《物理教學(xué)考試大綱》中在“實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/span>”中要求會(huì)“運(yùn)用學(xué)過(guò)的實(shí)驗(yàn)方法”。以下對(duì)高中物理涉及的幾種重要實(shí)驗(yàn)方法加以論述：
一、直接比較法
高中物理的某些實(shí)驗(yàn)，只需定性地確定物理量間的關(guān)系，或?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，就可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的，這即是直接比較法。如在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中，可在觀察記錄的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)比較和推理，得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件和判定感應(yīng)電流的方向的方法。
二、等效替代法
等效替代法是科學(xué)研究中常用的一種思維方法。對(duì)一些復(fù)雜問(wèn)題采用等效方法，將其變換成理想的、簡(jiǎn)單的、已知規(guī)律的過(guò)程來(lái)處理，？墒箚(wèn)題的解決得以簡(jiǎn)化。因此，等效法也是物理實(shí)驗(yàn)中常用的方法。如在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，要求用一個(gè)彈簧秤單獨(dú)拉橡皮條時(shí)，要與用兩個(gè)彈簧秤互成角度同時(shí)拉橡皮條產(chǎn)生的效果相同——使結(jié)點(diǎn)到達(dá)同一位置O，即要在合力與分力等效的條件下，才能找出它們之間合成與分解時(shí)所遵守的關(guān)系——平行四邊形定則；在“碰撞中的動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)中，用小球的水平位移代替小球的水平速度；畫(huà)電場(chǎng)中等勢(shì)線分布時(shí)用電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)；驗(yàn)證牛頓第二定律時(shí)調(diào)節(jié)木板傾角，用重力的分力抵消摩擦力的影響，等效于小車不受阻力等等。
三、控制變量法
控制變量法即在多因素的實(shí)驗(yàn)中，可以先控制一些物理量不變，依次研究某一個(gè)因素的影響。如牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)中可以先保持質(zhì)量一定，研究加速度和力的關(guān)系；再保持力一定，研究加速度和質(zhì)量的關(guān)系。在研究歐姆定律的實(shí)驗(yàn)中，先控制電阻一定，研究電流與電壓的關(guān)系，再控制電壓一定，研究電流和電阻的關(guān)系。
四、累積法
把某些用常規(guī)儀器難以直接準(zhǔn)確測(cè)量的微小量累積將小量變大量測(cè)量，以提高測(cè)量的準(zhǔn)確度減小誤差。如在缺乏高精密度的測(cè)量?jī)x器的情況下測(cè)細(xì)金屬絲的直徑，常把細(xì)金屬絲繞在圓柱體上測(cè)若干匝的總長(zhǎng)度，然后除以匝數(shù)可求細(xì)金屬絲的直徑；測(cè)一張薄紙的厚度時(shí)，常先測(cè)量若干頁(yè)紙的總厚度，再除以被測(cè)頁(yè)數(shù)而求每頁(yè)紙的厚度；在“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，單擺周期的測(cè)定就是通過(guò)測(cè)單擺完成多次全振動(dòng)的總時(shí)間除以全振動(dòng)的次數(shù)，以減少個(gè)人反應(yīng)時(shí)間造成的誤差影響。
五、模擬法
有時(shí)受客觀條件的限制，不能對(duì)某些物理現(xiàn)象進(jìn)行直接實(shí)驗(yàn)和測(cè)量，于是就人為地創(chuàng)造一定的模擬條件，在這樣模擬的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。模擬法是一種間接實(shí)驗(yàn)的方法，它是通過(guò)與原型相似的模型，來(lái)說(shuō)明原型的規(guī)律性。模擬法在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的典型應(yīng)用是“電場(chǎng)中等勢(shì)線的描繪”這一實(shí)驗(yàn)。由于直接描繪靜電場(chǎng)的等勢(shì)線很困難，而恒定電流的電場(chǎng)與靜電場(chǎng)相似，所以用恒定電流的電場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)中等勢(shì)線的分布情況。
