初中物理实验方法与工具精选合集

初中的物理实验已经不少了，其中的力学实验是相对来说比较简单的实验，小编在这里整理了相关资料，希望能帮助到您。

初中物理实验方法与工具精选合集 1

基础性

9.(1)用电流表测电流

【实验目的】用电流表测电流

【实验器材】电源、电键、小灯泡、电流表、若干导线等

【实验步骤】

1.将电源、电键、小灯泡、电流表串联起来，连接过程中电键处于断开状态。

2.电流从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出。在未知电流大小时，电流表选择 0~3A 量程。

3.闭合电键，观察电流表的示数，确认是否需要改变电流表的量程，然后记下电流的示数。

【实验结论】如图所示，电流表的示数为 0.5 A。

(2)用电压表测电压

【实验目的】用电压表测电压

【实验器材】电源、电键、小灯泡、电压表、若干导线等

【实验步骤】

1.将电源、电键、小灯泡连接在电路中，连接过程中电键处于断开状态。

2.将电压表与小灯泡并联连接，在连接过程中，电压表的正接线柱靠近电源的正极，负接线柱靠近电源的负极，在未知电压大小时，电压表选择0~15V 量程。

3.闭合电键，观察电压表的示数，确认是否需要改变电压表的量程，然后记下电压的示数。

【实验结论】如图所示，电压表的示数为 2.5 V。

10. 用滑动变阻器改变电路中的电流

【实验目的】练习使用滑动变阻器改变电路中的电流强度。

【实验器材】滑动变阻器、小灯泡、电流表、开关、电池组、导线若干

【实验原理】通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻，从而改变电路中的电流强度。

测定性

11.用电流表、电压表测电阻(伏安法测电阻)

【实验目的】用电流表、电压表测电阻

【实验器材】电源、电键、电压表、电流表、待测电阻、滑动变阻器、若干导线等。

【实验原理】R=U/I

【实验步骤】

1.如图所示连接电路，电键处于断开状态，滑动变阻器连入电路中的电阻处于最大值。

2.移动滑片到三个不同位置，记下相应的电流表示数和电压表示数。

3.根据公式计算三次的电阻，最后通过求平均值得到待测电阻的阻值。

滑动变阻器在实验中作用：多次测量，求平均值，减小误差。

12. 测定小灯泡电功率

【实验目的】测定小灯泡的电功率

【实验器材】电源、小灯泡、电键、电压表、电流表、滑动变阻器、若干导线等。

【实验原理】P=UI

【实验步骤】

1.记下小灯泡的额定电压，额定电流。

2.如图所示连接电路，电键处于断开状态，滑动变阻器连入电路中的电阻处于最大值，电源电压要大于小灯泡的额定电压。

3.移动滑片，使得电压表的示数等于小灯泡的额定电压，观察小灯泡的发光情况，记下此时的电流表示数，根据公式计算出小灯泡的额定功率。

4.改变滑片的位置，使得电压表的示数分别大于或小于小灯泡的额定电压，记下相应的电流值并计算出相应的电功率，并观察记录小灯的发光情况。

滑动变阻器在电路中的作用是：分担一部分电压，从而改变小灯两端的电压和通过小灯的电流。

探究性

13.探究导体中电流与电压的关系

【实验目的】探究导体电流与电压的关系

【实验器材】若干节干电池、电键、电压表、电流表、两个不同导体、若干导线等。

【实验步骤】

1.如图所示连接电路，将导体甲连入 M、N两点，电键处于断开状态。

2.闭合电键，记下相应的电流表示数和电压表示数。

3.改变电池的节数，再记下两组不同电压下对应的电流值。

4.用乙导体换甲导体，重复上述实验。

5.本实验进行多次实验的目的是多次试验，得出普遍的物理规律。

【实验结论】

1.同一导体，电流与电压成正比。

2.同一导体，电压和电流的比值为定值。

3.不同导体，电压和电流的比值不同。

滑动变阻器在实验“探究电流与电阻的关系”中作用：控制电阻两端电压不变。

初中物理实验方法与工具精选合集 2

(1)立足课堂，夯实基础。课堂是学习物理基础知识和基本技能的主阵地，只有把握课堂，抓牢“双基”，学习必要的方法，才会有拓展、提高的可能。

(2)注重探究过程，学习研究方法。物理是一门实验科学，学习物理要注重科学探究的过程，对于每一个实验探究不仅要知道怎样做，而且要理解为什么要这样做，并能对探究过程和结果作出适当的评估;除了学习物理知识，还应学习相关的研究方法，如：转化法，控制变量法，对比法，理想实验推理法，归纳法、等效法、类比法、建立理想模型法等。(3)强化训练，提高知识的迁移应用能力。课外适当做一些补充练习是消化、巩固所学知识，拓展提高的一种较为有效的措施。在解题过程中注意培养、提高审题能力。

