一、控制變量法:通過(guò)固定某幾個(gè)因素轉化為多個(gè)單因素影響某一量大小的問(wèn)題.
二、等效法:將一個(gè)物理量,一種物理裝置或一個(gè)物理狀態(tài)(過(guò)程),用另一個(gè)相應量來(lái)替代,得到同樣的結論的方法.
三、模型法:以理想化的辦法再現原型的本質(zhì)聯(lián)系和內在特性的一種簡(jiǎn)化模型.
四、轉換法(間接推斷法)把不能觀(guān)察到的效應(現象)通過(guò)自身的積累成為可觀(guān)測的宏觀(guān)物或宏觀(guān)效應.
五、類(lèi)比法:根據兩個(gè)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、結論推移到另一個(gè)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(gè)別現象的判斷概括出一般性判斷的邏輯的方法.
擴展資料:
物理學(xué)的本質(zhì):物理學(xué)并不研究自然界現象的機制(或者根本不能研究),我們只能在某些現象中感受自然界的規則,并試圖以這些規則來(lái)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。
六大性質(zhì)
1.真理性:物理學(xué)的理論和實(shí)驗揭示了自然界的奧秘,反映出物質(zhì)運動(dòng)的客觀(guān)規律。
2.和諧統一性:神秘的太空中天體的運動(dòng),在開(kāi)普勒三定律的描繪下,顯出多么的和諧有序。物理學(xué)上的幾次大統一,也顯示出美的感覺(jué)。
牛頓用三大定律和萬(wàn)有引力定律把天上和地上所有宏觀(guān)物體統一了。麥克斯韋電磁理論的建立,又使電和磁實(shí)現了統一。愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程又把質(zhì)量和能量建立了統一。光的波粒二象性理論把粒子性、波動(dòng)性實(shí)現了統一。愛(ài)因斯坦的相對論又把時(shí)間、空間統一了。
3.簡(jiǎn)潔性:物理規律的數學(xué)語(yǔ)言,體現了物理的簡(jiǎn)潔明快性。如:牛頓第二定律,愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程,法拉第電磁感應定律。
4.對稱(chēng)性:對稱(chēng)一般指物體形狀的對稱(chēng)性,深層次的對稱(chēng)表現為事物發(fā)展變化或客觀(guān)規律的對稱(chēng)性。如:物理學(xué)中各種晶體的空間點(diǎn)陣結構具有高度的對稱(chēng)性。豎直上拋運動(dòng)、簡(jiǎn)諧運動(dòng)、波動(dòng)鏡像對稱(chēng)、磁電對稱(chēng)、作用力與反作用力對稱(chēng)、正粒子和反粒子、正物質(zhì)和反物質(zhì)、正電和負電等。
5.預測性:正確的物理理論,不僅能解釋當時(shí)已發(fā)現的物理現象,更能預測當時(shí)無(wú)法探測到的物理現象。例如麥克斯韋電磁理論預測電磁波存在,盧瑟福預言中子的存在,菲涅爾的衍射理論預言圓盤(pán)衍射中央有泊松亮斑,狄拉克預言電子的存在。
6.精巧性:物理實(shí)驗具有精巧性,設計方法的巧妙,使得物理現象更加明顯。
對于物理學(xué)理論和實(shí)驗來(lái)說(shuō),物理量的定義和測量的假設選擇,理論的數學(xué)展開(kāi),理論與實(shí)驗的比較是與實(shí)驗定律一致,是物理學(xué)理論的唯一目標。
人們能通過(guò)這樣的結合解決問(wèn)題,就是預言指導科學(xué)實(shí)踐這不是大唯物主義思想,其實(shí)是物理學(xué)理論的目的和結構。
在不斷反思形而上學(xué)而產(chǎn)生的非經(jīng)驗主義的客觀(guān)原理的基礎上,物理學(xué)理論可以用它自身的科學(xué)術(shù)語(yǔ)來(lái)判斷。而不用依賴(lài)于它們可能從屬于哲學(xué)學(xué)派的主張。在著(zhù)手描述的物理性質(zhì)中選擇簡(jiǎn)單的性質(zhì),其它性質(zhì)則是群聚的想象和組合。
通過(guò)恰當的測量方法和數學(xué)技巧從而進(jìn)一步認知事物的本來(lái)性質(zhì)。實(shí)驗選擇后的數量存在某種對應關(guān)系。一種關(guān)系可以有多數實(shí)驗與其對應,但一個(gè)實(shí)驗不能對應多種關(guān)系。也就是說(shuō),一個(gè)規律可以體現在多個(gè)實(shí)驗中,但多個(gè)實(shí)驗不一定只反映一個(gè)規律。
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(wèn)題的方法,也是學(xué)生在學(xué)習物理中常用的方法,新課標也要求學(xué)生掌握一些探究問(wèn)題的物理方法。
常見(jiàn)的物理方法
模型法 即將抽象的物理現象用簡(jiǎn)單易懂的具體模型表示。如用太陽(yáng)系模型代表原子結構,用簡(jiǎn)單的線(xiàn)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(lái),測量后求平均值的方法俗稱(chēng)“疊加法”。
控制變量法 自然界發(fā)生的各種現象,往往是錯綜復雜的。決定某一個(gè)現象的產(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律,必須設法把其中的一個(gè)或幾個(gè)因素用人為的方法控制起來(lái),使它保持不變,然后來(lái)比較,研究其他兩個(gè)變量之間的關(guān)系,這種研究問(wèn)題的科學(xué)方法就是“控制變量法”。初中物理實(shí)驗大多都用到了這種方法,如通過(guò)導體的電流I受到導體電阻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(shí),需要保持電壓U不變;在研究電流I與電壓U的關(guān)系時(shí),需要保持電阻R不變。
