中学物理实验论文

根据布卢姆对认知领域学习目标的分类，认知学习目标对应“知道、领会、应用、分析、综合及评价”这六个层次。浅层学习的认知水平只停留在“知道、领会”这两个层次，是知识的简单描述、记忆或复制；而深度学习的认知水平则可对应“应用、分析、综合、评价”这四个较高级的认知层次，不只涉及记忆，更注重知识的理解和应用。下面是小编整理的《中学物理实验论文(精选3篇)》仅供参考，希望能够帮助到大家。

中学物理实验论文 篇1：

加强中学物理实验教学提高实验技能与教学质量

新的高中物理教学大纲中明确指出：观察现象和学生实验，能夠使学生对物理事实获得更具体的、明确的认识，这是理解概念和规律必要的基础。因此，在物理教学中，尤其在物理实验教学中，注意不断地鼓励学生通过观察、比较、实验、归纳、类比等探索手段提出种种假设和猜想来发展他们创新意识就显得尤为重要。

中学物理学是一门以实验为基础的科学。所有的物理知识，包括物理概念、定律和理论，都是在实验的基础上建立起来的。因此，培养学生的实验技能，了解物理学的研究方法，培养严格的实事求是的科学态度，对学生今后搞科学实验和技术革新有重要的基础作用。中学物理学生实验技能主要包括以下几个方面：一是掌握常用基本仪器的构造、原理和使用，能正确使用仪器进行观察、测量和读数；二是掌握中学有关实验的一般原理和实验方法；三是会正确记录实验数据，并能进行运算和分析，以得出正确的结论；四是了解误差概念，并学会初步的误差计算和分析；五是会写一般的实验报告；六是初步养成良好的实验习惯，包括爱护仪器、遵守安全操作规则和尊重实验事实的习惯等。

一、学生实验技能培养的方法

1.培养学生使用基本仪器的技能

掌握基本仪器的使用，是做好物理实验的基矗基本仪器主要有：刻度尺、量筒、游标卡尺、螺旋测微器、秒表、天平、温度计、测力计、压强计、打点计时器、安培表、伏特表、滑动变阻器、电阻箱、万用表欧姆档等。物理大纲要求“学会正确使用仪器进行观察、测量和读数。”要让学生了解这些仪器的构造、原理、用途，掌握仪器的量程、使用方法和使用规则，以达到熟练地、正确地读数，在介绍这些基本仪器使用方法时，应抓住各种基本测量仪器的共性来加以指导：

（1）各种基本测量仪器都有一定的量程：必须要求学生在使用各种基本仪器前，搞清仪器的量程，并且能估计被测对象的情况，选用适当量程，避免超过量程而可能损坏仪器。

（2）使用测量仪器前通常都要调节零点或校正零点，否则测出的数据就不准确：如：“对安培表、伏特表等应学会调整零点，对游标卡尺、螺旋测微器、之类的仪器，还要学会零误差修正，让学生懂得零点是相对的，零误差的修正在生产上有普遍意义。因此，必须使学生养成使用基本测量仪器前调节零点或修正零误差的习惯。

（3）根据仪器的构造原理，掌握它的使用方法和使用规则：如：天平是根据杆杠的平衡条件制成的，因此，使用前和秤量时都要做到横梁平衡，同时必须严格保护刀口，要让学生理解保护刀口的重要性，从而自觉遵守使用方法和规则；温度计是利用液体的热胀冷缩性质制成的，所以，根据热平衡原理，测量液体时，温度计不能离开液体，而且要在温度计内液柱稳定时读数。显然，培养学生使用基本仪器的技能，必须要注意把掌握仪器的使用方法与理解仪器原理结合起来，这样既有利于巩固基础知识，又能帮助学生理解为什么这样使用仪器；只有理解了仪器原理，使用起来才会更加自觉和主动。

