1、控制變量法:就是把一個多因素影響某一物理量的問題,通過控制某幾個因素不變,只讓其中一個因素改變,從而轉(zhuǎn)化為單一因素影響某一物理量問題的研究方法。
2、轉(zhuǎn)換法(放大法):對于一些看不見,摸不著的物理現(xiàn)象,或不易直接測量的物理量,用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識或用容易測量的物理量間接測量的方法。
3、等效替代法(等效法):在研究物理問題時,有時為了使問題簡化,常用一個物理量來代替其他所有物理量,但不會改變物理效果。
4、理想模型法(抽象法、描述法):把復(fù)雜問題簡單化,將抽象的物理現(xiàn)象用簡單易懂的具體模型表示。
5、實(shí)驗(yàn)推理法(科學(xué)推理法、理想實(shí)驗(yàn)法):有一些物理現(xiàn)象,由于受實(shí)驗(yàn)條件所限,無法直接驗(yàn)證,需要我們先進(jìn)行實(shí)驗(yàn),再進(jìn)行合理推理得出正確結(jié)論,這也是一種常用的科學(xué)方法。
擴(kuò)展資料
物理學(xué)中對于多因素(多變量)的問題,常常采用控制因素(變量)的方法,把多因素的問題變成多個單因素的問題。每一次只改變其中的某一個因素,而控制其余幾個因素不變,從而研究被改變的這個因素對事物的影響,分別加以研究,最后再綜合解決。
它是科學(xué)探究中的重要思想方法,廣泛地運(yùn)用在各種科學(xué)探索和科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究之中。
1、獨(dú)立變量,即一個量改變不會引起除因變量以外的其他量的改變。只有將某物理量由獨(dú)立變量來表達(dá),由它給出的函數(shù)關(guān)系才是正確的。
2、非獨(dú)立變量,一個量改變會引起除因變量以外的其他量改變。把非獨(dú)立變量看做是獨(dú)立變量,是確定物理量間關(guān)系的一大忌。
正確確定物理表達(dá)式中的物理量是常量還是變量,是獨(dú)立變量還是非獨(dú)立變量,不但是正確解答有關(guān)問題的前提和保障,而且還可以簡化解答過程。
參考資料來源:搜狗百科-控制變量法
參考資料來源:搜狗百科-轉(zhuǎn)換法
參考資料來源:搜狗百科-等效替代法
參考資料來源:搜狗百科-理想模型法
參考資料來源:搜狗百科-理想實(shí)驗(yàn)法
一、控制變量法:通過固定某幾個因素轉(zhuǎn)化為多個單因素影響某一量大小的問題.
二、等效法:將一個物理量,一種物理裝置或一個物理狀態(tài)(過程),用另一個相應(yīng)量來替代,得到同樣的結(jié)論的方法.
三、模型法:以理想化的辦法再現(xiàn)原型的本質(zhì)聯(lián)系和內(nèi)在特性的一種簡化模型.
四、轉(zhuǎn)換法(間接推斷法)把不能觀察到的效應(yīng)(現(xiàn)象)通過自身的積累成為可觀測的宏觀物或宏觀效應(yīng).
五、類比法:根據(jù)兩個對象之間在某些方面的相似或相同,把其中某一對象的有關(guān)知識、結(jié)論推移到另一個對象中去的一種邏輯方法.
六、比較法:找出研究對象之間的相同點(diǎn)或相異點(diǎn)的一種邏輯方法.
七、歸納法:從一系列個別現(xiàn)象的判斷概括出一般性判斷的邏輯的方法.
