物理演示实验“七忌”
演示实验之目的是帮助学生直观、形象地理解物理现象的变化规律，形成物理概念。演示实验除了要求重点突出，能见度大，操作熟练，效果明显，确保一次成功外，还要注意培养学生观察力，让学生善于在事物和现象中注意到各种极不显着而又非常重要的属性和特性。
通过教师的指点，使学生在观察实验中建立起准确的第一印象。要达到这个目的，应做到以下“七忌”。
“一忌”随心所欲，操作不合规范
演示实验是学生实验的样子，老师的操作态度及操作方法，对学生的影响是很大的。有些教师思想上重视不够或缺乏系统的操作训练，实验操作随随便便，因此不合规范的现象目前还存在。
常见的如使用万用表欧姆档测电阻，需要换挡时，忘了重新调整零点；测量时，手碰表笔的金属杆。在测量电压、电流换挡时，不收回表笔；在使用教学电源时，电压由高到低调。另外，在连接电路时，导线横一根竖一根，把电路接通了事，杂乱无章。还有操作忙乱无序，讲台上零乱混杂等。凡此种种，对培养学生严肃认真的操作态度及科学的实验方法都是不利的。
“二忌”准备不充分、实验效果差
有的教师不太重视演示实验，事先不作充分准备。如对仪器缺乏检查，没有进行试做，随便应付过去，因此上课时不是仪器装置有问题，就是仪器规格不符要求。由于课前准备不足，上课时演示现象出不来，或者极不明显。于是教师手忙脚乱，满头大汗，语言缺乏伦次；学生则垂头丧气，索然无味，实验走了过场。如静电实验在演示前的准备工作，它包括绝缘体的干燥处理及表面的清洁，因静电实验中带电体的特点是电势高、电量小，所以必须使它与地面严密地绝缘起来。对于绝缘体的干燥处理、温度不要超过50℃，并要有良好的通风。应当知道，演示实验常是学生对相关物理知识的第一次感知，留在学生大脑中的印象是很深的，这就是通常所说的“先入为主”。如果演示实验没有取得预期的效果，甚至出现反常的现象，学生就会产生各式各样的疑问：怎么实验与课本上的结果不一样？是老师没做好，还是课本上有错误？等等。以后要给学生解释清楚，就要花很大的气力了。
“三忌”只管自己做实验，忘了照顾学生
演示实验不同于一般科学实验的最大特点是做给学生看的，而不是为了其他。因此老师不能仅专心于实验操作而忽视学生的情绪及观察效果。这里常常出现两种情况：一是老师不给学生的观察提供便利。如有的教师为了便于操作，将整个实验装置朝着自己，学生只能看到背面或侧面；有的教师操作时常常站在学生与装置之间，挡住了学生的视线；有的教师不习惯于使用简便的仪器增强学生的观察效果。形成“老师忙实验，学生看不见，概念没掌握，知识夹生饭”的现象。二是对学生的观察不进行具体的指导，听其自然，看到多少算多少。因此，学生对演示实验往往缺乏明确的观察目的；有些学生观察得仔细些深入些，有的则肤浅片面。有不少学生由于不得要领及缺少及时的点拨，看到的就是一幅杂乱纷纭的图象，这种演示实验就是做得“很好”，但学生得到的收获却不多。
“四忌”实验不作分析，做毕草草了事
有些老师实验之后，一边收拾讲台上的仪器，一边让几个同学复述看过的实验现象，然后“言归正传”，又“照本宣讲”。这是一种传统的教学方法。这种方法也要求学生观察物理实验，但它的目的仅在于帮助理解书本上的知识，因此总是让学生记忆实验事实，让学生跟着老师的问题转。事实上，在目睹了生动、鲜明的演示实验之后，学生的思维活动是非常活跃的，他们会想：为什么是这种结果而不是别的？为什么要这样操作而不是那样做？为什么。如果这时教师因势利导，充分利用实验所激发的学生求知欲，大胆引导学生讨论实验现象及结果，让学生从生动活泼的讨论中得出自己的结论，这对于培养独立分析，解决问题的能力是很有意义的。相反，演示实验之后教师急于交代书上的结论，对演示实验缺乏必要的分析与讨论，就必然会压抑学生的思维激情，常此以往，将给学生的智力发展带来不利的影响。
“五忌”以讲代做，黑板上讲“实验”
当前有些学校仪器缺乏，同时怕准备实验化时间太多及其它种种原因，于是来了个干脆不做，进行以讲代做，在黑板上讲“实验”。这就使具体、生动的物理现象变成了空洞、枯燥无味的东西，只能使学生本来就不高的学习兴趣荡然无存。
“六忌”实验之前不作说明
