一、實驗目的
（一）會用實驗研究物理現象與規律，包括：
1、正確選擇實驗方法與實驗器材。
2、學會控制實驗條件。
3、知道如何實驗、判斷結果的可靠程度。
（二）理解和掌握有關課程內容和重要的物理概念，以形成物理思想，培養解決物理問題的能力。
（三）通過實驗培養掌握基本物理量的測量方法，以培養實驗技能。
（四）培養嚴謹的實驗態度、科學的實驗方法及良好的實驗習慣。
二、基本要求
（一)實驗準備：
1、明確實驗目的、實驗原理。
2、了解儀器性能，熟悉操作步驟。
3、設計記錄表格，掌握注意事項。
（二）實驗中手腦並用，做到心到、眼到、手到：
1、仔細調整實驗裝置，正確使用實驗儀器。
2、保證滿足實驗條件，規範實驗操作。
3、認真觀察實驗現象，客觀記錄實驗數據。
（三）數據處理：
1、尊重實驗客觀事實，正確分析記錄數據。
2、合理做出實驗結論，獨立完成實驗報告。
三、主要思想方法
（一）控制變量法
在實驗中或實際問題中，常有多個因素在變化，造成規律不易表現出來，這時可以先控制一些物理量不變，依次研究某一個因素的影響和變化。如驗證牛頓運動定律實驗中，可分別控制質量或合外力中的一個參量不變，尋找加速度與另一個參量的關係，最後再進行統一。
（二）等效替代法
某些物理量不直觀或不易測量，可以用較直觀、較易測量而且又有等效效果的量代替，從而簡化問題。如在驗證動量守恆定律實驗中，發生碰撞的兩個小球的速度不易直接測量，可用水平位移代替水平速度研究。
（三）累積法
把某些難以用常規儀器直接準確測量的物理量用累積的方法，將小量變大量，不僅可以便於測量，而且還可以提高測量的準確程度，減小誤差。如測量均勻細金屬絲直徑時，可以採用密繞多匝的方法；分析打點計時器打出的紙帶時，可隔幾個點找出計數點分析等。
（四）留跡法
有些物理過程是瞬息即逝，需要將其記錄下來研究，如同攝像機一樣拍攝下來分析。如用打點計時器記錄物體位置；用頻閃照相機拍攝平拋的小球位置；用示波器觀察交流信號的波形等。
（五）外推法
有些物理量可以局部觀察或測量，作為它的極端情況，不易直觀觀測，如果把局部觀察測量得到的規律外推到極端，也可以達到實驗目的。例如在測定電源的電動勢和內電阻的實驗中，無法直接測量I=0(斷路)時的路端電壓(電動勢)和短路(U=0)時的電流強度，通過一系列U、I對應值點畫出直線並向兩方延伸，交U軸點為電動勢，交I軸點為短路電流。
（六）近似法
在複雜的物理現象和物體運動中，影響物理量的因素較多，有時為了突出主要矛盾，可以有意識的設計實驗條件、忽略次要因素的影響，用近似量當成真實量進行測量。
（七）放大法
對於物理實驗中微小量或小變化的觀察，可採用放大的方法。例如遊標卡尺、放大鏡、顯微鏡等儀器都是按放大原理製成的。
四、基本測量和讀數規則
（一）基本測量
1、長度的測量 ：儀器有刻度尺、遊標卡尺、螺旋測微器。
2、時間的測量 ：儀器主要是打點計時器和秒表。
3、質量的測量 ：儀器是天平。
4、電路的測量 ：電流、電阻、電壓等是直流電路中重要的物理量，也是考查機率很高的內容，要掌握這些表的連接、量程的選擇、讀數及構造原理。
（二）測量儀器的讀數規則
在直接測量中讀出的測量有效數字的最後一位要與讀數誤差所在的一位取齊，因而測量儀器讀數規則為：測量誤差出現在哪一位，讀數就應相應地讀到哪一位。在中學階段一般可根據測量儀器的最小分度來確定讀數誤差出現的位置。
對於常用的儀器可按下述方法讀數：
1、最小分度是"1"的儀器：測量誤差出現在下一位，下一位按十分之一估讀。如最小刻度是1mm的刻度尺，測量誤差出現在毫米的十分位上，估讀到十分之幾毫米。
2、最小分度是"2"或"5"的儀器：測量誤差出現在同一位上，同一位分別按二分之一或五分之一估讀。如學生用的電流表0.6A量程，最小分度為0.02A，誤差出現在安培的百分位，只讀到安培的百分位，估讀半小格，不足半小格的捨去，超過半小格的估讀，以安培為單位讀數時，百分位上的數字可能為0、1、2……9；學生用的電壓表為15V量程，最小分度為0.5V，測量誤差出現在伏特的十分位上，只估讀到伏特的十分位，估讀五分之幾小格，以伏特為單位讀數時，十分位上的數字可能為0、1、2……9。
3、下列儀器在最小分度間不進行估讀：遊標卡尺只要求讀數是遊標最小分度值的整數倍；體溫計讀數應是0.1℃的整數倍；機械秒表和指針式電子秒表在最小分度間不進行估讀；電阻箱的讀書等。
（三）有效數字
帶有一位不可靠數字的近似數據叫有效數據，有效數字的最後一位是測量者估讀出來的，因此這一位數字是不可靠的，也是誤差所在位。
計算中遵守有效數字規則：
1、不可靠數字與別的數相加減、相乘除，所得的結果也是不可靠的。
2、計算結果只能保留一位不可靠數字，但在計算過程中，可以保留兩位不可靠數字，最後再四捨五入。