(4)优化学习方法，提高学习效率。如遇到学习的难点、疑点，由于初三阶段的学习较为紧张，不能花很多的时间去慢慢“磨”，应做好标记，跟同学讨论，最好求得老师的解答，理解过程，掌握方法。

(5)归纳概括、串前联后，形成综合能力。在平时的学习过程中，对所学的知识进行必要的归纳总结，并将新学的知识和前面的内容联系起来，注意它们的相同点与不同点，做到前后贯通。如学习功率的概念时可以对照已经学过的速度概念进行综合思考。

(6)规范解答，注意细节。“规范”在考试中主要体现在简答题、作图题、计算题中。历年中考中，因解答不规范而失分的情况屡见不鲜。

具体来说，要学习的物理概念和物理现象主要有功、功率、机械效率、机械能、内能、热量、电路、电流、电压、电阻、电功、电功率、电流的磁效应、电磁感应、磁场对电流的作用等;要学习的物理规律主要有杠杆原理、功的原理，串、并联电路的特点、欧姆定律、焦耳定律、能量守恒定律等;要学习的物理模型主要有杠杆、滑轮等;要了解的物质主要有磁场、电磁波、能源等;要学会使用的仪器仪表主要有电流表、电压表、滑动变阻器等。其中学习要求较高的主要有：理解功率的概念，理解机械效率，理解欧姆定律，理解电功，理解电功率，这些既是学习的重点，也是学习的难点。以上所列举的知识点也是中考的考点所在。

初中物理实验方法与工具精选合集 3

一、刻度尺

用途：测量物体的长度。

使用前做到“三看”：看零刻度线是否磨损;看清量程、看清分度值。

刻度尺的使用时要做到“六会”：

会选：根据被测物体的长度选择合适的刻度尺;

会放：应使刻度尺的零刻度线或某条(整数)刻度线与被测物体的一条边对齐，把刻度尺的一边尽可能与被测物体重叠或平行，不能歪斜;

会看：读数时，视线应与刻度垂直;

会读：除读出最小刻度以上各位数字外，还应估读到分度值下一位;

会记：记录的测量数据，包括准确值、估读值和单位(没有单位的数值是毫无意义的)。

会算：多次测量求平均值可减小误差，最终结果要和记录数据保持一致。

二、机械停表

用途：测量时间。

构造：如图A是启动、停止按钮;B是回零按钮;C是分钟刻度：读取整分钟数(包括半分钟);D是秒钟刻度(读取秒数)

使用方法：使用停表前首先要上好发条，按压启动按钮，表启动，再次按下该按钮，秒表指针停止转动，按压回零按钮，分针与秒针都归零。

读数方法：首先读出小刻度盘中的整分钟数(包括半分钟)，然后读出大刻度盘的秒刻度数，将两个读数统一单位后先后相加即得最后读数。

三、温度计

用途：测量温度。

在使用温度计之前,应首先观察它的量程是否符合实际要求，否则需更换一支量程合适的温度计;其次要认清它的最小刻度值，以便于读数。

用温度计测液体温度的正确方法是：(l)温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中,不要碰到容器底或容器壁。

(2)温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍候一会儿，待温度计的示数稳定后再读数。

(3)读数时玻璃泡要继续留在被测液体中，视线与温度计中液体的上表面相平。

四、托盘天平

用途：测量物体质量。

托盘天平的构造：(1)底座 (2)标尺 (3)平衡螺母(4)横梁(5)托盘 (6)横梁刀口(7)指针 (8)分度盘 (9)游码。

另外，天平还有配套的砝码盒。

使用方法及注意事项

(1)天平要放置在水平的桌面上。游码要归零。

(2)调节平衡螺母，使指针对准分度盘中央刻度线。

(3)左托盘放称量物，右托盘放砝码。砝码要用镊子夹取，添加时从估计称量物的最大值加起，逐步减小。加减砝码并移动标尺上的游码，直至衡量平衡。物体的质量 =砝码+游码。

