中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

　　在學(xué)習(xí)、工作生活中，報(bào)告有著舉足輕重的地位，要注意報(bào)告在寫(xiě)作時(shí)具有一定的格式。寫(xiě)起報(bào)告來(lái)就毫無(wú)頭緒？下面是小編幫大家整理的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告，僅供參考，希望能夠幫助到大家。

中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告1

　　物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)步驟和方法

　　中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ�科學(xué)的思維、分析和解決問(wèn)題能力的主要課程之一。正向李政道先生所說(shuō)的那樣：“教物理重要的是讓學(xué)生懂道理……”根據(jù)中學(xué)物理教學(xué)的目的和教學(xué)大綱的基本要求，在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程中應(yīng)使學(xué)生在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本方法上有一個(gè)實(shí)在的感受，從而培養(yǎng)他們的探索精神和創(chuàng)造性，并受到科學(xué)方法的教育。

　　1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

　　為使實(shí)驗(yàn)達(dá)到預(yù)期的目的，必須明白為什么要做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，做這個(gè)實(shí)驗(yàn)是要解決現(xiàn)實(shí)技術(shù)問(wèn)題、知識(shí)問(wèn)題，還是要探索一下教材中將要出現(xiàn)的物理現(xiàn)象等等。解決實(shí)際問(wèn)題的是什么樣的，探索書(shū)中的知識(shí)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)當(dāng)明白是哪一個(gè)問(wèn)題及什么現(xiàn)象。目的明確，是實(shí)驗(yàn)成功的前題。

　　設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基本方法歸納為下面幾種：

　�。�1）平衡法。用于設(shè)計(jì)測(cè)量?jī)x器。用已知量去檢驗(yàn)測(cè)量另一些物理量。例如天平、彈簧秤、溫度計(jì)、比重計(jì)等。

　�。�2）轉(zhuǎn)換法。借助于力、熱、光、電現(xiàn)象的相互轉(zhuǎn)換實(shí)行間接測(cè)量，例如打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)，電磁儀表、光電管的設(shè)計(jì)等。

　�。�3）放大法。利用迭加，反射等原理將微小量放大為可測(cè)量，例如游標(biāo)尺、螺旋測(cè)微器、庫(kù)侖扭秤、油膜法測(cè)分子直徑等。

　　2.探索性實(shí)驗(yàn)的選題

　　學(xué)生探索性實(shí)驗(yàn)，并不是去揭示尚未認(rèn)識(shí)的物理規(guī)律。而是在經(jīng)歷該實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程之后，對(duì)探索性實(shí)驗(yàn)有一個(gè)實(shí)在的感受，掌握探索未知物理規(guī)律的基本方法。

　　探索性實(shí)驗(yàn)的選題應(yīng)與學(xué)生的知識(shí)水平和學(xué)習(xí)任務(wù)相適應(yīng)。在選題方面應(yīng)注意到以下幾點(diǎn)：

　　（1）根據(jù)中學(xué)生學(xué)到的數(shù)學(xué)知識(shí)和在實(shí)驗(yàn)時(shí)間上的限制，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的經(jīng)驗(yàn)公式以一次線性為宜。如：

　　①線性關(guān)系：Y=a+bx

　�、诜幢汝P(guān)系：Y=a+b/x

　�、蹆珀P(guān)系：Y=axb

　　改直：logy=loga+blogx

　　④指數(shù)關(guān)系： Y=aexp（bx）

　　改直：Iny=Ina+bx

　　以上各式中x為自變量，y為應(yīng)變量，同時(shí)又是被測(cè)量，a、b為常數(shù)。

　�。�2）兩個(gè)被測(cè)量之間的變化特征具有較強(qiáng)的可觀察性。

　�。�3）經(jīng)驗(yàn)公式的理論分析不宜過(guò)于復(fù)雜。

　　3.物理實(shí)驗(yàn)的操作方法

　　操作能力，主要是指基本儀器的使用和數(shù)據(jù)的讀出，儀器、設(shè)備的組裝或連接，故障的排除等三個(gè)方面。

　�。�1）基本儀器的作用。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)涉及的基本測(cè)量?jī)x器有：米尺、卡尺、螺旋測(cè)微器、天平、停表、彈簧秤、溫度計(jì)、氣壓計(jì)、安培計(jì)、伏特計(jì)、變阻箱、萬(wàn)用表、示波器。

　　使用基本測(cè)量?jī)x器的規(guī)范要求是：

　�、倭私鉁y(cè)量?jī)x器的使用方法，明確測(cè)量范圍允許極限和精密程度；

　�、趯�(duì)某些儀器如電表等，在使用前，必須調(diào)節(jié)零點(diǎn)，或記下零點(diǎn)誤差；

　　③牢記使用規(guī)則和操作程序；

　�、苷�確讀取數(shù)據(jù)。

　　例如，彈簧秤的正確使用要求是：明確彈簧秤的測(cè)量范圍；測(cè)量前，記下零點(diǎn)誤差；使用彈簧秤時(shí)，施力的方向應(yīng)與彈簧的軸線在同一直線上，不能使彈簧秤受力過(guò)久，以免引起彈性疲勞，損壞儀器；正確地觀察讀數(shù)，記取數(shù)據(jù)時(shí)，不僅要記錄最小刻度能指示出來(lái)的數(shù)，還應(yīng)讀出一位估計(jì)數(shù)字，數(shù)據(jù)后面要寫(xiě)明單位。

