探究性物理实验举例

探究单摆的周期一位广州人冬天去哈尔滨旅游，在一家超市以高价购买了一台精致的摆钟，买的时候发现它走时很准。

回到广州不到两天就走时相差一分钟多钟。

于是大呼上当，心里极其气愤。

后来，他求助了“消费者权益保护协会”，准备与该超市打一场索赔官司，消费者协会调查研究发现产品货真价实，那问题出在哪呢？对上述问题同学们有什么见解：1、你是怎么认为的?2、上网查询相关问题的答案.3、咨询相关老师、专家.同学们讨论：上校园网bbs 可就下列问题进行讨论.1、钟摆计时是利用了摆钟的周期性，为什么摆钟到了不同的地方周期发生了变化呢？影响摆钟周期的因素是什么呢？2、摆钟的周期可能与温度、摆球质量、摆长、摆角、地理位置、重力、重力加速度等有关。

实验探究方案的设计1、上网或从相关参考资料中查询本问题的实验探究方法.2、上校园网bbs 讨论(充分考我们现有知识和现有的条件)探究本问题的实验方案.3、确定方案：学生汇报设计的方案（上传至校园网上共享）课题a ：探究单摆的振动周期T 与摆角θ的关系；取L 、m 、g 一样，而θ不同的两个单摆，比较两单摆T 的大小。

- - - - - -课题d ：探究单摆的振动周期T 与重力加速度g 的关系。

物理选修3-4：第十一章 机械振动网络环境下高中物理探究性实验案例在教学中，关于课题d 的方案设计学生会有一定困难，为模拟g 的变化，可采用铁质摆球下放磁铁，将摆球放在水中，将单摆放在光滑斜面上等方法。

(注:在此可提一些参考方案供学生探究时选用)实验探究、数据收集：那么我们如何探究单摆的振动周期与摆球的振幅、质量、摆长、重力加速度等的关系呢？确定实验方法----控制变量法,每组选择任一课题进行研究。

课题分类：a ：探究单摆的振动周期T 与摆角θ的关系；b ：探究单摆的振动周期T 与摆球质量m 的关系；c: 探究单摆的振动周期T 与摆长L 的关系；d ：探究单摆的振动周期T 与重力加速度g 的关系。

专题19-杠杆平衡条件探究（二）1、（2017•衢州）如图为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点（螺母）转动，OA=0.2m，OB=0.1m，G1=2N，杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出．（1）当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时，G2的重力为N．（2）松开螺母保持OA不动，使OB向下折一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′（B′点对应B点），保持G1位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则G2应该移动到．A．B′点处B．①点处C．②点处D．③点处．2、（2017•襄阳）小明利用刻度均匀的匀质杠杆做探究“杠杆的平衡条件”实验．（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，这时应将平衡螺母向（填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡．（2）得出杠杆的平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”后，小明又进一步探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系．实验过程中，保持阻力和阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出多组动力F1和动力臂L1的数据，并绘制了F1与L1的关系图象，如图所示，请根据图象推算，当L1为0.1m时，F1为N．3、(2019·青岛)探究杠杆的平衡条件。

如图所示，是小鹰和小华同学用于探究杠杆平衡条件的实验装置。

（1）实验前，小鹰和小华同学发现实验装置如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，他们应将左端的螺母向左调或将右端的螺母向________调。

