高中物理规律实验方法探讨

张林玉+艾国雄

在观察和实验的基础上，通过分析归纳总结出来的物理规律叫做实验规律，物理学中的大多数规律都是实验规律。在物理规律的教学过程中，不仅要让学生掌握规律本身，还要对规律的建立过程、研究问题的科学方法进行深入了解，更重要的是如何应用规律来解决具体问题。教学不同的物理规律，由于其本身特点的不同，应该采取不同的教学方法。下面谈谈物理实验规律的教学方法。

一、探究实验法

探究实验法就是根据某些物理规律的特点，设计实验，让学生通过自己做实验，总结出有关的物理规律。

教师通过教学设计可以逐步引导学生进行思维加工。例如，在楞次定律的教学中，可以通过教师提问，学生观察、总结逐步找出规律，认识物理实质。

预设问题：条形磁铁插入或抽出线圈时，线圈中的感应电流的方向怎样判断？若磁场加强，导体棒不动，感应电流的方向又怎样判断呢？

实验探究：

（1）科学猜想。首先猜想感应电流的方向与哪些因素有关：

①原磁场的方向？

②原磁场的运动方向？

③原磁场的磁通量的变化？

然后猜想：通过什么方法研究感应电流的方向与其中某因素存在怎样的关系呢？

（2）设计实验。其实验目的是研究感应电流的方向与原磁场的方向和原磁场的磁通量变化之间的关系。

①设计如图所示的实验：

②选择怎样的实验方案？

③需观察、记录什么？

然后仔细观察并记录感应电流的方向、原磁场的方向及原磁场的磁通量的变化方向。

（3）实验方案。确定灵敏电流计指针偏转与通入感应电流方向的关系，用一节干电池分别判定电流计左偏时左右的正负情况，右偏时左右的正负情况。

归纳总结：

利用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤：（若磁场加强，导棒不动，感应电流的方向的判断）

①确定原磁场的方向。

②判断穿过闭合电路磁通量的变化情况。

③根据楞次定律确定感应电流磁场方向（增反减同）。

④根据右手螺旋定则判断感应电流的方向。

二、演示实验法

并不是所有的实验都适合中学生进行自主探究，教师通过演示实验总结物理规律也是一种重要方法。教师通过精心设计的演示实验，引导学生观察，根据实验现象，师生共同分析、归纳，总结出有关的物理规律。中学物理的演示实验，往往带有定性或半定量的特点，是具有很强的模拟性质的实验，要求演示实验应使全班学生都能看清楚，一是看清仪器，二是看清现象。实验的现象或数据显示要尽量做到清晰、直观。如带电粒子在匀强磁场中的运动的教学，可以通过观察洛伦兹力演示仪的实验现象，总结出带电粒子在匀强磁场中的运动规律。

1.引入新课。带电粒子在匀强磁场中受力，即洛伦兹力F=qvB，那么垂直射入匀强磁场中的带电粒子在洛伦兹力F=qvB的作用下，将会偏离原来的运动方向。那么粒子的运动径迹又是怎样的呢？

2.讲授新课。首先让学生观察洛伦兹力演示仪，并介绍其显示原理，即电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压和线圈的励磁电流来进行调节的原理。然后进行一系列的实验观察：

（1）不加磁场时，引导学生观察电子束的径迹。学生观察到没有磁场时，电子束的径迹是直线。

（2）给励磁线圈通电，在玻璃泡中产生沿两线圈中心连线方向、由纸内指向读者的磁场，观察电子束的径迹。学生观察到外加匀强磁场时，电子的径迹是圆形。通过提问引导学生讨论：

①带电粒子在什么条件下做圆周运动？（带电粒子垂直射入磁场）

②是一种什么性质的圆周运动？（匀速圆周运动）

③为什么是匀速圆周运动？（因为带电粒子受到一个大小不变、方向总与粒子运动方向垂直的洛伦兹力）

总之，物理实验规律是物理学中的重点内容，教学中教师一定要依据具体的教学环境，采取有效的实验教学方法，让学生体验物理规律的建立过程，加深对物理规律内涵的理解，并能运用物理规律解决具体问题。 （作者单位：江西省永丰中学）endprint