　　又如，安培計(jì)的正確使用要求是：明確量程；使用前，調(diào)節(jié)零點(diǎn)；正確連接應(yīng)與待測(cè)電路串聯(lián)，并注意正、負(fù)極性；正確讀取數(shù)據(jù)，注明單位。

　�。�2）儀器、設(shè)備的組裝或連接。要進(jìn)行一個(gè)物理實(shí)驗(yàn)，總是需要先把各個(gè)儀器、部件、設(shè)備組裝起來(lái)，并要求裝配和連接必須正確無(wú)誤。具體要求是：布局要合理，要便于觀察和操作；連接要正確，簡(jiǎn)單；實(shí)驗(yàn)前要檢查，必要時(shí)進(jìn)行預(yù)備性調(diào)節(jié)。

　　例如，電路實(shí)驗(yàn)，操作要求是：

　�、侔凑諏�(shí)驗(yàn)原理電路圖，安排好儀器、元件的布局，要便于連接，便于檢查，便于操作，便于讀取數(shù)據(jù)。

　�、谡�確地連接電路。

　　安培表、伏特表是否分別與待測(cè)電路串聯(lián)、并聯(lián)，正、負(fù)極性是否正確；滑線變阻器的接線是否合理；連接線路是否符合先支路、再并列、后干路、最后接電源的程序；電鍵是否能控制電路；接線是否簡(jiǎn)捷、牢固。

　�、蹖�(shí)驗(yàn)前應(yīng)先檢查電路，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正，并進(jìn)行預(yù)備性調(diào)節(jié)。

　�、車�(yán)格按操作程序操作，例如，改變電阻器的阻值，是否由小到大，或由大到小，最后，正確讀取數(shù)據(jù)。

　　（3）故障的排除

　　實(shí)驗(yàn)中的故障排除，不單是一種操作能力，它涉及對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的掌握程度、分析問(wèn)題處理問(wèn)題的方法、對(duì)各部件工作情況的了解等，是一種綜合運(yùn)用能力。

　　實(shí)驗(yàn)發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)根據(jù)各部件工作狀態(tài)及各部件聯(lián)結(jié)處的分析，可能產(chǎn)生故障的幾種因素，逐個(gè)檢查，以致最后排除故障。

　　總之，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力，是學(xué)習(xí)物理的必要基礎(chǔ)，它有利于對(duì)知識(shí)的理解，有利于自己創(chuàng)造條件探索問(wèn)題，有利于學(xué)生智力的發(fā)展。

　　在物理學(xué)習(xí)中，培養(yǎng)操作能力，應(yīng)有計(jì)劃地、分階段地進(jìn)行。

　　第一，操作的認(rèn)知階段

　　要求對(duì)操作技能有初步的認(rèn)識(shí)，在頭腦中形成操作的映象，要求按規(guī)定的程序，做一些目的單純的定向訓(xùn)練；

　　第二，操作的階調(diào)階段

　　要求反復(fù)練習(xí)操作，提高操作的準(zhǔn)確性、協(xié)調(diào)性。

　　4.物理實(shí)驗(yàn)中的觀察內(nèi)容

　　觀察是對(duì)事物和現(xiàn)象的仔細(xì)察看、了解。它是思維的知覺(jué)，智力活動(dòng)的門戶和源泉。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的觀察是一種有目的、有計(jì)劃而且比較持久的思維知覺(jué)，一般需要重點(diǎn)地觀察實(shí)驗(yàn)的基本儀器、實(shí)驗(yàn)的設(shè)備和裝置，實(shí)驗(yàn)中的各種物理現(xiàn)象和數(shù)據(jù)、圖象、圖表，以及教師的規(guī)范化操作等等。

　　（1）觀察儀器的刻度。儀器刻度的觀察，主要是弄清刻度值的單位及其最小分度值，由此可確定測(cè)量值應(yīng)估讀到哪一位。

　　（2）觀察儀器的構(gòu)造。主要是通過(guò)觀察，了解儀器的結(jié)構(gòu)原理、每個(gè)部件的作用、測(cè)量范圍等等。

　　例如，液體溫度計(jì)是利用液體熱脹冷縮的原理制成的。它們的底部都有一個(gè)玻璃泡，上部是一根頂端封閉、內(nèi)徑細(xì)而均勻的玻璃管，在管和泡里有適量的某種液體，管上標(biāo)有刻度，在溫度改變時(shí)，液體熱脹冷縮，管內(nèi)液面位置就隨著改變，從液體達(dá)到的刻度就可讀出溫度值，溫度計(jì)由于用途不一，測(cè)量范圍也各不相同。例如，體溫計(jì)的測(cè)量范圍是35～42℃，一般實(shí)驗(yàn)室的水銀溫度計(jì)其測(cè)量范圍是20～100℃。