（2）实验中，两位同学在杠杆的左右两侧加挂钩码，如图乙所示，如果两人决定只改变左侧钩码的位置，则向________移动，才能使杠杆在水平位置重新平衡。

改变钩码的个数及位置，并进行多次实验。

（3）实验后，两位同学将所得的数据分析处理，最终得到杠杆的平衡条件为_________。

4、（18-枣庄）如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。

（1）实验前没挂钩码时，杠杆静止的位置如图甲所示，此时应将螺母向_____调节，使杠杆在水平位置平衡。

高中物理探究性实验教案
实验目的：通过实验探究磁感线的方向，并理解磁感线的特点及应用。

实验材料：
1. 磁铁
2. 铁屑
3. 纸片
4. 带有刻度的透明直尺
5. 实验板
实验步骤：
1. 将实验板放在桌子上，将磁铁放在实验板的中心。

2. 将纸片放在磁铁上方，并撒上适量的铁屑。

3. 缓慢移动直尺到磁铁上方，观察铁屑的分布变化。

4. 记录下磁铁的北极和南极在直尺上所指的刻度，并绘制磁感线图。

5. 反复进行实验，验证磁感线的方向。

实验内容说明：
1. 磁感线是无形的，但通过铁屑的分布可以清晰地显示出磁场的分布。

2. 磁感线以从磁铁的北极指向南极的方向为基本规律，形成闭合曲线。

3. 磁感线密集的地方表示磁场强度大，疏松的地方表示磁场强度小。

实验注意事项：
1. 实验时要小心操作，以免对磁铁造成损坏。

2. 在进行实验过程中要注意不要将铁屑吸入呼吸道中。

实验讨论：
1. 通过实验我们能够发现磁感线的方向是从磁铁的北极到南极，这是由磁场的性质决定的。

2. 磁感线的密集程度与磁场的强度有关，这也说明了磁场在空间中的分布情况。

延伸实验：
1. 可以通过改变磁场的形状或强度，探究磁感线的变化规律。

2. 可以将实验板改为磁力计，通过测量磁场的强度来进一步研究磁场的性质。

实验总结：
通过本次实验，我们深入了解了磁感线的方向以及磁场的特点，为后续的磁场研究打下基础。

同时，也提高了我们实验能力和科学思维能力。

八上物理实验物理实验是学习物理知识的重要部分，在初中八年级的物理课程中也有许多有趣的实验内容。

通过实验，同学们能够亲自动手操作，观察现象，验证理论，加深对物理概念的理解。

下面将介绍几个八年级物理实验的案例。

实验一：压力传递实验实验目的通过实验，探究压力在液体中的传递规律。

实验原理液体中的压力是由液体的重力和液体柱高度决定的。

根据帕斯卡定律，液体中处处相等。

当外力作用于液体封闭容器中时，液体将等压分布，会对容器壁面施加压力。

实验步骤1.将一根软管连接两个注射器，一个放在水中，一个悬空放置。

2.在水封闭容器下方，用一个小瓶放置一些液体。

3.拉动一端的注射器的柱塞，观察另一端的注射器的液体情况。

实验结果实验结果显示，当一端注射器拉动柱塞时，液体在另一个注射器中上升，说明压力在液体中得到了传递。

实验二：光的反射实验实验目的通过实验，了解光的反射规律。

实验原理根据反射定律，入射角等于反射角。

光线从光疏介质射到光密介质会发生折射现象。

实验步骤1.在实验室地面上放置一个平整的镜子。

2.用手持光源向镜子中照射光线。

3.观察光线从光源到镜子的角度和光线从镜子反射出去的角度。

实验结果实验观察结果表明，反射定律成立，入射角等于反射角；同时，我们也发现了光线从光疏介质射到光密介质时会发生折射现象。

实验三：简单电路实验实验目的通过实验，认识电路中的基本元件。

实验原理电路中主要包括电源、导线和元件。

电流会自电源的正极流向负极，当电路关闭时，电网极积极，在闭合电路中形成电流。

实验步骤1.连接一个电池和一个小灯泡。

2.通过导线连接电池的正负极和灯泡的两端，使电路闭合。

3.观察灯泡是否发光。

实验结果实验结果表明，当电路闭合时，电流从电池正极流向负极，通过灯泡发出光亮。

通过这些实验，同学们可以更加直观地理解物理中的基本原理和规律，激发对物理学习的兴趣，希望同学们能够在实验中学到更多知识，发现更多乐趣。

物理探究教学在初中物理教育中的案例研究物理是一门实践性强的科学学科，通过实际探索和实验来培养学生的动手能力和科学精神。

因此，在初中物理教育中，采用物理探究教学方法，可以激发学生的学习兴趣和主动性，提高他们的科学素养。

本文将通过一个实际案例来探讨物理探究教学在初中物理教育中的应用。

在某中学，“平衡力的实验探究”成为一堂物理课的教学内容。

教师设计了一个简单的实验任务：通过改变物体的质量和位置，观察平衡的变化，并进行相关的实验探究。

在开始实验前，教师提出了一个问题：“当一个物体不发生运动时，它所受的力是否总是平衡的？”学生通过小组合作，讨论出物体平衡的必要条件是合力为零，并得到一个初步的结论。

