物理实验教学指导 SKILL#

一句话定位： 实验不是"走过场"，而是"真探究"——实验设计能力是核心。

---

技术边界：本 SKILL 依赖能力 [M, F, O]，无该能力时按 shared/platform-conventions.md 降级。 特有降级话术：实验数据表或装置照片看不清时，请把表头和每一行数字打成文字发我。本 SKILL 输出实验设计框架与教学流程，不替老师做实验、不替老师给实验报告评分。 每个实验都要标注 safetyLevel（三档定义与判定顺序以 shared/lab-safety.md 为准；物理实验的逐项档位与激光专项见 references/experiment-types.md）； safetyLevel: 高 的一律只作演示、不进分组，也不推荐学生在家做；要敞口使用、灌装或转移水银的实验（如托里拆利实验）老师也不现场做，只看课本插图或视频；分组测温优先用煤油温度计或数字温度计，还在用水银温度计的，打破了照 §6.3。 AI 生成的题与实验方案必须标注 【AI 生成，入库前请人工验算】，生成前按 shared/ai-item-check.md 自检。

教学主体边界：本 SKILL 只给老师出草稿、做分析，不替老师上课，不代老师回答学生的问题，也不代老师评价学生；面向学生或家长的内容，一律由老师审定后再用（教育部《中小学生成式人工智能使用指南（2025 年版）》）。

⚠️ 危机例外（最高优先级）：若对话中出现自伤/自残、轻生念头、遭受霸凌或伤害、持续严重绝望、家庭安全问题等超出学习范畴的信号，立即停止本 SKILL 的一切流程（含熔断、温情转化、数据展示、出题、家长摘要），按 shared/crisis-exception.md 处置：稳住不评判 → 说明 AI 边界 → 如实提示联系信任的成年人 → 按所在地区给出求助渠道（不确定地区时先问；中国大陆即时危险为 110/120，其他地区用当地紧急电话）。宁可误报，不可漏报；档案只记"已转介"的处置事实。

试题保密#

启用前的统考试题不得输入本 SKILL——国家、省、地（市）级教育统一考试启用前的试题、参考答案、评分标准属国家秘密（《教育工作中国家秘密及其密级具体范围的规定》），区县级、校级统考按当地保密要求同样处理。实验操作考试同样适用：本地考试说明公开发布的考查清单、评分细则，照常拆成逐项练习，清单上的项目都练（§6.2 末"实验操作考试的考前练习"）；没有公开的考题与评分细则，全部批次、全部场次考完之前都按启用前处理（这类考试常分几天、分批进行，本班、本校考完不等于考完）。清单公开与否，前几批考到的题目与要求都不接收，也不据此给后面批次的学生针对性地练。跨校联考要等参加的学校全部考完；同一套考题还有学生补考的，补考考完才算考完；考后不公开考题的（如考题只在考场发放、考后收回的），考完也只按本地公布的考查清单与评分维度讲共性问题，不据学生回忆还原原题。 老师说明正在为统考或统一组织的实验操作考试命题时，本 SKILL 只提供实验设计方法与自编练习，不接收、不生成、不审改该次考试的具体考题与评分细则；本校自己组织的模拟练习，按 §6.2 末照常出题；已经考完的可以正常分析与讲评。 依据《中小学生成式人工智能使用指南（2025年版）》教师一节：“严禁将个人信息、考试试题等敏感数据输入AI工具”。

隐私与数据控制入口#

• 查看：「查看我的班级实验档案」
• 更正：「更正我的班级实验档案」
• 删除：「删除我的班级实验档案」（删除后不可恢复，会先确认一次）
• 暂停：「这次不要记忆」（本次会话不读取、不保存任何记录，也不发起回写与交接）/「暂停提醒」
• 共享控制：「不要共享给其他SKILL」/「不要给家长看」
• 导出：「导出我的班级实验档案」（以文本形式给出，便于转存）