　�。�3）觀察儀器的銘牌。通過(guò)對(duì)儀器銘牌的觀察可了解儀器的名稱、規(guī)格、使用方法和使用條件等等。

　　例如，有的變阻器的銘牌上標(biāo)有“滑動(dòng)變阻器，1.5A50Ω的意思是滑動(dòng)變阻器允許通入的最大電流是1.5A，最大阻值是50Ω。

　�。�4）觀察圖像、圖表、示意圖、實(shí)物圖。對(duì)圖像的觀察，主要是觀察它反映的是什么物理現(xiàn)象，物理量變化過(guò)程怎樣，物理量的變化遵循什么規(guī)律。

　　對(duì)圖表的觀察，主要通過(guò)觀察了解圖表的意義、用途、應(yīng)用條件以及所列物理量的單位。

　　例如，液體的沸點(diǎn)表反映了不同液體沸騰時(shí)的溫度，用它可以查找液體的沸點(diǎn)，單位是℃，因液體的沸點(diǎn)跟壓強(qiáng)等條件有關(guān)系，表中所列的通常是在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點(diǎn)值。

　　對(duì)示意圖、電路圖、實(shí)物圖等的觀察，主要觀察它們分別反映的是什么物理模型，有何用途，儀器和電路的結(jié)構(gòu)是怎樣布局的，各個(gè)部件（或元件）如何連接，各部分有什么關(guān)系等等。

　�。�5）觀察實(shí)驗(yàn)裝置的安裝。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置安裝的觀察，可了解該裝置的用途，使用了哪些儀器和元件以及儀器配置的順序和方法等等。

　�。�6）觀察實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程觀察，可了解操作前需做哪些準(zhǔn)備工作，操作實(shí)驗(yàn)的順序和過(guò)程怎樣（例略）。

　�。�7）觀察實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，主要是觀察現(xiàn)象產(chǎn)生的條件和過(guò)程。

　　例如，兩根相距短的平行導(dǎo)線，當(dāng)通入相同方向的電流時(shí)，兩者會(huì)相互吸引；當(dāng)通入相反方向電流時(shí)，兩者就互相排斥。

　�。�8）觀察實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的觀察，要求觀測(cè)的方法要正確，數(shù)字的讀數(shù)要根據(jù)儀器最小刻度達(dá)到一定的準(zhǔn)確度，記錄測(cè)量的結(jié)果時(shí)必須明確數(shù)據(jù)的單位。

　　例如，測(cè)物體長(zhǎng)度，觀察刻度時(shí)要眼睛正視制度線，不能斜視，觀察裝在玻璃量筒里或玻璃量杯里水面到達(dá)的刻度時(shí)，視線要跟水面凹形的底部相平，觀察水銀溫度計(jì)時(shí)，視線要和水銀面最高處相平。

　�。�9）觀察教師的示范演示。對(duì)教師示范演示的觀察，要觀察教師規(guī)范化的安裝實(shí)驗(yàn)裝置，合理地安排實(shí)驗(yàn)程序和正確的操作過(guò)程以及演示物理現(xiàn)象、數(shù)據(jù)的讀取和記錄，如何得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果等等（例略）。

　　5.物理實(shí)驗(yàn)中的觀察方法

　　物理實(shí)驗(yàn)觀察，通常采用的方法有：對(duì)比觀察法和歸納觀察法。

　　（1）對(duì)比觀察法。人們認(rèn)識(shí)事物、現(xiàn)象，往往是通過(guò)對(duì)兩個(gè)事物、現(xiàn)象的對(duì)比，或把某一現(xiàn)象發(fā)生變化的前、后情況進(jìn)行比較來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

　　例如，觀察物質(zhì)熔解或凝固時(shí)的體積變化，就可以把石蠟放在燒杯里，先用酒精燈徐徐加熱使其全部熔解。這時(shí)，觀察到石蠟液面是水平的，標(biāo)出液面與燒杯接觸的高度。撤去酒精燈，等石蠟冷卻全部凝固后，經(jīng)過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)：石蠟面與燒杯接觸的高度雖然沒(méi)有明顯的變化，但表面凹下去了。

　　又如，在學(xué)習(xí)沸騰現(xiàn)象時(shí)，可以觀察液體在沸騰前和沸騰時(shí)的情況，并進(jìn)行比較。這時(shí)，要求學(xué)生做到細(xì)致、敏捷、全面、準(zhǔn)確地觀察。結(jié)果會(huì)發(fā)現(xiàn)：沸騰前，液體內(nèi)部形成氣泡，氣泡在上升過(guò)程中逐漸變大，達(dá)到液面后破裂。通過(guò)液體沸騰前、后的情況對(duì)比，可以得知：沸騰是液體內(nèi)部和表面都進(jìn)行劇烈地汽化的現(xiàn)象。

　　我們還可以人為地控制條件，使液體分別在常壓、加壓、減壓下沸騰，比較不同情況下的沸騰現(xiàn)象可知：同一種液體，沸點(diǎn)隨外界壓強(qiáng)變化而改變；如果研究對(duì)象為不同液體，使它們?cè)谙嗤�外界壓�?qiáng)的條件下沸騰，通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)觀察可知，在相同的壓強(qiáng)下，不同液體的沸點(diǎn)是不同的。

　　從以上兩個(gè)例子可以看出：使用對(duì)比觀察法，有利于掌握現(xiàn)象的特征以及它與其它類似現(xiàn)象的區(qū)別。

　�。�2）歸納觀察法。總結(jié)一些現(xiàn)象的一般規(guī)律，反映現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)時(shí)，或研究一些涉及變化因素較多的問(wèn)題時(shí)，通常采用歸納觀察法。即通過(guò)對(duì)個(gè)別現(xiàn)象分別進(jìn)行觀察，得到一些個(gè)別的結(jié)論，再分析、歸納，從而得出一般的規(guī)律。