擴(kuò)展資料:
物理學(xué)的本質(zhì):物理學(xué)并不研究自然界現(xiàn)象的機(jī)制(或者根本不能研究),我們只能在某些現(xiàn)象中感受自然界的規(guī)則,并試圖以這些規(guī)則來解釋自然界所發(fā)生任何的事情。我們有限的智力總試圖在理解自然,并試圖改變自然,這是物理學(xué),甚至是所有自然科學(xué)共同追求的目標(biāo)。
六大性質(zhì)
1.真理性:物理學(xué)的理論和實(shí)驗(yàn)揭示了自然界的奧秘,反映出物質(zhì)運(yùn)動的客觀規(guī)律。
2.和諧統(tǒng)一性:神秘的太空中天體的運(yùn)動,在開普勒三定律的描繪下,顯出多么的和諧有序。物理學(xué)上的幾次大統(tǒng)一,也顯示出美的感覺。
牛頓用三大定律和萬有引力定律把天上和地上所有宏觀物體統(tǒng)一了。麥克斯韋電磁理論的建立,又使電和磁實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一。愛因斯坦質(zhì)能方程又把質(zhì)量和能量建立了統(tǒng)一。光的波粒二象性理論把粒子性、波動性實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一。愛因斯坦的相對論又把時間、空間統(tǒng)一了。
3.簡潔性:物理規(guī)律的數(shù)學(xué)語言,體現(xiàn)了物理的簡潔明快性。如:牛頓第二定律,愛因斯坦的質(zhì)能方程,法拉第電磁感應(yīng)定律。
4.對稱性:對稱一般指物體形狀的對稱性,深層次的對稱表現(xiàn)為事物發(fā)展變化或客觀規(guī)律的對稱性。如:物理學(xué)中各種晶體的空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)具有高度的對稱性。豎直上拋運(yùn)動、簡諧運(yùn)動、波動鏡像對稱、磁電對稱、作用力與反作用力對稱、正粒子和反粒子、正物質(zhì)和反物質(zhì)、正電和負(fù)電等。
5.預(yù)測性:正確的物理理論,不僅能解釋當(dāng)時已發(fā)現(xiàn)的物理現(xiàn)象,更能預(yù)測當(dāng)時無法探測到的物理現(xiàn)象。例如麥克斯韋電磁理論預(yù)測電磁波存在,盧瑟福預(yù)言中子的存在,菲涅爾的衍射理論預(yù)言圓盤衍射中央有泊松亮斑,狄拉克預(yù)言電子的存在。
6.精巧性:物理實(shí)驗(yàn)具有精巧性,設(shè)計(jì)方法的巧妙,使得物理現(xiàn)象更加明顯。
對于物理學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)來說,物理量的定義和測量的假設(shè)選擇,理論的數(shù)學(xué)展開,理論與實(shí)驗(yàn)的比較是與實(shí)驗(yàn)定律一致,是物理學(xué)理論的唯一目標(biāo)。
人們能通過這樣的結(jié)合解決問題,就是預(yù)言指導(dǎo)科學(xué)實(shí)踐這不是大唯物主義思想,其實(shí)是物理學(xué)理論的目的和結(jié)構(gòu)。
在不斷反思形而上學(xué)而產(chǎn)生的非經(jīng)驗(yàn)主義的客觀原理的基礎(chǔ)上,物理學(xué)理論可以用它自身的科學(xué)術(shù)語來判斷。而不用依賴于它們可能從屬于哲學(xué)學(xué)派的主張。在著手描述的物理性質(zhì)中選擇簡單的性質(zhì),其它性質(zhì)則是群聚的想象和組合。
通過恰當(dāng)?shù)臏y量方法和數(shù)學(xué)技巧從而進(jìn)一步認(rèn)知事物的本來性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)選擇后的數(shù)量存在某種對應(yīng)關(guān)系。一種關(guān)系可以有多數(shù)實(shí)驗(yàn)與其對應(yīng),但一個實(shí)驗(yàn)不能對應(yīng)多種關(guān)系。也就是說,一個規(guī)律可以體現(xiàn)在多個實(shí)驗(yàn)中,但多個實(shí)驗(yàn)不一定只反映一個規(guī)律。
參考資料:搜狗百科——物理學(xué)
物理方法既是科學(xué)家研究問題的方法,也是學(xué)生在學(xué)習(xí)物理中常用的方法,新課標(biāo)也要求學(xué)生掌握一些探究問題的物理方法。
常見的物理方法
模型法 即將抽象的物理現(xiàn)象用簡單易懂的具體模型表示。如用太陽系模型代表原子結(jié)構(gòu),用簡單的線條代表杠桿等。
疊加法 物理學(xué)中常常把微小的、不易測量的同一物理量疊加起來,測量后求平均值的方法俗稱“疊加法”。
控制變量法 自然界發(fā)生的各種現(xiàn)象,往往是錯綜復(fù)雜的。決定某一個現(xiàn)象的產(chǎn)生和變化的因素常常也很多。為了弄清事物變化的原因和規(guī)律,必須設(shè)法把其中的一個或幾個因素用人為的方法控制起來,使它保持不變,然后來比較,研究其他兩個變量之間的關(guān)系,這種研究問題的科學(xué)方法就是“控制變量法”。初中物理實(shí)驗(yàn)大多都用到了這種方法,如通過導(dǎo)體的電流I受到導(dǎo)體電阻R和它兩端電壓U的影響,在研究電流I與電阻R的關(guān)系時,需要保持電壓U不變;在研究電流I與電壓U的關(guān)系時,需要保持電阻R不變。