(4)称量干燥的固体药品粉末时，应在两个托盘上各放一张相同质量的纸，然后把药品放在纸上称量。

(5)液体、潮湿的物品或具有腐蚀性的化学药品必须放在玻璃器皿里称量。

五、量筒

用途：测量液体的体积，间接测量固体的体积。

量筒的使用：使用前要看清量程和分度值;测量体积时，要把量筒放在水平的桌面上，读数时视线要与量筒刻度垂直。若是凹液面，应以凹液面的最低处为准;若是凸液面，应以凸液面的最高处为准。

六、弹簧测力计

用途：测量力的大小。

原理：在弹性限度内，弹簧的伸长跟受到的拉力成正比。

使用方法

(1)使用前要看清量程和分度值;

(2)使用时首先要“校零”，即使指针对准“零刻度线”;

(3)应使弹簧的伸长方向与拉力的方向在同一条直线上;

(4)读数时视线要垂直刻度板。

七、电流表

用途：测量电路中电流的大小。

使用前做到“两看清”—看清量程和分度值。实验室常用的电流表,它由两个量程(3A和0.6A),量程为“3A”时，刻度盘上的每个大格表示lA，每小格表示0.lA;量程为“0.6A”时，刻度盘上的每个大格表示0.2A，每个小格表示0.02A。

使用电流表时应注意：

(1)电流必须从电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出，否则，表针将反偏;

(2)被测电流值不能超过电流表的量程，实验室用的电流表有两个量程，分别是0-0.6A和 0-3A;

(3)电流表串联在电路中使用;

(4)绝对不能直接把电流表接在电源上。

八、电压表

用途：测量电路两端电压的大小。

使用前做到“两看清”—看清量程和分度值。实验室常用的电压表有“15V”和“3V”两个量程。量程为“15V”时,刻度盘上的每个大格表示5V，每个小格表示0.5V(即最小分度值是0.5V);量程为“3V”时,刻度盘上的每个大格表示lV，每个小格表示0.lV(即最小分度值是0.1V)。

使用电压表时应注意：

(1)电压表要与被测电路并联;

(2)要使电压表正接线柱靠近电源正极，负接线柱靠近电源负极;

(3)被测电压值不能超过电压表量程，实验室用的电流表有两个量程，分别是0-3V和 0-15V

初中物理实验方法与工具精选合集 4

实验十四：验证凸透镜成像规律

【实验器材】光具座、凸透镜、光屏、蜡烛和火柴等。

【实验步骤】

1.记录凸透镜的焦距。

2.在光具座上从左往右依次放置蜡烛，凸透镜，光屏，并调节凸透镜和光屏的高度，使凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心大致在同一高度。(使像成在光屏中央)

3.固定凸透镜的位置，使烛焰位于凸透镜的 2f 以外(u>2f)，移动光屏找像，在移动的过程中，眼睛要注意观察光屏上的成像情况，直到光屏上出现一个最清晰的像为止。此时像的情况是一个倒立、缩小的实像。测量并记录此时的物距和像距，再把像距、物距与凸透镜的 f、2f 相比较(f

4.使烛焰位于凸透镜 f、2f 之间(f2f)。

5.使烛焰位于凸透镜 f 以内(u

【实验结论】

1.表格.

2.凸透镜成实像时：

物距越大，像距越小，像越小， u﹥v 成缩小的像

物距越小，像距越大，像越大， u﹤v 成放大的像

实验十五：探究平面成像的特点

【实验器材】

玻璃板、白纸、两支等大的蜡烛、火柴以及刻度尺

【实验步骤】

1.在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖直放一块玻璃作为平面镜。

2.在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A，在玻璃板后放一支等大、未点燃的蜡烛B。

3.移动玻璃后的蜡烛B，直到从玻璃板前各个位置看去，玻璃板后的蜡烛B看上去好像点燃一样，这个现象表明了像和物体的大小相等。在纸上记下这个位置，这样做的目的是确定虚像的位置。

