浅谈实验在检验习题答案中的作用
所谓实验验证法，就是用实验的方法检验物理问题的答案。值得说明的是，这里说的验证答案，决不是简单的校对过程，而是一个创造过程。由于它充分发挥了物理实验的优势，因而在习题教学中有着广泛的应用。下面就我们的教学实践，谈几点看法，以求抛砖引玉。
一、应用物理实验释难解疑，帮助学生理解答案
学生对某些似是而非的问题常常搞不清楚，甚至在教师告诉了结论或答案后，可能受类似生活经验所混淆而引起疑虑，造成“不见得”，“未必如此”的疑问。对于这类问题的答案，用实验检验不仅能帮助学生解决疑难，还可以提高他们的学习兴趣。
例如：不少学生受生活常识的干扰，认为“摩擦力就是阻力”。受此影响，在分析汽车受力情况时，对牵引力的施力物体回答不清。即使教师告诉了答案：牵引力实质上就是主动轮所受到的向前的静摩擦力，它的施力物体应该是地面。一部分学生还是半信半疑，“汽车前进的动力应该是发动机！没有发动机，汽车怎么能前进呢？”。面对这些疑问，我们做了以下实验。
把玩具小汽车上足发条，然后用线把它吊起来并离开桌面。虽然小汽车的后轮也转动，但小汽车的位置并没有改变。
实验过程中启发学生，这个现象说明了什么？（牵引力的施力物体不是汽车）再把上足发条的小汽车放在水平桌面上，发现小汽车将向前运动，这一现象又说明了什么？（牵引力是产生在主动轮上的摩擦力）
实验现象使学生已经有了感性认识，再引导学生分析，使他们的认识升华。
分析：由于汽车发动机转轴的转动，迫使主动轮对地面有向后运动的趋势，如图（1）所示。地面对主动轮产生一个向前的静摩擦力（F摩）。此时对主动轮来说，阻碍它相对于地面的运动趋势，是一个阻力。但对于整个汽车来说，这个摩擦力就是汽车前进的动力，即牵引力。至于汽车前进中所受到的阻力，就是指车轮滚动时所受到的滚动摩擦力，当然也是车、地之间的相互作用力，但不同于前面所述的静摩擦力。
此例表明，通过实验来释疑，不仅使学生对摩擦力的概念有了较深的认识，而且纠正了“只要是摩擦力，就一定是阻力”的错误认识。类似的情况还有划船时，使船前进的动力是桨而不是人或机械的力等。
二、应用实验论证答案是否符合实际
对于习题中错误的答案，教师单从理论上分析后纠正，往往有相当一部分学生弄不懂，想不通。而通过实验论证答案，则是解决这些问题的钥匙。
例如：如图（2）所示，当圆筒A中的水在一个标准大气压下沸腾一段时间后，圆筒B中水的温度如何？继续加热，B中的水会沸腾吗？为什么？
这道题也有以填空题或选择题形式出现的，在很多供中学生复习的资料上及中考题中被选用了。它之所以受到重视，是因为解答此题目需要同时用到传导、汽化、沸点等知识，具有较强的综合性，而且这些知识也正是初中热学知识的重点和难点，应该说是一道好题。然而某些复习资料，包括一些专供中学生阅读的刊物上给出的答案与分析却是这样的：B中的水温度为100℃，继续加热B中的水也不会沸腾。因为当A中的水沸腾时，温度将保持在100℃；B中的水与A中的水达到热平衡时，温度为100℃；这样B内、外的水由于温度相同而停止热传递，B中的水尽管达到沸点，但不能继续吸热，因此不会沸腾。
显然，除了“B中的水不会沸腾”这个结论是对的，其它的论述都是不恰当的，给出的答案是由于想当然的缘故造成的，如果不纠正就会以讹传讹。然而教师在纠正这一片面看法时，尖子生常常“引经据典”，找来了“标准答案”。这是一个很棘手的问题，若强迫学生相信老师的，学生的积极性和老师的威性都会受到影响。面对这种情况，不妨引导学生进行实验（实验过程略），最后由学生自己得出结果：虽然A中的水沸腾了很长时间，但B中的水温总是低于A中的水温，甚至低于沸点4℃以上，当然B中的水就不具备沸腾的条件了。这样经过实验观察、思考，教师再稍加点拨，学生利用热学知识解释这一现象也就言之有理了。同时，也培养了学生实事求是的科学态度。
三、应用实验验证答案，以探索求解过程
初中学生对物理习题往往只满足于求得答案，却忽视了对所得答案的检查。“拼凑得数，心满意足”这是初中生的通病。习题教学中，教师应该有意识地引导学生对某些习题的答案，尤其是受多个条件制约的习题答案，根据题目要求或某些物理条件的限制给予验证。从而发现解法的不合理而否定原错误的解法，得出正确的答案。实验法就是检验习题答案的有效手段之一。
如图（3）所示，一弯曲的杠杆，AO=BC，AO垂直于OB，OB垂直于BC，O处用一根细线吊起，现在A处挂一重物G，若在B处施加一个最小的使杠杆平衡在原位置的力，则这个力应该是图中的：（1）F1；（2）F2；（3）F3；（4）无法判断。
这是一个受多个条件约束的习题，学生解题时，会由杠杆平衡条件，当作用在杠杆上的阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，所需动力就越小。为了使动力臂最长，施加动力的作用点应在杠杆距支点最远处，动力的方向应垂直于支点与动力作用点的连线。据此动力F必须作用在离支点最远处的C点，动力的方向垂直于OC 的连线，即选（3）。理由是很充分的，思路也没错，但答案却不合理。因为如果沿F3的方向施力，杠杆已经不能在原位置平衡，而是向左移动，细线将与竖直方向成一角度θ，如图（4）所示。
这一结果，教师是很难用语言把应选F2的合理性说出来的，但如用实验验证法则即直观又有“千言万语说不清，实验一做就分明”的效果。现用实验验证法说理如下：
取一段8号铁丝做成如图所示杠杆，在A点挂上重物，在C点用一弹簧秤分别沿F1、F2、F3的方向用力。实验表明：当沿F1（F3）方向施力时，杠杆显然要移动，说明已不符合题目要求，应舍去。经过了这样几个“回合”后，学生对施加动力最小应满足条件的理解也就更深刻更透彻了。
上面一些例子表明，用实验验证法检查问题的答案，不仅可以使学生了解实验在物理教学中的重要地位，同时也是巩固和深化所学的理论，发展逻辑思维和综合思考能力，培养学生认真严密的科学态度的重要途经。
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