實(shí)驗(yàn)+推理法 有一些物理現(xiàn)象,由于受實(shí)驗(yàn)條件所限,無法直接驗(yàn)證,需要我們先進(jìn)行實(shí)驗(yàn),再進(jìn)行合理推理得出正確結(jié)論,這也是一種常用的科學(xué)方法。如將一只鬧鐘放在密封的玻璃罩內(nèi),當(dāng)罩內(nèi)空氣被抽走時,鐘聲變小,由此推理出:真空不能傳聲。
轉(zhuǎn)換法 一些看不見,摸不著的物理現(xiàn)象,不好直接認(rèn)識它,我們常根據(jù)它們表現(xiàn)出來的看的見、摸的著的現(xiàn)象來間接認(rèn)識它們。如根據(jù)電流的熱效應(yīng)來認(rèn)識電流大小,根據(jù)磁場對磁體有力的作用來認(rèn)識磁場等。
等效法 在研究物理問題時,有時為了使問題簡化,常用一個物理量來代替其他所有物理量,但不會改變物理效果。如用合力替代各個分力,用總電阻替代各部分電阻,浮力替代液體對物體的各個壓力等。
描述法 為了研究問題的方便,我們常用線條等手段來描述各種看不見的現(xiàn)象。如用光線來描述光,用磁感線來描述磁場,用力的圖示描述力等。
類比法 在認(rèn)識一些物理概念時,我們常將它與生活中熟悉且有共同特點(diǎn)的現(xiàn)象進(jìn)行類比,以幫助我們理解它。如認(rèn)識電流大小時,用水流進(jìn)行類比。認(rèn)識電壓時,用水壓進(jìn)行類比。
物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是對實(shí)驗(yàn)定量分析的依據(jù),是探索、驗(yàn)證物理規(guī)律的第一手資料。在系統(tǒng)誤差一定的情況下,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理得恰當(dāng)與否,會直接影響偶然誤差的大小。所以對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理是實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的重要內(nèi)容之一。本文結(jié)合一些實(shí)例來簡單介紹實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法。
1. 平均值法
取算術(shù)平均值是為減小偶然誤差而常用的一種數(shù)據(jù)處理方法。通常在同樣的測量條件下,對于某一物理量進(jìn)行多次測量的結(jié)果不會完全一樣,用多次測量的算術(shù)平均值作為測量結(jié)果,是真實(shí)值的最好近似。
2. 列表法
實(shí)驗(yàn)中將數(shù)據(jù)列成表格,可以簡明地表示出有關(guān)物理量之間的關(guān)系,便于檢查測量結(jié)果和運(yùn)算是否合理,有助于發(fā)現(xiàn)和分析問題,而且列表法還是圖象法的基礎(chǔ)。
列表時應(yīng)注意:①表格要直接地反映有關(guān)物理量之間的關(guān)系,一般把自變量寫在前邊,因變量緊接著寫在后面,便于分析。②表格要清楚地反映測量的次數(shù),測得的物理量的名稱及單位,計(jì)算的物理量的名稱及單位。物理量的單位可寫在標(biāo)題欄內(nèi),一般不在數(shù)值欄內(nèi)重復(fù)出現(xiàn)。③表中所列數(shù)據(jù)要正確反映測量值的有效數(shù)字。
3. 作圖法
選取適當(dāng)?shù)淖宰兞?,通過作圖可以找到或反映物理量之間的變化關(guān)系,并便于找出其中的規(guī)律,確定對應(yīng)量的函數(shù)關(guān)系。作圖法是最常用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法之一。
描繪圖象的要求是:①根據(jù)測量的要求選定坐標(biāo)軸,一般以橫軸為自變量,縱軸為因變量。坐標(biāo)軸要標(biāo)明所代表的物理量的名稱及單位。②坐標(biāo)軸標(biāo)度的選擇應(yīng)合適,使測量數(shù)據(jù)能在坐標(biāo)軸上得到準(zhǔn)確的反映。為避免圖紙上出現(xiàn)大片空白,坐標(biāo)原點(diǎn)可以是零,也可以不是零。坐標(biāo)軸的分度的估讀數(shù),應(yīng)與測量值的估讀數(shù)(即有效數(shù)字的末位)相對應(yīng)。
控制變量法 探究電阻大小與材料、長度、粗細(xì)的關(guān)系;探究琴弦音調(diào)的高低與弦的材料、長度、粗細(xì)、松緊的關(guān)系。
轉(zhuǎn)換法 通過燈光的亮、暗判斷電流的大小 通過乒乓球被彈起的幅度判斷音叉振幅的大小
等效替換法 曹沖稱象 用電阻箱測未知電阻阻值
類比法 用水流來研究電流
注:轉(zhuǎn)換法與等效替換法的區(qū)別,轉(zhuǎn)換法是用一個物理量的現(xiàn)象來判斷另一個物理量,如亮暗判斷電流;而等效替換法相互替換的是同一個物理量,石塊的浮力替換象的浮力