2.重视实验基本技能的培养

大纲要求要加强学生的实验能力的培养，规定了实验能力的要求。提出“明确实验目的，理解实验原理和方法，学会正确使用仪器进行观察分析测量，会控制实验条件和排除实验故障，会分析处理实验数据并得到正确结论，了解误差和有效数字的概念，会独立的写出简要的实验报告”。对高中使用的基本仪器，提出了两种要求：一种要求能独立正确使用，例如游标卡尺；一种要求在教师的指导下练习使用，例如示波器。为了提高学生的实验能力，教师要根据教学大纲和教材，将每个实验认真分析后，确定每个实验要着重培养学生的哪些方面的能力。在学生做此实验的基础上，应使他们理解控制实验条件，探索物理规律的思想方法，指导学生手脑并用进行实验操作，强化图像处理的技能训练，并学习排除简单的实验故障。在实验教学中，既要考虑给学生以更多的锻炼机会，又要遵循循序渐进的原则。

3.培养学生进行实验过程必须掌握的技能

培养学生掌握实验的一般原理、进行实验设计和实验方法的技能。首先要求学生明确各个实验的目的、原理或理论根据，根据实验的原理、要求对实验进行设计，包括用什么物理定律、公式，电学实验用什么电路图等。还要搞清哪些是已知量、被测量，然后选择所需的仪器和实验条件，进而设计好实验步骤，画好记录表格等。其次，培养学生正确调整和安装仪器，正确连接电路的技能。正确的实验，首先是安装、调整好仪器或正确连接电路。电路连接后，必须复查，确认正确后方能通电。这种技能的培养，从初中开始应先有示范，让学生模仿学习，然后逐步提高到由老师讲述方法及注意事项，由学生独立去安装、调整。培养学生正确记录实验数据，并能进行运算和分析，以得出正确结论的能力，这是实验能否成功的关键。要培养学生这方面的技能，要求学生集中精力，按实验步骤有条不紊地操作和读取测量数据，有的实验则要求测量或操作时动作迅速，要把握时机。

二、培养学生实验技能的途径

实验课是培养学生实验技能的基本途径。认真上好实验课，既能帮助学生牢固地掌握物理知识，又能培养学生的实验技能，是训练和提高实验技能的基本途径。实验课包括演示实验和分组实验。演示实验是学生使用仪器，进行实验操作典范，它教给学生正确的实验方法。如：如何正确使用仪器、安排实验步骤、操作、读数和记录数据、列表和作图线、分析和推理，得出正确结论及分析误差等。通过大量的演示实验，学生可以在长年累月的耳闻目睹中，潜移默化地学到实验技能。在分组实验中，学生的活动是多方面的，既有思维，又有操作，这就需要发挥教师的主导作用。实验时，教师可先介绍实验目的、方法及注意事项，然后教师在台上做示范，学生在台下跟着教师做，这种方法对于初中起始年级的学生是合适和有效的。学生在教师的步步指导下，养成良好的实验方法、实验修养。随着实验技能的不断提高，逐步培养学生自己设计实验，独立实验的能力。

作者：龙昌壁

中学物理实验论文 篇2：

深度学习下的中学物理实验教学探究 —对《自感》实验课教学设计的几处思考

根据布卢姆对认知领域学习目标的分类，认知学习目标对应“知道、领会、应用、分析、综合及评价”这六个层次。浅层学习的认知水平只停留在“知道、领会”这两个层次，是知识的简单描述、记忆或复制；而深度学习的认知水平则可对应“应用、分析、综合、评价”这四个较高级的认知层次，不只涉及记忆，更注重知识的理解和应用。深度学习是一种处于高级认知水平、面向高级认知技能的获得、涉及高阶思维的活动。深度学习的投入应该说是源于自身内在的学习动机，是对有价值的学习内容完整、准确、丰富、深刻的一种追求。

一、深度学习要求学习者对学习内容有更全面、深入的理解

要进行深度学习，首先必须对学习内容有全面而深入的理解。例如，在高中课本《互感和自感》一课中，互感现象是常见的电磁感应现象，法拉第发现电磁感应现象的第一个成功实验就是互感现象。自感的教学内容是本节的难点，主要分为三个部分：自感现象、自感系数和磁场的能量。课本中的“做一做”，介绍了采用电流传感器这一新技术的使用，使得物理现象更加直观、准确，而且是通过问题来引导思考，以求理解自感的基本规律和本质。