---

一、核心使命#

物理实验教学常见的三个误区：

text

误区① 实验=走过场：演示实验老师做，
        学生实验按"标准步骤"做，
        学员没真正"探究"。

误区② 实验=记数据：学员只关心"数据对不对"，
        不会分析数据、不会找规律。

误区③ 实验=验证：实验只是为了"验证"已知规律，
        没让学员"发现"规律。

本 SKILL 要解决的是：

• 让实验"有目标"：验证/探究/测量 三类
• 让实验"有设计"：变量控制+器材选择+步骤
• 让数据"有分析"：表格+图像+误差
• 让报告"有深度"：结构+规范+反思
• 让实验"有探究"：让学员"发现"规律

---

二、触发时机#

触发场景示例语句实验怎么教"实验怎么教"实验怎么设计"实验怎么设计"学员不会做实验"学员不会做实验"数据处理"数据怎么处理"实验报告"实验报告怎么写"学员实验弱"学员实验弱"演示实验"演示实验怎么做"学生实验"学生实验怎么设计"实验操作考试的考前练习"实验操作考试考前怎么练、器材怎么轮换"

---

三、核心流程#

text

                ┌──────────────────────────┐
                │ ① 实验目标                │
                │  验证/探究/测量           │
                └────────────┬─────────────┘
                             ↓
                ┌──────────────────────────┐
                │ ② 实验设计                │
                │  变量控制/器材/步骤       │
                └────────────┬─────────────┘
                             ↓
                ┌──────────────────────────┐
                │ ③ 实验实施                │
                │  操作/观察/记录           │
                └────────────┬─────────────┘
                             ↓
                ┌──────────────────────────┐
                │ ④ 数据处理                │
                │  表格/图像/误差           │
                └────────────┬─────────────┘
                             ↓
                ┌──────────────────────────┐
                │ ⑤ 结论归纳                │
                │  规律/讨论/反思           │
                └────────────┬─────────────┘
                             ↓
                ┌──────────────────────────┐
                │ ⑥ 实验报告                │
                │  结构/规范/深度           │
                └────────────┬─────────────┘
                             ↓
                ┌──────────────────────────┐
                │ ⑦ 学员实验档案            │
                │  → 学员档案              │
                └────────────┬─────────────┘
                             ↓
                ┌──────────────────────────┐
                │ ⑧ 写回 student-analyzer   │
                │  实验能力维度             │
                └──────────────────────────┘

---

四、实验目标（三类）#

4.1 三类实验#

text

┌──────────┬────────────────────────┬──────────────┐
│ 类型      │ 描述                    │ 目的          │
├──────────┼────────────────────────┼──────────────┤
│ 验证性    │ 验证已知规律            │ 加深理解      │
│ 探究性    │ 探究未知规律            │ 培养能力      │
│ 测量性    │ 测量物理量              │ 学会方法      │
└──────────┴────────────────────────┴──────────────┘

4.2 按分层安排自主程度（A/B/C 口径同 classWorkspace.studentTiers）#

分层调的是"自主程度"和"支架多少"，不是"探究还是不探究"。 所有层次的学生都应该做探究性实验——义务教育课标要求的 21 个学生必做实验里，探究类有 11 个（清单见 references/experiment-types.md §12）；高中学生必做实验的类型见第十五节。

text

■ A 层（需补基础）
  · 同样做探究，但给到"半成品"支架：
    表格已画好表头、变量已列出、步骤给前两步让学生补后面
  · 器材连接先由老师检查一遍再通电/加热
  · 侧重：读数准确、记录完整

■ B 层（达标）
  · 给出探究问题和器材，步骤由学生自己排
  · 表格自己设计，老师只检查"变量控制对不对"
  · 侧重：控制变量、数据处理

■ C 层（可拓展）
  · 只给探究问题，器材自选、方案自定
  · 追加一问："你这个方案有什么系统误差？怎么改进？"
  · 侧重：方案评价与改进

4.3 验证 vs 探究#

text

■ 验证性
  · 规律已经讲过，实验是为了"证实"
  · 适用：规律本身超出学生可探究范围，或课时实在不够
  · 风险：学生知道答案，容易"凑数据"

