物理实验探究方法
物理常用研究方法

物理常用研究方法
在物理研究中,常用的研究方法包括以下几种:
1. 实验方法:通过设计和进行实验来观察和测量物理现象,收集数据并进行定量分析。
实验方法常用于验证理论模型、探究物理规律和发现新现象。
2. 数值模拟方法:使用计算机模拟物理系统的行为。
通过数值计算和模拟,可以研究复杂的物理现象和系统,预测实验结果,并揭示与实验难以观测的细节。
3. 理论分析方法:通过推导和计算,从物理理论出发探究物理现象和问题。
通过建立数学模型,运用物理原理和数学工具进行分析,揭示物理规律和解释实验观测。
4. 数理统计方法:通过数学和统计学的方法,对实验数据进行处理和分析,提取相关信息和规律。
数理统计方法可用于验证实验结论的可靠性,揭示潜在的物理规律。
5. 纵向研究方法:通过对物理系统在不同时间点的观测和测量,研究物理过程的变化和演化。
纵向研究方法可用于分析物理系统在时间尺度上的动态特性。
6. 横向研究方法:通过对不同物理系统或者现象的比较和对比研究,揭示它们之间的联系和共性。
横向研究方法可用于发现物理规律、分析物理现象的本质和
机制。
以上是常用的物理研究方法,每种方法都有其优势和适用范围,研究者通常会根据具体问题和可行性选择合适的方法进行研究。
初中物理常见实验研究方法

初中物理几种常用的研究问题的方法初中物理常用的主要实验方法: 1.控制变量法 2.等效替代法 3.转换法4.实验推理法5.类比法6.模型法 7 图像法一、控制变量法:所谓控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系,可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来,使其保持不变,再比较、研究该物理量与该因素之间的关系,得出结论,然后再综合起来得出规律的方法。
在初中物理许多实验中,都运用了控制变量法。
例如:1、研究压力的作用效果与哪些因素有关(压力大小和受力面积的大小)2、研究液体压强大小与哪些因素有关(液体的密度和深度)3、研究浮力大小与哪些因素有关(液体的密度和排开液体的体积)4、研究滑轮组的机械效率与哪些因素有关(物体的重力、动滑轮的重力、摩擦力)5、研究动能大小与哪些因素有关(物体的质量和速度)6、研究液体蒸发快慢与那些因素有关(液体温度,液体表面积和空气流动)7、探究影响导体电阻大小的因素(导体的长度、材料与横截面积)8、电流跟电压电阻的关系(导体两端的电压、导体电阻)9、影响电功大小的因素(电压、电流和通电时间)10、影响电热大小的因素(电流、电阻和通电时间)11、影响电磁铁磁性强弱的因素(电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯)12、影响滑动摩擦力大小的因素(压力大小和接触面粗糙程度)二、等效替代法:是一种抓住两个表面看起来不同的物理过程,寻求其相同的效果之处,用此来探究物理概念和规律,解决物理问题的方法。
例如:1、测量摩擦力的大小时,用二力平衡的原理测得拉力,从而得知摩擦力的大小;2、“曹冲称象”用石块质量替代大象质量3、研究一个物体受几个力作用时,用合力代替几个分力4、研究串、并联的电路中总电阻与分电阻的关系时,用一个总电阻来等效代替两个分电阻5、托里拆利实验中,利用水银柱产生的压强与大气压等效的方法测定大气压的数值;6、在研究平面镜成像实验中,用两根完全相同的蜡烛,其中一根等效另一根的像;三、转换法:物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用容易测量的物理量间接测量,这种究问题的方法叫转换法。
物理常用的实验方法

物理常用的实验方法一、控制变量法1.1 这控制变量法啊,就像是在一场复杂的游戏里,咱们得把那些捣乱的因素都给管住喽。
比如说研究影响滑动摩擦力大小的因素,咱们就不能让其他因素瞎掺和。
压力、接触面粗糙程度这些因素就像一群调皮的小鬼,咱们得一个一个来研究。
先把接触面粗糙程度给定住了,就像把一个小鬼绑在柱子上,然后去看压力大小对滑动摩擦力的影响。
然后再把压力给定住,去研究接触面粗糙程度的影响。
