（四川师范大学物理与电子工程学院，，四川 成都 610101）
[关 键 词] 高中物理；实验教学；分析法
[中图分类号] G632 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2017）06-0065-01
《高中物理课程标准》对实验的要求提升到了前所未有的高度，把它提升到培养学生自主学习能力、科学探究意识和科学探究基本能力的形成和培养上，是学生核心素养的一个重要方面。课程总目标：发展学生好奇心和求知欲，发展科学探索兴趣。课程具体目标：认识实验在物理学中的地位和作用，掌握物理实验的一些基本技能，会使用基本的实验仪器，能独立完成一些物理实验；经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律；参加一些科学实践活动，尝试经过思考发表自己的见解，尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题。实验原理在实验的教学和高考中是十分重要的。
研究实验，首先要明确实验的目的、内容和要求，然后从分析实验原理入手。只有弄懂了实验原理，才能真正掌握实验的关键和操作要求，才能够合理地选择实验装置、器材和条件，才能够正确地处理数据、估计误差和得出结论，才能更好地进行实验设计、改进和自制教具。总之，实验原理的分析和研究，是研究高中物理实验过程最重要的一个环节，是其他方面研究的基础。
下面我以两个电学实验研究实例进行分析：
一、直导线切割磁感线产生感应电流实验
（一）实验目的：演示说明闭合电路的一部分做切割磁感线运动产生感应电流。
（二）实验要求：当直导线切割磁感线的时候，电流计的指针有明显的偏转，已清楚地表明感应电流的产生。
（三）实验原理：切割磁感线→产生感应电动势（ε=BLVsinθ）→产生感应电流（I=ε/R+r）→电流计指针偏转。
（四）实验的关键：从原理的分析可见，要使电流计指针偏转明显关键在于两个因数：（1）感应电流要大。（2）电流计要灵敏，可见度要大。感应电流又是由B、L、V、sinθ、R、r六个因数决定的。因此，要使实验达到满意的效果，关键在对以上六个因数的控制。用一个蹄型永磁铁，一只一般的演示电表，一根导线来演示直导线切割磁感线实验，常常是不能达到预期的效果的，甚至看不到演示电表有任何偏转，出现这样的演示实验结果主要是因为没有把握实验的关键，对器材选择不当造成的。
（五）根据实验原理和要求，对器材的要求：（1）增大L，可以用一个線圈的一部分。（2）增大B，用强磁性磁铁，或者将几块磁铁组合在一起（这样增大了磁场区域）（3）减小R和r。导线电阻、电表的电阻和接触电阻要尽可能的小。（4）显示仪器灵敏、可见度大。对于此，可选择的器材灵敏电流计或者加电流放大器的演示电表。
（六）对实验操作的要求：（1）较快的移动导线去切割磁感线。（2）导线、运动方向和磁感线的方向三者相互垂直。如果按照上述的原理分析得到的实验操作方法，就能够确保实验的成功。
所以笔者认为原理分析是物理实验中最重要的一环，因为实验基本原理分析是一回事，真正做实验又是一回事，还会有其他因数影响实验的效果和成败（如这里的电表电阻和接触电阻）只有综合应用分析原理来分析影响实验效果的因数，采取必要的措施，方能使实验成功。通过实验原理的分析和讲解，使学生树立科学的实验态度、实事求是的精神和应用原理进行分析的方法。
二、验证楞次定律系列实验
如图所示，在光滑平行导轨上平行放置两个导体ab、cd。当磁铁迅速插入它们组合的回路时，可见ab、cd将会靠拢。这个实验看起来很简单，但是不一定能成功。怎样才能确保实验成功呢？实验原理分析如上：
（一）实验的目的：验证楞次定律及其特殊的推论。
（二）实验的要求：明显地显示出条形磁铁迅速插入回路时，两个导体ab、cd相互靠拢。
（三）实验的原理：回路abcd磁通量增大→回路产生感应电流→两导体ab、cd在外磁场中受安培力→效果是反抗磁通量增大→两个导体ab、cd相互靠拢。
（四）实验关键：两导体ab、cd在磁铁磁场中受相互靠拢的安培力，大于ab、cd相互施加的排斥力。因此要使实验效果满意，关键在于磁铁的选择、回路面积的控制、最大静摩擦力的减少。
（五）对实验器材的要求：（1）增强外磁场：用强磁性磁铁，或将几块磁铁组合在一起。例如将两块磁铁并在一起。（2）减小最大静摩擦力：选择的导体ab、cd尽可能光滑。例如空心的、轻质的短铝杆。（3）回路面积控制适当：如将两平行导轨间距7cm水平平行放置，两空心轻质铝杆间距约为6cm垂直放置在导轨上。
（六）对实验操作的要求：迅速插入条形磁铁。
如果按上述要求选择器材和操作，能确保实验成功。从上面的实例分析可见，在一般情况下，从分析实验原理入手研究实验的基本方法是：首先，明确实验的目的、内容和要求。其次，认真研究实验原理，对定量或半定量实验，需要分析实验的误差原因以及影响程度。很多时候实验误差大或者实验效果不明显甚至看不到现象，都要从实验原理去分析，从影响因素中去找原因。再次，是确定实验的关键因素，实验关键因素十分重要，它决定实验的成败和效果。最后，对实验装置、器材和实验条件提出要求并进行选择，确定操作要点和注意事项。这都是实验成功的外在条件。
中学物理课堂的实验适用这样的方法，对于课外研究实验和科学研究以上方法也是基本方法，特别是对于刚接触的实验或者是进行初步的研究实验，该方法也是很有效的。
参考文献：
[1]孙永超.基于SEC模式的高中物理学业水平考试与课程标准的一致性分析[D].曲阜师范大学，2015.
[2]李诺.高中物理习题中模型构建的教学实验研究[D].陕西师范大学，2015.