類比法與轉(zhuǎn)換法的區(qū)別:轉(zhuǎn)換法有因果關(guān)系,即電流大,燈泡亮;而類比法之間沒有因果聯(lián)系,如水流的大小與電流的大小沒有關(guān)系。
中考物理實(shí)驗(yàn)探究題方法類試題研究 《初中物理考試命題導(dǎo)向研究》課題組 物理方法既是科學(xué)家研究問題的方法,也是學(xué)生在學(xué)習(xí)物理中常用的方法,新課標(biāo)也要求學(xué)生掌握一些探究問題的物理方法。
初中階段有哪些物理方法需要學(xué)生熟悉?在中考的實(shí)驗(yàn)探究題將以何種形式考查這些科學(xué)方法呢? 一、常見的物理研究方法 模型法:即將抽象的物理現(xiàn)象用簡單易懂的具體模型表示。如用太陽系模型代表原子結(jié)構(gòu),用簡單的線條代表杠桿等。
疊加放大法:物理學(xué)中常常把微小的、不易測量的同一物理量疊加放大,如用鏡面反射激光方法,來將音叉微小振動的幅度放大等??刂谱兞糠ǎ鹤匀唤绨l(fā)生的各種現(xiàn)象,往往是錯綜復(fù)雜的。
決定某一個現(xiàn)象的產(chǎn)生和變化的因素常常也很多。為了弄清事物變化的原因和規(guī)律,必須設(shè)法把其中的一個或幾個因素用人為的方法控制起來,使它保持不變,然后來比較,研究其他變量之間的關(guān)系,這種研究問題的科學(xué)方法就是“控制變量法”。
初中物理實(shí)驗(yàn)大多都用到了這種方法,如通過導(dǎo)體的電流I受到導(dǎo)體電阻R和它兩端電壓U的影響,在研究電流I與電阻R的關(guān)系時,需要保持電壓U不變;在研究電流I與電壓U的關(guān)系時,需要保持電阻R不變。例題:(2007年深圳)小斌同學(xué)在做“探究斜面長度是否影響斜面的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)時,他用彈簧秤拉同一木塊,沿高度相同、長度不同的斜面,從斜面底端勻速拉至斜面頂端,下表是他記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
請你計(jì)算出下列表格中“①”、“②”的機(jī)械效率(結(jié)果保留三個有效數(shù)字)。并將結(jié)果入答題卡中指定答題區(qū)域內(nèi)。
分析上表數(shù)據(jù),你得到的結(jié)論是:將同一重物沿粗糙程度相同的斜面移動相同的高度,斜面長度越 ③ 時,機(jī)械效率越 ④ 。(2007年莆田)探究杠桿平衡的條件(1)請將下列步驟填完整:a、調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母,使杠桿在____位置平衡;b、改變動力或動力臂的大?。籧、調(diào)節(jié)_________________________的大小,使杠桿重新平衡(2)實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)如下表:實(shí)驗(yàn)次數(shù) 動力/N 動力臂/cm 阻力/N 阻力臂/cm1 4 5 2 102 1.5 10 3 53 2 15 3 104 l 20 1 20 分析上表,用F1、F2、L1和L2分別表示動力、阻力、動力臂和阻力臂,杠桿平衡條件可表示為:___________________________。
實(shí)驗(yàn)+推理法:有一些物理現(xiàn)象,由于受實(shí)驗(yàn)條件所限,無法直接驗(yàn)證,需要我們先進(jìn)行實(shí)驗(yàn),再進(jìn)行合理推理得出正確結(jié)論,這也是一種常用的科學(xué)方法。如將一只鬧鐘放在密封的玻璃罩內(nèi),當(dāng)罩內(nèi)空氣被抽走時,鐘聲變小,由此推理出:真空不能傳聲。
例題:(2007年株洲)在機(jī)械制造中有一個給大飛輪定重心的工序,該工序的目的是使飛輪的重心發(fā)生微小的位移,以使它準(zhǔn)確位于軸心上。如圖13所示,一個質(zhì)量為M=80kg、半徑為R=0.6m的金屬大飛輪可在豎直平面內(nèi)繞軸心(圖中兩虛線的交點(diǎn))自由轉(zhuǎn)動。
用力推動一下大飛輪,飛輪轉(zhuǎn)動若干周后停止。多次試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)飛輪邊緣上的標(biāo)記F總是停在圖示位置。
(1)根據(jù)以上情況,可以初步確定飛輪重心P可能在圖中 。A.軸心正下方的某一位置 B.軸心左側(cè)的某一位置 C.軸心右側(cè)的某一位置 (2)工人在飛輪邊緣上的某點(diǎn)E處,焊接上質(zhì)量為m=0.4 kg的金屬后,再用力推動飛輪,當(dāng)觀察到 的現(xiàn)象時,說明飛輪的重心已調(diào)整到軸心上了。
(3)請?jiān)趫D13中標(biāo)出E的位置。(4)試求調(diào)整前飛輪的重心P到軸心的距離l。
(提示:利用杠桿平衡條件) 轉(zhuǎn)換法:一些看不見,摸不著的物理現(xiàn)象,不好直接認(rèn)識它,我們常根據(jù)它們表現(xiàn)出來的看的見、摸的著的現(xiàn)象來間接認(rèn)識它們。如在物理教學(xué)過程中常常根據(jù)電流的熱效應(yīng)來認(rèn)識電流大小,根據(jù)磁場對磁體有力的作用來認(rèn)識磁場等。