这就好比在一个乱哄哄的屋子里,每次只让一个东西动,其他都保持安静,这样才能看清到底是哪个在起作用。
这方法在物理实验里那可是相当常用的,就像咱们吃饭离不开筷子一样。
1.2 再看探究电流与电压、电阻的关系实验。
这电压、电阻和电流之间的关系就像一个三角关系似的。
咱们得把电阻给定住,这就像抓住了三角关系里的一个角,然后去改变电压,看看电流怎么变。
然后再把电压给定住,改变电阻,再看电流的变化。
这要是不控制变量,那就乱套了,就像一群没头的苍蝇到处乱撞,根本不知道到底是哪个因素在主导电流的变化。
二、转换法2.1 转换法可有意思了。
有时候咱们要研究的东西不容易直接观察或者测量,那咋办呢?就得想个巧妙的办法把它转化成容易观察或者测量的东西。
就像研究分子的热运动,分子那么小,咱肉眼根本看不见它们在那瞎晃悠啊。
这时候就用转换法,把分子的热运动转换为扩散现象。
像墨水在水里扩散,这就相当于把分子热运动这个看不见摸不着的东西,转化成了咱们能看得见的墨水扩散。
这就好比把一个隐身人变成了一个能看得见的普通人,方便咱们去研究。
2.2 还有探究压力的作用效果与哪些因素有关的时候。
压力的作用效果不容易直接测量,咱们就把它转换成比较海绵或者沙子的凹陷程度。
压力作用效果大,那海绵或者沙子就陷得深,就像被狠狠揍了一拳似的;压力作用效果小,就陷得浅。
这就把一个抽象的压力作用效果转化成了一个直观的凹陷程度,就像把一个高深的武功秘籍转化成了简单的一招一式,让咱们能轻松理解。
探究物理问题的方法

1、等效替代法:在物理实验中有许多物理特征、过程和物理量要想直接观察和测量很困难,这时往往把所需观测的变量换成其它间接的可观察和测量的变量进行研究,这种研究方法就是等效法。
如:串并联电路电阻。
2、转换法:对于不易研究或不好直接研究的物理问题,而是通过研究其表现出来的现象、效应、作用效果间接研究问题的方法叫转换法。
初中物理在研究概念、规律和实验中多处应用了这种方法。
如:在验证发声体在振动时,在音叉旁边悬挂乒乓球3、类比法:类比法是指将两个相似的事物做对比,从已知对象具有的某种性质推出未知对象具有相应性质的方法。
类比法在物理中有广泛的应用。
所谓类比,实际上是一种从特殊到特殊或从一般到一般的推理。
它是根据两个(或两类)对象之间在某些方面的相同或相似而推出它们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。
在物理教学中,类比方法可以帮助理解较复杂的实验和较难的物理知识。
比如利用水压讲解电压;水流讲解电流。
4、控制变量法:,就是在研究和解决问题的过成中,对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制,只改变某个变量的大小,而保证其它的变量不变,最终解决所研究的问题。
如:探究导体电阻与那些因素有5、物理模型法:它是在实验的基础上对物理事实的一种近似形象的描述,物理模型的建立,往往会导致理论上的飞跃。
如:根据实验建立液体压强公式P=ρg h时运用了“假想液柱”的模型;6、科学推理法(理想实验法):推理法是根据已知物理现象和规律,通过想象和推理对未知的现象做出科学的推理和预见。
推理法是在观察实验的基础上,忽略次要因素,进行合理的推理,得出结论,达到认识事物本质的目的。
如:牛顿第一定律的得出。
7、观察比较法(对比法)如:研究蒸发的快慢因素、研究蒸发与沸腾的异同。
——比较法8、归纳求同法如:在探究“杠杠的平衡条件”的实验中,通过多次实验得出了杠杆的平衡条件9、比值定义法:就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。
物理实验方法

物理实验的方法有哪些1 控制变量法:这个应该是最常见的实验方法。
例如,在“探究压强与哪些因素有关”、“探究电流与电阻的关系”、“研究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系”等实验中都用到了该实验方法。
2 类比法:例如,在学习电流时,为了更好地理解,与生活中熟悉的水流作类比。
实验+推理法:有些理论只有在理想空间里才能通过实验得出,此时,我们可以在现实条件实验的基础上推导出来这些理论。