　　例如，為了便于研究質(zhì)點(diǎn)的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，就在先確定質(zhì)量這個(gè)因素是不變情況下，觀察加速度與力之間的關(guān)系；然后在確定另一個(gè)因素——力是不變的情況下，觀察加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系；最后，通過(guò)歸納得出牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律。

　　可見(jiàn)，使用歸納觀察法，有利于掌握現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)以及研究比較復(fù)雜現(xiàn)象的一般規(guī)律。

　　總之，培養(yǎng)觀察能力，要明確觀察的目的、任務(wù)，激發(fā)學(xué)生的觀察興趣，要使學(xué)生養(yǎng)成善于觀察、勤于思考的習(xí)慣，要教給學(xué)生觀察的方法，對(duì)學(xué)生進(jìn)行觀察訓(xùn)練，要求觀察得準(zhǔn)確、全面、細(xì)致、敏捷。

　　6.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表示

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表示，首先取決于實(shí)驗(yàn)的物理模式，通過(guò)被測(cè)量之間的相互關(guān)系，考慮實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表示方法。常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表示方法是有圖解法和方程表示法。在處理數(shù)據(jù)時(shí)可根據(jù)需要和方便選擇任何一種方法表示實(shí)驗(yàn)的最后結(jié)果。

　�。�1）實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖形表示法。把實(shí)驗(yàn)結(jié)果用函數(shù)圖形表示出來(lái)，在實(shí)驗(yàn)工作中也有普遍的實(shí)用價(jià)值。它有明顯的直觀性，能清楚的反映出實(shí)驗(yàn)過(guò)程中變量之間的變化進(jìn)程和連續(xù)變化的趨勢(shì)。精確地描制圖線，在具體數(shù)學(xué)關(guān)系式為未知的情況下還可進(jìn)行圖解，并可借助圖形來(lái)選擇經(jīng)驗(yàn)公式的數(shù)學(xué)模型。因此用圖形來(lái)表示實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是每個(gè)中學(xué)生必須掌握的。

　　圖解法主要問(wèn)題是擬合面線，一般可分五步來(lái)進(jìn)行。

　　①整理數(shù)據(jù)，即取合理的有效數(shù)字表示測(cè)得值，剔除可疑數(shù)據(jù)，給出相應(yīng)的測(cè)量誤差。

　�、谶x擇坐標(biāo)紙，坐標(biāo)紙的選擇應(yīng)為便于作圖或更能方使地反映變量之間的相互關(guān)系為原則。可根據(jù)需要和方便選擇不同的坐標(biāo)紙，原來(lái)為曲線關(guān)系的兩個(gè)變量經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換利用對(duì)數(shù)坐標(biāo)就要能變成直線關(guān)系。常用的有直角坐標(biāo)紙、單對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙和雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙。

　　③坐標(biāo)分度，在坐標(biāo)紙選定以后，就要合理的確定圖紙上每一小格的距離所代表的數(shù)值，但起碼應(yīng)注意下面兩個(gè)原則：

　　a.格值的大小應(yīng)當(dāng)與測(cè)量得值所表達(dá)的精確度相適應(yīng)。

　　b.為便于制圖和利用圖形查找數(shù)據(jù)每個(gè)格值代表的有效數(shù)字盡量采用1、2、4、5避免使用3、6、7、9等數(shù)字。

　　④作散點(diǎn)圖，根據(jù)確定的坐標(biāo)分度值將數(shù)據(jù)作為點(diǎn)的坐標(biāo)在坐標(biāo)紙中標(biāo)出，考慮到數(shù)據(jù)的分類及測(cè)量的數(shù)據(jù)組先后順序等，應(yīng)采用不同符號(hào)標(biāo)出點(diǎn)的坐標(biāo)。常用的符號(hào)有：×○●△■等，規(guī)定標(biāo)記的中心為數(shù)據(jù)的坐標(biāo)。

　　⑤擬合曲線，擬合曲線是用圖形表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的主要目的，也是培養(yǎng)學(xué)生作圖方法和技巧的關(guān)鍵一環(huán)，擬合曲線時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

　　a.轉(zhuǎn)折點(diǎn)盡量要少，更不能出現(xiàn)人為折曲。

　　b.曲線走向應(yīng)盡量靠近各坐標(biāo)點(diǎn)，而不是通過(guò)所有點(diǎn)。

　　c.除曲線通過(guò)的點(diǎn)以外，處于曲線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)應(yīng)當(dāng)相近。

　�、拮⒔庹f(shuō)明，規(guī)范的作圖法表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果要對(duì)得到的圖形作必要的說(shuō)明，其內(nèi)容包括圖形所代表的物理定義、查閱和使用圖形的方法，制圖時(shí)間、地點(diǎn)、條件，制圖數(shù)據(jù)的來(lái)源等。

　�。�2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果的方程表示法。方程式是中學(xué)生應(yīng)用較多的一種數(shù)學(xué)形式，利用方程式表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。不僅在形式上緊湊，并且也便于作數(shù)學(xué)上的進(jìn)一步處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的方程表示法一般可分以下四步進(jìn)行。