等效法:在研究物理問題時,有時為了使問題簡化,常用一個物理量來代替其他所有物理量,但不會改變物理效果。如用合力替代各個分力,用總電阻替代各部分電阻,浮力替代液體對物體的各個壓力等。
描述法:為了研究問題的方便,我們常用線條等手段來描述各種看不見的現(xiàn)象。如用光線來描述光,用磁感線來描述磁場,用力的圖示描述力等。
類比法:在認(rèn)識一些物理概念時,我們常將它與生活中熟悉且有共同特點(diǎn)的現(xiàn)象進(jìn)行類比,以幫助我們理解它。如認(rèn)識電流大小時,用水流進(jìn)行類比。
認(rèn)識電壓時,用水壓進(jìn)行類比。二、在中考中出現(xiàn)的考題賞析 例題:(2005年安徽)建立物理模型是物理學(xué)習(xí)研究問題的一種重要方法。
例如:研究平靜水面產(chǎn)生的反射現(xiàn)象時,可以將水面看成平面鏡。同理,定滑輪可以看成是__________。
解析:定滑輪可以看成等臂杠桿。(2005年長沙)物理學(xué)研究中常常用到“控制變量法”、“等效法”、“類比法”等科學(xué)方法。
在下列研究實(shí)例中,運(yùn)用了控制變量法的是( ) A.研究電流的形成原因時,將電流與水流相比較,從分析水流的形成來入手分析電流的形成。B.研究電流的大小時,根據(jù)電流產(chǎn)生的效應(yīng)大小來判斷電流的大小。
C.研究多個電阻組成的電路時,求出電路的總電阻,用總電阻產(chǎn)生的效果來代替所有電阻產(chǎn)生的總效果。D.研究電流與電壓大小關(guān)系時,保持電阻大小不變,改變電阻兩端的電壓值,觀察電流如何隨電壓變化而變化。
解析:A為類比法。
一、控制變量法 指在物理實(shí)驗(yàn)中往往存在著多種變化的因素,為了研究它們之間的關(guān)系可以先控制一些量不變,依次研究某一個因素的影響。
是在初中物理實(shí)驗(yàn)中用的最多的研究方法,如研究影響蒸發(fā)快慢的因素實(shí)驗(yàn);探究電流與電壓、電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn);探究電阻與那些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)?;探究動能、重力勢能與那些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn); 最典型的例子是高中《驗(yàn)證牛頓第二運(yùn)動定律》的實(shí)驗(yàn),我們研究的方法是:先保持物體的質(zhì)量一定,研究加速度與力的關(guān)系,再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,最后綜合得出物體的加速度與它受到的合外力及物體質(zhì)量之間的關(guān)系。 二、累積法 將微小量累積后測量求平均的方法,能減小相對誤差。
實(shí)驗(yàn)中也經(jīng)常涉及這一方法。例如,測一張紙的厚度可測100張紙的厚度再求一張紙的厚度;在《用單擺測定重力加速度》實(shí)驗(yàn)中,需要測定單擺周期,用秒表測一次全振動的時間誤差很大,于是采用測量30-50次全振動的時間T,從而求出單擺的周期T=t/n(n為全振動次數(shù))。
又如在《測定金屬電阻率》的實(shí)驗(yàn)中,若沒有螺旋測微器時,也可把金屬在鉛筆上密繞若干圈,由線圈總長度來測出金屬絲的直徑。 三、轉(zhuǎn)換法 某些物理量不容易直接測量,或某些現(xiàn)象直接顯示有困難,可以采取把所要觀測的變量轉(zhuǎn)換成其它變量(力、熱、聲、光、電等物理量)的相互轉(zhuǎn)換進(jìn)行間接觀察和測量,這就是轉(zhuǎn)換法,如磁鐵的磁性強(qiáng)弱可以通過吸引大頭針的多少來見接顯示;風(fēng)力的大小可以通過樹的彎曲成程度來觀察;又如卡文迪許《利用扭秤裝置測定萬有引力恒量實(shí)驗(yàn)》為例:其基本的思維方法便是等效轉(zhuǎn)換。
卡文迪許扭秤發(fā)生扭轉(zhuǎn)后,引力對T 形架的扭轉(zhuǎn)力矩與石英絲由于彈性形變產(chǎn)主的扭轉(zhuǎn)力矩這就是等效轉(zhuǎn)換,間接地達(dá)到了無法達(dá)到的目的。本實(shí)驗(yàn)中轉(zhuǎn)換法還應(yīng)用于石英絲扭轉(zhuǎn)角度的測量上,這個角度不是直接測出的,而是利用平面鏡反射光在刻度尺上移動的距離間接測出的。
轉(zhuǎn)換法是一種較高層次的思維方法。是對事物本質(zhì)深刻認(rèn)識的基礎(chǔ)上才產(chǎn)生的一種飛躍。
如變曲為直實(shí)際上就是該方法的應(yīng)用。理想化法:影響物理現(xiàn)象的因素往往復(fù)雜多變,實(shí)驗(yàn)中??刹捎煤雎阅承┐我蛩鼗蚣僭O(shè)一些理想條件的辦法,以突出現(xiàn)象的本質(zhì)因素,便于深入研究,從而取得實(shí)際情況下合理的近似結(jié)果(通俗他說就是抓大放?。?/p>