例如,在初二我们学过牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
我们知道,物体在运动过程中必定会受到阻力作用,但是我们通过多次实验,可以推出这一结论。
3 描述法:例如,在生活中是不存在光线的,我们为了更好地学习光,才引进了“光线”这一词。
4 转换法:例如,我们在学习“声音是振动产生的”这一知识时,我们把音叉的微小振动转换为乒乓球的摆动。
使实验现象更为明显。
5 模型法:我们在学习原子结构时,为了更好地认识原子的内部结构,用太阳系模型代表原子结构。
扩展资料:物理实验是初高中阶段物理课程中包含的相关实验,包括电学实验、力学实验、热学实验、光学实验等等,常用于验证物理学科的定理定律。
实验物理是相对于理论物理而言,理论物理是从理论上探索自然界未知的物质结构、相互作用和物质运动的基本规律的学科。
理论物理的研究领域涉及粒子物理与原子核物理、统计物理、凝聚态物理、宇宙学等,几乎包括物理学所有分支的基本理论问题。
而实验物理主要是从实验上来探索物质世界和自然规律。
实验室使用守则1、为保护实验仪器和保持环境卫生,学生必须脱鞋进入实验室。
2、实验室是全校师生进行实验教学和科研活动的场所,学生进入实验室后要保持肃静,遵守纪律。
3、做实验前,认真听教师讲解实验目的、步骤、仪器的性能操作、方法和注意事项,认真检查所需仪器设备是否完好齐全,如有缺损要及时向教师报告。
4、实验时要遵守操作规程,按照实验步骤认真操作。
5、实验时要注意安全,防止意外发生。
八年级上物理的实验方法

实验方法在物理学中是非常重要的,它们旨在验证物理理论,并帮助学生更深入地理解物理原理和概念。
以下是一些适合八年级上物理实验的实验方法。
1.研究光的反射和折射实验一:使用一张白纸、一个小镜子、一个直尺和一个激光笔。
将镜子立在白纸上,并且倾斜一定的角度。
然后将激光笔照射到镜子上,观察光线的反射和折射现象。
在不同的角度和镜子倾斜度下进行观察和记录。
实验二:使用一块透明玻璃板、一个尺子和一个激光笔。
将激光笔照射到玻璃板上,并观察光线在板上的折射现象。
测量入射光线和折射光线的角度,并确定它们之间的关系。
2.探究力和运动实验三:使用一个小汽车模型、一个斜面和一个计时器。
将小车放在斜面上,并测量它在不同斜角下的滑动时间。
通过改变小车的重量和斜面的角度,观察和记录滑动时间的变化。
实验四:使用一根绳子、一个几千克的物体和一个滑轮。
将物体系在绳子上并绕过滑轮,然后将绳子的一端拉起来,用力测量物体的拉力。
随着力的增加,记录物体的变形状况,并观察力与形变之间的关系。
3.研究热传导实验五:使用两个金属棒(一个金属棒两端加热,另一个用于测量温度变化),通过直接接触或通过一个细线将它们连接起来。
加热一个金属棒,并测量另一个金属棒的温度变化。
根据测得的数据,分析热能如何传导并确定传导速率。
实验六:使用两个杯子,一个包含热水,一个包含冷水。
在每个杯子中放入一个温度计,并测量温度的变化。
观察和记录热能如何从热水杯传递到冷水杯中。
4.研究声音和音乐实验七:使用一个压电传感器、一个音频发生器和一个示波器。
将发生器连接到示波器上,并用压电传感器测量不同频率的声音信号。
记录频率和振幅之间的关系,并观察声音的变化。
实验八:使用一个共鸣管、一个音叉和一个频率计。
用不同频率的音叉奏响共鸣管,并测量共鸣管的管长。
观察频率和共鸣管管长之间的关系,并解释为什么它们会产生共鸣。
5.研究电流和电阻实验九:使用一个电池、一个导线和一个小灯泡。
将导线连接到电池正负极,并将灯泡置于导线中间。
初中物理常用的主要实验方法
