物理如何设计物理实验

1. 设计一个初二物理小实验

我不清楚亲你是哪个版本的，所以我就给你测滑动摩擦力的大小的那个吧。
探究滑动摩擦力和哪些因素有关
实验器材：弹簧测力计1只、木块、比较光滑的木板、粗糙木板、重物1个
实验步骤：1、用弹簧测力计水平拉木块在比较光滑的木板上匀速拉动
2、在桌面上放一较粗糙的木板，用弹簧测力计拉木块在粗糙木板上匀速滑动。
3、取走木板，用弹簧测力计水平拉木块在桌面上匀速滑动。
4、在木板上加放一个重物，用弹簧测力计水平拉木块在桌面上匀速滑动。
对比上述实验中的情况，得滑动摩擦力的大小都不一样。
结论：在其他条件相同时，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，摩擦力就越大。
在其他条件相同时，话啊东摩擦力的大小与压力有关。压力越大，摩擦力越大。
恩。就是这样了。亲可以给最佳回答吗

2. 物理实验探究的八种方法

一、观察法

观察法是人们为了认识事物的本质和规律有目的有计划的对自然发生条件下所显现的有关事物进行考察的一种方法，是人们收集获取记载和描述感性材料的常用方法之一，是最基本最直接的研究方法。简单的讲观察法就是看仔细地看。但它和一般的看不同，观察是人的眼睛在大脑的指导下进行有意识的组织的感知活动。因此，亦称科学观察。

实例：水的沸腾：在使用温度计前，应该先观察它的量程，认清它的刻度值。实验过程中要注意观察水沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程的两种情况，温度计在沸腾前和沸腾时的示数变化；在学习声音的产生时可让学生观察小纸片在扬声器中的运动状态，观察正在发声的音叉插入水中激起水花，观察蟋蟀知了鸣叫是的情况，就会发现发出声音的物体都在振动；除此之外还有光的反射规律；光的折射规律；凸透镜成像；滑动摩察力与哪些因素有关等。

二、比较法

比较法是确定研究对象之间的差异点和共同点的思维过程和方法，各种物理现象和过程都可以通过比较确定它们的差异点和共同点。比较是抽象与概括的前提，通过比较可以建立物理概念总结物理规律。利用比较又可以进行鉴别和测量。因此，比较法是物理现象研究中经常运用的最基本的方法。比较法有三种类型：1异中求同的比较。即比较两个或两个以上的对象而找出其相同点。2同中求异的比较。即指比较两个或两个以上的对象而找出其相异点。3同异综合比较。即比较两个或两个以上的对象的相同点相异点。

实例：象汽车轮船火车飞机它们的发动机各不相同但都是把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能装置。而汽油机和柴油机虽然都是内燃机但是从它们的构造、吸入的气体、点火方式、使用范围等方面都有不同。再如蒸发与沸腾的比较两者的相同点都是汽化过程。不同点从发生时液体的温度、发生所在的部位及现象都不同。还可以用比较法来研究质量与体积的关系；重力与质量的关系；重力与压力；电功与电功率等。

三、控制变量法

控制变量法是指讨论多个物理量的关系时通过控制其几个物理不变，只改变其中一个物理量从而转化为多个单一物理量影响某一个物理量的问题的研究方法。这种方法在实验数据的表格上的反映为某两次试验只有一个条件不同，若两次试验结果不同则与该条件有关。否则无关。反之，若要研究的问题是物理量与某一因素是否有关则应只使该因素不同，而其他因素均应相同。

实例：在研究导体的电阻跟哪些因素有关时，为了研究方便采用控制变量法。即每次须挑选两根合适的导线，测出它们的电阻，然后比较，最后得出结论。为了研究导体的电阻与导体长度的关系，应选用材料横截面相同的导线，为了研究导体的电阻与导体材料的关系，应选用长度和横截面相同的导线，为了研究导体的'电阻与导体横截面的关系，应选用材料和长度相同的导线。`研究影响力的作用效果的因素；研究液体蒸发快慢的因素；研究液体内部压强；研究动能势能大小与哪些因素有关；研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系；研究物体吸收的热量与物质的种类质量温度的变化的关系；研究电流与电压电阻的关系；研究电功或电热与哪些因素有关；研究通电导体在磁场中受力与哪些因素有关；研究影响感应电流的方向的因素采用此法。

四、等效替代法

所谓等效替代法是在保证效果相同的前提下，将陌生复杂的问题变换成熟悉简单的模型进行分析和研究的思维方法，它在物理学中有着广泛的应用。

实例：研究串联并联电路关系时引入总电阻（等效电阻）的概念，在串联电路中把几个电阻串联起来，相当于增加了导体的长度，所以总电阻比任何一个串联电阻都大，把总电阻称为串联电路的等效电阻。在并联电路中把几个电阻并联起来，相当于增加了导体的横截面积，所以总电阻比任何一个并联电阻都小，把总电阻称为并联电路的等效电阻；在电路分析中可以把不易分析的复杂电路简化成为较为简单的等效电路；在研究同一直线上的二力的关系时引入合力的概念也是运用了等效替代法。