例如在《用單擺測定重力加速度》的實(shí)驗(yàn)中,假設(shè)懸線不可伸長,懸點(diǎn)的摩擦和小球在擺動過程的空氣阻力不計(jì);在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中把電壓表變成內(nèi)阻是無窮大的理想電壓表,電流表變成內(nèi)阻等于0的理想電流表等等實(shí)際都采用了理想化法。 四、放大法 在現(xiàn)象、變化、待測物理量十分微小的情況下,往往采用放大法。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)和放大對象的不同,放大所使用的物理方法也各異。例如,在《測定金屬電阻率》實(shí)驗(yàn)中所便用的螺旋測微器,主尺上前進(jìn)(或后退)0.5毫米,對應(yīng)副尺上有5n個等分,實(shí)際上是對長度的機(jī)械放大;許多電表如電流表、電壓表是利用一根較長的指針把通電后線圈的偏轉(zhuǎn)角顯示出來。
又比如在《卡文迪許扭實(shí)驗(yàn)》,其測定萬有引力恒量的思路最后轉(zhuǎn)移到光點(diǎn)的移動(跟“庫侖靜電力扭枰實(shí)驗(yàn)一樣),都是將微小形變放大方法的具體應(yīng)用。 五、平衡法 物理學(xué)中常常利用一個量的作用與另一個(或幾個)量的作用相同、相當(dāng)或相反來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),制作儀器,進(jìn)行測量。
例如測量中的基本工具彈簧秤的設(shè)計(jì)是利用了力的平衡,天平的設(shè)計(jì)是根據(jù)力矩的平衡;溫度計(jì)是利用了熱的平衡。 六、留跡法 有些物理現(xiàn)象瞬間即逝,如運(yùn)動物體所處的位置,軌跡或圖像等,設(shè)法記錄下來,以便從容地測量、比較和研究。
例如:在《測定勻變速直線運(yùn)動的加速度》、《驗(yàn)證牛頓第二運(yùn)動定律》、《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》等實(shí)驗(yàn)中,就是通過紙帶上打出的點(diǎn)記錄下小車(或重物)在不同時刻的位置,(位移)及所對應(yīng)的時刻,從而可從容計(jì)算小車在各個位置或時刻的速度并求出加速度;對于簡諧運(yùn)動,則是通過擺動的漏斗漏出的細(xì)沙落在勻速拉動的硬紙板上而記錄下各個時刻擺的位置,從而很方便地研究簡諧運(yùn)動的圖像;又如利用閃光照相記錄自由落體運(yùn)動的軌跡等實(shí)際。都采用了留跡法。
七、模擬法 有時受客觀條件限制,不能對某些物理現(xiàn)象送行直接實(shí)驗(yàn)和測量,于是就人為地創(chuàng)造一定的模擬條件,在這樣模擬的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。例如在《電場中等勢線的描繪》實(shí)驗(yàn)中,因?yàn)閷o電場直接測量很困難,故采用易測量的電流場來模擬。
又如在確定磁場中磁感線的分布,因?yàn)榇鸥芯€實(shí)際不存在。我們就用鐵屑的分布來模擬磁感線的存在。
此外在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中還有比較法、替代法、補(bǔ)償法等。物理作為一門建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上的學(xué)科,由于中考和高考內(nèi)容日趨拓寬,知識交叉部分(特別實(shí)行理綜考試)越來越多,能力要求也就更加突出。
所以迫切需要摒棄“實(shí)驗(yàn)無關(guān)緊要”、“講比做好”等錯誤觀念,認(rèn)真領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)中的研究方法,只有這樣,才能切實(shí)抓好實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作,另外對學(xué)生整體物理水平的提高有極大的幫助。所以,我們在平時的教學(xué)中一定要重視物理實(shí)驗(yàn)的研究方法,加強(qiáng)對學(xué)生的引導(dǎo),使他們真正領(lǐng)會物理實(shí)驗(yàn)方法。
1 控制變量法:這個應(yīng)該是最常見的實(shí)驗(yàn)方法。
例如,在“探究壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”、“探究電流與電阻的關(guān)系”、“研究弦樂器的音調(diào)與弦的松緊、長短和粗細(xì)的關(guān)系”等實(shí)驗(yàn)中都用到了該實(shí)驗(yàn)方法。
2 類比法:例如,在學(xué)習(xí)電流時,為了更好地理解,與生活中熟悉的水流作類比。
實(shí)驗(yàn)+推理法:有些理論只有在理想空間里才能通過實(shí)驗(yàn)得出,此時,我們可以在現(xiàn)實(shí)條件實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來這些理論。
例如,在初二我們學(xué)過牛頓第一定律:一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。我們知道,物體在運(yùn)動過程中必定會受到阻力作用,但是我們通過多次實(shí)驗(yàn),可以推出這一結(jié)論。