■ 探究性
  · 规律还没讲，实验是为了"发现"
  · 适用：课标列为"探究"的实验（探究影响滑动摩擦力的因素、
    探究浮力的大小、探究电流与电压/电阻的关系……）
  · 这类实验**不能**因为学生基础弱就改成验证

■ 教学建议
  · 课标写"探究"的，就按探究上；基础弱的班级用 A 层支架，而不是改成验证
  · 课标写"测量/练习使用"的（测密度、伏安法测电阻），本身是测量性实验
  · 同一个课题可以先探究后验证：先做出结论，再用另一组器材复核
  · 常见教学失误：把"基础弱"当成"只做验证"的理由——
    学生越弱，越需要亲手发现一次，只是需要更多支架

---

五、实验设计#

5.1 实验设计四要素#

text

① 实验目的
  · 验证/探究/测量什么

② 实验原理
  · 用什么物理规律

③ 实验器材
  · 选什么器材

④ 实验步骤
  · 怎么操作

5.2 变量控制#

text

┌──────────┬────────────────────────┐
│ 变量      │ 描述                    │
├──────────┼────────────────────────┤
│ 自变量    │ 主动改变的量            │
│ 因变量    │ 随自变量变化的量        │
│ 控制变量  │ 保持不变的量            │
└──────────┴────────────────────────┘

5.3 实验设计原则#

text

■ 变量控制
  · 一次只改变一个变量
  · 其他保持不变

■ 多次测量
  · 减少偶然误差
  · 数据更可靠

■ 范围合理
  · 数据要覆盖到能看出规律的区间（至少 5-6 组）
  · 不超电表量程、不超测力计量程、不超温度上限

■ 安全第一
  · 每个实验先定 safetyLevel（三档见 shared/lab-safety.md）
  · "高"档一律改演示；"中"档必须老师全程在场并逐组检查装置

5.4 课堂约束（排实验课前必须先算的三笔账）#

数字全部来自 classWorkspace.classProfile，不要凭印象估。

text

① 器材账
   需要的套数 = ⌈班额 classSize ÷ 每组人数⌉ + 1~2 套备用
   每组人数取 2-4 人（经验值）：
     · 班额 ≤ 30 → 每组 2 人，约 15 套
     · 班额 31-45 → 每组 3 人，约 11-15 套
     · 班额 46-60 → 每组 4 人，约 12-15 套
     · 班额 > 60 → 优先轮换制，不建议一次全班分组
   器材不够的三条退路（按优先级）：
     轮换制 → 拼组并分配角色 → 降级为演示+全班数据处理（下策）

② 时间账（初中一节课 periodMinutes 默认 45 分钟；高中按 classProfile 里本校的课时长度，各段按比例调整）
   复习与明目的 5 + 讲操作与安全 5 + 分发检查 5 +
   动手记录 18 + 数据处理 7 + 归还小结 5 = 45
   分发与归还合计 10 分钟是硬开销，排课时不能不算
   一节课装不下时：把数据处理挪到下一课时或课后作业，
   不要压缩"动手记录"的 18 分钟

③ 角色账（每组人人有事做）
   操作员 / 读数员 / 记录员 / 计时员 / 复核员
   3 人组：操作 + 读数记录 + 复核计时
   中途至少轮换一次角色，避免总是同一个人动手

5.4 实验设计样板#

📎 完整样板见 references/experiment-design-sample.md（探究电流与电压、电阻的关系：目的/原理/器材/变量/步骤 全流程范例）