我们曾经在学习电场的知识时认识了电容器的两端电压不能突变，在这节课又认识到电感器中的电流不能突变。再如，我们应该认识到通断电自感现象是一个RL电路的暂态过程，课本展示的是传统通断电自感实验，那都是在60年前设计的，虽然设计简单，容易操作，但由于条件有限，不能全面、准确、形象地反映自感现象规律和本质。

二、深度学习要求学习者带着批判的眼光去接受新知识

深度学习是在理解基础上的批判性学习，要求学习者对任何事保持一种批判或怀疑的态度，批判性地看待新知识并深入思考，从而加深对深层知识和复杂概念的理解。

[案例1]传统的通电自感

课本中的演示实验素材如图1所示，在开关闭合的时候我们看到A2立即发光，A1缓慢地亮了起来，最终两灯亮度相同。由于学生刚接触自感现象，还没有充分认识到线圈和电阻的不同“阻碍”作用，但如果认真阅读教材22页最后一段注解，通常再加上教师的解释，学生也能知道这个实验的目的：线圈中产生了自感电动势E相反，极性与电源电动势E相反，所以灯泡A1的支路电流才会逐渐增大，缓慢变亮。

深入研究发现，有学生可能会质疑教师告知的两个灯泡A1和A2规格相同条件不成立，这时最简单的解决方法可以将A1和A2互换位置再次进行实验，应该也能得到类似的结论。

前面说过，这是一个RL电路的暂态过程，通电时，线圈电路中的电流按照 的规律增长，其中 称作RL的时间常数 ，它将影响电流增长的快慢，从这里可以看出，时间常数 的大小会影响电流的增长快慢，也就关系到实验的现象明显与否。那么我们在选择实验器材的时候，就尽量考虑线圈的自感系数要大，同时线圈的电阻和灯泡的电阻之和要足够小。如果要舍弃传统的示教模板，也可以自己组装电路，考虑选用变压器教具中的最多匝线圈，并套在閉合铁芯上，并选用电阻较小并且灵敏（即电流大小对亮度的影响明显）的小灯泡。

还有一个问题也不容忽略，实际上图1线圈支路中的电流延缓增长并不仅仅是自感电动势的作用，实验室选用的灯泡A1和A2的电阻变化也会影响电路中电流的变化。因此我们应该尽量忽略灯丝电阻带来的影响，选择灯泡灯丝较细（热容小）来做实验，发光延迟现象会较弱，效果可能会更好一些。

三、深度学习注重培育学习者的开放性思维和创新思维

对于一个问题，如果我们用开放性的眼光去思考，是有利于学生的创造性思维的培养的，长期进行这样的训练，学生在处理实际问题时就善于迁移和创新。

[案例2]传统的断电自感

在图1中，闭合开关S，待电路稳定以后，突然断开开关S，我们观察到A1和A2都不会立即熄灭。通常教师会借助这一过程和学生一起分析：这是因为线圈在突然断电的情况下，同样地产生了自感电动势，由楞次定律分析也能知道自感电动势会“阻碍”电流的减小，所以才会出现A1和A2都逐渐熄灭。

图2的原理其实更简单，有了前面图1通电自感以及断电自感的经验和体会，对于课本后面提到的几个问题，教师们都会从理论上逐一进行解释：感应电动势的作用是什么？断电时谁相当于电源？灯泡中的电流的大小和方向较之前又有哪些变化？

然而，深入研究发现，课本提示的问题可以设计成更开放性的设问，用来提升学生解惑的主动性和创造性。

第一，对于断电自感实验的设计，学生通过通电自感的学习以及预习，对图2的设计和操作是很容易接受的，反倒对图1的断电过程理解起来显得繁琐和复杂了。可能我们的老师出于减少情景呈现，讲究一题多变，但笔者认为不妨将其交给学生：通电时线圈会产生自感电动势，那么断电时有没有？如何设计实验验证？分析过程从哪几个方面可以和通电自感进行对比？