五、转换法

物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。初中物理在研究概念规律和实验中多处应用了这种方法。

实例：物体发生形变或运动状态改变可证明一些物体受到力的作用；马德堡半球实验可证明大气压的存在；雾的出现可以证明空气中含有水蒸气；影子的形成可以证明光沿直线传播；月食现象可证明月亮不是光源；奥斯特实验可证明电流周围存在着磁场；指南针指南北可证明地磁场的存在；扩散现象可证明分子做无规则运动；铅块实验可证明分子间存在着引力；运动的物体能对外做功可证明它具有能等。

六、类比法

所谓类比就是“触类旁通”“举一反三”实际上是一种从特殊到特殊，从一般到一般的推理，它是根据两个或两类对象之间在某些方面的相同或相似而推出他们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。从而可以帮助我们理解较复杂的实验和较难的物理知识。类比是一种推理方法，不同事物在属性、数学形式及其他量描述上有相同或相似的地方就可以来用类比推理。类比法是提出科学假说做出科学预言的重要途径，物理学发展史上的许多假说是运用类比方法创立的，开普勒也曾经说过：“我们珍惜类比推理胜于任何别的东西”。

实例：电压与水压；电流与水流；内能与机械能；原子结构与太阳系；水波与电磁波；通信与鸽子传递信件；功率概念与速度概念的形成。在物理学中运用类比方法可以引导学生自己获取知识，有助于提出假说进行推测，有助于提出问题并设想解决问题的方向。类比可激发学生探索的意向，引导学生进行探索使学生成为自觉积极的活动，发展学生的思维能力。

类比是科学家最常运用的一种思维方法，由这种方法得出的结论虽然不一定可靠，但是，在逻辑中却富有创造性。

类比的事例很多这就需要平时多留心不断地总结找到比较恰当的事例做类比。

七、建立模型法

建立模型法是一种高度抽象的理想客体和形态用物理模型，用物理模型可以使抽象的假说理论加以形象化，便于想象和思考研究问题。物理学的发展过程可以说就是一个不断建立物理模型和用新的物理模型代替旧的或不完善的物理模型的过程。

实例：研究肉眼观察不到的原子结构时，建立原子核式结构模型；研究光现象时用到光线模型；研究磁现象是用到磁感线模型；力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型；电路图是实物电路的模型；研究发电机的原理和工作过程用挂图及手摇发电机模型；研究内燃机结构和工作原理用挂图及汽油机柴油模型。

八 、理想实验

所谓理想实验又叫“假想实验”“抽象的实验”或“思想上实验”它是人们在思想中塑造的理想过程，是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要方法。理想实验虽然也叫实验，但它同所说的真实的科学实验是有原则区别的，真实的科学实验是一种实践活动，而理想实验则是一种思维的活动，前者是可以将设计通过物理过程而实现的实验，后者则是由人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验。

但是，理想实验并不是脱离实际的主观臆想。首先，理想实验是以实践为基础的，所谓的理想实验就是在真实的科学实验的基础上，抓住主要矛盾忽略次要矛盾对实际过程做出更深入一层的抽象分析。其次，理想实验的推广过程是以一定的逻辑法则为根据的，而这些逻辑法则都是从长期的社会实践中总结出来的并为实践所证实了的。

理想实验在自然科学的理想研究中有着重要的作用。但是，理想实验的方法也有其一定的局限性，理想实验只是一种逻辑推理的思维过程，它的作用只限于逻辑上的证明与反驳，而不能用来作为检验正确与否的标准。相反，由理想实验所得出的任何推论都必然由观察实验的结果来检验。

拓展

一、控制变量法

当研究的一个物理量与2个或2个以上的其它物理量有关时，常采用只改变一个物理量，而使其余物理量保持不变，从而得出被研究物理量和改变量的关系。

如研究蒸发快慢决定因素；摩擦力大小决定因素；研究压强和压力、受力面积的关系；液体压强和液体密度、深度的关系；浮力大小的决定因素。动能大小和物体质量、速度的关系；重力势能大小和质量、举高高度的关系；物体吸热多少和物质种类、质量、升高温度三者之间的关系；电流和电压及电阻之间的关系；电功和电流、电压、及通电时间的关系。

二、等效替代法

根据作用效果相同的原理，作用在同一物体上的两个力，我们可以用一个合力来代替它。这种“等效方法”是物理学中常用的研究方法之一，它可使我们将研究的问题得到简化。

三、对比（比较法）：

寻找几个事物共同点或不同点的研究方法叫对比，这是一种常用的研究方法。

例研究不同光混合及不同颜料混合；研究蒸发和沸腾的相同点和不同点；研究凸透镜和凹透镜的相同点和不同点。在研究蒸发快慢的决定因素时，在应用控制变量的同时，也采用了对比的方法，比较哪一个蒸发快。

