的 方法，

3、可以加深学生理解知识，拓宽思路。如探究声音的产生，即无声又有声； 探究沸点与气压的关系时，即增大气压，沸点升高，减小气压，沸点降低。二、控制变量法控制变量法是指一个物理量与多个物理量有关，把多因素的问题变成多个 单因素的问题，分别加以研究，最后再综合解决。利用控制变量法研究物理问题 有利于扭转“重结论、轻过程的倾向，有利于培养学生的科学素养，使学生学 会学习。如导体中的电流与导体两端的电压和导体的电阻都有关系，研究导体中的电流跟这段导体两端的电压时，控制导体的电阻不变，改变导体两端电压， 看导体中电流的变化，通过学生实验，得出欧姆定律 匸U/R。另外,研究导体的 电阻大小、滑动摩擦力的大小、液

4、体压强的大小、浮力大小、动能和重力势能大 小、电流的热量的大小、压力的作用效果、滑轮组的机械效率、电磁铁的磁性强 弱、产生感应电流方向也都用到了控制变量法。研究容控制变量过程结论得出结果电流 与电压、电 阻的关系控制电阻导体电阻 不变，改变导体两端电压， 观察电流变化情况电阻一定时，经过导体 的电流随导体两瑞电压增 大而增大.经过导体的 电流与导体两端 电压成正比，与 导体的电阻成反 比.控制电压导体两端 电压不变，改变经过导体 的电阻，观察电流变化情况电夺一定时，经过导体 的电流随导体电阻增大而 减小影响 电阻大小 的因素控制导体材料、温 度、横截面积，改变导体的 长度导体的电阻随长度的 增

5、长而增大导体的电阻 与导体的长度、 横截面积、材料、 温度有关。控制导体材料、温 度、长度，改变导体的横截 面积导体的电阻随横截面积的增大而增大控制导体长度、温度、横截面积，改变导体材料导体的电阻随材料的 改变而改变控制导体材料、长 度、横截面积，改变导体的 温度导体的电阻随温度的 升记而增大影响 滑动摩擦 力大小的 因素压力一定，控制接触 面的粗糙程度摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关摩擦力大小 与接触面的粗糙 程度、压力有关控制接触面的粗糙 程度同一物体外表，改 变压力，摩擦力随压力的增大 而增大影响 蒸发快慢 的因素控制温度、液体外表 上方空气流动速度，改变外 表积液体的蒸发快慢与液体外表

6、积大小有关液体的蒸发 快慢与液体外表 积大小、液体外 表上方空气流动 速度快慢、温度 上下、有关控制外表积、温度， 液体外表上方空气流动速 度液体的蒸发快慢与液 体外表上方空气流动速度 快慢有关控制液体外表上方 空气流动速度和外表积，改 变温度液体的蒸发快慢与液 体有关温度影响 液体部压 强大小的 因素控制液体密度、深 度，改变受压方向液体部压强与方向无 关P=P gh控制液体密度、受压方向，改变液体深度液体部压强与所处深 度有关控制液体密度受压 方向、深度，改变液体密度液体部压强与所处密度有关影响 液体浮力 大小的因 素控制液体密度、物体 浸入液体的深度，改变物体 浸入液体中的体积浸入液体中

7、的物体受 到浮力的大小与物体浸入 液体中的体积有关F浮=p液gv排控制物体浸入液体 中的体积、物体浸入液体的 深度，改变液体密度浸入液体中的物体受 到浮力的大小与物体浸入 液体的密度有关控制液体密度、物体 浸入液体中的体积，改变物 体浸入液体的深度浸入液体中的物体受 到浮力的大小与物体浸入 液体中的深度无关影响 压力作用 效果压 强大小的 因素控制受力面积的大 小，改变压力的大小压力作用效果压强 大小与压力的大小成正比P=F/S控制的压力大小，改 变受力面积的大小压力作用效果压强 大小与受力面积的大小成 反比影响 电功大小 的因素控制电流、电压，改 变通电时间电功的多少与通电时 间成正比P =

