物理实验常用的六种方法

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探究物理学的主要方法

探究物理学的主要方法

一、控制变量法:通过固定某几个因素转化为多个单因素影响某一量大小的问题。

1、影响蒸发快慢的因素;2、压力作用效果与哪些因素有关;3、研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关;4、影响电阻大小的因素;5、研究电流与电压、电阻的关系(欧姆定律);6、电磁铁磁性强弱与哪些因素有关;7、探索磁场对电流的作用规律;8、研究电磁感应现象;9、研究焦耳定律。

二、等效法:将一个物理量,一种物理装置或一个物理状态(过程),用另一个相应量来替代,得到同样的结论的方法。

1、在研究物体受几力时,引入合力。

2、曹冲称象。

3、在研究多个用电器组成的电路中,引入总电阻。

三、模型法:以理想化的办法再现原型的本质联系和内在特性的一种简化模型。

1、在研究光学时,引入“光线”概念。

2、在研究磁场时,引入磁感线对磁场进行描述。

3、理想电表。

四、转换法(间接推断法)累积法:把不能观察到的效应(现象)通过自身的积累成为可观测的宏观物或宏观效应。

1、用压紧铅柱的方法来显示分子面的引力作用。

2、在研究分子运动时,利用扩散现象来研究。

3、根据电流所产生的效应认识电流。

4、根据磁铁产生的作用来认识磁场。

五、类比法:根据两个对象之间在某些方面的相似或相同,把其中某一对象的有关知识、结论推移到另一个对象中去的一种逻辑方法。

1、水压--电压2、抽水机提供水压类似电源提供电压。

3、用速度的定义公式引入压强公式。

六、比较法:找出研究对象之间的相同点或相异点的一种逻辑方法。

1、研究蒸发和沸腾的异同点。

2、比较电压表与电流表在使用过程中的相同点和相异点。

3、比较电动机与发电机的结构和原理的相同点和异同点。

4、汽油机和柴油机的相同点和异同点。

七、归纳法:从一系列个别现象的判断概括出一般性判断的逻辑的方法。

1、从气、液、固的扩散实现现象,得出结论:一切物体的分子都在作无规则的运动。

2、物理学中的实验规律(如串、并联电路中电流、电压的特点等)几乎都用了此法。

主要方法一、理想模型法:即将抽象的物理现象用简单易懂的具体模型表示。

初中物理常见实验研究方法

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。

高考物理实验10、测量电阻常用的6种方法

高考物理实验10、测量电阻常用的6种方法

高考物理实验10、测量电阻常用的六种方法一、伏安法测电阻伏安法测电阻是电学实验的基础,是高考考查的热点,也是难点。

它渗透在电学实验的各个环节中,如测未知电阻、测电阻率、测各种电表内阻等。

本质上都是伏安法测电阻在不同情景下的具体应用。

主要涉及电压表、电流表的选择以及实物连线等。

(1)电流表、电压表测电阻两种方法的比较电流表内接法电流表外接法电路图误差原因电流表分压U测=U x+U A电压表分流I测=I x+I V电阻测量值R测=U测I测=R x+R A>R x,测量值大于真实值R测=U测I测=R x R VR x+R V<R x,测量值小于真实值适用条件R A≪R x R V≫R x 口诀大内偏大(大电阻用内接法,测量值偏大)小外偏小(小电阻用外接法,测量值偏小)(2)两种接法的选择①阻值比较法:先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若R x较小,宜采用电流表外接法;若R x较大,宜采用电流表内接法。

简单概括为“大内偏大,小外偏小”。

②临界值计算法R x<R V R A时,用电流表外接法; R x>R V R A时,用电流表内接法。

③试触法例1、(2020III卷)已知一热敏电阻当温度从10℃升至60℃时阻值从几千欧姆降至几百欧姆,某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。

所用器材:电源E、开关S、滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)、电压表(可视为理想电表)和毫安表(内阻约为100 Ω)。

