怎樣進行普通物理實驗

張真+向德慶

摘 要： 普通物理實驗是物理學專業學生進行科學實驗必修的基礎課程。在高等師范院校物理學專業開設普通物理實驗課，有利于讓學生更好地掌握物理理論知識，進一步通過用物理實驗驗證物理理論知識，培養學生運用理論知識分析和解決實驗中出現的問題的能力，使學生更好地掌握物理理論知識。

關鍵詞： 普通物理 實驗教學 目的和任務 動手能力

物理學是一門實驗科學，物理規律的發現和物理理論的驗證，都離不開物理實驗。普通物理實驗是師范學院物理學專業的學生必修重要課程。根據實驗課教學大綱的要求，師范學院物理系學生的具體情況，以及多年的教學經驗和方法，我們總結歸納出如何進行普通物理實驗課的教學。以更好地培養學生動手做物理實驗的能力；理論知識與實踐相結合的能力；分析和解決問題的能力，為培養更多合格的中學物理教師打下良好基礎。

1.基礎物理實驗課的目的和任務

物理實驗是一門基礎課程，要讓學生學習和掌握好基礎物理實驗，成為合格的中學物理教師，有以下三方面的教學目的和任務。

（1）讓學生掌握物理實驗基礎知識、基本方法和技能，并能運用物理理論分析物理現象和規律，加深對物理知識的理解和掌握。

（2）培養學生科學實驗的能力，主要包括：自學能力；動手實踐的能力；思維判斷的能力；表達和書寫能力，等等。

（3）培養和提高學生從事物理實驗的基本素質。

普通物理實驗課是一門實踐性課程，學生是在自己獨立工作的過程中學習和掌握物理知識的，同時不斷提高自己的動手能力。這樣才能使學生有效掌握理論知識，形成基本的實踐技能和分析解決問題的能力。

2.怎樣進行基礎物理實驗教學

基礎物理實驗是學生在教師指導下，獨立進行實驗的一種實踐活動，實驗課教學安排不可能像理論課教學那樣進行。而基礎物理實驗課，就要求學生有較多時間和較強的獨立工作能力。因此，要學習和掌握好基礎物理實驗課，關鍵要注意掌握好幾個基本環節。

（1）實驗前的預習工作

首先要認真預習實驗課的教材或其參考書籍。它對每個實驗的目的和要求；實驗的主要儀器和器材及基本的原理部分都作了明確論述。因此，一般預習實驗報告主要包括以下方面：實驗名稱；實驗的目的和要求；實驗的基本理論和實驗內容；實驗記錄表格的擬定和回答實驗的要求和預習思考題等。

（2）實驗課的進行

學生實驗時應遵守實驗室的規章制度。在做力學、熱學、電學和光學實驗時，一般都要認真閱讀有關儀器的說明書和注意事項，并在教師指導下正確使用儀器，穩拿和穩放，防止儀器損壞。在做電磁學實驗時，必須由指導教師檢查實驗線路，正確無誤后才可以接通電源，進行實驗儀器的正確使用和實驗數據的測量等操作。

例如：在力學實驗中，用單擺測重力加速度時，首先要測出擺線長l和小球的半徑值，在球的振幅小于擺長1/12時，θ<5°時，由g=4πl/T計算g的值。在實驗中一般測量連續擺動n個周期的時間t，則T=t/n，因此g=4π（nl/t）。在測量時，當擺錘過平衡位置O時，按表計時可以減小系統誤差，使測量的重力加速度g的值準確度高些。在實驗過程中，讓學生思考單擺的系統誤差對測量重力加速度的影響。另外，可以用自由落下物體的實驗測量重力加速度g的值。

再如：在電學實驗中，用伏安法測電阻或二極管的特性時，首先要知道什么是伏安法？什么是電表的內接法和外接法？為什么說二極管具有單向導電性等問題的思考？伏安法是用伏特計電阻兩端的電壓值，用安培計測量電阻的電流值，再根據歐姆定律R=U/I，計算電阻值的方法是伏安法。然后讓學生進行實驗驗證，通過調節滑線電阻器和實驗數據的測量，讓學生在實驗中掌握滑線電阻器的限流和分壓的使用方法。在實驗過程中，要不斷思考采用什么方法進行測量電阻或二極管，可以減小實驗中的系統誤差，提高測量電阻或二極管特性的精確度。

（3）實驗報告的書寫

寫實驗報告的主要目的是進一步培養和訓練學生用書面的方式，總結和歸納實驗的目的和要求；實驗中應用的物理理論知識；實驗原始數據的測量、記錄和處理；并根據實驗數據結合物理理論知識進行計算或作圖等處理；再對實驗數據的結果進行系統的分析和討論；通過對實驗誤差的產生和主要來源進行分析，探討如何減小實驗中是系統誤差以達到精確測量的目的。

（4）實驗課的評分

從師范院校幾十年開設實驗課情況看，學生對物理實驗比較感興趣?？梢园炎约涸诖髮W和高中所學的物理理論知識，通過自己的實踐（數據的測量和處理）進行驗證，還通過實驗報告的書寫，更有利于物理知識的理解和掌握。我們每學期對開設的普通物理實驗課要進行考查，在計算學生實驗總評成績時，一般情況為：90分以上的占全班人數的5%左右；80分以上35%；70分以上35%；60分以上22%左右；60分以下3%左右或無。在師范院校上物理實驗課，主要還看學生的學習態度和表現。

3.結語

普通物理實驗課的基本要求，強調的是培養學生的動手能力、分析問題和解決問題的能力，以及把物理理論知識與實際相聯系的能力。只有這樣學生做物理實驗時才能有效調動學習積極性和主動性。在師范學院開設普通物理實驗，是為了培養合格的中學物理教師，以適應當今社會中學物理教學的需要。

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