3 描述法:例如,在生活中是不存在光線的,我們?yōu)榱烁玫貙W(xué)習(xí)光,才引進(jìn)了“光線”這一詞。
4 轉(zhuǎn)換法:例如,我們在學(xué)習(xí)“聲音是振動產(chǎn)生的”這一知識時,我們把音叉的微小振動轉(zhuǎn)換為乒乓球的擺動。使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更為明顯。
5 模型法:我們在學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)時,為了更好地認(rèn)識原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu),用太陽系模型代表原子結(jié)構(gòu)。
擴(kuò)展資料:
物理實(shí)驗(yàn)是初高中階段物理課程中包含的相關(guān)實(shí)驗(yàn),包括電學(xué)實(shí)驗(yàn)、力學(xué)實(shí)驗(yàn)、熱學(xué)實(shí)驗(yàn)、光學(xué)實(shí)驗(yàn)等等,常用于驗(yàn)證物理學(xué)科的定理定律。
實(shí)驗(yàn)物理是相對于理論物理而言,理論物理是從理論上探索自然界未知的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、相互作用和物質(zhì)運(yùn)動的基本規(guī)律的學(xué)科。
理論物理的研究領(lǐng)域涉及粒子物理與原子核物理、統(tǒng)計(jì)物理、凝聚態(tài)物理、宇宙學(xué)等,幾乎包括物理學(xué)所有分支的基本理論問題。而實(shí)驗(yàn)物理主要是從實(shí)驗(yàn)上來探索物質(zhì)世界和自然規(guī)律。
實(shí)驗(yàn)室使用守則
1、為保護(hù)實(shí)驗(yàn)儀器和保持環(huán)境衛(wèi)生,學(xué)生必須脫鞋進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。
2、實(shí)驗(yàn)室是全校師生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研活動的場所,學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后要保持肅靜,遵守紀(jì)律。
3、做實(shí)驗(yàn)前,認(rèn)真聽教師講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、步驟、儀器的性能操作、方法和注意事項(xiàng),認(rèn)真檢查所需儀器設(shè)備是否完好齊全,如有缺損要及時向教師報(bào)告。
4、實(shí)驗(yàn)時要遵守操作規(guī)程,按照實(shí)驗(yàn)步驟認(rèn)真操作。
5、實(shí)驗(yàn)時要注意安全,防止意外發(fā)生。
6、愛護(hù)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備。
7、實(shí)驗(yàn)完畢要認(rèn)真清理儀器設(shè)備,關(guān)閉水源電源。
性質(zhì)
1.真理性:物理學(xué)的理論和實(shí)驗(yàn)揭示了自然界的奧秘,反映出物質(zhì)運(yùn)動的客觀規(guī)律。
2.和諧統(tǒng)一性:神秘的太空中天體的運(yùn)動,在開普勒三定律的描繪下,顯出多么的和諧有序。物理學(xué)上的幾次大統(tǒng)一,也顯示出美的感覺。牛頓用三大定律和萬有引力定律把天上和地上所有宏觀物體統(tǒng)一了。
麥克斯韋電磁理論的建立,又使電和磁實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一。愛因斯坦質(zhì)能方程又把質(zhì)量和能量建立了統(tǒng)一。光的波粒二象性理論把粒子性、波動性實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一。愛因斯坦的相對論又把時間、空間統(tǒng)一了。
3.簡潔性:物理規(guī)律的數(shù)學(xué)語言,體現(xiàn)了物理的簡潔明快性。如:牛頓第二定律,愛因斯坦的質(zhì)能方程,法拉第電磁感應(yīng)定律。
4.對稱性:對稱一般指物體形狀的對稱性,深層次的對稱表現(xiàn)為事物發(fā)展變化或客觀規(guī)律的對稱性。如:物理學(xué)中各種晶體的空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)具有高度的對稱性。豎直上拋運(yùn)動、簡諧運(yùn)動、波動鏡像對稱、磁電對稱、作用力與反作用力對稱、正粒子和反粒子、正物質(zhì)和反物質(zhì)、正電和負(fù)電等。
5.預(yù)測性:正確的物理理論,不僅能解釋當(dāng)時已發(fā)現(xiàn)的物理現(xiàn)象,更能預(yù)測當(dāng)時無法探測到的物理現(xiàn)象。例如麥克斯韋電磁理論預(yù)測電磁波存在,盧瑟福預(yù)言中子的存在,菲涅爾的衍射理論預(yù)言圓盤衍射中央有泊松亮斑,狄拉克預(yù)言電子的存在。
6.精巧性:物理實(shí)驗(yàn)具有精巧性,設(shè)計(jì)方法的巧妙,使得物理現(xiàn)象更加明顯。
