浅谈初中物理的多次实验

浅谈初中物理的多次实验

杨菲菲

陕西省咸阳市三原县陵前镇初级中学 陕西省咸阳市 713806

物理是一门以观察和实验为基础的学科。绝大多数物理知识都是通过观察和实验，并在此基础上概况、总结得出来的。我特别喜欢在实验课上观察学生：他们面对实验桌上的器材满脸兴奋的表情和满眼好奇的眼神，跃跃欲试、摩拳擦掌，有时甚至会情不自禁的欢呼......可是有很多的初中生爱做物理实验却不爱做物理实验题。如何让学生不光爱做物理实验，还能高质量的完成物理实验题呢？

为什么学生们爱上实验课却不爱做物理实验题？究其原因是学生在完成实验题的过程中，不能理解实验的设计思路和所采用的实验方法，对每一步操作的目的不了解、不明确，所以会出现答非所问或表达不准确甚至错误的情况。其实实验题是有规律可循的。以初中物理实验的多次实验为例：初中阶段的好多物理实验都要进行至少三次，为什么呢？为什么要多次进行实验呢？今天我们来总结一下，说说初中物理的多次实验。

一．多次实验求平均值可以减小误差。

什么是误差？误差是指测量值与真实值之间的差异。由于测量工具的精密度和测量者感觉器官的鉴别能力、技术水平有限，所以在仪器的安置、照准、读数等方面使得测量值与真实值之间存在差异，而这种差异与真实值比较，要么偏大，要么偏小。为了减小误差，就要进行多次测量，求取平均值。

比如，用刻度尺测物体的长度是一个非常简单的小实验。正确的测量结果是由数字和单位组成的，数字又由测量值和一位估读值组成。每一个正确的长度测量结果都要有一位且只要一位估读值。估读值要求估读到分度值（刻度尺上最小一格刻度所能测出的长度）的下一位。不同的人即使用精密度相同的刻度尺测同一物体，由于要有一位估读值，所测结果也不尽相同。上课时我让学生们用刻度尺测苏教版八年级上册物理课本的宽度，学生们所拿的都是分度值为1毫米的刻度尺。有的同学测得的结果是18.49cm，有的同学测得的结果是18.50cm，还有同学测得的结果是18.47cm......，当然也有很多一样的数字，然而物理课本的宽度是固定不变的，只能是测量结果偏大或偏小了，这时候为了让测量值更接近真实值，选择多次测量求平均值的方法来减小误差。

再比如，上课时我们用“伏安法”测定值电阻的阻值，下面是我们进行实验的实物图和电路图。学生们用电压表测定值电阻两端的电压，用电流表测通过定值电阻的电流，根据公式R=U/I就可以计算出定值电阻的阻值了。是不是可以整理器材结束实验了呢？不是。移动滑动变阻器的滑片，改变定值电阻两端的电压，和通过定值电阻的电流，再次测量，根据公式R=U/I计算出定值电阻的阻值，如此重复，三次测量求平均值，以减小误差.

是不是所有的测量实验进行多次都是为了求平均值减小误差呢？不是。“伏安法测小灯泡的电阻”仅仅将上述实验器材中的定值电阻换成小灯泡，也是移动滑动变阻器的滑片来改变小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，用公式R=U/I计算电阻的，因为小灯泡的电阻值随温度低升高而增大，不是固定不变的，所以多次测量却不能求取平均值，只能用来比较不同电压下小灯泡的电阻。同理，在“伏安法测小灯泡的功率”时，只能运用公式P=UI计算不同电压下小灯泡的电功率却不能求取平均值。

所以，对于测量性的实验，如果所测的量是固定不变的，那么多次测量一定是为了求取平均值以减小误差。

二．多次测量寻找普遍规律，避免偶然现象

物理学是蕴藏着大量规律的自然科学，生活中时时处处都有物理现象，都蕴藏物理规律。好学的人们看到现象，提出问题，假设猜想，紧接着就会进行实验验证。实验只做一次就一定能得到正确的结论吗？我们来举个例子：

某同学在探究杠杆的平衡条件是时，认真地对杠杆进行调平，借助钩码和弹簧测力计认真的进行实验并完成了实验记录，数据如下。于是他得出实验结论：动力+动力臂=阻力+阻力臂，即：F₁+l₁=F₂=l_2。这个结论显然是错误的，如果他能够多进行几次实验一定可以发现结论的错误，也一定能够排除偶然，得出正确的结论：动力X动力臂=阻力X阻力臂，即F₁l₁=F₂l₂

又比如在探究电流与电压的关系时，仅做一次实验怎么能知道电流与电压的关系。只有控制电阻不变，改变定值电阻两端的电压，看看通过定值电阻的电流变化不变化，如何变化。所以在实验中，通过滑动变阻器的滑片改变定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流，至少做三次，才可以得到正确的结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。

所以，对于探究规律性的实验，多次实验的目的一定是为了避免偶然现象，得到普遍规律。

在物理实验教学过程中，学生理解了实验中多次测量的目的，进而就能理解实验器材如何选择，实验步骤的怎样设计，当学生对整个实验过程清晰明了时，就一定可以准确地分析实验现象、精确地表达实验结论。

“授人以鱼不如授人以渔”。不会学，导致学不会。让学生掌握一种科学的学习方法，胜过让他们做十个二十个或更多的题目。作为教师，在教学过程中教给学生科学的学习方法，培养学生学习的能力，特别是调动学生学习的兴趣，比教给学生具体的知识更重要。让我们在教学过程中适时教给学生科学的学习方法，让科学的学习方法为学生的学习助力，使我们的学生可以快乐学习，健康成长。