四、实验推理法（理想化实验）

人们常用推理的方法研究物理问题。在研究物体运动状态与力的关系时，伽利略通过实验和对实验结果的推理得到如下结论：运动着的物体，如果不受外力作

3. 物理实验的方法有哪些

1 控制变量法：这个应该是最常见的实验方法。

例如，在“探究压强与哪些因素有关”、“探究电流与电阻的关系”、“研究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系”等实验中都用到了该实验方法。

2 类比法：例如，在学习电流时，为了更好地理解，与生活中熟悉的水流作类比。

实验+推理法：有些理论只有在理想空间里才能通过实验得出，此时，我们可以在现实条件实验的基础上推导出来这些理论。

例如，在初二我们学过牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。我们知道，物体在运动过程中必定会受到阻力作用，但是我们通过多次实验，可以推出这一结论。

3 描述法：例如，在生活中是不存在光线的，我们为了更好地学习光，才引进了“光线”这一词。

4 转换法：例如，我们在学习“声音是振动产生的”这一知识时，我们把音叉的微小振动转换为乒乓球的摆动。使实验现象更为明显。

5 模型法：我们在学习原子结构时，为了更好地认识原子的内部结构，用太阳系模型代表原子结构。

(3)物理如何设计物理实验扩展阅读：

物理实验是初高中阶段物理课程中包含的相关实验，包括电学实验、力学实验、热学实验、光学实验等等，常用于验证物理学科的定理定律。

实验物理是相对于理论物理而言，理论物理是从理论上探索自然界未知的物质结构、相互作用和物质运动的基本规律的学科。

理论物理的研究领域涉及粒子物理与原子核物理、统计物理、凝聚态物理、宇宙学等，几乎包括物理学所有分支的基本理论问题。而实验物理主要是从实验上来探索物质世界和自然规律。

实验室使用守则

1、为保护实验仪器和保持环境卫生，学生必须脱鞋进入实验室。

2、实验室是全校师生进行实验教学和科研活动的场所，学生进入实验室后要保持肃静，遵守纪律。

3、做实验前，认真听教师讲解实验目的、步骤、仪器的性能操作、方法和注意事项，认真检查所需仪器设备是否完好齐全，如有缺损要及时向教师报告。

4、实验时要遵守操作规程，按照实验步骤认真操作。

5、实验时要注意安全，防止意外发生。

6、爱护实验室仪器设备。

7、实验完毕要认真清理仪器设备，关闭水源电源。

性质

1.真理性：物理学的理论和实验揭示了自然界的奥秘，反映出物质运动的客观规律。

2.和谐统一性：神秘的太空中天体的运动，在开普勒三定律的描绘下，显出多么的和谐有序。物理学上的几次大统一，也显示出美的感觉。牛顿用三大定律和万有引力定律把天上和地上所有宏观物体统一了。

麦克斯韦电磁理论的建立，又使电和磁实现了统一。爱因斯坦质能方程又把质量和能量建立了统一。光的波粒二象性理论把粒子性、波动性实现了统一。爱因斯坦的相对论又把时间、空间统一了。

3.简洁性：物理规律的数学语言，体现了物理的简洁明快性。如：牛顿第二定律，爱因斯坦的质能方程，法拉第电磁感应定律。

4.对称性：对称一般指物体形状的对称性，深层次的对称表现为事物发展变化或客观规律的对称性。如：物理学中各种晶体的空间点阵结构具有高度的对称性。竖直上抛运动、简谐运动、波动镜像对称、磁电对称、作用力与反作用力对称、正粒子和反粒子、正物质和反物质、正电和负电等。

5.预测性：正确的物理理论，不仅能解释当时已发现的物理现象，更能预测当时无法探测到的物理现象。例如麦克斯韦电磁理论预测电磁波存在，卢瑟福预言中子的存在，菲涅尔的衍射理论预言圆盘衍射中央有泊松亮斑，狄拉克预言电子的存在。

6.精巧性：物理实验具有精巧性，设计方法的巧妙，使得物理现象更加明显。

4. 如何进行物理实验教学的情境设计

问题情境创设的基本原则

1、问题情境的创设要具有科学性。物理是一门科学性很强的学科，教师在设计问题时，应该依据物理学的基本概念、基本规律、科学实验方法来精心的设问。如果设计的问题经不起科学的经验，那么反而会误导学生，弄巧成拙。

2、问题情境的创设要具有针对性。在设计问题时要根据物理课程标准、物理教学要求、物理考试大纲，围绕教学目标在教学重点、难点处设问。设计的问题要能够突出重点、突破难点，体现知识点相互之间的联系，从而提高教学效率，培养学生的学习兴趣。