　�、俅_立數(shù)學(xué)模型，對(duì)于只研究?jī)蓚�(gè)變量相互關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，其數(shù)學(xué)模型可借助于圖解法來(lái)確定，首先根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在直角坐標(biāo)系中作出相應(yīng)圖線，看其圖線是否是直線，反比關(guān)系曲線，冪函數(shù)曲線，指數(shù)曲線等，就可確定出經(jīng)驗(yàn)方程的數(shù)學(xué)模型分別為：

　　例如，液體溫度計(jì)是利用液體熱脹冷縮的原理制成的。它們的底部都有一個(gè)玻璃泡，上部是一根頂端封閉、內(nèi)徑細(xì)而均勻的玻璃管，在管和泡里有適量的某種液體，管上標(biāo)有刻度，在溫度改變時(shí)，液體熱脹冷縮，管內(nèi)液面位置就隨著改變，從液體達(dá)到的刻度就可讀出溫度值，溫度計(jì)由于用途不一，測(cè)量范圍也各不相同。例如，體溫計(jì)的測(cè)量范圍是35～42℃，一般實(shí)驗(yàn)室的水銀溫度計(jì)其測(cè)量范圍是20～100℃。

　�。�3）觀察儀器的銘牌。通過(guò)對(duì)儀器銘牌的觀察可了解儀器的名稱、規(guī)格、使用方法和使用條件等等。

　　例如，有的變阻器的銘牌上標(biāo)有“滑動(dòng)變阻器，1.5A50Ω的意思是滑動(dòng)變阻器允許通入的最大電流是1.5A，最大阻值是50Ω。

　�。�4）觀察圖像、圖表、示意圖、實(shí)物圖。對(duì)圖像的觀察，主要是觀察它反映的是什么物理現(xiàn)象，物理量變化過(guò)程怎樣，物理量的變化遵循什么規(guī)律。

　　對(duì)圖表的觀察，主要通過(guò)觀察了解圖表的意義、用途、應(yīng)用條件以及所列物理量的單位。

　　例如，液體的沸點(diǎn)表反映了不同液體沸騰時(shí)的溫度，用它可以查找液體的沸點(diǎn)，單位是℃，因液體的沸點(diǎn)跟壓強(qiáng)等條件有關(guān)系，表中所列的通常是在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點(diǎn)值。

　　對(duì)示意圖、電路圖、實(shí)物圖等的觀察，主要觀察它們分別反映的是什么物理模型，有何用途，儀器和電路的結(jié)構(gòu)是怎樣布局的，各個(gè)部件（或元件）如何連接，各部分有什么關(guān)系等等。

　　（5）觀察實(shí)驗(yàn)裝置的安裝。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置安裝的觀察，可了解該裝置的用途，使用了哪些儀器和元件以及儀器配置的順序和方法等等。

　　（6）觀察實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程觀察，可了解操作前需做哪些準(zhǔn)備工作，操作實(shí)驗(yàn)的順序和過(guò)程怎樣（例略）。

　�。�7）觀察實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，主要是觀察現(xiàn)象產(chǎn)生的條件和過(guò)程。

　　例如，兩根相距短的平行導(dǎo)線，當(dāng)通入相同方向的電流時(shí)，兩者會(huì)相互吸引；當(dāng)通入相反方向電流時(shí)，兩者就互相排斥。

　　（8）觀察實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的觀察，要求觀測(cè)的方法要正確，數(shù)字的讀數(shù)要根據(jù)儀器最小刻度達(dá)到一定的準(zhǔn)確度，記錄測(cè)量的結(jié)果時(shí)必須明確數(shù)據(jù)的單位。

　　例如，測(cè)物體長(zhǎng)度，觀察刻度時(shí)要眼睛正視制度線，不能斜視，觀察裝在玻璃量筒里或玻璃量杯里水面到達(dá)的'刻度時(shí)，視線要跟水面凹形的底部相平，觀察水銀溫度計(jì)時(shí)，視線要和水銀面最高處相平。

　�。�9）觀察教師的示范演示。對(duì)教師示范演示的觀察，要觀察教師規(guī)范化的安裝實(shí)驗(yàn)裝置，合理地安排實(shí)驗(yàn)程序和正確的操作過(guò)程以及演示物理現(xiàn)象、數(shù)據(jù)的讀取和記錄，如何得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果等等（例略）。

　　5.物理實(shí)驗(yàn)中的觀察方法

　　物理實(shí)驗(yàn)觀察，通常采用的方法有：對(duì)比觀察法和歸納觀察法。

　�。�1）對(duì)比觀察法。人們認(rèn)識(shí)事物、現(xiàn)象，往往是通過(guò)對(duì)兩個(gè)事物、現(xiàn)象的對(duì)比，或把某一現(xiàn)象發(fā)生變化的前、后情況進(jìn)行比較來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

　　例如，觀察物質(zhì)熔解或凝固時(shí)的體積變化，就可以把石蠟放在燒杯里，先用酒精燈徐徐加熱使其全部熔解。這時(shí)，觀察到石蠟液面是水平的，標(biāo)出液面與燒杯接觸的高度。撤去酒精燈，等石蠟冷卻全部凝固后，經(jīng)過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)：石蠟面與燒杯接觸的高度雖然沒(méi)有明顯的變化，但表面凹下去了。