4.测量出两支蜡烛到玻璃板的距离，发现：距离相等。

5.观察蜡烛A和蜡烛B的连线，发现：连线垂直于玻璃板。

6.若要判定所成的像的虚实，应该在像的位置放一块光屏，通过玻璃板观察上面是否成像来进行判断。

【注意】

用玻璃板代替平面镜：为了方便确定虚像的位置。

用两支等大的蜡烛：为了方便比较像与物体的大小。

进行多次试验的目的：多次实验得出普遍规律。

【实验结论】

1.平面镜所成的像是虚像

2.像和物体到平面镜的距离相等

3.像和物体的大小相等

4.像和物体的连线跟镜面垂直

初中物理实验方法与工具精选合集 5

1、托马斯·杨的双缝演示应用于电子干涉实验

在20世纪初的一段时间中，人们逐渐发现了微观客体(光子、电子、质子、中子等)既有波动性，又有粒子性，即所谓的“波粒二象性”。“波动”和“粒子”都是经典物理学中从宏观世界里获得的概念，与我们的直观经验较为相符。然而，微观客体的行为与人们的日常经验毕竟相差很远。如何按照现代量子物理学的观点去准确认识、理解微观世界本身的规律，电子双缝干涉实验为一典型实例。

杨氏的双缝干涉实验是经典的波动光学实验，玻尔和爱因斯坦试图以电子束代替光束来做双缝干涉实验，以此来讨论量子物理学中的基本原理。可是，由于技术的原因，当时它只是一个思想实验。直到1961年，约恩·孙制作出长为50mm、宽为0.3mm、缝间距为1mm的双缝，并把一束电子加速到50keV，然后让它们通过双缝。当电子撞击荧光屏时显示了可见的图样，并可用照相机记录图样结果。电子双缝干涉实验的图样与光的双缝干涉实验结果的类似性给人们留下了深刻的印象，这是电子具有波动性的一个实证。更有甚者，实验中即使电子是一个个地发射，仍有相同的干涉图样。但是，当我们试图决定电子究竟是通过哪个缝的，不论用何手段，图样都立即消失，这实际告诉我们，在观察粒子波动性的过程中，任何试图研究粒子的努力都将破坏波动的特性，我们无法同时观察两个方面。要设计出一种仪器，它既能判断电子通过哪个缝，又不干扰图样的出现是绝对做不到的。这是微观世界的规律，并非实验手段的不足。

2、伽利略的自由落体实验

伽利略(1564—1642)是近代自然科学的奠基者，是科学史上第一位现代意义上的科学家。他首先为自然科学创立了两个研究法则：观察实验和量化方法，创立了实验和数学相结合、真实实验和理想实验相结合的方法，从而创造了和以往不同的近代科学研究方法，使近代物理学从此走上了以实验精确观测为基础的道路。爱因斯坦高度评价道：“伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一”。

16世纪以前，希腊最著名的思想家和哲学家亚里斯多德是第一个研究物理现象的科学巨人，他的《物理学》一书是世界上最早的物理学专著。但是亚里斯多德在研究物理学时并不依靠实验，而是从原始的直接经验出发，用哲学思辨代替科学实验。亚里斯多德认为每一个物体都有回到自然位置的特性，物体回到自然位置的运动就是自然运动。这种运动取决于物体的本性，不需要外部的作用。自由落体是典型的自然运动，物体越重，回到自然位置的倾向越大，因而在自由落体运动中，物体越重，下落越快;物体越轻，下落越慢。

伽利略当时在比萨大学任职，他大胆地向亚里斯多德的观点挑战。伽利略设想了一个理想实验：让一重物体和一轻物体束缚在一起同时下落。按照亚里斯多德的观点，这一理想实验将会得到两个结论。首先，由于这一联结，重物受到轻物的牵连与阻碍，下落速度将会减慢，下落时间将会延长;其次，也由于这一联结，联结体的重量之和大于原重物体;因而下落时间会更短。显然这是两个截然相反的结论。

伽利略利用理想实验和科学推理，巧妙地揭示了亚里斯多德运动理论的内在矛盾，打开了亚里斯多德运动理论的缺口，导致了物理学的真正诞生。

人们传说伽利略从比萨斜塔上同时扔下一轻一重的物体，让大家看到两个物体同时落地，从而向世人展示了他尊重科学，不畏权威的可贵精神。

3、罗伯特·密立根的油滴试验

很早以前，科学家就在研究电。人们知道这种无形的物质可以从天上的闪电中得到，也可以通过摩擦头发得到。1897年，英国物理学家托马斯已经得知如何获取负电荷电流。1909年美国科学家罗伯特·密立根(1868—1953)开始测量电流的电荷。