初四物理复习学案实验方法和公式初中物理常用的主要实验方法: 1.控制变量法 2.等效替代法 3.转换法4.实验推理法理想实验法5.类比法6.物理模型法理想模型法一、使用控制变量法的实验1.探究物体运动的快慢;2.探究滑动摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度的关系;3.探究物体的动能大小与质量和速度的关系;4.探究压力的作用效果与压力的大小和受力面积的关系;5.探究液体的压强与液体的密度和深度的关系;6.探究液体蒸发的快慢与哪些因素有关;7.探究电磁铁磁性与线圈的匝数和电流大小的关系;8.探究导体电阻大小跟导体材料、长度、横截面积关系;9.探究电流与电压和电阻的关系即欧姆定律..10.探究电流产生的热量与电流、电阻的关系.二、等效替代法:将某个物理量用另外一个物理量来替代;得到同样的结论的方法..1、测量不规则小块固体的体积时;用它排开水的体积等效固体的体积;2、测量摩擦力的大小时;用二力平衡的原理测得拉力;从而得知摩擦力的大小;3、托里拆利实验中;利用水银柱产生的压强与大气压等效的方法测定大气压的数值;4、在研究平面镜成像实验中;用两根完全相同的蜡烛;其中一根等效另一根的像;5、求多个用电器组成的串、并联电路的总电阻..三、转换法:在研究看不见的物质或现象时;可以通过研究该物质现象或所产生的可见的效果;由此进一步分析物质或现象;这种方法叫转换法..注意:“等效替代法”虽然也包涵有转换法的思想;但其研究主体已发生转移;而转换法则是通过研究主体所产生的效果来上朔其原因的一种研究方法..转换法的实验例子:1、利用小球的振动来判断发声体在振动;2、根据苹果落地的现象证明重力的存在;3、利用小桌陷入海绵的深度判断压力的作用效果;4、根据小球将木块推动的远近来判断小球动能的大小;5、利用纸片的飘动来判断气体压强的变化;6、根据马德堡半球实验的现象证明大气压的存在;7、通过扩散现象研究分子的热运动;8、判断电路中是否有电流时;可通过电路中的灯泡是否发光去确定;9、判断磁场是否存在时;可用小磁针放在其中看是否转动来判断;10、电磁铁的磁性强弱通过它吸引大头针的多少来确定..四、实验加推理法:有一些物理现象如物体在光滑水平面上会怎样运动 ;由于受实验条件所限;无法直接验证;需要我们先进行实验;再进行合理推理得出正确结论;这也是一种常用的科学方法..如物体在光滑的水平面上可以永远运动下去、真空不能传声等结论;都是这样得到的..这些结论实际上是推理得到的;不可能用实验验证;因此;这种方法也称为“科学推理法”、“实验推理法”、“实验 + 推理法”等..1.真空不能传声实验因为我们不能得到绝对的真空2.牛顿第一定律实验因为不存在不受力的物体五、类比法1.用水波类比声波2.用水流类比电流用水压类比电压3.在研究分子的作用力时;用弹簧的作用力进行类比六、理想模型法:“理想模型”是物理学中的一个重要的研究方法;运用这种方法的目的;就是为了摒弃次要条件;突出主要因素;对实际问题进行理想化处理;从而方便对物理本质的研究..在物理学中;常常把实际研究对象或实际过程抽象成为“理想模型”..使用理想模型法的例子1、光线__在研究光的传播路径和方向时;引入光线;2、磁感线------在研究磁场的分布时;引入磁感线;3、原子结构-----在研究原子的组成时;引入原子核式结构模型..4、将撬棒、剪刀等抽象为杠杆电学中各物理量求解公式表。
发现物理规律的探究方法与实例分析
发现物理规律的探究方法与实例分析物理学作为一门自然科学,旨在研究自然界中的物质、能量和它们之间的相互作用规律。
而要发现这些规律,需要科学家们运用一系列的探究方法和实例分析。
本文将探讨一些常见的物理规律发现方法,并通过实例分析来加深理解。
一、实验方法实验方法是物理学中最常用的一种探究方法。
通过设计和进行实验,科学家们可以观察和测量物理现象,从而得出规律性的结论。
例如,伽利略通过斜面实验,发现了物体在斜面上滑动时的加速度与斜面角度的正弦值成正比的规律。
这一规律后来被称为“伽利略斜面规律”。
二、数学建模物理学与数学有着密切的联系,数学建模是发现物理规律的另一种重要方法。
科学家们可以通过建立数学模型,用数学语言描述物理现象,并从中推导出规律性的公式。
例如,牛顿通过建立力学的数学模型,提出了牛顿定律,描述了物体运动的规律。
三、观察与归纳观察与归纳是一种直接观察自然现象并从中归纳出规律的方法。
科学家们通过观察自然界中的物理现象,总结出一些普遍的规律。
例如,亚里士多德通过观察落体现象,得出了物体下落速度与重量无关的结论,这一规律后来被推翻,但亚里士多德的观察与归纳方法仍然具有重要意义。
四、理论推导理论推导是一种基于已有理论的推理方法。
科学家们可以根据已有的物理理论,通过逻辑推理和数学推导,推导出新的规律。
