要研究实验，首先要明确实验的目的、内容和要求，然后从分析研究实验原理入手。只有弄懂了实验原理，才能真正掌握实验的关键、操作的要点，才能合理地选择实验装置、器材和实验条件，才能正确地处理数据、估计误差、得出结论，才能正确地进行实验的设计、改进和自制教具等工作。总之，研究实验原理是研究中学物理实验这一过程中最重要、最基本的一环，是其他各方面研究的基础。
从分析实验原理入手研究实验的最基本的方法是：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及其影响程度；再次，确定实验关键；最后，对实验装置、器材和实验条件提出要求并进行选择，明确操作要点和注意事项。
如：导体切割磁场线产生感应电流实验。
原理：切割磁场线 产生感生电动势?=blvsin? 在闭合电路中产生感应电流
I??R?rA 电流计指针偏转。
关键：①感应电流要大；②电流计的灵敏度、可见度大。 对器材的要求：①增大B，用强磁铁。 ②增大L，可用一个线圈的一条直边。 ③减小R，导线电阻等要尽可能小。 ④减小rA，选内阻较小的电表。
⑤仪器的灵敏度、可见度大，可选用灵敏检流计、光电检流计，或用电流放大等手段。 对操作的要求：①较快移动直导线切割磁场线。 ⑥使直导线、运动方向和磁场线三者能互相垂直。
分析一个实验的原理，必须同时考虑其科学性和可行性。实验原理的科学性主要指：物
理原理是否正确、是否确切。实验原理的可行性主要指：从仪器制作、器材选择、实验条件和实验操作等方面来看能否成功；实验能否应用于实际教学过程，达到某一教学目的；对整个教学过程来讲，实验是否会引起逻辑混乱。
二、实验教学的实施
不论采用怎样的教学策略、怎样的教学方法和教学形式，实验教学的实施对于实验者来说应该便于其顺利地进行实验，并向实验观察者清楚、自然他讲解；对于实验观察者来说应
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该便于其观察、思维，只有这样才能使实验有效地沟通师生的心理，收到良好的教学效果。在实验教学实施过程中一般应该考虑的几个相关因素，实际操作时仍需将它们综合起来考虑。
1、配合讲解与层层深入
进行实验演示时，教师应该根据教学内容的需要和学生心理状况，给演示配以适当的讲解（启发、引导）或讨论，并在能使学生接受的条件下层层深入，引导学生对演示的现象进行观察和分析，认识现象的本质属性和现象之间的因果关系，从而逻辑地得出结论。
这里，演示与讲解的协调是十分重要的，要将学生的思维引入教师精心设计的轨道，光有教师实验表演是不够的。讲解无论是内容还是语言，对于学生来说都应该“顺其心”、“顺其手”，这样才能使学生容易接受，利于观察、思考。
要使实验和讲解层层深入，有时光靠一个实验不行，而必须有几个实验的相互配合。 2、直观简明与形象生动
实验教学对于学生来说应该力求形象生动。这样不仅能吸引学生观察，而且也便于学生进行直觉思维。
例如：静摩擦力及其方向的判定是教学中的一个难点。摩擦力的方向总是与物体间相对运动方向或相对运动趋势方向相反，但在有些情况下，相对运动的趋势不明显，学生很难正确判断出静摩擦力的方向。广东的郭章意老师利用毛刷巧妙地演示了静摩擦力的方向1。
取三只长毛刷和两块木块。请其中的两只长毛刷分别固定在木块A的上、下两表面，毛朝外；将另一只长毛刷固定在另一木块B的上面，毛也朝外，如图6所示，这样就制成了两个待研究的物体A、B。
图6
1．在平面板上放一张砂布（增大摩擦力），再把一面有毛刷的木块B放在砂布上，且使板刷的长毛与砂布接触。然后，用弹簧测力计沿水平方向拉此木块。可以看到，由于木块B与支撑面有相对运动趋势，板刷的长毛就发生了形变，由形变的情况即可判断静摩擦力的反向（如图7所示）。如果使拉力逐渐增大，在接触层没有滑动前，板刷毛的形变也逐渐加剧，由此可以说明，静摩擦力的大小随外力大小的变化而变化。
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郭章意，用毛刷显示静摩擦力方向，物理教学，1984.1。
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图7
2．把两面有毛的木块A放在支承板的砂布上，在它的上面再放木块B，使木块A、B之间通过刷毛接触。用一水平向右的力拉木块A，保持其与支承板之间不发生滑动。可以看到，仅有底层的毛向左弯曲（如图8所示），说明木块A受到支承面对它向左方向的静摩擦力，而木块A、B之间没有静摩擦力。
图8
3．如图9，用水平向右的拉力拉木块B，则木块A、B之间的接触层、木块A与支承面之间的接触层，都发生了形变，由这些形变情况即可判断各自所受静摩擦力的方向。