物理演示实验是科学实验，不是“耍把戏变魔术”，把学生蒙在鼓里。所以，在演示之前，应向学生介绍仪器，说明观察研究的对象和重点，并提出问题让学生思考，让学生掌握一些必需的知识。例如，演示查理定律的实验，由于演示仪器较复杂，大管套小管，又是空气，又是水银，学生不知看什么好。此时应向学生指明研究的对象是烧杯中封入的定质量的气体，观察的重点是保持气体的体积不变而温度变化时，压强如何变化。为了扩大演示效果，教师还应该在黑板上画出草图，说明怎样使气体体积不变，怎样读出压强的数值。只有对这些说明、图示、解释学生都理解了，实验才能取得最佳效果。否则只能是“言者谆谆，听者藐藐”。
“七忌”可见度低、清晰度差
做演示实验是要让全班同学都能看清楚，这就要求实验直观、明显，实验现象鲜明、清晰、准确。可有的教师不注意这些问题，做热学实验不用大型明视温度计，而用只能一两人看的常用温度计；演示毛细现象时，不用染色的水而用普通水；演示电流的磁场方向时，磁针太小；实验所需观察的部分与背景反差太小。
中学物理实验的有效数字分析
有效数字不仅表述了测量值的大小，而且还反映了获得测量值所使用的测量工具、仪器等的准确度以及测量者测量技术的高低，这些正是有效数字“有效”的涵义。对有效数字的进一步分析和推敲可了解实验中存在的问题，以致启发我们对实验提出改进的意见和方法。因此正确地获得有效数字、合理地运用和计算有效数字是实验工作中很重要的一环。如果做了许多实验，化了较大的气力企图加强对物理现象的观察和物理量的测量，但是没有将得到的数据进行正确的处理和取舍，结果实验没能够帮助我们形成正确的概念，达不到增强分析问题的能力和加深对物理规律的理解的目的。
实验中经常会碰到这样的情况：当实验数据与理论计算结果一致时非常高兴，而对误差较大的数据则随便舍去，不进一步抓住它加以分析和研究；实验用具和配置混乱；讨论实验中误差产生的原因时，不分主次，反正每次测量都有误差，仪器件件都不准确，更没有了解各物理量之间的联系和做好各物理实验的关键所在；认为仪器设备简陋，条件差，花时多不如多做些习题，没有把实验中的许多现象提炼出来加以分析和计算，成为许多紧密联系的好教材、好思考题及计算题。以上诸现象说明了平时我们对实验中的数据处理比较疏忽，没有掌握物理实验中的规律，思想方法比较紊乱。如果从有效数字的“有效”性开始，掌握些数据处理的方法，以在实验中指导我们的工作，那么确实可以提高实验的效率和效益，帮助我们形成正确的物理概念，增强分析问题的能力，加深对物理规律的理解。
华东师范大学杨介信老师讲述了有关误差的几个概念：
误差与偏差
误差是描述测量值与真实值之间的差异量，用δ表示。如果待测量用x表示，x0为待测量的真实值，则待测量的误差写成δx。它们之间的关系为δx=x-x0δx＞0表明测量值比真实值大；δx＜0，则相反。所以误差的正负有它的意义，误差的值表示偏离真实值的大。
偏差是描述测量值与平均值之间的差异量，用Δ表示。如果x为待测量的平均值，待测量的偏差写成Δx，它们之间的关系为：
Δx=x-x而平均值通常指的是算术平均值或者计权平均值，分别表示式为：
x=ni=1xi/n，式中为待测量重复测量的次数。
和x=mi=1pix1/mi=1pi式中m为测量方法的种数。
有关误差与偏差的详细讨论将在下讲详细介绍。如果待测量仅测一次，显然x=x，Δx=0；如果待测量测量n次，依次将它们写出来，可以列成表格形式表示(表1)表1i123…nxix1x2x3…xnΔxix1-xx2-xx3-x…xn-xx=ni=1xi/n称x1，x2，x3，…，xn为测量列。x1-x，x2-x，x3-x，…，xn-x，为待测量的各偏差值。不难算得ni=1Δxi=0(即把偏差值加起来算得)，因此为了描述待测量偏离平均值的大小不能按照求算术平均值的方法计算，量简单的方法就是求偏差绝对值的算术平均值，即Δx=ni=1｜xi-x｜n=ni=1｜Δxi｜n(称为平均绝对偏差)来描述待测量偏离的程度。所以偏差只谈其大小而不涉及偏离的方式。
例如用单摆法测得重力加速度平均值g=9794厘米/秒2。又用自由落体法测量了10次，得到各次的重力加速度如表2所示的数值，试求自由落体法测量重力加速度的平均值、平均值绝对偏差和误差，表中g1的单位为厘米/秒2。
由平均值计算公式可知：