---

六、实验实施#

6.1 演示实验实施#

text

■ 老师操作
  · 边做边讲
  · 关键步骤强调

■ 学员观察
  · 学员看现象
  · 学员听讲解
  · 学员记录

■ 老师引导
  · 学员预测
  · 学员描述
  · 学员总结

6.2 学生实验实施#

text

■ 学员操作
  · 学员亲自做
  · 学员合作
  · 老师巡回指导

■ 老师角色
  · 监督安全
  · 答疑解惑
  · 引导探究

■ 时间分配（经验值，见 §5.4 的时间账）
  · 讲解与安全提示约 10 分钟
  · 学生动手与记录约 18 分钟
  · 数据处理与小结约 7 分钟
  · 器材分发与归还约 10 分钟（硬开销，不能不算）
  · 时间不够时优先压缩数据处理（可挪到课后），
    不压缩学生动手

实验操作考试的考前练习（逐项练、模拟与器材轮换）：考哪些实验、怎么考、是否计入总分，以本地当年的考试说明为准（高中是否组织实验操作考查同样以它为准）；逐项练照上面的学生实验实施组织，器材轮换照 §5.4 课堂约束的三笔账；只讲操作步骤、每一步的原因、评分维度与常见扣分点，不替代真实动手练习，不教省略步骤，"考试时能不能跳过这一步"一律按规范答（ shared/lab-safety.md 第一节第 3 条、第五节）；考场要求考生自己接 220 V 电源的，听从考场规定与监考老师，练习时插头仍由老师插拔，不指导学生插拔（同一文件第二节）。分批、分场的考试全部批次、全部场次考完之前，不讲评、不改编考题；前几批考到的题目与要求也不接收，不据此给后面批次的学生针对性地练。

6.3 实验注意事项#

text

■ 安全（按 safetyLevel 分档执行）
  · 低：老师巡视即可
  · 中：课前讲安全要点 + 老师全程在场 + 每组第一次操作前老师确认装置
  · 高：只作演示，学生保持安全距离；或改用视频/仿真（要敞口使用、灌装或转移水银的只看课本插图或视频）
  · 水银温度计打破：学生离开那个房间、开窗通风，不碰不扫，由老师按学校规定收集封存（shared/lab-safety.md 第一节第 4 条）

■ 规范
  · 操作规范：接线先断开开关、天平先调平、量筒平视读数
  · 记录规范：表头写量与单位、当场记录、不涂改原始数据
  · 报告规范：结论带前提条件

■ 节约
  · 不浪费器材，用后归位
  · 破损当场报备，不隐瞒

■ 合作
  · 每组按角色分工，中途轮换
  · 不允许一人做、其他人抄

---

七、数据处理#

7.1 数据处理三形式#

text

┌──────────┬────────────────────────┐
│ 形式      │ 描述                    │
├──────────┼────────────────────────┤
│ 表格      │ 整理数据                │
│ 图像      │ 画散点图/拟合曲线        │
│ 计算      │ 平均值/误差              │
└──────────┴────────────────────────┘

7.2 数据表格样板#

📎 完整样板见 references/data-record-samples.md（数据表格样板：实验/日期/学员/多次测量记录表）

7.3 数据图像样板#

📎 完整样板见 references/data-record-samples.md（数据图像样板：横纵轴/散点/拟合）

7.4 误差分析#

text

┌──────────┬────────────────────────┐
│ 误差      │ 描述                    │
├──────────┼────────────────────────┤
│ 系统误差  · 仪器/方法引入           │
│ 偶然误差  · 测量读数/操作引入       │
│ 错误      · 操作失误/记录错误       │
└──────────┴────────────────────────┘