接着，教师引导学生思考，设计实验来验证他们的结论。

学生们决定通过改变物体的质量和位置来观察平衡的变化。

他们准备了不同重量的物体和一个可调节的斜面。

在实验过程中，学生们记录下每次实验的结果，并进行思考和探究。

通过多次实验和数据比较，他们发现当物体质量和位置发生变化时，要保持平衡，合力必须为零。

同时，他们还观察到物体的平衡点会随着质量和位置的改变而发生变化。

实验结束后，学生们进行了总结和展示。

他们通过报告的形式，向全班同学展示了他们的实验数据和分析结果，并分享了自己的思考和发现。

通过这次案例研究，我们可以看到物理探究教学在初中物理教育中的积极影响。

首先，物理探究教学激发了学生的学习兴趣和主动性。

通过实际操作和探索，学生们主动参与到学习活动中，积极思考和解决问题。

他们的学习不再是被动接受知识，而是积极探索与发现。

其次，物理探究教学培养了学生的观察和实验能力。

在实验过程中，学生需要观察实验现象、记录数据，并进行分析和推理。

这种能力的培养有助于学生发展科学思维和提高实践能力。

此外，物理探究教学促进了学生的合作和沟通能力。

在小组合作中，学生们需要共同协作、讨论和交流，以解决问题并完成实验任务。

这种合作和交流的过程培养了学生的团队合作能力和表达能力。

生活中的物理实验
生活中处处都是物理实验的体现，我们常常可以通过日常生活中的一些现象和
现象来理解物理规律。

比如，我们可以通过水的沸腾和凝固来理解热力学的规律，通过自行车的运动来理解牛顿力学的规律，通过声音的传播来理解声学的规律等等。

在我们的日常生活中，我们可以通过一些简单的实验来观察和理解物理规律。

比如，我们可以通过一个简单的实验来观察水的沸腾和凝固的过程。

首先，我们将一些水倒入一个容器中，然后将容器放在火上加热。

当水温达到100摄氏度时，我们可以观察到水开始沸腾，水分子开始蒸发成水蒸气。

当我们将火关闭后，水蒸气会冷却凝结成水，这就是水的凝固过程。

另外，我们还可以通过一个简单的实验来观察牛顿力学的规律。

比如，我们可
以通过推动自行车来观察牛顿第一定律的作用。

当我们推动自行车时，自行车会保持匀速直线运动，这就是牛顿第一定律的体现。

当我们用力刹车时，自行车会减速停下，这就是牛顿第二定律的体现。

通过这些简单的实验，我们可以更加直观地理解物理规律，并且可以将这些规
律应用到我们的生活中。

物理实验不仅可以帮助我们更好地理解世界，还可以激发我们对科学的兴趣，让我们更加热爱科学。

生活中处处都是物理实验，让我们一起来探索和理解这些规律吧！。

探索篇•课题荟萃在“发射”与“回收”实验中，使滑块在水平的气垫导轨上做匀速直线运动，在某时刻将滑块上小槽里小球竖直弹入空中，观察到滑块继续前进，经过一小段时间后，小球仍然落到滑块上的小槽内。