例如,爱因斯坦通过相对论的理论推导,得出了质能关系E=mc²,揭示了质量和能量之间的等价关系。
以上所提到的方法只是物理学中的一部分,实际上,科学家们在探究物理规律的过程中还运用了许多其他方法。
这些方法之间相互交织、相互补充,共同推动了物理学的发展。
接下来,我们通过一个实例来进一步分析这些方法的应用。
假设我们要研究光的折射规律。
我们可以通过实验方法,在不同介质中观察光线的折射现象,并测量入射角和折射角之间的关系。
通过分析实验数据,我们可以发现光的入射角和折射角之间满足较为简单的数学关系,即折射定律。
然后,我们可以用数学建模的方法,通过建立折射定律的数学模型,进一步推导出折射角与入射角、两个介质的折射率之间的关系。
初中物理教学中常用15种实验方法汇总
初中物理教学中常用15种实验方法汇总1.示范实验法:由教师进行示范,学生观察、思考和分析,通过实验结果的观察和解释来探究物理规律。
2.比较实验法:通过对比两种或多种不同条件下的实验现象,研究其规律性和差异性。
3.组合实验法:将多种实验装置和器材组合在一起进行实验,以便观察和研究多种物理现象的相互关系。
4.接力实验法:将一个实验现象分成多个步骤,由不同的小组或学生依次进行,以实现实验效果的连续性。
5.逐步逼近实验法:通过逐步加大或减小一些变量的值,逼近一些目标值,研究这个变量与实验结果的关系。
6.自由探索实验法:提供一些实验器材和素材,让学生自由探索并进行实验,从而激发他们的创造性思维能力。
7.观测实验法:通过观察和记录实验现象,研究物理规律和定律。
8.近似实验法:在实验过程中,采用简化或近似的方法,使实验过程更易进行和观察。
9.模拟实验法:使用模型或仿真软件来模拟实验,以便观察和研究一些现象和规律。
10.反证法:通过假设与实验结果相反的条件,进行实验验证,从而得出结论。
11.计算实验法:通过数学计算的方法,预测实验结果,并与实际实验结果进行比较和验证。
12.分析实验法:通过对实验结果进行数据分析和统计,研究物理规律和变量之间的关系。
13.对比实验法:通过对比两个或多个条件下的实验结果,研究其差异性和影响因素。
14.推理实验法:通过实验结果的推理和归纳,总结出物理规律和定律。
15.数量实验法:通过测量实验现象中的各种数量参数,研究其相互关系和物理规律。
以上是初中物理教学中常用的15种实验方法,每种方法都有其独特的优势和适用范围。
教师在进行物理实验教学时,可以根据教学目标和实验内容的要求,选取适合的实验方法,以提高学生的实验能力和科学探究能力。
物理探究方法
物理探究方法引言物理是一门基础科学,研究物质和能量之间的相互关系。
在物理学的研究过程中,科学家们采用了各种探究方法来解决问题和揭示自然规律。
本文将介绍一些常见的物理探究方法。
实验法实验法是物理学研究中最常用的一种方法。
科学家们通过设计和进行实验来观察和测量现象,从而验证或推翻假设。
实验法的优势在于可以控制变量,精确地测量物理量。
例如,通过在实验室中使用仪器测量物体的质量、长度和时间,科学家们可以得出一些基本的物理规律,如牛顿运动定律和万有引力定律。
观察法观察法是一种直接观察和记录现象的方法。
科学家们利用自己的感官器官,如眼睛和耳朵,观察物体的运动、形状和声音等特征。
观察法适用于研究一些不易重复的现象,如天文现象和自然灾害。
通过观察和记录,科学家们可以得到一些定性和定量的数据,进而分析并得出结论。
数学建模数学建模是物理学研究中一种重要的方法。
科学家们通过建立数学模型来描述和解释物理现象。
数学模型可以是一组方程、函数或图表等。
通过使用数学工具,科学家们可以对物理现象进行定量分析和预测。
例如,在研究物体的运动时,科学家们可以使用牛顿的运动方程和微积分等数学工具来建立模型,从而预测物体的运动轨迹和速度。
计算机模拟计算机模拟是一种利用计算机技术来模拟和分析物理现象的方法。
科学家们可以通过编写计算机程序来模拟一些复杂的物理过程,如量子力学和相对论等。
计算机模拟可以帮助科学家们更好地理解物理现象,并提供更准确的预测。
例如,在研究天体力学时,科学家们可以使用计算机模拟来模拟行星运动和星系的演化,从而揭示宇宙的奥秘。
推理和演绎推理和演绎是一种通过逻辑推理和推断来解决物理问题的方法。