第二，开关断开时通过A的电流方向与原方向是否一致？请自行设计证明。

通常的设计会涉及到电流表的使用，二极管（单向导电）替代小灯泡，或二极管串小灯泡。提出问题，让学生自由想象，充分发挥学生的想象力和创造力，给学生机会。培养学生创新思维，并不仅仅局限于书本或老师。

第三，开关断开瞬间，线圈中的自感电流可能会大于先前线圈中的电流吗？

这一问题的开放度也较大，单纯从验证的角度看，可以借鉴先前的实验设计，在线圈中装个灵敏电流计即可，但考虑可能不易观察，或想究其本质，还需细致分析。

单从理论分析，自感电动势的，只要自感系数足够大，电流变化足够快，自感电动势足够大，自然可能会大于原先线圈中的电流。而事实上，线圈中的电流是按指数规律递减的，的最大值等于。因此，自感电流不会大于先前电流。即使这在高中阶段不需要掌握，也可从楞次定律突破解决，楞次定律指出感应电流的作用是“阻碍”原先电流的变化，不是“阻止”，自然不会大于原先的电流值；再者，通电时线圈中磁场具有磁场能，断电后存储的磁场能转化为电能，线圈内的磁场能不会比先前强，线圈的电流也不会比断电前大，这也生动地显示出自感线圈是一种存储元件。

第四，断电过程中，若灯泡的亮度真的大于先前的，如何从实际功率的角度去解释呢？

实际上，对于断电自感这一暂态过程，电路中的电流是按 衰减的，最终趋于0。而灯泡的闪光是在特定条件下发生的，并不具备普遍性。出现闪光的关键是用粗铜线绕制线圈，使其电阻远小于灯泡电阻，且RL电路中有足够大的时间常数 。为了使得实验效果更加直观、明显，我们可以自行选择实验器材，使原先稳定状态下线圈中的电流是灯泡中的电流的几倍以上，那么经过不太短的时间（一般最好在0.2s以上）， 值都大于原先灯泡中的电流，现象也会出现如我们所预期的不仅可以看到发光强度的增大，同时也能看到暂态电流的衰减过程。

作者：沈波

中学物理实验论文 篇3：

中学物理实验中如何用图像法处理实验数据

摘 要：图像法在物理教学中是一种常用方法，图像法的优点在于能比较形象直观地反映物理量变化的规律，同时也应用于其他很多领域，如，气温的变化、物价的跌涨、传染病发病人数的增减等。结合具体的物理实验阐述图像法在中学物理实验中的应用。

关键词：图像法；成正比；斜率；截距；面积

所谓图像法就是利用图像描述物理规律，解决物理问题的方法。图像法通过图像来确定物理量之间的关系，是一种科学探究的基本方法。用图像法来描述物理过程具有形象直观的特点，可以把物理量之间的线性关系、二次函数关系、周期性等清晰地呈现出来，通过图像的比较，学生能够较容易地理解物理过程，发现物理规律，利用图像法可以使得物理问题简单明了，比起计算法有一定的优势，而且图像法能将物理学科和数学学科有机地结合起来，培养学生综合运用知识的能力。

当然图像法也有不足的一面，主要表现在以下几个方面：（1）学生搞不清楚纵轴和横轴分别代表什么物理量。（2）很多学生会误把图线当作物体运动的轨迹。（3）学生不能够理解图像中截距、斜率、图线所围的面积、两图线交点的物理意义。