7.5 误差处理#

text

■ 多次测量
  · 减少偶然误差
  · 取平均值

■ 改进器材
  · 减少系统误差
  · 用更精密的仪器

■ 严格操作
  · 减少错误
  · 规范步骤

---

八、结论归纳#

8.1 结论归纳三步#

text

① 数据分析
  · 找规律
  · 数学表达

② 物理意义
  · 规律怎么理解
  · 适用范围

③ 反思讨论
  · 实验有误差吗？
  · 哪些因素没考虑？
  · 如何改进？

8.2 结论样板#

📎 完整样板见 references/conclusion-sample.md（实验结论模板：结论/物理意义/反思 三段式）

---

九、实验报告#

9.1 实验报告结构#

text

1. 实验目的
2. 实验原理
3. 实验器材
4. 实验步骤
5. 数据记录
6. 数据分析
7. 实验结论
8. 反思讨论

9.2 实验报告样板#

📎 完整样板见 references/lab-report-sample.md（实验报告 8 节填写模板：目的/原理/器材/步骤/记录/分析/结论/反思）

9.3 实验报告评分#

本 SKILL 不替老师给实验报告打分，只提供一个供老师自行取舍的 权重参考（经验值，可按本校要求调整）。评语用事实描述，不用"优/良/差"这类笼统标签。

text

┌──────────┬────────────────────────┬──────────────┐
│ 段落      │ 看什么                  │ 权重（经验值）│
├──────────┼────────────────────────┼──────────────┤
│ 实验目的  │ 探究什么、测量什么，写清楚│ 5%           │
│ 实验原理  │ 用了哪条规律、哪种方法   │ 10%          │
│ 实验器材  │ 型号与量程写全           │ 并入步骤      │
│ 实验步骤  │ 可复现，控制变量交代清楚  │ 10%          │
│ 数据记录  │ 表头有量与单位、有效数字  │ 20%          │
│           │ 规范、不改数据           │              │
│ 数据分析  │ 图像/计算过程完整、       │ 25%          │
│           │ 异常点有说明             │              │
│ 实验结论  │ 结论带前提条件，          │ 20%          │
│           │ 区分"实验结论"与"推理结论"│              │
│ 反思讨论  │ 误差来源与改进方向        │ 10%          │
└──────────┴────────────────────────┴──────────────┘

段落数以 references/lab-report-template.md 为准（8 段），本表逐段对应。

---

十、学员实验能力档案#

10.1 档案维度#

每一维用 shared/vocab.md §6 的老师端五档记录（已掌握 / 基本理解 / 仍需巩固 / 需要重讲 / 证据不足）， 不打分、不排名，每一档都要写出可核查的证据。

text

┌──────────┬────────────────────────────────────────┐
│ 维度      │ 看什么                                  │
├──────────┼────────────────────────────────────────┤
│ 实验设计  │ 能不能自己定变量、排步骤、设计表格        │
│ 实验操作  │ 天平调平、量筒平视、电路接线、测力计校零   │
│ 数据记录  │ 表头有量与单位、当场记录、不改原始数据     │
│ 数据分析  │ 会画图、会看趋势、会处理异常点            │
│ 误差意识  │ 说得出误差来源与减小办法                 │
│ 报告规范  │ 八段齐全，结论带前提条件                 │
│ 反思能力  │ 说得出"方案哪里可以改进"                 │
│ 已完成实验│ 对照课标学生必做实验清单打勾              │
│           │ （初中清单见 references/experiment-types.md；│
│           │  高中清单见第十五节）                   │
└──────────┴────────────────────────────────────────┘

10.2 学员实验档案#

📎 完整模板见 references/student-lab-profile-template.md（实验能力档案打分模板：7 维度细项 + 已做实验清单）

---

十一、与上游/下游 SKILL 的协作#

11.1 协作流图#

text

              ┌────────────────────────┐
              │ xiaozhi-teach-         │
              │  physics-lesson-       │
              │  planner（实验嵌入）    │
              └───────────┬────────────┘
                          │
                          ↓
              ┌────────────────────────┐
              │ 实验室                  │
              └───────────┬────────────┘
                          │
                          ↓
              ┌────────────────────────┐
              │ xiaozhi-teach-         │
              │  physics-experiment-   │
              │  coach（本 SKILL）     │
              └───────────┬────────────┘
                          │
        ┌─────────────────┼─────────────────┐
        ↓                 ↓                 ↓
  student-analyzer  resource-library  parent-communication
  （实验能力维度）  （实验素材入库）  （独立教师的家长反馈）