(1)在答题卡上所给的器材符号之间画出连线,组成测量电路图________________。

(2)实验时,将热敏电阻置于温度控制室中,记录不同温度下电压表和亳安表的示数,计算出相应的热敏电阻阻值。

若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5 V和3.0 mA,则此时热敏电阻的阻值为__kΩ(保留2位有效数字)。

实验中得到的该热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线如图(a)所示。

(3)将热敏电阻从温控室取出置于室温下,测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2kΩ。

初中物理常用的主要实验方法

初中物理常用的主要实验方法

初中物理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。

初二物理题目:物理实验有哪些科学方法

初二物理题目:物理实验有哪些科学方法

初二物理题目:物理实验有哪些科学方法一、比较法将待测物理量与选做标准单位的物理量进行比较的方法叫比较法。

如测量物体长度,用天平称量质量,用电桥测电阻等。

有时光有标准量具还不够,还需要配置比较系统,使被测量量与标准量实现比较。

如:测量金属在某温度下的比热容。

因为金属的比热容随温度的升高而变大,可以找一个在该温度下比热容的金属材料,用比较法测,把两者做成形状相同的样品,加热到一定温度让其自然冷却,作降温曲线(T-t曲线)由牛顿冷却定律即可得解。

比较法是物理实验中最普通、最基本的实验方法,也是实验设计中设计对照实验的基础。

二、替代法用已知的标准量去代替未知的待测量,以保持状态和效果相同,从而推出待测量的方法叫替代法。

如用合力替代各个分力,用总电阻替代各部分电阻,浮力替代液体对物体的各个压力等。

三、累积法又称叠加法。

将微小量累积后测量求平均的方法,能减小相对误差。

实验中也经常涉及这一方法。

如在《用单摆测定重力加速度》实验中,需要测定单摆周期,用秒表测一次全振动的时间误差很大,于是采用测定30-50次全振动的时间T,从而求出单摆的周期T=t/n(n为全振动次数)四、控制法在中学许多物理实验中,往往存在着多种变化的因素,为了研究它们之间的关系可以先控制一些量不变,依次研究某一个因素的影响。

如通过导体的电流I受到导体电阻R和它两端电压U的影响,在研究电流I与电阻R的关系时,需要保持电压U不变;在研究电流I与电压U的关系时,需要保持电阻R不变。

五、留迹法有些物理现象瞬间即逝,如运动物体所处的位置、轨迹或图像等,用留迹法记录下来,以便从容地测量、比较和研究。

如在《测定匀变速直线运动的加速度》验证牛顿第不运动定律》验证机械能守恒定律》等实验中,就是通过纸带上打出的点记录下小车(或重物)在不同时刻的位置(位移)及所对应的时刻,从而可从容计算小车在各个位置或时刻的速度并求出速度;对于简谐运动,则是通过摆动的漏斗漏出的细沙落在匀速拉动的硬纸板上而记录下各个时刻摆的位置,从而很方便地研究简谐运动的图像;利用闪光照相记录自由落体运动的轨迹等实验都采用了留迹法。

物理实验的方法

物理实验的方法

探究物理实验的科学方法有许多种, 常用的有观察法、控制变量法、转换法、等效替代法、科学推理归纳法。

下面笔者将这些常用方法总结如下。

一、观察法观察是学习物理最基本的方法,是科学归纳的必要条件, 学生对学习活动的外部表现进行有目的、有计划的观察、记录, 能够为物理概念的形成、物理知识的理解、物理规律的探究提供信息和依据。

常用观察方法有:1.观察重点, 排除无关因素的干扰。

如做气体膨胀对外做功的实验时,学生只听到“嘭”的一声, 看到瓶塞跳得很高, 对真正需要看的现象———塑料瓶口出现的酒精烟雾却视而不见, 这就需要教师及时交待, 提醒学生, 然后再进行分析。

