让探究成为物理实验的底色
作者：彭相荣
发表时间：2026-01-28
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物理是一门以实验为基础的科学，实验是打开物理世界奥秘的钥匙。近日，株洲市南方中学学子们化身小小科学家，围绕“光电效应”“带电粒子在磁场中的偏转”等经典探究课题，在动手操作与动脑思考中，近距离触摸物理规律，收获了满满的知识与乐趣。
同学们以小组为单位围站在实验台旁，神情专注而认真，不同实验区域的探究场景各具特色。在“光电效应”探究区，同学们仔细组装着光源、滤光片、光电管和微电流计，有条不紊地更换不同频率的单色光，调节光源与光电管的距离。“当用紫光照射时，电流计指针明显偏转，换成红光后指针却不动了！”一组同学兴奋地记录着实验现象，并不停讨论着“极限频率”“最大初动能”等关键概念。他们通过改变入射光频率和强度，反复测量光电流大小，验证着爱因斯坦光电效应方程的科学性，亲身感受着光的粒子性带来的奇妙现象。
同学们做的“带电粒子在磁场中的偏转”同样精彩。同学们熟练连接洛伦兹力演示仪的电路，调节加速电压和励磁电流，观察电子束在磁场中形成的圆弧轨迹。“增大磁场强度后，电子的偏转半径变小了！”大家一边用游标卡尺测量轨迹直径，一边根据公式计算电子的比荷，时不时为数据的吻合而欢呼。遇到轨迹模糊、数据波动的情况，小组成员便共同分析原因，有的检查线圈接线是否牢固，有的调整仪器水平度，有的重新校准测量工具，在一次次调试与验证中，逐步掌握了带电粒子偏转半径与磁感应强度、粒子速率之间的定量关系。
“原来课本上抽象的光电效应，亲手操作后才明白‘为什么只有特定频率的光才能打出光电子’，这种从现象到本质的探究过程，比单纯记公式深刻多了！”参与实验的同学兴奋地说道。在“带电粒子在磁场中的偏转”实验中，另一位同学也颇有感触：“刚开始不知道如何控制变量，导致数据混乱，后来在老师指导下明确了‘先固定加速电压，改变磁场强度’的思路，终于算出了接近标准值的电子比荷，这种攻克难题的成就感太棒了！”
实验过程中，同学们不再是被动接受知识，而是主动提出问题、设计方案、验证猜想。从思考“如何减小光电效应实验中的背景电流”，到讨论“带电粒子偏转实验中空气阻力对轨迹的影响”，每一个疑问都凝聚着探索的热情；从精准操作仪器、规范记录数据，到分析误差原因、修正实验方案，每一个环节都锻炼着科学探究的能力。
物理实验室的老师周慧穿梭在各个实验小组之间，耐心地为同学们答疑解惑。“探究性实验的魅力，就在于让学生从‘听物理’‘看物理’转变为‘做物理’‘悟物理’。”同学们表示，“光电效应和带电粒子在磁场中的偏转都是高中物理的核心探究内容，涉及量子物理和电磁场的关键知识。通过这样的实验活动，不仅能让学生深化对物理概念和规律的理解，更能培养他们的观察能力、动手实践能力和科学探究精神，为他们今后的物理学习乃至科学研究打下坚实的基础。”
实验结束后，同学们纷纷表示收获颇丰。“原来物理这么有趣，不再是书本上枯燥的公式和定理，而是可以亲手验证的奇妙规律。”大家拿着记录满满的实验报告，脸上洋溢着成就感与满足感。有的小组还主动延伸思考，提出了“如何通过光电效应实验测量普朗克常量”“不同带电粒子在同一磁场中偏转规律的差异”等新问题，展现出浓厚的探究热情。
此次高中物理探究性实验活动的开展，为同学们搭建了一个学以致用、实践创新的平台，让科学的种子在他们心中生根发芽。相信在未来的日子里，这群热爱科学的少年们，将带着这份探索精神，在物理世界乃至更广阔的科学领域中，继续乘风破浪，勇攀高峰！
