怎样进行普通物理实验

张真+向德庆

摘 要： 普通物理实验是物理学专业学生进行科学实验必修的基础课程。在高等师范院校物理学专业开设普通物理实验课，有利于让学生更好地掌握物理理论知识，进一步通过用物理实验验证物理理论知识，培养学生运用理论知识分析和解决实验中出现的问题的能力，使学生更好地掌握物理理论知识。

关键词： 普通物理 实验教学 目的和任务 动手能力

物理学是一门实验科学，物理规律的发现和物理理论的验证，都离不开物理实验。普通物理实验是师范学院物理学专业的学生必修重要课程。根据实验课教学大纲的要求，师范学院物理系学生的具体情况，以及多年的教学经验和方法，我们总结归纳出如何进行普通物理实验课的教学。以更好地培养学生动手做物理实验的能力；理论知识与实践相结合的能力；分析和解决问题的能力，为培养更多合格的中学物理教师打下良好基础。

1.基础物理实验课的目的和任务

物理实验是一门基础课程，要让学生学习和掌握好基础物理实验，成为合格的中学物理教师，有以下三方面的教学目的和任务。

（1）让学生掌握物理实验基础知识、基本方法和技能，并能运用物理理论分析物理现象和规律，加深对物理知识的理解和掌握。

（2）培养学生科学实验的能力，主要包括：自学能力；动手实践的能力；思维判断的能力；表达和书写能力，等等。

（3）培养和提高学生从事物理实验的基本素质。

普通物理实验课是一门实践性课程，学生是在自己独立工作的过程中学习和掌握物理知识的，同时不断提高自己的动手能力。这样才能使学生有效掌握理论知识，形成基本的实践技能和分析解决问题的能力。

2.怎样进行基础物理实验教学

基础物理实验是学生在教师指导下，独立进行实验的一种实践活动，实验课教学安排不可能像理论课教学那样进行。而基础物理实验课，就要求学生有较多时间和较强的独立工作能力。因此，要学习和掌握好基础物理实验课，关键要注意掌握好几个基本环节。

（1）实验前的预习工作

首先要认真预习实验课的教材或其参考书籍。它对每个实验的目的和要求；实验的主要仪器和器材及基本的原理部分都作了明确论述。因此，一般预习实验报告主要包括以下方面：实验名称；实验的目的和要求；实验的基本理论和实验内容；实验记录表格的拟定和回答实验的要求和预习思考题等。

（2）实验课的进行

学生实验时应遵守实验室的规章制度。在做力学、热学、电学和光学实验时，一般都要认真阅读有关仪器的说明书和注意事项，并在教师指导下正确使用仪器，稳拿和稳放，防止仪器损坏。在做电磁学实验时，必须由指导教师检查实验线路，正确无误后才可以接通电源，进行实验仪器的正确使用和实验数据的测量等操作。

例如：在力学实验中，用单摆测重力加速度时，首先要测出摆线长l和小球的半径值，在球的振幅小于摆长1/12时，θ<5°时，由g=4πl/T计算g的值。在实验中一般测量连续摆动n个周期的时间t，则T=t/n，因此g=4π（nl/t）。在测量时，当摆锤过平衡位置O时，按表计时可以减小系统误差，使测量的重力加速度g的值准确度高些。在实验过程中，让学生思考单摆的系统误差对测量重力加速度的影响。另外，可以用自由落下物体的实验测量重力加速度g的值。

再如：在电学实验中，用伏安法测电阻或二极管的特性时，首先要知道什么是伏安法？什么是电表的内接法和外接法？为什么说二极管具有单向导电性等问题的思考？伏安法是用伏特计电阻两端的电压值，用安培计测量电阻的电流值，再根据欧姆定律R=U/I，计算电阻值的方法是伏安法。然后让学生进行实验验证，通过调节滑线电阻器和实验数据的测量，让学生在实验中掌握滑线电阻器的限流和分压的使用方法。在实验过程中，要不断思考采用什么方法进行测量电阻或二极管，可以减小实验中的系统误差，提高测量电阻或二极管特性的精确度。

（3）实验报告的书写

写实验报告的主要目的是进一步培养和训练学生用书面的方式，总结和归纳实验的目的和要求；实验中应用的物理理论知识；实验原始数据的测量、记录和处理；并根据实验数据结合物理理论知识进行计算或作图等处理；再对实验数据的结果进行系统的分析和讨论；通过对实验误差的产生和主要来源进行分析，探讨如何减小实验中是系统误差以达到精确测量的目的。

（4）实验课的评分

从师范院校几十年开设实验课情况看，学生对物理实验比较感兴趣。可以把自己在大学和高中所学的物理理论知识，通过自己的实践（数据的测量和处理）进行验证，还通过实验报告的书写，更有利于物理知识的理解和掌握。我们每学期对开设的普通物理实验课要进行考查，在计算学生实验总评成绩时，一般情况为：90分以上的占全班人数的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%左右或无。在师范院校上物理实验课，主要还看学生的学习态度和表现。

3.结语

普通物理实验课的基本要求，强调的是培养学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力，以及把物理理论知识与实际相联系的能力。只有这样学生做物理实验时才能有效调动学习积极性和主动性。在师范学院开设普通物理实验，是为了培养合格的中学物理教师，以适应当今社会中学物理教学的需要。

参考文献：

[1]黄金华，刘凤智等编.大学物理实验[M].北京：化学工业出版社，2008，5.

[2]杨述武，孙迎春等编.普通物理实验（电学部分）[M].北京：高等教育出版社，2015，11.

[3]张书敏，许景周等编.普通物理实验[M].北京：科学出版社，2011，1.