他用一个香水瓶的喷头向一个透明的小盒子里喷油滴。小盒子的顶部和底部分别放有一个通正电的电极和一个通负电的电极。当小油滴通过空气时，就带了一些静电，它们下落的速度可以通过改变电极的电压来控制。当去掉电场时，测量油滴在重力作用下的速度可以得出油滴半径;加上电场后，可测出油滴在重力和电场力共同作用下的速度，并由此测出油滴得到或失去电荷后的速度变化。这样，他可以一次连续几个小时测量油滴的速度变化，即使工作因故被打断，被电场平衡住的油滴经过一个多小时也不会跑多远。

经过反复试验，密立根得出结论：电荷的值是某个固定的常量，最小单位就是单个电子的带电量。他认为电子本身既不是一个假想的也不是不确定的，而是一个“我们这一代人第一次看到的事实”。他在诺贝尔奖获奖演讲中强调了他的工作的两条基本结论，即“电子电荷总是元电荷的确定的整数倍而不是分数倍”和“这一实验的观察者几乎可以认为是看到了电子”。

“科学是用理论和实验这两只脚前进的”，密立根在他的获奖演说中讲道，“有时这只脚先迈出一步，有时是另一只脚先迈出一步，但是前进要靠两只脚：先建立理论然后做实验，或者是先在实验中得出了新的关系，然后再迈出理论这只脚并推动实验前进，如此不断交替进行”。他用非常形象的比喻说明了理论和实验在科学发展中的作用。作为一名实验物理学家，他不但重视实验，也极为重视理论的指导作用。

4、牛顿的棱镜分解太阳光

对光学问题的研究是牛顿(1642—1727)工作的重要部分之一，亦是他最后未完成的课题。牛顿1665年毕业于剑桥大学的三一学院，当时大家都认为白光是一种纯的没有其他颜色的光;而有色光是一种不知何故发生变化的光(亚里斯多德的理论)。1665—1667年间，年轻的牛顿独自做了一系列实验来研究各种光现象。他把一块三棱镜放在阳光下，透过三棱镜，光在墙上被分解为不同颜色，后来我们将其称作光谱。在他的手里首次使三棱镜变成了光谱仪，真正揭示了颜色起源的本质。1672年2月，牛顿怀着揭露大自然奥秘的兴奋和喜悦，在第一篇正式的科学论文《白光的结构》中，阐述了他的颜色起源学说，“颜色不像一般所认为的那样是从自然物体的折射或反射中所导出的光的性能，而是一种原始的、天生的性质”。“通常的白光确实是每一种不同颜色的光线的混合，光谱的伸长是由于玻璃对这些不同的光线折射本领不同”。

牛顿《光学》著作于1704年问世，其中第一节专门描述了关于颜色起源的棱镜分光实验和讨论，肯定了白光由七种颜色组成。他还给这七种颜色进行了命名，直到现在，全世界的人都在使用牛顿命名的颜色。牛顿指出，“光带被染成这样的彩条：紫色、蓝色、青色、绿色、黄色、橙色、红色，还有所有的中间颜色，连续变化，顺序连接”。正是这些红、橙、黄、绿、青、蓝、紫基础色不同的色谱才形成了表面上颜色单一的白色光，如果你深入地看看，会发现白光是非常美丽的。

这一实验后人可以不断地重复进行，并得到与牛顿相同的实验结果。自此以后七种颜色的理论就被人们普遍接受了。通过这一实验，牛顿为光的色散理论奠定了基础，并使人们对颜色的解释摆脱了主观视觉印象，从而走上了与客观量度相联系的科学轨道。同时，这一实验开创了光谱学研究，不久，光谱分析就成为光学和物质结构研究的主要手段。

5、托马斯·杨的光干涉试验

牛顿在其《光学》的论著中认为光是由微粒组成的，而不是一种波。因此在其后的近百年间，人们对光学的认识几乎停滞不前，没有取得什么实质性的进展。1800年英国物理学家托马斯·杨(1773—1829)向这个观点提出了挑战，光学研究也获得了飞跃性的发展。

杨在“关于声和光的实验与研究提纲”的论文中指出，光的微粒说存在着两个缺点：一是既然发射出光微粒的力量是多种多样的，那么，为什么又认为所有发光体发出的光都具有同样的速度?二是透明物体表面产生部分反射时，为什么同一类光线有的被反射，有的却透过去了呢?杨认为，如果把光看成类似于声音那样的波动，上述两个缺点就会避免。