科学家们根据已有的事实和定律,运用逻辑和数学推理,从而得出新的结论。
推理和演绎在理论物理学的研究中起着重要的作用。
例如,爱因斯坦通过推理和演绎,提出了狭义相对论和广义相对论,从而改变了人们对时空的认识。
总结物理探究方法多种多样,根据研究目的和问题的不同,科学家们选择不同的方法来解决问题。
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物理实验探究方法 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】
一、观察法观察法是人们为了认识事物的本质和规律有目的有计划的对自然发生条件下所显现的有关事物进行考察的一种方法,是人们收集获取记载和描述感性材料的常用方法之一,是最基本最直接的研究方法。
简单的讲观察法就是看仔细地看。
但它和一般的看不同,观察是人的眼睛在大脑的指导下进行有意识的组织的感知活动。
因此,亦称科学观察。
实例:水的沸腾:在使用温度计前,应该先观察它的量程,认清它的刻度值。
实验过程中要注意观察水沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程的两种情况,温度计在沸腾前和沸腾时的示数变化;在学习声音的产生时可让学生观察小纸片在扬声器中的运动状态,观察正在发声的音叉插入水中激起水花,观察蟋蟀知了鸣叫是的情况,就会发现发出声音的物体都在振动;除此之外还有光的反射规律;光的折射规律;凸透镜成像;滑动摩察力与哪些因素有关等。
二、比较法比较法是确定研究对象之间的差异点和共同点的思维过程和方法,各种物理现象和过程都可以通过比较确定它们的差异点和共同点。
比较是抽象与概括的前提,通过比较可以建立物理概念总结物理规律。
利用比较又可以进行鉴别和测量。
因此,比较法是物理现象研究中经常运用的最基本的方法。
比较法有三种类型:1异中求同的比较。
即比较两个或两个以上的对象而找出其相同点。
2同中求异的比较。
即指比较两个或两个以上的对象而找出其相异点。
3同异综合比较。
即比较两个或两个以上的对象的相同点相异点。
实例:象汽车轮船火车飞机它们的发动机各不相同但都是把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能装置。
而汽油机和柴油机虽然都是内燃机但是从它们的构造、吸入的气体、点火方式、使用范围等方面都有不同。
再如蒸发与沸腾的比较两者的相同点都是汽化过程。
不同点从发生时液体的温度、发生所在的部位及现象都不同。
还可以用比较法来研究质量与体积的关系;重力与质量的关系;重力与压力;电功与电功率等。
三、控制变量法控制变量法是指讨论多个物理量的关系时通过控制其几个物理不变,只改变其中一个物理量从而转化为多个单一物理量影响某一个物理量的问题的研究方法。
这种方法在实验数据的表格上的反映为某两次试验只有一个条件不同,若两次试验结果不同则与该条件有关。
否则无关。
反之,若要研究的问题是物理量与某一因素是否有关则应只使该因素不同,而其他因素均应相同。
实例:在研究导体的电阻跟哪些因素有关时,为了研究方便采用控制变量法。
即每次须挑选两根合适的导线,测出它们的电阻,然后比较,最后得出结论。
为了研究导体的电阻与导体长度的关系,应选用材料横截面相同的导线,为了研究导体的电阻与导体材料的关系,应选用长度和横截面相同的导线,为了研究导体的电阻与导体横截面的关系,应选用材料和长度相同的导线。
`研究影响力的作用效果的因素;研究液体蒸发快慢的因素;研究液体内部压强;研究动能势能大小与哪些因素有关;研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系;研究物体吸收的热量与物质的种类质量温度的变化的关系;研究电流与电压电阻的关系;研究电功或电热与哪些因素有关;研究通电导体在磁场中受力与哪些因素有关;研究影响感应电流的方向的因素采用此法。
四、等效替代法所谓等效替代法是在保证效果相同的前提下,将陌生复杂的问题变换成熟悉简单的模型进行分析和研究的思维方法,它在物理学中有着广泛的应用。