2.前后对比观察, 抓住因果关系。

如学习密度一节时, 我首先让学生区分铜块、铁块、铝块、石块、酒精、水等物体, 通过观察它们的颜色、状态、软硬来辨认。

然后出示用纸包住的相同体积的铜块、铁块、铝块, 怎样区分它们? 学生通过实验发现, 它们的质量不同, 因而得出相同体积的物体质量不同, 也是物质的一种特性,从而引入密度概念。

3.正、反对比观察, 深化认识。

在指导学生观察时, 多采用一些正反对比的方法, 可以加深学生理解知识, 拓宽思路。

如探究声音的产生, 即无声又有声; 探究沸点与气压的关系时, 即增大气压, 沸点升高, 减小气压, 沸点降低。

二、控制变量法控制变量法是指一个物理量与多个物理量有关, 把多因素的问题变成多个单因素的问题, 分别加以研究, 最后再综合解决。

利用控制变量法研究物理问题, 有利于扭转“重结论、轻过程”的倾向, 有利于培养学生的科学素养, 使学生学会学习。

如导体中的电流与导体两端的电压和导体的电阻都有关系, 研究导体中的电流跟这段导体两端的电压时, 控制导体的电阻不变, 改变导体两端电压, 看导体中电流的变化, 通过学生实验, 得出欧姆定律I=U/R。

另外,研究导体的电阻大小、滑动摩擦力的大小、液体压强的大小、浮力大小、动能和重力势能大小、电流的热量的大小、压力的作用效果、滑轮组的机械效率、电磁铁的磁性强弱、产生感应电流方向也都用到了控制变量法。