图9
还可以探究在倾角为?的粗糙斜面上的木块，当有一个沿斜面向上的力F拉着它时，木块所受静摩擦力的方向和大小。
图10
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3、通俗讲解与恰当比喻
往往有这样一种情况，就实验及其操作步骤来说没有什么不妥之处，但学生却不易理解，甚至产生错觉或疑惑，不能正确地思维，更不能得到自己确信的结论。因此，我们在进行实验时，应该设身处地地为学生着想，实验教学过程不能使学生产生错觉，不能使学生对实验现象和结果似信非信。应该针对学生在实验观察和思维上的种种难点，进行通俗的讲解和比喻，甚至可以辅以另一简单的实验或实例来加以说明，以确保实验教学的效果。
例如微小形变的演示。用一只椭圆截面的大墨水瓶，在瓶口的塞子中穿一根两端开口的玻璃管（内径1-2毫米），并在玻璃管的一侧固定一白色的背景屏，玻璃瓶内装满红色的液体，使红色液体的液面位于玻璃管的中断，如图11-a所示。
众所周知，用手压一塑料瓶，会使其形变，如果对玻璃杯或者钢棒之类的坚硬物体施加压力或拉力，它们是否会发生形变？
拿出椭圆截面的墨水瓶，用手指甲弹击瓶壳，使它发出清脆的响声，然后从椭圆截面的短轴方向向里挤压瓶子，如图11- a所示，可以看见细玻璃管内的液面明显上升的现象。学生也许会联想到的热胀冷缩，认为瓶内的液面升高是在手挤压瓶子时，使液体的温度升高进而导致液面升高，为了消除学生的顾虑，再从长轴方向向里挤压，如图11- b所示，玻璃管里的液面突然下降。通过对比操作演示，既可以否定学生的错误想法，也纠正了他们原有的坚硬的物体不会发生形变这一前概念。
可以把墨水瓶看成是一个截面为椭圆的柱体，当周长一定的情况下，椭圆越接近圆，其面积越大。因此，当沿短轴方向向里挤压瓶子时，瓶子的体积变小；而当沿长轴方向向里挤压瓶子时，瓶子的体积变大。还可以用日常生活中挤牙膏现象来说明这个问题。
四、适当设疑与激发兴趣。
我们要引导学生观察，启发学生思维，还应该利用中学生的好奇心，激发学生的兴趣，集中学生的注意力。对此，方法不少，而适当设疑是其中比较有效的一种。这里说的“疑”应该称得上是疑，不应该是为了设疑而做的简单凑合，不应该是教师一说出口学生就能回答出的问题。
可设疑的方面较多，如可以利用教材的难点设疑；利用学生容易弄错的问题设疑；利用学生错误的前概念设疑，等等。而通过实验来设疑的方法一般有以下几种：①出人意外的现象的分析；②似是而非的问题的回答；③貌似相同的问题的对比，等等。
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图11
如：用磁铁（最好是钕铁硼材料的强磁铁）做一秋千，把一铝板（或铜版）放在秋千的下面，如图12。
首先证明磁铁和铝板是不相互吸引的，调节摆线的长度，使磁铁与铝板间的距离大约在1cm左右。
1、电磁驱动。水平推动铝板，使铝板相对磁铁发生靠近或远离的相对运动，磁铁秋千也随之运动。铝板向右，磁铁也随之向右；铝板向左，磁铁也随之向左。
2、电磁阻尼。让磁铁秋千做单摆运动，它将在平衡位置附件持续运动一段时间后缓慢停下来。把铝板放在磁铁秋千的下方，运动的磁铁很快停下来。
3、共振。铝板与磁铁秋千相对运动时，铝板对磁铁秋千施加了一策动力，当铝板推动的频率与磁铁秋千的固有频率相同时，秋千摆动的幅度最大。
四、楞次定律的演示
如图13所示，将磁铁插入闭合铝环，环后退，抽出磁铁时，铝环跟随运动，说明环内感生电流所产生的磁场，总是反抗两者的相对运动。对不闭合的铝环，由于产生的感生电流较小，观察不到铝环的运动情况。如果在条形磁铁的一端加一块钕铁硼材料的强磁铁，重复上述实验，效果更明显，而不闭合的铝环也会运动，只是现象不如闭合铝环明显而已。
实验原理
还可以用强磁体从铝管（或铜管）中自由下落来演示。竖直地拿住铝管，分别将永磁圆柱体或铝圆柱体放在铝管的上口释放，使其自由下落。在铝管中会因磁体与铝管间有相对运动而感应出感应电流。感应电流会产生阻碍磁体下落的电磁阻力，磁体除受重力之外还要受到电磁阻力的作用，因此磁体下落一定高度所需要的时间就变长了。而用铝块代替磁体进行实验时，则不会产生电磁感应，没有电磁阻力，因此铝块下落同样高度的时间仅是自由落体时间，它较磁体下落所用时间要短得多。
磁体与导体有相对运动时，将在导体内产生涡电流，涡电流的作用将阻碍它们的相对运动，这就是涡电流阻力，即电磁阻力。在振动系统中，这就是电磁阻尼，如电磁秋千。永磁体在铝管中运动，铝管中的涡电流产生的磁场将抵抗磁场的变化，即阻碍磁体的运动。
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图12