實驗輔導

　　物理學是一門以實驗為基礎的科學。近年來對學生物理知識的各種全面測試中（如高考等）也非常重視對學生實驗能力的考查。因此，物理實驗的復習是整個總復習中不可缺少的一個重要組成部分．

　　一、實驗的基本類型和要求

　　中學物理學生實驗大體可以分為四范其要求如下：

　　1．基本儀器的使用除了初中已接觸過的常用儀器（如天平秤、彈簧秤、壓強計、氣壓計、溫度計、安培計、伏特計等）外．高中又學習了打點計時器、螺旋測微器、游標卡尺、萬用電表等，要求了解儀器的基本結構，熟悉各主要部件的名稱，懂得工作（測量）原理，掌握合理的操作方法，會正確讀數(shù)，明確使用注意事項等．

　　2．基本物理量的測量初中物理中巴學過長度、時間、質量、力、溫度、電流強度、電壓等物理量的測量，高中物理進一步學習了對微小長度和極短時間、加速度（包括g）、速度、電阻和電阻率、電動勢、折射率、焦距等物理量的測量。要求明確被測物理量的含義，懂得具體的測量原理。掌握正確的實驗方法（包括了解實驗儀器、器材的規(guī)格性能、會安裝和調試實驗裝置、能選擇合理的實驗步驟，正確進行數(shù)據測量以及能分析和排除實驗中出現(xiàn)的常見故障等），妥善處理實驗數(shù)據并得出結果。

　　3．驗證物理規(guī)律計有驗證共點力合成的平行四邊形定則、有固定轉動軸物體的平衡條件、牛頓第二定律、機械能守恒定律、玻意耳定律等。其要求與物理量的測量相同，著重注意分析實驗誤差，并能有效地采取相應措施盡量減少實驗誤差，提高準確度。

　　4．觀察、研究物理現(xiàn)象，組裝儀器如研究平拋運動、彈性碰撞、描繪等勢線、研究電磁感應現(xiàn)象、變壓器的作用、觀察光的衍射現(xiàn)象。把電流計改裝為伏特計等．其中，對觀察型實驗，只要求會正確使用儀器，顯示出（或觀察到）物理現(xiàn)象，并通過直覺的觀察定性了解影響該現(xiàn)象的有關因素。對研究型實驗（包括組裝儀器），要求不僅能使用儀器，掌握正確的實驗研究方法，把有關現(xiàn)象的物理內客反映出來；或把有關參數(shù)測量出來，還能夠通過具體的測量作進一步的定量研一究或實驗設計。

　　二、實驗的設計思想

　　在中學物理實驗中涉及的主要設計思想為：

　　1．壘積放大法把某些物理量（有時往在是難以直接測量的測量的微小量）累積后測量，或把它們放大后顯示出來的一種方法。如通過若干次全振動的時間測出單擺的振動周期；把員楊螺桿的微小進退．通過周長較大的可動到度盤顯示出來（螺旋測微器）等。

　　2．平衡法根據物理系統(tǒng)內普遍存在的對立的、矛盾的雙方使系統(tǒng)偏離平衡的物理因素，列出對應的平衡方程式，從而找出影響平衡的一種方法如用天平測質量、驗證有固定轉動因乎銜條件、驗證玻意耳定律等。

　　3．控制法在多因素的物理現(xiàn)象中，可以先控制某些量不變，依次研究某一個因素對現(xiàn)象產生影響的一種方法。如牛頓第二定律實驗�？梢韵缺３仲|量一定，研究加速度與力的關系等。

　　4.轉換法用某些容易直接測量，（或顯示）的量（或現(xiàn)象）代替不容易直接測（或顯示）的量（或現(xiàn)象）�；蛘吒鶕�研究對象在一定條件下可以有相同的效果作間接的觀察、測量。如把流逝的時間轉換成振針周期性的振動；把對電流、電壓、電阻的測量轉換成對指針偏角的測量；用從等高處拋出的兩球的水平位移代替它們的速度等。

　　5.留跡法把瞬息即逝的（位置、軌跡、圖象等）記錄下來的一種方法。如通過紙帶上打出的小點記錄小車的位置Z用描述法畫出平拋物體的運動軌跡；用示波器顯示變化的波形等。

　　三、實驗驗數(shù)據處理

　　數(shù)據處理是對原始實驗記錄的科學加工。通過數(shù)據處理，往往可以從一堆表面上難以覺察的、似乎毫無聯(lián)系的數(shù)據中找出內在的規(guī)律，在中學物現(xiàn)中只要求掌握數(shù)據處理的最簡單的方法．

　　1．列表法把被測物理量分類列表表示出來。通常需說明記錄表的要求（或稱為標題）、主要內容等。表中對各物理量的排列月慣上先原始記錄數(shù)據，后計算果。列表法可大體反映某些因素對結果的影響效果或變化趨勢，常用作其他數(shù)據處理方法的一種輔助手段。

　　2．算術平均值法把待測物理量的若干次測且值相加后除以測量次數(shù)。必須注意，求取算術平均值時，應按原測量儀器的準確度決定保留有效數(shù)字的位數(shù)。通�？上扔嬎惚戎苯訙y量值多一位，然后再四會五入。

　　3．圖象法把實驗測得的量按自變量和應變量的函數(shù)關系在坐標平面上用圖象直觀地顯示出來．根據實驗數(shù)據在坐標紙上畫出圖象時。最基本的要求是：

　�。�1）兩坐標軸要選取恰當?shù)姆侄?/p>

　�。�2）要有足夠多的描點數(shù)目

　　（3）畫出的圖象應盡是穿過較多的描點在圖象呈曲線的情況下，可先根據大多數(shù)描點的分布位置（個別特殊位置的奇異點可舍去），畫出穿過盡可能多的點的草圖，然后連成光滑的曲線，避免畫成拆線形狀。

　　四、實驗誤差分析

　　測量值與待測量真實值之差，稱為測量誤差。主要來源于儀器（如性能和結構的不完善）、環(huán)境（如溫度、濕度、外磁場的影響等）、實驗方法（如實驗方法粗糙、實驗理論不完善等）、人為因素（如觀測者個人的生理、心理習慣、不同觀察者的反應快慢不一等）四方面。在中學物理中只要求定性分析實驗誤差的主要原因，了解絕對誤差和相對誤差的概念。