物理实验方法大全

物理实验方法大全

物理实验方法大全物理实验方法大全一、比较法将待测物理量与选做标准单位的物理量进行比较的方法叫比较法.如测量物体长度,用天平称量质量,用电桥测电阻等.有时光有标准量具还不够,还需要配置比较系统,使被测量量与标准量实现比较.如:测量金属在某温度下的比热容.因为金属的比热容随温度的升高而变大,可以找一个在该温度下比热容的金属材料,用比较法测,把两者做成形状相同的样品,加热到一定温度让其自然冷却,作降温曲线(T-t曲线)由牛顿冷却定律即可得解.比较法是物理实验中最普通、最基本的实验方法,也是实验设计中设计对照实验的基础.二、替代法用已知的标准量去代替未知的待测量,以保持状态和效果相同,从而推出待测量的方法叫替代法.如用合力替代各个分力,用总电阻替代各部分电阻,浮力替代液体对物体的各个压力等.三、累积法又称叠加法.将微小量累积后测量求平均的方法,能减小相对误差.实验中也经常涉及这一方法.如在《用单摆测定重力加速度》实验中,需要测定单摆周期,用秒表测一次全振动的时间误差很大,于是采用测定30-50次全振动的时间T,从而求出单摆的周期T=t/n(n为全振动次数).四、控制法在中学许多物理实验中,往往存在着多种变化的因素,为了研究它们之间的关系可以先控制一些量不变,依次研究某一个因素的影响.如通过导体的电流I受到导体电阻R和它两端电压U的影响,在研究电流I与电阻R的关系时,需要保持电压U不变;在研究电流I与电压U的关系时,需要保持电阻R不变.五、留迹法有些物理现象瞬间即逝,如运动物体所处的位置、轨迹或图像等,用留迹法记录下来,以便从容地测量、比较和研究.如在《测定匀变速直线运动的加速度》、《验证牛顿第不运动定律》、《验证机械能守恒定律》等实验中,就是通过纸带上打出的点记录下小车(或重物)在不同时刻的位置(位移)及所对应的时刻,从而可从容计算小车在各个位置或时刻的速度并求出速度;对于简谐运动,则是通过摆动的漏斗漏出的细沙落在匀速拉动的硬纸板上而记录下各个时刻摆的位置,从而很方便地研究简谐运动的图像;利用闪光照相记录自由落体运动的轨迹等实验都采用了留迹法.六、放大法在现象、变化、待测物理量十分微小的情况下,往往采用放大法.根据实验的性质和放大对象的不同,放大所使用的物理方法也各异.例如:在《测定金属电阻率》实验中所使用的螺旋测微器:主尺上前进(或后退)0.5毫米,对应副尺上有5n个等分,实际上是对长度的机械放大;许多电表如电流表、电压表是利用一根较长的指针把通电后线圈的偏转角显示出来.七、补偿法补偿法是找一种效应与之相抵消,从而对被测物理量进行测量的方法.由于被测量的作用在测量中被抵消,故表示标准量与被测量作用之差的仪表示数为0,所以又称零示法.八、转换法某些物理量不容易直接测量,或某些现象直接显示有困难,可以采取把所要观测的变量转换成其它变量(力、热、声、光、电等物理量的相互转换)进行间接观察和测量,这就是转换法.如卡文迪许《利用扭秤装置测定万有引力恒量实验》:其基本的思维方法便是等效转换.卡文迪许扭秤发生扭转后,引力对T形架的扭转力矩与石英丝由于弹性形变产主的扭转力矩这就是等效转换,间接地达到了无法达到的目的.又如转换法还应用于石英丝扭转角度的测量、根据电流的热效应来认识电流大小、根据磁场对磁体有力的作用来认识磁场等上.转换法是一种较高层次的思维方法,是对事物本质深刻认识的基础上才产生的一种飞跃.九、理想化法影响物理现象的因素往往复杂多变,实验中常可采用忽略某些次要因素或假设一些理想条件的办法,以突出现象的本质因素,便于深入研究,从而取得实际情况下合理的近似结果.如在《用单摆测定重力加速度》的实验中(假设悬线不可伸长)悬点的摩擦和小球在摆动过程的空气阻力不计,在电学实验中把电压表变成内阻是无穷大的理想电压表,电流表变成内阻等于0的理想电流表等实验都采用了理想化法.十、模型法有时受客观条件限制,不能对某些物理现象进行直接实验和测量,于是就人为地创造一定的模型,在模型的条件下进行实验.但要求模型和原型必须具有一定的相似性.如在《电场中等势线的描绘》实验中,因为对静电场直接测量很“困难”,故采用易测量的电流场来模拟.又如在确定磁场中磁感线的分布,因为磁感线实际不存在.我们就用铁屑的分布来模拟磁感线的存在.如用太阳系模型代表原子结构,用简单的线条代表杠杆等.以上仅是中学物理实验中常用的方法,有时在一个实验中同时会用到多种方法.同时,具体用运中还会遇到实验设计的方法、实验结果的处理方法等。

物理常用科学方法

物理常用科学方法

物理常用科学方法对于一些微观的或看不见摸不着的物理现象、概念和规律,仅凭教师的讲解、描述和学生的想象是很难达到理想效果的.若教师在指导学生研究这些抽象物理现象、概念或规律时注意引导他们,有意识地尝试运用相应的科学方法去认识和理解,不仅会大大提高学生对这些物理现象、概念或规律的认识和理解能力,而且对培养学生的科学思维方法和习惯,提高科学素质会大有裨益,从而达到促进学生知识学习、培养能力和提高科学素质的目的。

下面,笔者介绍研究物理现象常用的几种科学方法,供大家参考。

一、转换法:对于一些看不见、摸不着的物质或物理问题我们往往要抛开事物本身,通过观察和研究它们在自然界中表现出来的外显特性、现象或产生的效应等去认识事物的方法,在物理学上称作转换法。

它是帮助我们认识抽象物理现象的一种常用的科学方法.如:我们在认识和研究“分子在永不停息地做无规则运动”理论时,由于分子是微观的,不能直接用肉眼看到,因此,我们可以通过能直接观察或感觉到的扩散现象去认识和理解它;电流看不见、摸不着,我们可以通过各种电流的效应来判断它在存在;磁场看不见摸不着,我们可以通过小磁针指向或偏转以及与其它一些磁场的效应来判断它的存在;同理,在研究物体是否带电,我们也不能直接看到物体是否带电,但我们可以通过观察验电器上锡箔片的开合来判断物体是否带电;在研究空气的存在和大气压强时,我们可以通过感觉空气的流动及现实生活中对大气压强的各种应用来证明空气和大气压强的存在。