　　又如，在學(xué)習(xí)沸騰現(xiàn)象時(shí)，可以觀察液體在沸騰前和沸騰時(shí)的情況，并進(jìn)行比較。這時(shí)，要求學(xué)生做到細(xì)致、敏捷、全面、準(zhǔn)確地觀察。結(jié)果會(huì)發(fā)現(xiàn)：沸騰前，液體內(nèi)部形成氣泡，氣泡在上升過(guò)程中逐漸變大，達(dá)到液面后破裂。通過(guò)液體沸騰前、后的情況對(duì)比，可以得知：沸騰是液體內(nèi)部和表面都進(jìn)行劇烈地汽化的現(xiàn)象。

　　我們還可以人為地控制條件，使液體分別在常壓、加壓、減壓下沸騰，比較不同情況下的沸騰現(xiàn)象可知：同一種液體，沸點(diǎn)隨外界壓強(qiáng)變化而改變；如果研究對(duì)象為不同液體，使它們?cè)谙嗤�外界壓�?qiáng)的條件下沸騰，通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)觀察可知，在相同的壓強(qiáng)下，不同液體的沸點(diǎn)是不同的。

　　從以上兩個(gè)例子可以看出：使用對(duì)比觀察法，有利于掌握現(xiàn)象的特征以及它與其它類似現(xiàn)象的區(qū)別。

　�。�2）歸納觀察法�？偨Y(jié)一些現(xiàn)象的一般規(guī)律，反映現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)時(shí)，或研究一些涉及變化因素較多的問(wèn)題時(shí)，通常采用歸納觀察法。即通過(guò)對(duì)個(gè)別現(xiàn)象分別進(jìn)行觀察，得到一些個(gè)別的結(jié)論，再分析、歸納，從而得出一般的規(guī)律。

　　例如，為了便于研究質(zhì)點(diǎn)的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，就在先確定質(zhì)量這個(gè)因素是不變情況下，觀察加速度與力之間的關(guān)系；然后在確定另一個(gè)因素——力是不變的情況下，觀察加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系；最后，通過(guò)歸納得出牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律。

　　可見(jiàn)，使用歸納觀察法，有利于掌握現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)以及研究比較復(fù)雜現(xiàn)象的一般規(guī)律。

　　總之，培養(yǎng)觀察能力，要明確觀察的目的、任務(wù)，激發(fā)學(xué)生的觀察興趣，要使學(xué)生養(yǎng)成善于觀察、勤于思考的習(xí)慣，要教給學(xué)生觀察的方法，對(duì)學(xué)生進(jìn)行觀察訓(xùn)練，要求觀察得準(zhǔn)確、全面、細(xì)致、敏捷。

　　6.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表示

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表示，首先取決于實(shí)驗(yàn)的物理模式，通過(guò)被測(cè)量之間的相互關(guān)系，考慮實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表示方法。常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表示方法是有圖解法和方程表示法。在處理數(shù)據(jù)時(shí)可根據(jù)需要和方便選擇任何一種方法表示實(shí)驗(yàn)的最后結(jié)果。

　�。�1）實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖形表示法。把實(shí)驗(yàn)結(jié)果用函數(shù)圖形表示出來(lái)，在實(shí)驗(yàn)工作中也有普遍的實(shí)用價(jià)值。它有明顯的直觀性，能清楚的反映出實(shí)驗(yàn)過(guò)程中變量之間的變化進(jìn)程和連續(xù)變化的趨勢(shì)。精確地描制圖線，在具體數(shù)學(xué)關(guān)系式為未知的情況下還可進(jìn)行圖解，并可借助圖形來(lái)選擇經(jīng)驗(yàn)公式的數(shù)學(xué)模型。因此用圖形來(lái)表示實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是每個(gè)中學(xué)生必須掌握的。

　　圖解法主要問(wèn)題是擬合面線，一般可分五步來(lái)進(jìn)行。

　�、僬�理數(shù)據(jù)，即取合理的有效數(shù)字表示測(cè)得值，剔除可疑數(shù)據(jù)，給出相應(yīng)的測(cè)量誤差。

　�、谶x擇坐標(biāo)紙，坐標(biāo)紙的選擇應(yīng)為便于作圖或更能方使地反映變量之間的相互關(guān)系為原則�？筛鶕�(jù)需要和方便選擇不同的坐標(biāo)紙，原來(lái)為曲線關(guān)系的兩個(gè)變量經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換利用對(duì)數(shù)坐標(biāo)就要能變成直線關(guān)系。常用的有直角坐標(biāo)紙、單對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙和雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙。

　�、圩鴺�(biāo)分度，在坐標(biāo)紙選定以后，就要合理的確定圖紙上每一小格的距離所代表的數(shù)值，但起碼應(yīng)注意下面兩個(gè)原則：

　　a.格值的大小應(yīng)當(dāng)與測(cè)量得值所表達(dá)的精確度相適應(yīng)。

　　b.為便于制圖和利用圖形查找數(shù)據(jù)每個(gè)格值代表的有效數(shù)字盡量采用1、2、4、5避免使用3、6、7、9等數(shù)字。

　　④作散點(diǎn)圖，根據(jù)確定的坐標(biāo)分度值將數(shù)據(jù)作為點(diǎn)的坐標(biāo)在坐標(biāo)紙中標(biāo)出，考慮到數(shù)據(jù)的分類及測(cè)量的數(shù)據(jù)組先后順序等，應(yīng)采用不同符號(hào)標(biāo)出點(diǎn)的坐標(biāo)。常用的符號(hào)有：×○●△■等，規(guī)定標(biāo)記的中心為數(shù)據(jù)的坐標(biāo)。