实例:研究串联并联电路关系时引入总电阻(等效电阻)的概念,在串联电路中把几个电阻串联起来,相当于增加了导体的长度,所以总电阻比任何一个串联电阻都大,把总电阻称为串联电路的等效电阻。
在并联电路中把几个电阻并联起来,相当于增加了导体的横截面积,所以总电阻比任何一个并联电阻都小,把总电阻称为并联电路的等效电阻;在电路分析中可以把不易分析的复杂电路简化成为较为简单的等效电路;在研究同一直线上的二力的关系时引入合力的概念也是运用了等效替代法。
五、转换法物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
初中物理在研究概念规律和实验中多处应用了这种方法。
实例:物体发生形变或运动状态改变可证明一些物体受到力的作用;马德堡半球实验可证明大气压的存在;雾的出现可以证明空气中含有水蒸气;影子的形成可以证明光沿直线传播;月食现象可证明月亮不是光源;奥斯特实验可证明电流周围存在着磁场;指南针指南北可证明地磁场的存在;扩
散现象可证明分子做无规则运动;铅块实验可证明分子间存在着引力;运动的物体能对外做功可证明它具有能等。
六、类比法所谓类比就是“触类旁通”“举一反三”实际上是一种从特殊到特殊,从一般到一般的推理,它是根据两个或两类对象之间在某些方面的相同或相似而推出他们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。
从而可以帮助我们理解较复杂的实验和较难的物理知识。
类比是一种推理方法,不同事物在属性、数学形式及其他量描述上有相同或相似的地方就可以来用类比推理。
类比法是提出科学假说做出科学预言的重要途径,物理学发展史上的许多假说是运用类比方法创立的,开普勒也曾经说过:“我们珍惜类比推理胜于任何别的东西”。
实例:电压与水压;电流与水流;内能与机械能;原子结构与太阳系;水波与电磁波;通信与鸽子传递信件;功率概念与速度概念的形成。
在物理学中运用类比方法可以引导学生自己获取知识,有助于提出假说进行推测,有助于提出问题并设想解决问题的方向。
类比可激发学生探索的意向,引导学生进行探索使学生成为自觉积极的活动,发展学生的思维能力。
类比是科学家最常运用的一种思维方法,由这种方法得出的结论虽然不一定可靠,但是,在逻辑中却富有创造性。
类比的事例很多这就需要平时多留心不断地总结找到比较恰当的事例做类比。
七、建立模型法建立模型法是一种高度抽象的理想客体和形态用物理模型,用物理模型可以使抽象的假说理论加以形象化,便于想象和思考研究问题。
物理学的发展过程可以说就是一个不断建立物理模型和用新的物理模型代替旧的或不完善的物理模型的过程。
实例:研究肉眼观察不到的原子结构时,建立原子核式结构模型;研究光现象时用到光线模型;研究磁现象是用到磁感线模型;力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型;电路图是实物电路的模型;研究发电机的原理和工作过程用挂图及手摇发电机模型;研究内燃机结构和工作原理用挂图及汽油机柴油模型。
八理想实验所谓理想实验又叫“假想实验”“抽象的实验”或“思想上实验”它是人们在思想中塑造的理想过程,是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要方法。
理想实验虽然也叫实验,但它同所说的真实的科学实验是有原则区别的,真实的科学实验是一种实践活动,而理想实验则是一种思维的活动,前者是可以将设计通过物理过程而实现的实验,后者则是由人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验。
但是,理想实验并不是脱离实际的主观臆想。
首先,理想实验是以实践为基础的,所谓的理想实验就是在真实的科学实验的基础上,抓住主要矛盾忽略次要矛盾对实际过程做出更深入一层的抽象分析。
其次,理想实验的推广过程是以一定的逻辑法则为根据的,而这些逻辑法则都是从长期的社会实践中总结出来的并为实践所证实了的。
理想实验在自然科学的理想研究中有着重要的作用。
但是,理想实验的方法也有其一定的局限性,理想实验只是一种逻辑推理的思维过程,它的作用只限于逻辑上的证明与反驳,而不能用来作为检验正确与否的标准。
相反,由理想实验所得出的任何推论都必然由观察实验的结果来检验。