随便说一下,很多仪器的制造也利用了转换法。

如将看不见、摸不着的温度转换成液柱的升降制成了温度计。

将看不见、摸不着的液体压强转换成两液面的高度差制成了压强计等。

二、类比法:类比法是指由一类事物所具有的属性,可以推出与其类似事物也具有这种属性的思考和处理问题的方法.认识和研究物理现象、概念和规律时,将它与生活中熟悉且有共同特点的现象进行灵活、合理的类比,将有助于学生的理解。

如在认识电流、电压的概念、研究电源的作用和影响电阻大小的因素等概念或规律时,与水流水压模拟实验、抽水机的作用和水渠对水流的影响等物理现象进行类比,会使学生理解和掌握这些抽象的物理概念或规律产生其他方法无法替代的作用。

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2017中考物理实验常见6种方法
一、控制变量法
1、研究蒸发快慢与液体温度、液体表面积和液体上方空气流动速度的关系。

2、研究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系。

3、研究压力的作用效果与压力和受力面积的关系。

4、研究液体的压强与液体密度和深度的关系。

5、研究滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系。

6、研究物体的动能与质量和速度的关系。

7、研究物体的势能与质量和高度的关系。

8、研究导体电阻的大小与导体长度材料横截面积的关系。

9、研究导体中电流与导体两端电压、导体电阻的关系。

10、研究电流产生的热量与导体中电流、电阻和通电时间的关系。

11、研究电磁铁的磁性与线圈匝数和电流大小的关系。

二、图像法
1、用温度时间图像理解融化、凝固、沸腾现象。

2、电流、电压、图像理解欧姆定律I=U/R、电功率P=UI。

3、正比、反比函数图象巩固密度ρ=m/V、重力G=mg、速度v=s/t、杠杆平衡F1L1=F2L2
4、压强p=F/S p=ρgh 浮力F=ρ液gV排功热量Q=cm(t2-t1)等公式。

三、转换法的应用
1、利用乒乓球的弹跳将音叉的振动放大;利用轻小物体的跳动或振动来证明发声的物体在振动。

2、用温度计测温度是利用内部液体热胀冷缩改变的体积来反映温度高低。

3、测量滑动摩擦力时转化成测拉力的大小。

4、通过研究扩散现象认识看不见摸不着的分子运动。

5、判断有无电流课通过观察电路中的灯泡是否发光来确定。

6、磁场看不见、摸不着,可以通过观察小磁针是否转动来判断磁场是否存在。

7、判断电磁铁磁性强弱时,用电磁铁吸引的大头针的数目来确定。

8、研究电阻与电热的关系时,电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测或比较,可通过转换为可看见的现象(气体的膨胀、火柴的点燃等的不同)来推导出那个电阻放热多。

四、实验推理法
1、研究真空中能否传声。

2、研究阻力对运动的影响。

3、“在自然界只存在两种电荷”这一重要结论也是在实验基础上推理得出来的。

五、等效替代法
1、在电路中若干个电阻可以等效为一个合适的电阻,反之亦可;如等效电路、串并联电路的等效电阻,都利用了等效的思维方法。

2、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。

3、用加热时间来替代物体吸收的热量。

4、用自行车轮测量跑道的长度,跑道较长,无法直接测量,用滚轮法处理:轮子的周长乘以圈数即为跑道的周长。

六、类比归纳法
1、研究电流时类比水流。

2、用“水压”类比“电压”。

3、用抽水机类比电源。

4、研究做功快慢时与运动快慢进行类比等。

5、用弹簧连接的小球类比分子间的相互作用力。

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