在这个实验中，它仍向前运动，并最终落回到小槽中，也就是说小球向前的运动不需要力来维持。

2000多年前，古希腊哲学家亚里士多德提出：必须有力作用在物体上，物体才能运动。

这种观点统治人们的思想有2000年，直到17世纪，意大利科学家伽利略，指出这种说法是错误的。

他通过“侦察”方法，发现了正确的线索，揭示现象的本质，成为物理学的福尔摩斯。

一、伽利略的研究1.伽利略的观点伽利略认为运动的车停下来是由于摩擦力的原因，运动物体减速的原因是摩擦力。

伽利略提出了自己的看法，他指出：物体一旦具有某一速度，如果没有减速的原因，这个速度将保持不变。

2.理想斜面实验从生活中获知，粗糙程度会影响物体的运动，当球从斜面上向下自由运动时，它的速度增大，而向上运动时，速度减小。

伽利略为了说明他对运动与力关系的认识，设计了理想斜面实验，装置图略。

小球沿左边的斜面从静止开始向下运动，小球将“冲”上右边的斜面，如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度，减小右边斜面的倾角，小球在这个斜面上将达到同一高度，但这时它要运动得远些。

继续减小右边斜面的倾角，球达到同一高度时就会离得更远。

伽利略将此实验外推到将右边斜面放平，得到结论：球将永远运动下去，却不再需要什么力去推动。

这就是说，力不是维持物体运动的原因。

3.针和单摆实验伽利略对摆球摆动现象的实验观察，实验装置如下图：OOO1O1A B C D图1图2图1中摆球从某位置释放，做弧线运动，到达最低点，并继续向前做弧线运动，到达与释放处几乎等高的位置，图2摆球前段运动与图1相同，继续运动到摆线的一段被挡住后，摆球仍然能运动至与释放处几乎等高的位置。

图2中改变针的位置，小球都试图到达与释放处等高的位置。

实验中选密度大的摆球，可减小阻力对实验的影响。

观察沸腾实验：1．在“观察水的沸腾”实验中：(1）如图1所示，是小明同学用温度计测小烧杯中水的初温时的操作图。

A是操作过程，B是读数过程,C是读取的温度。

①A图中操作的错误是；②B图中读数的错误是；图A 图B 图C 图D 图E 图F③若操作正确无误,根据C图可知此时烧杯中水的实际温度是℃。

（2）小明同学在利用图D所示的装置做实验时，实验过程中主要观察，发现从开始给水加热到水开始沸腾所用的时间过长，请你帮助他找出可能存在的原因.(写出两种即可）①；② .为了缩短把水加热到沸腾的时间，请你提出二条有效的操作建议：甲乙1．在探究串、并联电路规律的实验里，王大海进行了如下操作：(1)①把两个标有“2．5V 0．3A”的小灯泡L1和L2串联起来接到电源上，使灯泡发光(如图甲所示）．②分三次接入电压表,分别测量 AB之间、BC之间、AC之间的电压并记入表一．(2）①把上述两个灯泡改接成并联后，接到另一电源上,使灯泡发光（如图乙所示）．②分三次接入电流表，分别测量A、B、C三点的电流并记入表二．请你评估:(1）表一的测量结果有一个是错误的，错误的是，判断的依据是（2)表二的测量结果是否可能?谈谈你的观点:（3）请你分析说明小明同学这一实验方案中的不足：＿＿＿＿＿＿＿_（4）实验的改进方法：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿2．下列是某实验中的三个电路图，请仔细观察后回答．（1)该实验探究的问题是 _(2)你的结论是；(3)夏荷同学探究出的结论是：串联电路中的总电压大于任何一个用电器两端的电压。

秋宁同学的结论是：串联电路中的总电压等于各个用电器两端的电压之和.对他们的结论，你如何评估?AB(1）这个实验根据______定律,用电压表测电阻两端电压,用电流表测通过电阻的电流,从而求出电阻,这种方法叫_______。

在实验前要选好器材,并了解电压表和电流表的。

A B C （2)图A是即将完成的该实验的电路图.请在图中三个“○"内正确填入“灯泡”、“电流表”和“电压表”的电路符号，完成该电路图.（3）请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整，要求导线不能交叉.闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移动到端(填“左”或“右”）（4)滑动变阻器在实验中除能起保护电路的作用外,另一个主要作用是(4）小刚按电路图连接完电路,闭合开关快速试触的瞬间，电流表和电压表出现了如图B所示的情况，经检查，所有仪器、元件完好。