六、留跡法
留跡法即是利用某些特殊的手段，把一些瞬間即逝的現(xiàn)象（如位置、軌跡圖象等）記錄下來(lái)，以便對(duì)其進(jìn)行仔細(xì)的研究。如用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上的點(diǎn)跡記錄小車的位移與時(shí)間的關(guān)系；用頻閃照相機(jī)拍攝平拋運(yùn)動(dòng)中小球的位置、軌跡；用沙擺顯示振動(dòng)的圖象；在測(cè)定玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn)中，用大頭針的插孔顯示入射光線和出射光線的方位；在電場(chǎng)中等勢(shì)線的描繪的實(shí)驗(yàn)中，用探針通過(guò)復(fù)寫(xiě)紙?jiān)诎准埳狭粝碌暮圹E記錄等勢(shì)點(diǎn)的位置，都是留跡法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。
七、轉(zhuǎn)換法
將某些不易顯示、不易直接測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)化為易于顯示、易于直接測(cè)量的物理量的方法稱為轉(zhuǎn)換法（間接測(cè)量法）。轉(zhuǎn)換法是物理實(shí)驗(yàn)中常用的方法。例如，測(cè)力計(jì)是把力的大小轉(zhuǎn)化為彈簧的伸長(zhǎng)量；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是把流逝的時(shí)間轉(zhuǎn)換成振針的周期性振動(dòng)；電流表是利用電流在磁場(chǎng)中受力，把電流轉(zhuǎn)換成指針的偏轉(zhuǎn)角；還有一些物理量不能由儀器直接測(cè)量，這時(shí)可利用待測(cè)量和可直接測(cè)量的基本物理量之間的關(guān)系，將待測(cè)量物理量的測(cè)量轉(zhuǎn)換為基本物理量的測(cè)量。
八、外推法
有些物理量可以局部觀察或測(cè)量，但作為它的極端狀態(tài)是無(wú)法直接觀測(cè)的，但把這些局部觀察、測(cè)量得到的規(guī)律通過(guò)圖象或思維運(yùn)用外推到極端情況，即可以達(dá)到目的。例如在測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，無(wú)法直接測(cè)量斷路（I=0）時(shí)的路端電壓和短路（U=0）時(shí)的電流，通過(guò)一系列U、I值對(duì)應(yīng)點(diǎn)畫(huà)出直線并向兩方延伸，交U軸點(diǎn)為電動(dòng)勢(shì)，交I軸點(diǎn)為短路電流I短。
九、放大法
在現(xiàn)象、變化、待測(cè)物理量十分微小的情況下，往往采用放大法。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)和放大對(duì)象的不同，放大所使用的物理方法也各異。如游標(biāo)卡尺、放大鏡、顯微鏡、示波器等儀器都是按放大原理制成的。許多電表如電流表、電壓表是利用一根較長(zhǎng)的指針把通電后線圈的偏轉(zhuǎn)角顯示出來(lái)；又比如在《卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)》，其測(cè)定引力常量的思路最后轉(zhuǎn)移到光點(diǎn)的移動(dòng)，跟庫(kù)侖靜電力扭秤實(shí)驗(yàn)一樣，都是將微小形變放大的具體應(yīng)用。
十、理想化法
影響物理現(xiàn)象的因素往往復(fù)雜多變，實(shí)驗(yàn)中？刹捎煤雎阅承┐我蛩鼗蚣俣ㄒ恍├硐霔l件的辦法，以突出現(xiàn)象的本質(zhì)因素，便于深入研究，從而取得實(shí)際情況下合理的近似結(jié)果（通俗地說(shuō)就是抓大放。。例如在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，假定懸線不可伸長(zhǎng)，懸點(diǎn)的摩擦和小球在擺動(dòng)過(guò)程的空氣阻力不計(jì)；在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中把電壓表變成內(nèi)阻無(wú)窮大的理想電壓表，電流表變成內(nèi)阻等于0的理想電流表等等，實(shí)際都采用了理想化法。