　�、輸M合曲線，擬合曲線是用圖形表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的主要目的，也是培養(yǎng)學(xué)生作圖方法和技巧的關(guān)鍵一環(huán)，擬合曲線時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

　　a.轉(zhuǎn)折點(diǎn)盡量要少，更不能出現(xiàn)人為折曲。

　　b.曲線走向應(yīng)盡量靠近各坐標(biāo)點(diǎn)，而不是通過(guò)所有點(diǎn)。

　　c.除曲線通過(guò)的點(diǎn)以外，處于曲線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)應(yīng)當(dāng)相近。

　�、拮⒔庹f(shuō)明，規(guī)范的作圖法表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果要對(duì)得到的圖形作必要的說(shuō)明，其內(nèi)容包括圖形所代表的物理定義、查閱和使用圖形的方法，制圖時(shí)間、地點(diǎn)、條件，制圖數(shù)據(jù)的來(lái)源等。

　�。�2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果的方程表示法。方程式是中學(xué)生應(yīng)用較多的一種數(shù)學(xué)形式，利用方程式表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。不僅在形式上緊湊，并且也便于作數(shù)學(xué)上的進(jìn)一步處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的方程表示法一般可分以下四步進(jìn)行。

　　①確立數(shù)學(xué)模型，對(duì)于只研究?jī)蓚�(gè)變量相互關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，其數(shù)學(xué)模型可借助于圖解法來(lái)確定，首先根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在直角坐標(biāo)系中作出相應(yīng)圖線，看其圖線是否是直線，反比關(guān)系曲線，冪函數(shù)曲線，指數(shù)曲線等，就可確定出經(jīng)驗(yàn)方程的數(shù)學(xué)模型分別為：

中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告2

　　拉伸實(shí)驗(yàn)是測(cè)定材料在常溫靜載下機(jī)械性能的最基本和重要的實(shí)驗(yàn)之一。這不僅因?yàn)槔�伸�?shí)驗(yàn)簡(jiǎn)便易行，便于分析，且測(cè)試技術(shù)較為成熟。更重要的是，工程設(shè)計(jì)中所選用的材料的強(qiáng)度、塑形和彈性模量等機(jī)械指標(biāo)，大多數(shù)是以拉伸實(shí)驗(yàn)為主要依據(jù)。

　　實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>（二級(jí)標(biāo)題左起空兩格，四號(hào)黑體，題后為句號(hào)）

　　1、驗(yàn)證胡可定律，測(cè)定低碳鋼的E。

　　2、測(cè)定低碳鋼拉伸時(shí)的強(qiáng)度性能指標(biāo)：屈服應(yīng)力Rel和抗拉強(qiáng)度Rm。

　　3、測(cè)定低碳鋼拉伸時(shí)的塑性性能指標(biāo)：伸長(zhǎng)率A和斷面收縮率Z

　　4、測(cè)定灰鑄鐵拉伸時(shí)的強(qiáng)度性能指標(biāo)：抗拉強(qiáng)度Rm

　　5、繪制低碳鋼和灰鑄鐵拉伸圖，比較低碳鋼與灰鑄鐵在拉伸樹(shù)的力學(xué)性能和破壞形式。

　　實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器

　　萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、游標(biāo)卡尺，引伸儀

　　實(shí)驗(yàn)試樣

　　實(shí)驗(yàn)原理

　　按我國(guó)目前執(zhí)行的國(guó)家GB/T 228—20xx標(biāo)準(zhǔn)——《金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法》的規(guī)定，在室溫10℃～35℃的范圍內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)。

　　將試樣安裝在試驗(yàn)機(jī)的夾頭中，固定引伸儀，然后開(kāi)動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，使試樣受到緩慢增加的拉力（應(yīng)根據(jù)材料性能和試驗(yàn)?zāi)康拇_定拉伸速度），直到拉斷為止，并利用試驗(yàn)機(jī)的自動(dòng)繪圖裝置繪出材料的拉伸圖（圖2－2所示）。

　　應(yīng)當(dāng)指出，試驗(yàn)機(jī)自動(dòng)繪圖裝置繪出的拉伸變形ΔL主要是整個(gè)試樣（不只是標(biāo)距部分）的伸長(zhǎng)，還包括機(jī)器的彈性變形和試樣在夾頭中的滑動(dòng)等因素。由于試樣開(kāi)始受力時(shí)，頭部在夾頭內(nèi)的滑動(dòng)較大，故繪出的拉伸圖最初一段是曲線。