新课程标准初中物理必做20个学生实验
基本操作类实验：这7个实验包括了力学、热学、电学主要仪器的使用。

实验时，要求会根据仪器的量度范围、操作要求和注意事项正确操作仪器，会根据仪器的最小分度正确读取测量的数据。

测定性实验：测定性实验都是根据一定的实验原理进行测量的：如物体速度的大小等于它通过的路程和时间之比。

测定性实验包括了基本操作类实验仪器的操作，它是基本仪器的操作在具体项目上的应用。

测定性实验应注意所测量的物理量与研究对象的统一，如测量某一小灯泡的电功率必定是测量该灯泡的电压和电流。

有时还要关注测量的条件，如通过二力平衡的方法测量滑动摩擦力的大小。

探究性实验：探究性实验9个,占全部学生实验项目的45％。

探究性实验不必在实验时对所有科学探究要素面面俱到，而应根据课题特点侧重部分要素。

例如：“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”可以引导学生发现问题；“探究浮力大小与哪些因素有关”可以侧重在猜想和设计实验上下功夫。

不同的课题，侧重不同的要素，经历这9个探究性实验之后，学生科学探究的能力将得到全面发展。

没有把“伏安法测电阻”列入必做学生实验，说明:(1)从实验能力看，“伏安法测电阻”的电路结构、仪器操作、所测数据都和“20.测量小灯泡功率”实验相同；(2)从知识内容看，“伏安法测电阻”和“17.探究电流跟电压、电阻的关系”相同，都是欧姆定律。

为避免重复，没有把“伏安法测电阻”列入做学生实验项目，但仍鼓励有条件的学校把它作为学生实验来实施。

几个简单趣味物理小实验1.用铅笔做的小实验：（1）压力作用效果与受力面积的关系：将铅笔一端削尖，再用双手的同时有力向里顶铅笔的两端，可以探究压力一定时压力作用效果与受力面积的关系。

（2）研究滚动摩擦比滑动摩擦小：将一摞书平放在桌面上，用测力计匀速拉动并记读数，然后再书下平放几只铅笔再测力计匀速拉动并记读数，并将两次读数比较，得出相同条件下滚动摩擦比滑动摩擦小。

2. 感受大气压取一个空的铝质易拉罐及一盆冷水，罐口缠上铁丝并固定并将铁丝拧成柄状（要有一定的长度和强度），往易拉罐中加入少量的水，放在酒精灯上加热至沸腾，并继续加热数十秒，迅速（持铁丝柄）将易拉罐倒扣到冷水中，观察发生的现象。

意图课本上是用装满水的杯子，盖上硬纸片后倒过来，而纸片不掉下去，证明了大气压的存在；此实验中易拉罐在大气压的作用下被压扁且发出巨大的响声，实验效果明显，并且能使学生既认识到大气压的存在，也认识到大气压的“威力”之大。

效果比课本上的要好。

容易激发学生的兴趣。

3.压强增大沸点升高实验在烧瓶中盛半瓶水，用一只插有玻璃管和温度计的塞子塞紧瓶口，再用一段橡皮管把玻璃管和注射器连通（或者连接一个小气筒）。

用酒精灯给烧瓶加热，你可从温度计上看到，当温度接近100℃时，瓶里的水沸腾了。

这时你用力推压针筒活塞（或者压气筒活塞），增大瓶里的压强，你会看到，虽然仍在加热，水的温度也略有升高，但是沸腾停止了。

这说明，水的沸点随着压强的增大而升高了。

意图课本上仅仅是用一句话“液体的沸点与液面上方的气压有关，气压越大，沸点越高。

补充本实验就是用数据真实的使学生认识液体到沸点与其上方的气压的关系。

然后紧接着向学生介绍有关高压锅的原理：“高压锅”就是根据这个原理制造的。

世界上第一只高压锅是在1681年发明的，发明人是法国的医生兼物理学家和机械师丹尼斯·帕平。

这只高压锅做得十分坚固，锅盖是铁制的，份量很重，紧紧地盖在锅上。

锅的外围罩了一层金属网，以防意外爆炸。