学生实验

物理学是一门以实验为基础的科学，可以说，离开了科学实验就不会有物理学。实验是研究物理的一种基本方法。在中学物理中，做好实验可以帮助我们理论联系实际，加深对物理概念和规律的理解；学会正确使用仪器进行观测和读数，学会分析实验数据，得出正确结论，从而领会用实验来研究物理问题的基本方法，增强观察物理现象和分析物理问题的能力。所以，我们应该积极、认真地做好实验。在必修课的学习中，我们已经做过不少实验，你一定有许多感受，这里把实验中的主要问题作一归纳。希望你能结合所做的实验认真加以体会，并在以后的实验中不断实践，争取在实验方面有进一步的提高。

一般来讲，实验过程应包括：（1）实验前的准备；（2）实验的操作、观测与记录；（3）数据的分析与处理。

1. 实验前的准备

实验前的准备包括：（1）明确实验目的，弄懂实验的原理；（2）了解所用仪器的性能，搞清楚实验时如何操作以及实验步骤；（3）设计好记录数据的表格。

这一步是保证实验得以正确进行和取得较大收获的重要前提。只有实验前对实验的目的、原理、仪器的性能、用法，以及实验的步骤都清楚了， 才能在具体操作中自觉地、有目的地把实验做好。反之，如果实验前不做好必要的准备，实验时只是按照别人拟定的实验步骤盲目地操作，观察时不知道把注意力集中到重要的现象上，记录数据时不知道记下这些数据干什么，这种实验即使做了，也不会有多大收益。

1. 实验的操作、观测与记录

做好实验前的准备后，就可以按实验步骤进行操作和观测。操作中，要按要求正确地使用仪器。

观测要精神集中，要准确，避免观测中出现的错误。在认真观测的同时，要仔细地记录必要的数据，并注意标明单位。数据要记录在事先设计好的表格中，不要随便乱记。因为，如果原始数据记录得零乱，整理时就容易出现错误。观测和记录要尊重客观事实，绝不能乱凑数据。在实验中要培养实事求是的科学态度。

实验中要手脑并用，争取多动手，努力培养自己的实验技能，爱护仪器，遵守规则。

1. 数据的分析与处理

实验后要对所得到的数据进行分析、处理，作出合理的结论，学会写简要的实验报告。实验报告应该自己独立写出，不要只按照现成的格式填写。

分析和处理实验数据，是一项很重要的实验能力。如果不善于分析、处理实验数据，即使准确地记录了应该记录的数据，也不会得到正确的结论。下面我们通过一个实验来说明数据的分析与处理。

下表给出的是在必修课中做过的用电流表和电压表测电池电动势和内电阻实验时，测得的 6 组实验数据。

处理数据用作图法往往比较方便。在坐标纸上以 I 为横坐标、U 为纵坐标，根据上表的数据画出 U-I 图象（图 1）。

由图可见，U-I 图象为一条直线，即 U 是 I 的一次函数，这由闭合电路欧姆定律 U＝&－Ir，也可以看出。将图中的直线延长，直线与纵轴的交点表示 I＝0，即断路的情况，这时的电压 U＝&＝2.98 伏。直线与横轴的交点表示电压 U＝0，即短路的情况，这时的电流 I 短＝0.61 安。由

此可得出电源的内电阻r＝&／I短

＝ 2.98 欧＝4.75欧。另外，这条直线斜

0.61

率的数值即表示电源的内电阻 r，所以也可以用求斜率的办法求出 r。

从图 1 可以看出，图象中的点并不是都在曲线上。这是因为测量值有一定的误差，所以画图象时不能简单地将各点联起来就行了。绘制曲线时， 应该使不在曲线上的点以大体相同的数目分布在曲线的两侧，并且要尽可能地靠近曲线，以减小偶然误差。偏离曲线太远的点，对于初学者来说， 往往是由于观测或计算错误造成的，应当舍去。