　　1.低碳鋼（典型的塑性材料）

　　當(dāng)拉力較小時(shí)，試樣伸長(zhǎng)量與力成正比增加，保持直線關(guān)系，拉力超過(guò)FP

　　后拉伸曲線將由直變曲。保持直線關(guān)系的最大拉力就是材料比例極限的力值FP。

　　在FP的上方附近有一點(diǎn)是Fc，若拉力小于Fc而卸載時(shí)，卸載后試樣立刻恢復(fù)原狀，若拉力大于Fc后再卸載，則試件只能部分恢復(fù)，保留的殘余變形即為塑性變形，因而Fc是代表材料彈性極限的力值。

　　當(dāng)拉力增加到一定程度時(shí)，試驗(yàn)機(jī)的示力指針（主動(dòng)針）開(kāi)始擺動(dòng)或停止不動(dòng)，拉伸圖上出現(xiàn)鋸齒狀或平臺(tái)，這說(shuō)明此時(shí)試樣所受的拉力幾乎不變但變形卻在繼續(xù)，這種現(xiàn)象稱為材料的屈服。低碳鋼的屈服階段常呈鋸齒狀，其上屈服點(diǎn)B′受變形速度及試樣形式等因素的影響較大，而下屈服點(diǎn)B則比較穩(wěn)定（因此工程上常以其下屈服點(diǎn)B所對(duì)應(yīng)的力值FeL作為材料屈服時(shí)的力值）。確定屈服力值時(shí)，必須注意觀察讀數(shù)表盤上測(cè)力指針的'轉(zhuǎn)動(dòng)情況，讀取測(cè)力度盤指針首次回轉(zhuǎn)前指示的最大力FeH（上屈服荷載）和不計(jì)初瞬時(shí)效應(yīng)時(shí)屈服階段中的最小力FeL（下屈服荷載）或首次停止轉(zhuǎn)動(dòng)指示的恒定力FeL（下屈服荷載），將其分別除以試樣的原始橫截面積（S0）便可得到上屈服強(qiáng)度ReH和下屈服強(qiáng)度ReL。

　　即ReH=FeH/S0 ReL=FeL/S0屈服階段過(guò)后，雖然變形仍繼續(xù)增大，但力值也隨之增加，拉伸曲線又繼續(xù)上升，這說(shuō)明材料又恢復(fù)了抵抗變形的能力，這種現(xiàn)象稱為材料的強(qiáng)化。在強(qiáng)化階段內(nèi)，試樣的變形主要是塑性變形，比彈性階段內(nèi)試樣的變形大得多，在達(dá)到最大力Fm之前，試樣標(biāo)距范圍內(nèi)的變形是均勻的，拉伸曲線是一段平緩上升的曲線，這時(shí)可明顯地看到整個(gè)試樣的橫向尺寸在縮小。此最大力Fm為材料的抗拉強(qiáng)度力值，由公式Rm=Fm/S0即可得到材料的抗拉強(qiáng)度Rm。

　　如果在材料的強(qiáng)化階段內(nèi)卸載后再加載，直到試樣拉斷，則所得到的曲線如圖2－3所示。卸載時(shí)曲線并不沿原拉伸曲線卸回，而是沿近乎平行于彈性階段的直線卸回，這說(shuō)明卸載前試樣中除了有塑性變形外，還有一部分彈性變形；卸載后再繼續(xù)加載，曲線幾乎沿卸載路徑變化，然后繼續(xù)強(qiáng)化變形，就像沒(méi)有卸載一樣，這種現(xiàn)象稱為材料的冷作硬化。顯然，冷作硬化提高了材料的比例極限和屈服極限，但材料的塑性卻相應(yīng)降低。

　　當(dāng)荷載達(dá)到最大力Fm后，示力指針由最大力Fm緩慢回轉(zhuǎn)時(shí)，試樣上某一部位開(kāi)始產(chǎn)生局部伸長(zhǎng)和頸縮，在頸縮發(fā)生部位，橫截面面積急劇縮小，繼續(xù)拉伸所需的力也迅速減小，拉伸曲線開(kāi)始下降，直至試樣斷裂。此時(shí)通過(guò)測(cè)量試樣斷裂后的標(biāo)距長(zhǎng)度Lu和斷口處最小直徑du，計(jì)算斷后最小截面積（Su），由計(jì)算公式ALuL0SSu100%Z0100%L0S0、即可得到試樣的斷后伸長(zhǎng)率A和斷面收縮率Z。

　　2 鑄鐵（典型的脆性材料）

　　脆性材料是指斷后伸長(zhǎng)率A＜5％的材料，其從開(kāi)始承受拉力直至試樣被拉斷，變形都很小。而且，大多數(shù)脆性材料在拉伸時(shí)的應(yīng)力－應(yīng)變曲線上都沒(méi)有明顯的直線段，幾乎沒(méi)有塑性變形，也不會(huì)出現(xiàn)屈服和頸縮等現(xiàn)象（如圖2－2b所示），只有斷裂時(shí)的應(yīng)力值——強(qiáng)度極限。

　　鑄鐵試樣在承受拉力、變形極小時(shí)，就達(dá)到最大力Fm而突然發(fā)生斷裂，其抗拉強(qiáng)度也遠(yuǎn)小于低碳鋼的抗拉強(qiáng)度。同樣，由公式Rm=Fm/S0即可得到其抗拉強(qiáng)度Rm，而由公式ALuL0 L0100%則可求得其斷后伸長(zhǎng)率A。

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果與截圖

中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告3