5. 怎样用电磁原理设计物理实验

用电磁原理设计物理实验：导线中的电流受铜丝磁场力的作用旋转，可用左手定则判断受力方向。

示波器主要是检测电信号的频率、相位、以及振幅等参数的仪器仪表。在大学教学中，特别是实验操作中，用途很广泛，如果测量静电（磁）场的话，可以从改变振荡电路的自感来调整振荡频率，这是可以只用示波器检测。如果测量的是电磁波的话，直接就可以使用示波器进行检测。

电磁质量

电子质量中起源于电磁场的部分。它的数值可以从匀速运动电子的电磁场动量或依据，质能关系式从静止电子的静电场能量作出估计。在电子论的发展初期，曾假定电子的电磁质量等于在实验中测定的质量。并由此算出他的半径，这半径称为电子的经典半径。

当物体具有电场或具有磁场时，对此物体进行电屏蔽或磁屏蔽，用天平称量，全部装置（包括屏蔽体），称量出的数据与未有电场或磁场是不相同的。

6. 物理实验方法有哪些

1、等效替代法

简介：在物理学中，在保证某种效果相同的前提下，将一个物理量、物理状态或过程用另一个物理量、物理状态或过程来替代，得到同样的结论，这种研究问题的方法叫做等效替代法。

举例应用：

（1）在“曹冲称象”中，用石块等效替代大象，效果相同。

（2）平面镜成像实验中利用两个完全相同的蜡烛，验证像与物的大小相同。

（3）在力的合成中，用一个合力可以等效替代几个力的共同作用的效果。

2、建立理想模型法

简介：把复杂的问题简单化，摒弃次要因素，抓住主要因素，对实际问题进行理想化处理，构建理想化的物理模型，这是一种重要的物理思想。

举例应用：

（1）匀速直线运动是一种理想模型，在生活实际中，严格的匀速直线运动并不存在。

（2）在研究连通器的原理时，理想液片是一种理想模型。

（3）光线是引入的模型，直观、形象地描述了物理情景与事实。

3、控制变量法

简介：在研究物理问题时，某一物理量往往受到几个不同因素的影响，为了确定该物理量与各个不同因素之间的关系，就需要控制某些因素，使其固定不变，只研究其中一个因素，看所研究的因素与该物理量之间的关系，这种研究方法叫做控制变量法。

举例应用：

（1）研究弦乐器的音调与弦的材料、长度和横截面积的关系。

（2）研究蒸发快慢与液体温度、表面积和空气流速的关系。

（3）研究力的作用效果与力的大小、方向和作用点的关系。

（4）研究滑动摩擦力与物体间的压力和接触面粗糙程度的关系。

（5）研究浮力与液体密度和物体排开液体体积的关系。

（6）研究液体压强与液体密度和深度的关系。

（7）研究物体的动能与物体质量、速度的关系。

（8）研究物体的重力势能与物体质量、被举高度的关系。

4、实验推理法

简介：实验推理法是以大量可靠的事实为基础，以真实的实验为原型，通过合理的推理得到结论，深刻地揭示出物理规律的本质，是物理学研究问题的一种重要的思想方法。

举例应用：

（1）将闹钟放在钟罩中，不断抽去罩内空气，听到铃声越来越弱，由此推理出真空不能传声。

（2）研究力和运动的关系，推理出牛顿第一定律。

5、转换法

简介：在物理学习中，有时需要研究看不见的物质(如电流、分子、力、磁场)或不易直接测量的物理量，这时就必须将研究的方向转化到由该物质产生的学生熟知的各种可见的效应、效果上，由此来分析、研究该物质的存在、大小等情况，这种研究方法称为转换法。

举例应用：

（1）研究声音是由振动产生时，用乒乓球的可视的振动认识音叉的振动。

（2）研究压力的作用效果时，用海绵的凹陷程度来表示。

（3）测量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小。

7. 如何设计物理实验

提出问题
进行猜想
制定实验
实施实验
得出结论
分析与交流
寻找误差

8. 怎样设计简单的物理实验

所谓设计物理实验，就是根据实验原理，运用尽可能简单的仪器，通过较少的步骤而取得显着的实验效果，物理学史上，许多着名的实验以其巧妙的设计而令人赞叹不已。例如，17世纪伽利略设计研究惯性定律,自由落体的实验;历史上持续了近300年的测定光速的实验;1911年卢瑟福研究原子内部结构的粒子散射实验等，由于我们的知识所限，对这些实验还难于理解，我们自己设计的实验相对都比较简单，但是这些实验也总是包含着一些基本的设计思想，如果你能掌握好这些基本思想，并能巧妙的运用于我们的学习中，那么我们的实验技巧会得到很大的提高。