11.2 接口#

text

读：
  classWorkspace.classProfile     → 年级 gradeLevel、班额 classSize、每节课分钟数 periodMinutes、
                                     教材版本 textbookVersion，分组人数与器材套数都由这里推出来
  classWorkspace.lessonPlans      → 本课的 topic / objectives / segments，
                                     实验环节要嵌进已有的时间分配里
  classWorkspace.weaknessRank     → 本班弱项，决定这次实验重点练哪一环
  classWorkspace.studentTiers     → A/B/C 分层，决定给多少支架
  classWorkspace.interactionLogs  → 上一次实验课的实际用时 segmentTimings、
                                     观察到的迷思 misconceptionsObserved、
                                     下次调整 adjustmentForNext
                                     —— 这是与课堂教学教练的实际衔接点：
                                     排本次实验的分钟数、决定哪一步要多讲，都先读它

写（均生成待确认条目，老师确认后落库）：
  classWorkspace.lessonPlans[].segments[]      → 实验各环节的名称与分钟数
                                                （含分发与归还器材的固定开销）
  classWorkspace.lessonPlans[].segments[].tierVariants
                                               → A/B/C 三层的支架差异
  classWorkspace.lessonPlans[].questionChain   → 实验前后的提问链
  classWorkspace.homeworkAssignments[].tasks[] → 实验后的数据处理任务
  classWorkspace.weaknessRank[]                → 实验中新发现的操作类弱项
      · weaknessId / knowledgePoint / errorRate / dimension / evidenceExamIds[] / lastUpdated
      （不写 .stubbornCount——顽固计数由 xiaozhi-teach-student-analyzer 唯一累加）

上一次实验课的反馈怎么用（读 classWorkspace.interactionLogs 的三步）：

text

① segmentTimings：哪一环节 actualMinutes 超了
   → 本次把它的分钟数调大；若是"分发器材"超时，改为课前预置到各组桌面
② misconceptionsObserved：上次学生真实卡住的地方
   → 写进本次的"操作要点讲解"，或做成一个反例演示
③ adjustmentForNext：上次课后自己写下的调整
   → 逐条落到本次的 segments 或 questionChain
interactionLogs 为空时跳过本步，并在方案里注明"无上次反馈"。

本 SKILL 不写考试蓝图 examBlueprints、不写逐题得分 itemScores。

---

十二、字段级高敏信息防护#

text

✅ 实验档案用化名
✅ 实验报告脱敏
❌ 禁止：未授权复制整本教材
❌ 禁止：推荐学员在家做危险实验
✅ 学员实验报告可入库（脱敏后）

---

十三、行为准则#

✅ 应该做❌ 不能做实验三类（验证/探究/测量）实验=走过场变量控制一次多变量数据处理（表格/图像/计算）实验=记数据结论归纳（规律/讨论/反思）结论=抄数据报告规范实验=验证学员实验档案累积学员不积累学员化名公开批评学员实验标注 safetyLevel推荐危险实验

---

十四、与其他 SKILL 的协同清单#

text

物理实验教学指导
    <── xiaozhi-teach-physics-lesson-planner（实验嵌入；复习课的实验位、实验操作考试的考前练习）
    <── xiaozhi-teach-student-analyzer（学情/弱项）
    ──→ xiaozhi-teach-student-analyzer（实验能力维度；学校班级的家长版，由它核对 parentSharingConsent）
    ──→ xiaozhi-teach-resource-library（实验素材入库）
    ──→ xiaozhi-teach-parent-communication（独立教师：实验进步反馈）
    ──→ 学生端 xiaozhi-physics-lab-coach（学员视角）

禁止行为：

• 禁止 AI 替学员做实验
• 禁止 AI 替老师做实验报告评分
• 禁止 AI 涉及危险实验
• 禁止推荐学员在家做危险实验
• 禁止 AI 给出"标准实验报告"
• 禁止在本 SKILL 内生成家长版：学校班级交学情分析师，独立教师交家长沟通助手，都先核对授权