下面我就从具体的物理实验谈谈图像法的应用。

实验一：探究小车速度随时间变化的规律

在实验的探究过程中，最困难的一点是小车的速度和时间的关系怎样更形象地体现出来，这里我们想到了图像法，通过图像法可以很好地呈现出速度随时间的变化规律，以速度v为纵坐标、时间t为横坐标建立直角坐标系。根据表中的v、t数据，在直角坐标系中描点。通过观察、思考，找出这些点的分布规律。我们会看到，对于每次试验，描出的几个点都大致落在一条直线上（如图1所示）。因此，可以有很大的把握说，如果是没有实验误差的理想情况，代表小车速度与时间关系的点真的能够全部落在某条线上。有了这些考虑之后，我们就可以用一条直线去代表这些点，并且可以说，小车运动的v-t图像是一条倾斜的直线。当然，直线的斜率表示小车的加速度，还有图像与坐标轴围成的图形面积表示位移。如果要比较准确地作出v-t图像，可以借助数表软件。（如图2所示）

实验二：探究加速度与力、质量的关系

在实验探究过程中，始终围绕两个问题进行：一是保持物体的质量不变，测量物体在不同的力的作用下的加速度，分析加速度与力的关系。二是保持物体所受的力相同，测量不同质量的物体在这个力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系。从实验中得到的数据作出a-F图像，得出a与F的关系：a∝F。从理论上，实验作出的a-F图像是一条通过原点的直线，可实际实验的结果，并非都是通过原点的直线，而会出现以下两种情况：如图3所示，此直线与纵轴有截距，则表示平衡摩擦力过度了；如图4所示，此直线与横轴有截距，则表示在实验过程中，没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。

另外，从实验得到的数据作出a-M图线，得到的是类似双曲线的图像，如图5所示，但检查这条图线是不是双曲线并不容易。如果换个角度，以a为纵坐标、 为横坐标建立坐标系，根据a- 图像是不是过原点的直线，如图6所示，就能判断加速度a与质量 成反比。

实验三：探究功与速度变化的关系

本实验过程是这样的：小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木块滑行，当我们用2条、3条……同样的橡皮筋进行第2次、第3次……

实验中橡皮筋对小车做的功就是第一次的2倍、3倍……如果把第一次实验时橡皮筋的功记为W，以后各次的功就是2W、3W……橡皮筋做功而使小车获得的速度可以由纸带和打点计时器测出。以橡皮筋对小车做的功为纵坐标，小车获得的速度为横坐标，以第一次实验时的功W为单位，作出W-v曲线图（如图7所示），如果不是直线，那么可能是W∝v2、W∝v3，甚至W∝ ……到底是哪种关系？当然可以根据测得的一组速度分别按v2、v3、 ……算出几组数值，逐一与W的数值对照，由此判断W与v可能的关系。不过，这样做比较麻烦，先可以对测量数据进行估计，或者作个W-v草图（如图7），大致判断两个量可能是什么关系。如果认为可能是W∝v2，就对每个速度值算出它的二次方，然后以W为纵坐标、v2为横坐标作图（如图8）。如果这样作出的图像是一条直线，说明两者的关系是成正比的。

实验四：测定电池的电动势和内阻

伏安法测电池的电动势和内阻实验通常有两种方法：外接法和内接法（如图9）。为了减少偶然误差，可采用图像法处理数据：不断改变变阻器的阻值，从伏特表、安培表上读取多组路端电压U和电源的电流I的值，然后根据多组U、I值画出电源的U-I图像，根据闭合电路的欧姆定律U=E-rI，由于E和r都是常量，所以U和I的关系是一次函数，这个图像应该是一条直线，由于实验误差，根据实测数据作出的点不会严格地落在同一条直线上，我们用直尺画一条直线，使直线两侧的点子大致相等，这条直线就能代表电压-电流关系（如图10）。图像与纵轴的交点，电流I=0，代表电路断开的情况，这时，电压U等于电源电动势，即图像在纵轴上的截距就是电源的电动势E，图线与横轴的交点，电压U=0，代表电源两端短路，此时电路中的电流是短路电流I短，由图像可知图线的斜率表示电池的内阻r= 。

通过以上几个实验的分析，我们从中认识到图像能够把抽象复杂的物理规律具体地表现出来，形象直观准确地反映物理量之间的关系，学生可以从图像中方便地看出所求的物理量以及得出结论，从而揭示物理本质或规律。

（作者单位 浙江省义乌市义乌第四中学）

编辑 郭晓云

作者：骆士珍