物理实验和科学探究

【物理实验科学探究】分类测量性实验探究性实验

力学①测长度②测时间

③测速度④测体积

⑤测质量⑥测密度

⑦测力（测拉力、重力、摩擦

力等）

①探究杠杆的平衡条件

②探究影响摩擦力大小的因素

③探究液体内部的压强规律

④探究物体的浮沉条件⑤探究二力平衡的条件

⑥探究影响物体动能大小的因素

⑦探究影响物体重力势能大小的因素等。

声热①用温度计测量温度①探究材料的隔声性能②探究声音发生和传播的条件

③探究晶体和非晶体的熔化和凝固规律

④研究物质的比热容属性

⑤研究改变物体内能的方法另外，还有观察水的沸腾实验等。

光学①探究光的反射规律

②探究平面镜的成象规律

③探究凸透镜成象规律等

电与磁①测量电流

②测量电压

③测量电阻

④测量电功率

⑤测量电功等

①探究串联电路的I、U、R特点

②探究并联电路的I、U、R特点

③探究影响电阻大小的因素

④探究U、I、t、Q的关系——焦耳定律

⑤探究I、U、R的关系——欧姆定律

⑥探究电磁铁磁的特点

⑦探究磁场对电流的作用力

⑧探究感应电流产生的条件

⑨探究通电螺线管的磁场特点

另外，还有安装直流电动机模型等实验等

一、测量型实验

基本仪器:刻度尺、天平、秒表、弹簧测力计、温度计、量筒(量杯)、电流表、电压表、电能表等。

1、直接测量：

利用仪器直接测定某个物理量，如长度、体积、时间、质量、力、温度、电流、电压、电能等。

一般直接测量的步骤如下：

⑴选用：估计待测物理量的大小，确定测量要求。

⑵观察：测量工具的测量范围（量程）和分度值，零刻度位置；是否能满足测量要求。

⑶使用：先“调零”，再按一定的规则进行操作。（注意因测量工具不同而异）

⑷读数：有刻度的,都要求正视;读数(刻度尺一定要估读)应由数值和单位两部分组成。

2、间接测量：通过测定有关物理量，再运用物理规律求出所要测定的量。如测定物质的密度、比热容、测定物体的平均速度、测定凸透镜的焦距、测定滑轮组的机械效率、测定小灯泡的电功率，伏安法测电阻等。

重点注意:每个实验的原理、设计思路、操作步骤，记录表格的设计,关键器材在实验中的作用以及是否需要多次测量.(多次测量不等于简单的重复测量,要改变一定的条件再进行相同物理量的测量.不同实验中进行多次测量的目的不一定相同.如:⑴探究杠杆的平衡条件时进行多次测量是为了避免实验的偶然性,找出普遍规律;⑵用伏安法测定值电阻的阻值时

进行多次测量是为了求平均值,减小测量误差;⑶测小电灯的电功率时进行多次测量是为了测出小电灯的额定功率和实际功率。)

二、装配、观察型实验

1、装配有关实验.如组装滑轮组,连接电路、电磁继电器的应用等；知道重要的演示实验、学生实验中器材或装置的名称及用途。

例.小红同学只能承受200N的拉力，现要提起500N的物体，请你为她选择一种简单机械将此物提起，并画出装配简图。

2、给出实验装置图或过程，要求会“看图说话”。如奥斯特实验、焦耳定律实验等。

⑴器材安放的先后顺序和操作细节。如量筒中加适量的水、电路开关断开、直导线与小磁针平行等。

⑵该实验中可以观察到什么现象？从实验中可以得到什么结论？

⑶如何改进实验装置和过程，观察更明显、误差更小、结论更正确。

三、能力型实验

1、设计型：首先要明确题目所给的条件，然后根据所学过的公式、规律，如密度公式、阿基米德原理、并联电路电流、串联电路电压分配规律等进行设计，一般要求写出实验器材的选用、设计思路、实验步骤、结果的数学表达式。

实验设计中要注意：⑴科学性（设计原理要正确，量与量关系要正确），⑵可行性（设计步骤要具有可操作性），⑶准确性（选取最佳方案，使实验误差最小）。

例．小宇最喜欢的玩具是叔叔送给他的生日礼物，那是三只大小、形状完全相同的凸透镜，分别是由玻璃、水晶、塑料制成。现在小宇想要探究“大小、形状相同的凸透镜的焦距与制作材料是否有关。”请你帮他设计这次探究的全过程。完成如下的工作：

（1）这次探究所需要的器材有哪些？请你写出来。

（2）请你写出探究的主要步骤

（3）请你设计出实验现象或实验数据记录表格

解：（１）大小、形状相同材料不同的三只凸透镜，刻度尺。

（２）ａ．利用凸透镜会聚太阳光，用刻度尺测透镜焦距。ｂ．用玻璃透镜会聚太阳光，通过调整它们到地面的距离使地面上出现最小的亮斑，用刻度尺量出透镜到亮斑的距离即焦距。ｃ．用水晶透镜进行上述实验。ｄ．用塑料透镜进行上述实验。ｅ．比较三种透镜的焦距得出结论。

（３）

透镜材料玻璃水晶塑料

透镜焦距（米）

2、纠错型：以课本演示实验、学生实验为背景，通过改变实验条件或实验中出现某种问题来设置障碍，要求分析并找到解决问题的途径。

例．甲乙两个实验小组在探究“杠杆的平衡条件”时，分别得到下面两组数据和结论。他们在交流时，甲组发现了自己实验结论的错误和产生错误的原因。你认为甲组产生错误的原因有那些？

甲组乙组

次数动力动力臂阻力阻力臂动力动力臂阻力阻力臂

1 4 5 5 4 7 4

2 14

2 3 4 4 3 6 4 8 3

3 4 5 2 10

结论动力+ 动力臂=阻力+阻力臂动力⨯动力臂=阻力⨯阻力臂甲组产生错误的原因：

解：甲组的错误：（1）不同单位的物理量不能相加。（2）这四个物理量中的三个，它们的数据都应任意设