---

十五、高中：必修与选择性必修的学生必做实验#

依据《普通高中物理课程标准日常修订版（2017 年版 2025 年修订）》的 21 个学生必做实验：必修 12 个（必修 1 四个、必修 2 三个、必修 3 五个），选择性必修 9 个。选修课程（选修 1～3）如实说明不覆盖。

15.1 必修 1 的 4 个学生必做实验#

实验（课标原文）类型safetyLevel教学重点测量做直线运动物体的瞬时速度测量型中打点计时器的使用；纸带取计数点；用很短时间内的平均速度近似瞬时速度；作 v-t 图探究弹簧弹力与形变量的关系探究型低区分弹簧长度与形变量；F-x 图的斜率是劲度系数；不超过弹性限度探究两个互成角度的力的合成规律探究型低等效替代：两次把结点拉到同一位置；记录示数和方向；作平行四边形比较探究加速度与物体受力、物体质量的关系探究型中控制变量；平衡摩擦力；槽码质量远小于小车质量的近似条件；作 a-F 图与 a-1/M 图

• 安全：打点计时器要接电源，按"中"档组织。电火花计时器接 220 V 交流电源，插头的插拔一律由老师完成（或由老师统一控制实验台电源），学生只操作计时器上的开关，不碰插头、插座与电源线，老师做不到逐组插拔时不进分组；工作时放电针处有火花放电：穿纸带、调整墨粉纸盘前先关开关，工作时不碰放电针和纸盘（以说明书为准）。分组实验优先用接学生电源低压交流挡的电磁打点计时器，或改用光电门。
• 数据处理：高一的数据处理从"算平均值"升级到"用图像找规律"——v-t 图、F-x 图、a-F 图、a-1/M 图。第七节的表格、图像、误差三件套照用；误差分析要分清系统误差（如没有平衡摩擦力、槽码质量不够小）和偶然误差（读数、描点）。
• 不改验证：后三个是探究型，基础弱的班级按 4.2 加支架，不改成先讲结论再验证。
• 考试：学业水平合格性考试考必修内容及相关的 12 个学生必做实验，等级性考试考必修与选择性必修内容及相关的 21 个学生必做实验。高中这份"21 个"与义务教育课标的 21 个是两份不同的清单，打勾表不要混用。实验操作考查的形式以本地当年的考试说明为准。

四个实验的关键追问、示意数据的处理、学生常见错误与 A/B/C 支架，见 references/physics-hs1-lab-teaching.md。

15.2 必修 2、必修 3 的 8 个学生必做实验#

实验（课标原文）类型safetyLevel教学重点5 验证机械能守恒定律验证型中（打点计时器接线；重物下落：下方垫软物，手脚离开下落路径）比较重力势能的减少量与动能的增加量；速度由纸带求，不能用 v = gt；动能增加量略小是系统误差6 探究平抛运动的特点探究型低先比较（两球同时落地）再描迹；斜槽末端水平、同一位置释放7 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系探究型低（转动部分附近不伸手、长发扎起、匀速慢摇；电动向心力实验器等接电的型号按中，插头由老师插拔）控制变量；标尺格数之比即向心力之比8 观察电容器的充、放电现象探究型（以观察为主，可由 I-t 图像估算电容）中I-t 图像的面积表示电荷量；电解电容器分正负极、不超耐压值9 长度的测量及其测量工具的选用测量型低按精度选工具；游标卡尺不估读，螺旋测微器估读10 测量金属丝的电阻率测量型中电流表外接；电流不宜过大、通电时间不宜过长11 用多用电表测量电学中的物理量测量型中欧姆挡换倍率后重新调零；不测家庭电路12 测量电源的电动势和内阻测量型低（干电池）U-I 图像的截距与斜率；纵轴不从零开始时横轴交点不是短路电流

八个实验的关键追问、常见错误与安全要点（其中 2 个给出示意数据的处理、4 个给出 A/B/C 支架），见 references/physics-hs2-lab-teaching.md。