8、 U I t控制电流、通电时 间，改变电压电功的多少与电压成正比控制通电时间、电 压，改变电流电功的多少与电流成正比影响 电磁铁磁 性大小的 因素控制电磁铁线圈匝 数，改变通过电磁铁的电流 的大小电磁铁磁性大小与通 过电磁铁的电流的大小成 正比电磁铁磁性 大小与通过电磁 铁的电流的大 小、电磁铁线圈 匝数有关控制通过电磁铁的 电流的大小，改变电磁铁线 圈匝数电磁铁磁性大小与电磁铁线圈匝数成正比L控制发热体两端电电流通过导体时产生影响 电流热效 应大小的 因素压、通过发热体的电流，改 变导体电阻的热量与导体的电阻成正 比Q 12Rt控制发热体两端电 阻、通电时间，改变通过发 热体的电流电流通过导

9、体时产生 的热量与通过的电流成正 比控制通过发热体的 电流、通电时间，改变发热 体两端电压电流通过导体时产生 的热量与导体两端电压成 正比三、转换法一些比较抽象的看不见、摸不着的物质的微观现象，要研究它们的运动等规律，使之转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们。这种方法在 科学上叫做“转换法。 女口：分子的运动，电流的存在等，女口：空气看不见、摸不到，我们可以根据空气流动风所产生的作用来认 识它；分子看不见、摸不到，不好研究，可以通过研究墨水的扩散现象去认识它； 电流看不见、摸不到，判断电路中是否有电流时，我们可以根据电流产生的效应 来认识它；磁场看不见、摸不到，我们可以根据它产生

10、的作用来认识它。再如，有一些物理量不容易测得，我们可以根据定义式转换成直接测得的物 理量。在由其定义式计算出其值，如电功率我们无法直接测出电功率只能通过 P= UI利用电流表、电压表测出 U I计算得出P、电阻、密度等。中学物理课本中，测不规那么小石块的体积我们转换成测排开水的体积我们测曲线的长短时转换成细棉线的长度在测量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小大气压强的测量无法直接测出大气压的值，转换成求被大气压压起的水银 柱的压强测硬币的直径时转换成测刻度尺的长度测液体压强我们将液体的压强转换成我们能看到的液柱高度差的变化通过电流的效应来判断电流的存在我们无法直接看到电流，通过磁场的效应来证明磁场的

11、存在我们无法直接看到磁场，研究物体能与温度的关系我们无法直接感知能的变化，只能转换成测出温 度的改变来说明能的变化；在研究电热与电流、电阻的因素时，我们将电热的多少转换成液柱上升的高 度。在我们研究电功与什么因素有关的时候，我们将电功的多少转换成砝码上升 的高度。密度、功率、电功率、电阻、压强大气压强等物理量都是利用转换法测 得的。在我们答复动能与什么因素有关时，我们答复说小球在平面上滑动的越远那 么动能越大，就是将动能的大小转换成了小球运动的远近。以上列举的这些问题 均应用了这种科学方法。四、积累法积累法是指在测量微小量的时候，常常将微小的量，积累成一个比较大的 量。如测量铜丝的直径先把细铜

12、丝在铅笔上严密排绕 N圈N数根据情况确定， 再用刻度尺测量细铜丝直径长度，然后用线圈直径的总长度再除以 N,这样测量 结果更接近真实值。相似的实验还有：测一个大头针、一邮票的质量；测量一纸的厚度；测量出心跳一下的时间。在测量微小量的时候，我们常常将微小的量积累成一个比较大的量、 比方在 测量一纸的厚度的时候，我们先测量 100纸的厚度在将结果除以100，这样使测 量的结果更接近真实的值就是采取的累积法。要测量出一邮票的质量、测量出心跳一下的时间，测量出导线的直径，均可 用累积法来完成。值得注意的是，研究某些物理知识或物理规律，往往要同时用到几种研究方 法。如在研究电阻的大小与哪些因素有关时，

13、我们同时用到了观察法观察电流 表的示数、转换法把电阻的大小转换成电流的大小、通过研究电流的大小来 得到电阻的大小、归纳法将分别得出的电阻与材料、长度、横截面积、温度 有关的信息归纳在一起、和控制变量法在研究电阻与长度有关时控制了材料、 横截面积等方法。五、等效替代法等效替代法是指抓住两个看似不同的物理过程，寻求其共同效果。如用合力 替代物体所受几个力时，合力与原来几个力的作用效果一样；研究串、并联电路的总电阻时，用总电阻大小代替分电阻大小； 在平面镜成像的实验中，由于我 们无法真正的测出物与像的大小，所以利用了一个完全一样的另一根蜡烛来等 效替代像的大小，从而验证物与像的大小一样。六、归纳法是