參考資料:搜狗百科——物理實(shí)驗(yàn)
1.比較法 例:比較其他條件相同時電阻大小與長度的關(guān)系
2.控制變量法 例:探究電阻與哪些因素有關(guān)
3.等效替換法 例:平面鏡成像的兩根等長的蠟燭
4.模型法 例:光線
5.類比法 例:電流與水流類比
6.演繹法 例:其他條件相同時電阻大小與長度成正比.銀是電阻 所以其他條件相同時銀的電阻大小與長度成正比
7.歸納法 例:風(fēng)是空氣振動發(fā)聲 人說話是聲帶振動發(fā)聲。。所以一切發(fā)聲的物體都在振動
8.推理法 例:真空罩里的鬧鈴聲音隨著空氣的減少而減弱 所以真空不能傳聲
一、觀察法
物理是一門以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。人們的許多物理知識是通過觀察和
實(shí)驗(yàn)認(rèn)真地總結(jié)和思索得來的。著名的馬德堡半球?qū)嶒?yàn),證明了大氣壓強(qiáng)的存
在。在教學(xué)中,可以根據(jù)教材中的實(shí)驗(yàn),如長度、時間、溫度、質(zhì)量、密度、力、
電流、電壓等物理量的測量實(shí)驗(yàn)中,要求學(xué)生認(rèn)真細(xì)致的觀察,進(jìn)行規(guī)范的實(shí)驗(yàn)
操作,得到準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能。大部分均利
用的是觀察法。觀察是學(xué)習(xí)物理最基本的方法,是科學(xué)歸納的必要條件, 學(xué)生對學(xué)習(xí)活動的外部表現(xiàn)進(jìn)行有目的、有計(jì)劃的觀察、記錄, 能夠?yàn)槲锢砀拍畹男纬伞?/p>
物理知識
的理解、物理規(guī)律的探究提供信息和依據(jù)。常用觀察方法有:
1.
觀察重點(diǎn)
,
排除無關(guān)因素的干擾。如做氣體膨脹對外做功的實(shí)驗(yàn)時
,
學(xué)生
只聽到
“嘭”
的一聲
,
看到瓶塞跳得很高
,
對真正需要看的現(xiàn)象———塑料瓶口
出現(xiàn)的酒精煙霧卻視而不見
,
這就需要教師及時交待
,
提醒學(xué)生
,
然后再進(jìn)行
分析。
2.
前后對比觀察
,
抓住因果關(guān)系。
如學(xué)習(xí)密度一節(jié)時
,
我首先讓學(xué)生區(qū)分銅
塊、鐵塊、鋁塊、石塊、酒精、水等物體
,
通過觀察它們的顏色、狀態(tài)、軟硬來
辨認(rèn)。
然后出示用紙包住的相同體積的銅塊、
鐵塊、
鋁塊
,
怎樣區(qū)分它們
?
學(xué)生
通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)
,
它們的質(zhì)量不同
,
因而得出相同體積的物體質(zhì)量不同
,
也是物
質(zhì)的一種特性
,
從而引入密度概念。
3.
正、
反對比觀察
,
深化認(rèn)識。
在指導(dǎo)學(xué)生觀察時
,
多采用一些正反對比的
方法
,
可以加深學(xué)生理解知識
,
拓寬思路。如探究聲音的產(chǎn)生
,
即無聲又有聲;
探究沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系時
,
即增大氣壓
,
沸點(diǎn)升高
,
減小氣壓
,
沸點(diǎn)降低。
二、控制變量法
控制變量法是指一個物理量與多個物理量有關(guān)
,
把多因素的問題變成多個
單因素的問題
,
分別加以研究
,
最后再綜合解決。
利用控制變量法研究物理問題
,
有利于扭轉(zhuǎn)
“重結(jié)論、
輕過程”
的傾向
,
有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)
,
使學(xué)生學(xué)
會學(xué)習(xí)。
如導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻都有關(guān)系
,
研究導(dǎo)體中
的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓時
,
控制導(dǎo)體的電阻不變
,
改變導(dǎo)體兩端電壓
,
看導(dǎo)體中電流的變化
,
通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)
,
得出歐姆定律
I=U/R
另外
,
研究導(dǎo)體的
電阻大小、滑動摩擦力的大小、液體壓強(qiáng)的大小、浮力大小、動能和重力勢能大
小、電流的熱量的大小、壓力的作用效果、滑輪組的機(jī)械效率、電磁鐵的磁性強(qiáng)
弱、產(chǎn)生感應(yīng)電流方向也都用到了控制變量法。
聲明:本網(wǎng)站尊重并保護(hù)知識產(chǎn)權(quán),根據(jù)《信息網(wǎng)絡(luò)傳播權(quán)保護(hù)條例》,如果我們轉(zhuǎn)載的作品侵犯了您的權(quán)利,請?jiān)谝粋€月內(nèi)通知我們,我們會及時刪除。
蜀ICP備2020033479號-4 Copyright ? 2016 學(xué)習(xí)鳥. 頁面生成時間:2.903秒