为了证明光是波动的，杨在论文中把“干涉”一词引入光学领域，提出光的“干涉原理”，即“同一光源的部分光线当从不同的渠道，恰好由同一个方向或者大致相同的方向进人眼睛时，光程差是固定长度的整数倍时最亮，相干涉的两个部分处于均衡状态时最暗，这个长度因颜色而异”。杨氏对此进行了实验，他在百叶窗上开了一个小洞，然后用厚纸片盖住，再在纸片上戳一个很小的洞。让光线透过，并用一面镜子反射透过的光线。然后他用一个厚约1/30英寸的纸片把这束光从中间分成两束，结果看到了相交的光线和阴影。这说明两束光线可以像波一样相互干涉。这就是著名的“杨氏干涉实验”。

杨氏实验是物理学史上一个非常著名的实验，杨氏以一种非常巧妙的方法获得了两束相干光，观察到了干涉条纹。他第一次以明确的形式提出了光波叠加的原理，并以光的波动性解释了干涉现象。随着光学的发展，人们至今仍能从中提取出很多重要概念和新的认识。无论是经典光学还是近代光学，杨氏实验的意义都是十分重大的。爱因斯坦(1879—1955)指出：光的波动说的成功，在牛顿物理学体系上打开了第一道缺口，揭开了现今所谓的场物理学的第一章。这个试验也为一个世纪后量子学说的创立起到了至关重要的作用。

6、卡文迪许扭矩实验

牛顿的万有引力理论指出：两个物体之间的吸引力与它们质量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比。但是万有引力到底多大?

18世纪末，英国科学家亨利·卡文迪什(1731—1810)决定要找到一个计算方法。他把两头带有金属球的6英尺长的木棒用金属线悬吊起来。再用两个350磅重的皮球分别放在两个悬挂着的金属球足够近的地方，以吸引金属球转动，从而使金属线扭动，然后用自制的仪器测量出微小的转动。

测量结果惊人的准确，他测出了万有引力的引力常数G。牛顿万有引力常数G的精确测量不仅对物理学有重要意义，同时也对天体力学、天文观测学，以及地球物理学具有重要的实际意义。人们在卡文迪什实验的基础上可以准确地计算地球的密度和质量。

7、埃拉托色尼测量地球圆周

埃拉托色尼(约公元前276一约前194)公元前276年生于北非城市塞里尼(今利比亚的沙哈特)。他兴趣广泛，博学多才，是古代仅次于亚里斯多德的百科全书式的学者。只是因为他的著作全部失传，今天才对他不太了解。

埃拉托色尼的科学工作极为广泛，最为著名的成就是测定地球的大小，其方法完全是几何学的。假定地球是一个球体，那么同一个时间在地球上不同的地方，太阳线与地平面的夹角是不一样的。只要测出这个夹角的差以及两地之间的距离，地球周长就可以计算出来。他听说在埃及的塞恩即今天的阿斯旺，夏至这天中午的阳光悬在头顶，物体没有影子，光线可以直射到井底，表明这时的太阳正好垂直塞恩的地面，埃拉托色尼意识到这可以帮助他测量地球的圆周。他测出了塞恩到亚历山大城的距离，又测出夏至正中午时亚历山大城垂直杆的杆长和影长，发现太阳光线有稍稍偏离，与垂直方向大约成7°角。剩下的就是几何问题了。假设地球是球状，那么它的圆周应是360°。如果两座城市成7°角(7/360的圆周)，就是当时5000个希腊运动场的距离，因此地球圆周应该是25万个希腊运动场，约合4万千米。今天我们知道埃拉托色尼的测量误差仅仅在5%以内，即与实际只差100多千米。

8、伽利略的加速度试验

伽利略利用理想实验和科学推理巧妙地否定了亚里斯多德的自由落体运动理论。那么正确的自由落体运动规律应是怎样的呢?由于当时测量条件的限制，伽利略无法用直接测量运动速度的方法来寻找自由落体的运动规律。因此他设想用斜面来“冲淡”重力，“放慢”运动，而且把速度的测量转化为对路程和时间的测量，并把自由落体运动看成为倾角为90°的斜面运动的特例。在这一思想的指导下，他做了一个6米多长，3米多宽的光滑直木板槽，再把这个木板槽倾斜固定，让铜球从木槽顶端沿斜面滚下，然后测量铜球每次滚下的时间和距离的关系，并研究它们之间的数学关系。亚里斯多德曾预言滚动球的速度是均匀不变的：铜球滚动两倍的时间就走出两倍的路程。伽利略却证明铜球滚动的路程和时间的平方成比例：两倍的时间里，铜球滚动4倍的距离。他把实验过程和结果详细记载在1638年发表的著名的科学著作《关于两门新科学的对话》中。