在观察和实验的基础上，通过分析归纳总结出来的物理规律叫做实验规律，物理学中的大多数规律都是实验规律。在物理规律的教学过程中，不仅要让学生掌握规律本身，还要对规律的建立过程、研究问题的科学方法进行深入了解，更重要的是如何应用规律来解决具体问题。教学不同的物理规律，由于其本身特点的不同，应该采取不同的教学方法。下面谈谈物理实验规律的教学方法。

一、探究实验法

探究实验法就是根据某些物理规律的特点，设计实验，让学生通过自己做实验，总结出有关的物理规律。

教师通过教学设计可以逐步引导学生进行思维加工。例如，在楞次定律的教学中，可以通过教师提问，学生观察、总结逐步找出规律，认识物理实质。

预设问题：条形磁铁插入或抽出线圈时，线圈中的感应电流的方向怎样判断？若磁场加强，导体棒不动，感应电流的方向又怎样判断呢？

实验探究：

（1）科学猜想。首先猜想感应电流的方向与哪些因素有关：

①原磁场的方向？

②原磁场的运动方向？

③原磁场的磁通量的变化？

然后猜想：通过什么方法研究感应电流的方向与其中某因素存在怎样的关系呢？

（2）设计实验。其实验目的是研究感应电流的方向与原磁场的方向和原磁场的磁通量变化之间的关系。

①设计如图所示的实验：

②选择怎样的实验方案？

③需观察、记录什么？

然后仔细观察并记录感应电流的方向、原磁场的方向及原磁场的磁通量的变化方向。

（3）实验方案。确定灵敏电流计指针偏转与通入感应电流方向的关系，用一节干电池分别判定电流计左偏时左右的正负情况，右偏时左右的正负情况。

归纳总结：

利用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤：（若磁场加强，导棒不动，感应电流的方向的判断）

①确定原磁场的方向。

②判断穿过闭合电路磁通量的变化情况。

③根据楞次定律确定感应电流磁场方向（增反减同）。

④根据右手螺旋定则判断感应电流的方向。

二、演示实验法

并不是所有的实验都适合中学生进行自主探究，教师通过演示实验总结物理规律也是一种重要方法。教师通过精心设计的演示实验，引导学生观察，根据实验现象，师生共同分析、归纳，总结出有关的物理规律。中学物理的演示实验，往往带有定性或半定量的特点，是具有很强的模拟性质的实验，要求演示实验应使全班学生都能看清楚，一是看清仪器，二是看清现象。实验的现象或数据显示要尽量做到清晰、直观。如带电粒子在匀强磁场中的运动的教学，可以通过观察洛伦兹力演示仪的实验现象，总结出带电粒子在匀强磁场中的运动规律。

1.引入新课。带电粒子在匀强磁场中受力，即洛伦兹力F=qvB，那么垂直射入匀强磁场中的带电粒子在洛伦兹力F=qvB的作用下，将会偏离原来的运动方向。那么粒子的运动径迹又是怎样的呢？

2.讲授新课。首先让学生观察洛伦兹力演示仪，并介绍其显示原理，即电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压和线圈的励磁电流来进行调节的原理。然后进行一系列的实验观察：

（1）不加磁场时，引导学生观察电子束的径迹。学生观察到没有磁场时，电子束的径迹是直线。

（2）给励磁线圈通电，在玻璃泡中产生沿两线圈中心连线方向、由纸内指向读者的磁场，观察电子束的径迹。学生观察到外加匀强磁场时，电子的径迹是圆形。通过提问引导学生讨论：

①带电粒子在什么条件下做圆周运动？（带电粒子垂直射入磁场）

②是一种什么性质的圆周运动？（匀速圆周运动）

③为什么是匀速圆周运动？（因为带电粒子受到一个大小不变、方向总与粒子运动方向垂直的洛伦兹力）

总之，物理实验规律是物理学中的重点内容，教学中教师一定要依据具体的教学环境，采取有效的实验教学方法，让学生体验物理规律的建立过程，加深对物理规律内涵的理解，并能运用物理规律解决具体问题。 （作者单位：江西省永丰中学）endprint