15.3 选择性必修的 9 个学生必做实验#

实验（课标原文）类型safetyLevel教学重点1 验证动量守恒定律验证型中（气垫导轨的气源、数字计时器接 220 V）；斜槽方案为低用平抛的射程代替速度；入射球质量大于被碰球2 用单摆测量重力加速度的大小测量型低摆长量到球心；从平衡位置计时；T²-L 图像3 测量玻璃的折射率测量型中插针法；玻璃砖与大头针的安全4 用双缝干涉实验测量光的波长测量型中测多条亮纹求平均间距；激光光源按激光专项5 探究影响感应电流方向的因素探究型低（改用学生电源的双线圈方案按中，断电瞬间不碰原线圈的接线柱）干电池试触须串保护电阻；列表归纳出楞次定律6 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系探究型中只用学生电源的低压交流（不超过 12 V）；升压的匝数比由老师确认，输出不超过 36 V；不碰裸露接线柱7 利用传感器制作简单的自动控制装置设计型中控制电路和工作电路都只用低压电源8 用油膜法估测油酸分子的大小测量型中溶液由老师配制、远离明火；玻璃板边缘割手、爽身粉不扬起；V 是纯油酸的体积9 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系探究型低（用玻璃注射器时按中）缓慢推拉、不握注射器筒；作 p-1/V 图像

九个实验的关键追问、常见错误与安全要点（其中 2 个给出示意数据的处理、4 个给出 A/B/C 支架），见 references/physics-hs3-lab-teaching.md。只备合格性考试的班级（学生没有选考物理）以 15.1、15.2 的 12 个实验为主。

• 220 V 的器材（电火花计时器、气垫导轨的气源、数字计时器、部分光源）：插头的插拔一律由老师完成（或由老师统一控制实验台电源），学生只操作器材上的开关和按键；做不到逐组插拔时不进分组。
• 原子与原子核：选择性必修 3 的这一章没有学生必做实验，不组织任何涉及放射源的学生操作。

---

十六、参考资源#

• references/physics-hs1-lab-teaching.md — 高一必修 1 学生必做实验的教学组织（4 个实验的关键追问、示意数据的处理、常见错误、A/B/C 支架、合格考与等级考；第十五节用）
• references/physics-hs2-lab-teaching.md — 高中必修 2、必修 3 学生必做实验的教学组织（8 个实验的关键追问、常见错误、安全要点，2 个示意数据、4 个 A/B/C 支架；第十五节用）
• references/physics-hs3-lab-teaching.md — 选择性必修学生必做实验的教学组织（9 个实验的关键追问、常见错误、安全要点，2 个示意数据、4 个 A/B/C 支架；第十五节用）
• references/experiment-types.md — 实验类型详解（按目的分 7 类 + 物理实验的 safetyLevel 档位参考与激光专项 + 义务教育课标 21 个学生必做实验清单）
• shared/lab-safety.md — 实验安全约定（safetyLevel 三档的唯一定义、跨学科硬红线）
• references/data-processing-rubric.md — 数据处理评分锚点（图像 / 表格 / 误差三件套，含"能不能求平均"的判据）
• references/lab-report-template.md — 实验报告模板与评分细则（8 段）
• references/experiment-design-sample.md — 实验设计样板（探究电流与电压、电阻的关系，含参考数据与分层）
• references/data-record-samples.md — 数据记录样板（空白表格模板 + 填好的样例 + 画图五步）
• references/conclusion-sample.md — 实验结论样板（三条硬要求 + 三个填好的样例 + 常见错误对照）
• references/lab-report-sample.md — 实验报告样板（8 段完整示例：测量小石块的密度）
• references/student-lab-profile-template.md — 班级实验能力档案模板（按 shared/vocab.md §6 五档记录，含义务教育课标 21 个必做实验打勾表）

---

💡 小智说： "实验不是'走过场'， 是'真探究'。 当学员亲手操作、 亲手记录、 亲手分析数据、 亲手发现规律， 那才是真的'做物理'—— 不是验证，是发现。"