g=10i=1gi10=(978+980+976+977+979+978+976+978+979+977)/10=9778。为了计算平均绝对偏差，取g=978厘米/秒2(道理见下文)。Δg=10i=1｜Δgi｜10=(0+2+2+1+1+0+2+0+1+1)/10=1因此用自由落体法测量到的重力加速度，在大多数情况下，测量到的g与平均值相差1厘米/秒2，写成表示式为g=978±1(厘米/秒2)如果写成g=9778±1(厘米/秒2)，显然是不恰当的，因为g的个位数已经证明是上下波动的或者称为是“欠准的”，所以小数点后的数“8”便不确定，但在大多数情况下超过该位数的一半，可以进位，最后取成“978”。
如果计算｜Δgi｜时，g取9778同样也是不恰当的，因为Δg1=｜g1-g｜=｜978-9778｜=02这里取g1=978，其实是已假定了g1=9780为前提的，而其中“0”不是实验得到的，是人为加上去的，这显然是不妥当的，因为由测量列中各gi的值波动情况可知，gi的个位数上下变动范围为3厘米/秒2，因此小数点后的数字可以从0至9十个数字中，任意选取，机会均等，不能非取0来计算它的绝对偏差。
由于单摆法测得的g=9794厘米/秒2，多一位“4”数，因此它比978厘米/秒2来得准确，所以可取g0=9794厘米/秒2，若假定以g0当做准确值与978比较来计算误差时，g0可写成978，因而δg=g-g0=978-979=-1(厘米/秒2)上式告诉我们，自由落体法得到的重力加速度比准确值小，约1厘米/秒2。至于产生的原因应该进一步结合具体实验的条件和情况加以分析和查明。
这里要强调指出的是，真实值是得不到的，只能将更准确和可靠些的数作为真实数(例如上面的g0)，以此来评估测量值与真实值之间偏离的程度。此外，实验结果的数据取位应按一定的规则记录和表示，不能随意取舍。
精密度
精密度是描述测量值与平均值或者测量时的估计值与仪器的指示值相接近程度的一种评价量。测量的精密度高，是指测量数据比较集中，偏差Δ值的平均值较小，但是误差δ值或者误差的平均值木块长度的读数δ=ni=1δi/n的大小不明确。只有仪器的指示值是正确的条件下，δ值才比较小。如果是一次测量(即没有多次测量后得到的平均)值，那么精密度就指单次测量中的读数估计的能力。不妨先来研究一下图1中木块的长度l值的确定。由粗略地读数可知2＜l＜3可以写成l=25±05(单位长度)；稍加以估计，木块的长度满足20＜l＜25可以写成l=225±025(单位长度)；进一步估计，不难得到23＜l＜25可以写成l=24±01(单位长度)进一步仔细估计，也可得到下面的结果23＜l＜24即写成l=235±005(单位长度)如果有把握认为，l值只能是23，不能取22和24时，同样可写成不等式：225＜l＜235，或者用l=23±005(单位长度)表示。在下面的“有效数字”里将会进一步明确，l的合理表示写法。从上讨论我们看出，后面几种的l值都带有反映不同估计能力的“偏差”值(即上述±05，±025，±01，±005等)，“偏差”值越大精密度越低，“偏差”值越小精密度越高。由于估计时没有准确的刻度线作为依据，所以读数只能是主观地估计，并定为平均值，测量值与主观平均值的偏离，我们也称为“偏差”了，因此精密度侧重于测量者主观因素方面的评价，在一定条件下有因人而异的规律。
准确度
准确度是描述测量值与真实值相接近程度的一种评价量。一般测量仪器和用具的刻度(包括最小刻度)经过校准和出厂检验都应该准确或给出较精密的修正值，所以可以作为真实值，但有的仪器分度数较少，如果正确估读，读出的数据也是准确的；有的仪器恰相反，“不准确”地刻了较多的分度线，使最小分度值较小(其“不准确”的原因是多方面的，如制造工艺不高，分度的依据有一定的近似性等)，如一般温度计，由于涉及温标的原因，读到最小刻度值已不准确，不过在温差仅作小范围的变化时，其读数仍有一定的参考价值，有一定的准确度。因此准确度侧重于仪器客观因素方面的评价。然而测量准确度是指测量数据的平均值或者单次测量的估计值偏离真实值的大小。
测量准确度高，除了仪器准确之外，测量方法、读数都该正确，因此整个测量系统的误差小都有一定的条件和要求的。无论是精密度还是准确度，只能简单地说明“侧重于”人或物方面，实质上是不能截然分开的，因此描述的测量值最好不仅与真实值接近，而且平均值与真实值也尽可能接近，测量的数据分散得甚小，这样既精密又准确，这就是下面讨论的内容。
精确度
精确度指的是测量数据的精密度和准确度，如前面计算的用自由落体法测量到的重力加速度，应该写成g=978±1+1(厘米/秒2)。