伽利略在实验的基础上，经过数学的计算和推理，得出假设;然后再用实验加以检验，由此得出正确的自由落体运动规律。这种研究方法后来成了近代自然科学研究的基本程序和方法。

伽利略的斜面加速度实验还是把真实实验和理想实验相结合的典范。伽利略在斜面实验中发现，只要把摩擦减小到可以忽略的程度，小球从一斜面滚下之后，可以滚上另一斜面，而与斜面的倾角无关。也就是说，无论第二个斜面伸展多远，小球总能达到和出发点相同的高度。如果第二斜面水平放置，而且无限延长，则小球会一直运动下去。这实际上是我们现在所说的惯性运动。因此，力不再是亚里斯多德所说的维持运动的原因，而是改变运动状态(加速或减速)的原因。

把真实实验和理想实验相结合，把经验和理性(包括数学论证)相结合的方法，是伽利略对近代科学的重大贡献。实验不是也不可能是自然观象的完全再现，而是在人类理性指导下的对自然现象的一种简化和纯化，因而实验必须有理性的参与和指导。伽利略既重视实验，又重视理性思维，强调科学是用理性思维把自然过程加以纯化、简化，从而找出其数学关系。因此，是伽利略开创了近代自然科学中经验和理性相结合的传统。这一结合不仅对物理学，而且对整个近代自然科学都产生了深远的影响。正如爱因斯坦所说：“人的思维创造出一直在改变的宇宙图景，伽利略对科学的贡献就在于毁灭直觉的观点而用新的观点来代替它。这就是伽利略的发现的重要意义”。

9、卢瑟福散射与原子的有核模型

卢瑟福(1871—1937)在1898年发现了a射线。1911年卢瑟福在曼彻斯特大学做放射能实验时，原子在人们的印象中就好像是“葡萄干布丁”，即大量正电荷聚集的糊状物质，中间包含着电子微粒，但是他和他的助手发现向金箔发射带正电的a射线微粒时有少量被弹回，这使他们非常吃惊。通过计算证明，只有假设正电球集中了原子的绝大部分质量，并且它的直径比原子直径小得多时，才能正确解释这个不可想象的实验结果。为此卢瑟福提出了原子的有核模型：原子并不是一团糊状物质，大部分物质集中在一个中心的小核上，称之为核子，电子在它周围环绕。

这是一个开创新时代的实验，是一个导致原子物理和原子核物理肇始的具有里程碑性质的重要实验。同时他推演出一套可供实验验证的卢瑟福散射理论。以散射为手段研究物质结构的方法，对近代物理有相当重要的影响。一旦我们在散射实验中观察到卢瑟福散射的特征，即所谓“卢瑟福影子”，则可预料到在研究的对象中可能存在着“点”状的亚结构。此外，卢瑟福散射也为材料分析提供了一种有力的手段。根据被靶物质大角散射回来的粒子能谱，可以研究物质材料表面的性质(如有无杂质及杂质的种类和分布等)，按此原理制成的“卢瑟福质谱仪”已得到广泛应用。

10、米歇尔·傅科钟摆试验

1851年，法国著名物理学家傅科(1819—1868)为验证地球自转，当众做了一个实验，用一根长达67m的钢丝吊着一个重28kg的摆锤《摆锤直径0.30m)，摆锤的头上带有钢笔，可观测记录它的摆动轨迹。傅科的演示说明地球是在围绕地轴旋转。在巴黎的纬度上，钟摆的轨迹是顺时针方向，30小时一周期;在南半球，钟摆应是逆时针转动;而在赤道上将不会转动;在南极，转动周期是24小时。

这一实验装置被后人称为傅科摆，也是人类第一次用来验证地球自转的实验装置。该装置可以显示由于地球自转而产生科里奥利力的作用效应，也就是傅科摆振动平面绕铅垂线发生偏转的现象，即傅科效应。实际上这等同于观察者观察到地球在摆下的自转。