3、物體的個數、實驗的次數是準確數，它們與近似數相乘除時，有效數字的位數應等於原來近似數的有效數字位數。
有效數字的位數是從左起第一位非零數字算起到最後一位數字(含零)的總位數，其最後一位即不可靠數字，是估讀得到的。
（四）實驗數據常用的處理方法
1、直接比較法
某些實驗，只需通過定性的確定物理量間的關係，或將實驗結果與標準值相比較，就可得出實驗結論的，則可應用直接比較法。如研究"驗證力的平行四邊形定則"實驗中，可直接比較實驗中測出的合力和根據實驗做出的平行四邊形的對角線，比較兩矢量的大小和方向，可確定是否達到了驗證平行四邊形定則的目的。
2、描跡法
描跡可形象直觀地直接反映實驗結果。如「描繪小電珠的伏安特性曲線」。應用描跡法時應注意：
（1)所描出的曲線或直線應是平滑的，不應有突然的轉折。
（2)個別點若偏離所描出的曲線太遠，可認為是某種偶然因素所致，一般可將這樣的點捨去。
（3)為能較為準確地描述所記錄的曲線，實驗所記錄的點的總數不能太少，且應在所描範圍內大致均勻分布。
3、平均法
取算術平均值是減小偶然誤差常用的數據處理方法，把待測物理量的若干次測量結果值相加後除以測量次數。平均法的基本原理是：在多次測量中，由偶然誤差引起的正、負偏差出現的機會相等。故將多次的測量值相加時，所有偏差的代數和為零。
在求平均值時應注意在什麼情況下求平均值，例如在研究打點計時器紙帶問題中，不能用求平均值法求加速度，而要用「逐差法」。
4、列表法
把被測物理量分類列表表示出來，有制表方便，形式緊湊，數據易於比較等優點。列表法還常常是圖表法的基礎。列表法應注意：
（1)項目應包括名稱及單位。
（2)實驗測得的數據應按測量結果，取恰當的有效數字填入。
（3)自變量應按逐漸增加或減小的順序排列。
5、圖表法
建立合理的坐標系，將實驗數據作為坐標點在坐標系中表示出來，尋找坐標點之間的規律。作圖處理數據的優點是直觀、明顯，由圖像的斜率、截距、包圍的面積等外推，可以研究物理量之間的規律。
作圖表時應注意：
（1)坐標軸代表的物理量要合理，這樣便於找出規律，一般多選用直線作圖線，因為直線明了直觀，而曲線的規律不易判定。常取x或 1/x 為自變量，以便使做出的函數圖像為直線，從而可直觀的得出變量間的函數關係。如在"測定電源的電動勢和內阻"的實驗中，以I為自變量作U-I圖像；當函數與自變量x成反比例時，常以 1/x 為自變量。
（2)坐標建立要規範，坐標軸上要標明物理量，對應單位，注意正確選取橫軸和縱軸的標度，橫坐標和縱坐標的比例以及坐標起點，使所做出的圖像大致布滿整個圖紙。
（3)選點要恰當，作圖要規範，直線至少取5點，曲線10～15點，且在曲線彎曲處取點密集一些；對直線作圖，應使直線通過儘可能多的點，不通過的點應均勻分布在直線兩側；對曲線作圖要平滑，不能做成折線，對於有些特異性的點可以分析取捨。
（4)根據圖像分析圖線的斜率、截距等物理意義，計算斜率時應選取直線上相距較遠的兩點，而不一定要選取原來的數據點，這樣便於取得更精確的平均值。
（五）實驗誤差及其處理
1、誤差 ：測量值與真實值之間的差異。誤差不是錯誤，在測量時誤差是不可避免的。
（1）真實值：是指被測物理量在規定的時間和空間內的客觀大小，即物理量的真實值。實驗中真實值是得不到的，通常用多次測量的算術平均值來代替真實值，且測量次數越多，平均值就越接近真實值。
（2）測量值：由測量儀器直接讀出的物理量的數值或將測量數據直接帶入公式計算出來的物理量的數值。
2、從誤差來源看，誤差可分為系統誤差和偶然誤差：
（1)系統誤差 ：主要是由於實驗原理不夠完善、實驗儀器精度不夠、實驗方法粗略而產生的。基本特點：實驗結果對真實值的偏差總是具有相同的傾向性，即總是偏小或偏大。
減小方法：改善實驗原理，提高實驗儀器的測量精度，設計更精巧的實驗方法。
（2)偶然誤差 ：是由於各種偶然因素對實驗者和實驗儀器的影響而產生的，如測量環境(或條件)的不穩定、實驗者的經驗不足。特點：總是有時偏大，有時偏小，且偏大和偏小的機會相等。
減小方法：多次實驗取平均值。
3、從數據分析看，誤差分為絕對誤差和相對誤差：
（1)絕對誤差 ：是測量值與真實值之差。在直接用儀器測量某一物理量時，提高測量儀器的精度是減小絕對誤差的重要方法。
（2)相對誤差 ：相對誤差等於絕對誤差與真實值之比，常用百分比表示，反映了實驗結果的精確程度。在難以減小絕對誤差時，增大真實值是減小相對誤差的簡易而有效的方法。
4、減小誤差的方法：
（1)校準測量儀器。如電流表、電壓表、歐姆表、天平等儀器，使用前應先進行調零校準。
（2)恰當選擇儀器的量程和精確度。
（3)完善實驗原理。
（4)進行多次重複實驗，求其平均值。
（5)以圖像法代替公式法處理實驗數據。
（6)改進實驗方法。