日前，IBO已经决定取消华东地区2022年5月的考试，受疫情影响的考生可以通过 提交IA和预估分来替代。临近暑期，很多DP学校都已经发布了物理IA的schedule， IB体系的同学们也不能松懈，如果能抓住这段黄金时间，仔细规划，能够大大减轻开学后的准备压力。

关于IA是什么，以及包括哪些内容，相信大家之前都已经有所了解了，我们在此就不再赘述。今天，我们就重点介绍一下 物理IA应该从何处着手，帮助大家理清自己的整体实验思路和基本脉络。

首先，物理是一门 非常强调数学逻辑关系的学科。纵观古今中外那些优秀的物理大佬，他们往往都具有非常强的数学功底，例如：牛顿、卡尔高斯、霍金等等。大家需要完成的物理IA也不例外，以RQ为例， RQ要求学生明确清晰地指出要研究的是哪两个量（Physical Quantity）之间的关系。

比如，牛顿第二定律，表述的就是物体受到的合外力和物体的加速度之间的关系。所以，在实验中需要非常明确地测量出物体的受力以及物体的加速度这两个量，再通过数学的分析方法，来得到两者的关系。

掌握实验设计的基本原则

在基本目标明确了之后，接下来要做的就是思考如何设计实验，如何测量出需要探究的两个量？

我们贴心地为大家总结了物理实验设计的基本原则，有需要的同学赶紧收藏起来！

指需要探究的这两个量之间必须存在必要的关联。

同学们可不要觉得这是一句废话，实验时 切忌自己臆想两个物理量之间存在某种关联。例如，有同学想探究光照强度对于物体表面摩擦系数的影响，研究的两个量之间“八竿子打不着”，这显然是不合理的。

指实验所需要的设备可以较为轻松地获得，且使用方法也比较简便。

高中阶段，实验室能够有的仪器都相对比较基础，例如尺子、计时器、电表、测力计、光电门等，这些基础的设备已经足以满足基本的实验需求，无需刻意追求高端的实验仪器，例如粒子对撞机、超高速摄像机等。

指实验的结果需 基于现有的知识，可以做到 一定程度的预测。

例如，温度对于同种材料摩擦系数的影响，可能二者之间确有影响，但是基于目前大家掌握的高中的知识还无法进行预测，因此我们无法做出任何的猜想。但如果是研究温度对于气体的折射率的影响，则可以预测，因为气温会改变气体的密度，导致其折射率的变化，这就是不错的RQ。

指实验过程中，随着自变量IV的变化， DV应该也需要有较为 明显的变化。

举个例子，某次实验需要研究温度对于水的折射率的影响。诚然，这两个量之间的确存在关联，毕竟温度会影响水的密度。但是反过来一想，水的密度在0-100摄氏度之间的变化其实并不大，此外，要得到水的折射率还需要通过测量折射角来实现。那么，最后得到的水折射率的变化就微乎其微，甚至 不确定度（uncertainty）会比变化量还要大，这样的实验结果就基本没有什么意义了。

在了解实验设计的基本原则后，就可以动手设计试验了。在这里，我们要分享一个著名的物理实验，即 密立根油滴实验，通过具体实例帮助大家更好地理解。

我们先简要介绍一下实验的背景。这项实验是由罗伯特·安德鲁·密立根和他的学生哈维·福莱柴尔，在1909年美国芝加哥大学进行的一场物理实验，目的是测定电子的带电量。

在当时那个年代，科研条件十分有限，中国尚处于最后一个封建王朝，国外也 没有任何可以直接测定电量的仪器，而密立根 意识到（可预测），即使有这样的仪器，电子的带电量也是一个非常小的值，直接测量得出的结果很可能是 可以忽略不计的（结果不明显）。

既然直接测行不通，那么就需要采用间接的方法，把电量转换成别的量来测量。密立根联想到了最简单的力学方法，利用 电荷在在电场中受到的电场力与它的空气阻力和重力平衡，通过不断地调整电场的强弱，最终得以在电场中找到静止或者匀速直线运动的油滴电荷。经过反复测量和计算，发现这些油滴电荷存在一个最大公约数，而这个最大公约数，就是电荷的最小单位，即电子带电量。

这一实验在近代物理学发展中占有非常重要的地位，也激励了许多后辈物理学家，大家在准备物理IA的时候也应当具备这种 不断钻研、开拓创新的思维。

5月28日晚18:30，新课堂给大家带来了有关 物理IA的实验设计和测量方法的workshop活动。在workshop中，我们将更详细地给大家分享 物理IA的选题、对应实验设计、测量方法，以及遇到问题时的相应解决方法等内容。

如果你对各种奇妙的物理实验感兴趣，或已经构思好自己的第一版物理IA选题，想获取更多建议和帮助，欢迎大家扫描图中二维码报名参加！