14、通过样本信息来推断总体信息的技术。 要做出正确的归纳，就要从总体中 选出的样本，这个样本必须足够大而且具有代表性。 在我们买葡萄的时候就用了 归纳法，我们往往先尝一尝，如果都很甜，就归纳出所有的葡萄都很甜的，就放 心的买上一大串。比方铜能导电，银能导电，锌能导电那么归纳出金属能导电。 在实验中为了 验证一个物理规律或定理，反复的通过实验来验证他的正确性然后归纳、分析整 理得出正确的结论。在阿基米德原理中，为了验证F浮二G排，我们分别利用石块和木块做了两 次实验，归纳、整理均得出F浮=6排，于是我们验证了阿基米德原理的正确性， 使用的正是这种方法。在验证杠杆的平衡条件中，我们反复做了三次实验来验

15、证FIX L1= F2X L2也是利用这种方法。一切发声体都在振动结论的得出在实验中对多种结论进展分析整理并得出 最后结论时，都要用到这一方法。在验证导体的电阻与什么因素有关的时候， 经过屡次的实验我们得出了导体 的电阻与长度，材料，横截面积，温度有关，也是将实验的结论整理到一起后归 纳总结得出的。七、比较法比照法当你想寻找两件事物的一样和不同之处， 就需要用到比较法，可以进展比较 的事物和物理量很多，对不同或有联系的两个对象进展比较， 我们主要从中寻找 它们的不同点和一样点，从而进一步揭示事物的本质属性。女口，比较蒸发和沸腾的异同点、比较汽油机和柴油机的异同点、 电动机和热 机、电压表和电流

16、表的使用、利用托力引入浮力的概念。利用比较法不仅加深了对它们的理解和区别，使同学们很快地记住它们，还能发现一些有趣的东西。八、科学推理法理想实验法当你在对观察到的现象进展解释的时候就是在进展推理，或说是在做出推 论，例如当你家的狗在叫的时，你可能会推想有人在你家的门外， 要做出这一推 论，你就需要把现象狗的叫声与以往的知识经验，即有陌生人来时狗会叫结 合起来。这样才能得出符合逻辑的答案女口：在进展牛顿第一定律的实验时，当我们把物体在越光滑的平面运动的就 越远的知识结合起来我们就推理出，如果平面绝对光滑物体将永远做匀速直线运 动。女口：在做真空不能传声的实验时，当我们发现空气越少，传出的声音就越

17、小 时，我们就推理出，真空是不能传声的。九、放大法在有些实验中，实验的现象我们是能看到的，但是不容易观察。我们就将产 生的效果进展放大再进展研究。比方音的振动很不容易观察，所以我们利用小 泡沫球将其现象放大。观察压力对玻璃瓶的作用效果时我们将玻璃瓶密闭，装水， 插上一个小玻璃管，将玻璃瓶的形变引起的液面变化放大成小玻璃管液面的变 化。可见，物理的科学方法无法细致的分类。 只能根据题意看题中强调的是哪一 过程，来分析解答。十、类比法所谓类比就是“触类旁通 “举一反三实际上是一种从特殊到特殊， 从一般到 一般的推理，它是根据两个或两类对象之间在某些方面的一样或相似而推出他们 在其他方面也可能一样或

18、相似的一种逻辑思维。从而可以帮助我们理解较复杂的 实验和较难的物理知识。类比是一种推理方法，不同事物在属性、数学形式与其 他量描述上有一样或相似的地方就可以来用类比推理。类比法是提出科学假说做出科学预言的重要途径，物理学开展史上的许多假说是运用类比方法创立的， 开 普勒也曾经说过：“我们珍惜类比推理胜于任何别的东西。实例：电压与水压；电流与水流；能与机械能；原子结构与太阳系；水波与 电磁波；通信与鸽子传递信件；功率概念与速度概念的形成。 在物理学中运用类 比方法可以引导学生自己获取知识， 有助于提出假说进展推测，有助于提出问题 并设想解决问题的方向。类比可激发学生探索的意向，引导学生进展探索使学生 成为自觉积极的活动