在观察和实验的基础上，通过分析归纳总结出来的物理规律叫做实验规律，物理学中的大多数规律都是实验规律。在物理规律的教学过程中，不仅要让学生掌握规律本身，还要对规律的建立过程、研究问题的科学方法进行深入了解，更重要的是如何应用规律来解决具体问题。教学不同的物理规律，由于其本身特点的不同，应该采取不同的教学方法。下面谈谈物理实验规律的教学方法。

一、探究实验法

探究实验法就是根据某些物理规律的特点，设计实验，让学生通过自己做实验，总结出有关的物理规律。

教师通过教学设计可以逐步引导学生进行思维加工。例如，在楞次定律的教学中，可以通过教师提问，学生观察、总结逐步找出规律，认识物理实质。

预设问题：条形磁铁插入或抽出线圈时，线圈中的感应电流的方向怎样判断？若磁场加强，导体棒不动，感应电流的方向又怎样判断呢？

实验探究：

（1）科学猜想。首先猜想感应电流的方向与哪些因素有关：

①原磁场的方向？

②原磁场的运动方向？

③原磁场的磁通量的变化？

然后猜想：通过什么方法研究感应电流的方向与其中某因素存在怎样的关系呢？

（2）设计实验。其实验目的是研究感应电流的方向与原磁场的方向和原磁场的磁通量变化之间的关系。

①设计如图所示的实验：

②选择怎样的实验方案？

③需观察、记录什么？

然后仔细观察并记录感应电流的方向、原磁场的方向及原磁场的磁通量的变化方向。

（3）实验方案。确定灵敏电流计指针偏转与通入感应电流方向的关系，用一节干电池分别判定电流计左偏时左右的正负情况，右偏时左右的正负情况。

归纳总结：

利用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤：（若磁场加强，导棒不动，感应电流的方向的判断）

①确定原磁场的方向。

②判断穿过闭合电路磁通量的变化情况。

③根据楞次定律确定感应电流磁场方向（增反减同）。

④根据右手螺旋定则判断感应电流的方向。

二、演示实验法

并不是所有的实验都适合中学生进行自主探究，教师通过演示实验总结物理规律也是一种重要方法。教师通过精心设计的演示实验，引导学生观察，根据实验现象，师生共同分析、归纳，总结出有关的物理规律。中学物理的演示实验，往往带有定性或半定量的特点，是具有很强的模拟性质的实验，要求演示实验应使全班学生都能看清楚，一是看清仪器，二是看清现象。实验的现象或数据显示要尽量做到清晰、直观。如带电粒子在匀强磁场中的运动的教学，可以通过观察洛伦兹力演示仪的实验现象，总结出带电粒子在匀强磁场中的运动规律。

1.引入新课。带电粒子在匀强磁场中受力，即洛伦兹力F=qvB，那么垂直射入匀强磁场中的带电粒子在洛伦兹力F=qvB的作用下，将会偏离原来的运动方向。那么粒子的运动径迹又是怎样的呢？

2.讲授新课。首先让学生观察洛伦兹力演示仪，并介绍其显示原理，即电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压和线圈的励磁电流来进行调节的原理。然后进行一系列的实验观察：

（1）不加磁场时，引导学生观察电子束的径迹。学生观察到没有磁场时，电子束的径迹是直线。

（2）给励磁线圈通电，在玻璃泡中产生沿两线圈中心连线方向、由纸内指向读者的磁场，观察电子束的径迹。学生观察到外加匀强磁场时，电子的径迹是圆形。通过提问引导学生讨论：

①带电粒子在什么条件下做圆周运动？（带电粒子垂直射入磁场）

②是一种什么性质的圆周运动？（匀速圆周运动）

③为什么是匀速圆周运动？（因为带电粒子受到一个大小不变、方向总与粒子运动方向垂直的洛伦兹力）

总之，物理实验规律是物理学中的重点内容，教学中教师一定要依据具体的教学环境，采取有效的实验教学方法，让学生体验物理规律的建立过程，加深对物理规律内涵的理解，并能运用物理规律解决具体问题。 （作者单位：江西省永丰中学）endprint