實(shí)驗+推理法 有一些物理現象,由于受實(shí)驗條件所限,無(wú)法直接驗證,需要我們先進(jìn)行實(shí)驗,再進(jìn)行合理推理得出正確結論,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,當罩內空氣被抽走時(shí),鐘聲變小,由此推理出:真空不能傳聲。
轉換法 一些看不見(jiàn),摸不著(zhù)的物理現象,不好直接認識它,我們常根據它們表現出來(lái)的看的見(jiàn)、摸的著(zhù)的現象來(lái)間接認識它們。如根據電流的熱效應來(lái)認識電流大小,根據磁場(chǎng)對磁體有力的作用來(lái)認識磁場(chǎng)等。
等效法 在研究物理問(wèn)題時(shí),有時(shí)為了使問(wèn)題簡(jiǎn)化,常用一個(gè)物理量來(lái)代替其他所有物理量,但不會(huì )改變物理效果。如用合力替代各個(gè)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(gè)壓力等。
描述法 為了研究問(wèn)題的方便,我們常用線(xiàn)條等手段來(lái)描述各種看不見(jiàn)的現象。如用光線(xiàn)來(lái)描述光,用磁感線(xiàn)來(lái)描述磁場(chǎng),用力的圖示描述力等。
類(lèi)比法 在認識一些物理概念時(shí),我們常將它與生活中熟悉且有共同特點(diǎn)的現象進(jìn)行類(lèi)比,以幫助我們理解它。如認識電流大小時(shí),用水流進(jìn)行類(lèi)比。認識電壓時(shí),用水壓進(jìn)行類(lèi)比。
物理實(shí)驗數據的處理方法
實(shí)驗數據是對實(shí)驗定量分析的依據,是探索、驗證物理規律的第一手資料。在系統誤差一定的情況下,實(shí)驗數據處理得恰當與否,會(huì )直接影響偶然誤差的大小。所以對實(shí)驗數據的處理是實(shí)驗復習的重要內容之一。本文結合一些實(shí)例來(lái)簡(jiǎn)單介紹實(shí)驗數據的處理方法。
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據處理方法。通常在同樣的測量條件下,對于某一物理量進(jìn)行多次測量的結果不會(huì )完全一樣,用多次測量的算術(shù)平均值作為測量結果,是真實(shí)值的最好近似。
2. 列表法
實(shí)驗中將數據列成表格,可以簡(jiǎn)明地表示出有關(guān)物理量之間的關(guān)系,便于檢查測量結果和運算是否合理,有助于發(fā)現和分析問(wèn)題,而且列表法還是圖象法的基礎。
列表時(shí)應注意: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(xiě)在前邊,因變量緊接著(zhù)寫(xiě)在后面,便于分析。②表格要清楚地反映測量的次數,測得的物理量的名稱(chēng)及單位,計算的物理量的名稱(chēng)及單位。物理量的單位可寫(xiě)在標題欄內,一般不在數值欄內重復出現。③表中所列數據要正確反映測量值的有效數字。
3. 作圖法
選取適當的自變量,通過(guò)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律,確定對應量的函數關(guān)系。作圖法是最常用的實(shí)驗數據處理方法之一。
描繪圖象的要求是:①根據測量的要求選定坐標軸,一般以橫軸為自變量,縱軸為因變量。坐標軸要標明所代表的物理量的名稱(chēng)及單位。②坐標軸標度的選擇應合適,使測量數據能在坐標軸上得到準確的反映。為避免圖紙上出現大片空白,坐標原點(diǎn)可以是零,也可以不是零。坐標軸的分度的估讀數,應與測量值的估讀數(即有效數字的末位)相對應。
1.比較法 例:比較其他條件相同時(shí)電阻大小與長(cháng)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(cháng)的蠟燭
4.模型法 例:光線(xiàn)
5.類(lèi)比法 例:電流與水流類(lèi)比
6.演繹法 例:其他條件相同時(shí)電阻大小與長(cháng)度成正比.銀是電阻 所以其他條件相同時(shí)銀的電阻大小與長(cháng)度成正比
7.歸納法 例:風(fēng)是空氣振動(dòng)發(fā)聲 人說(shuō)話(huà)是聲帶振動(dòng)發(fā)聲。。所以一切發(fā)聲的物體都在振動(dòng)
8.推理法 例:真空罩里的鬧鈴聲音隨著(zhù)空氣的減少而減弱 所以真空不能傳聲
一、控制變量法 控制變量法是初中物理實(shí)驗中常用的探索問(wèn)題和分析解決問(wèn)題的科學(xué)方法之一。
所謂控制變量法是指為了研究物理量同影響它的多個(gè)因素中的一個(gè)因素的關(guān)系,可將除了這個(gè)因素以外的其它因素人為地控制起來(lái),使其保持不變,再比較、研究該物理量與該因素之間的關(guān)系,得出結論,然后再綜合起來(lái)得出規律的方法。 這種方法在整個(gè)初中物理實(shí)驗中的應用比較普遍。
例如在人教版實(shí)驗教科書(shū)《物理》(八年級上冊)第一章第一節關(guān)于探究聲是怎樣傳播的實(shí)驗中,就開(kāi)始滲透控制變量的思想。因為固體、液體和氣體都是傳聲的介質(zhì),我們逐一研究它們分別可以傳聲時(shí),就必須控制其它兩個(gè)因素。
如果在進(jìn)行該實(shí)驗時(shí)就給學(xué)生恰當地點(diǎn)撥,提出:“把兩張課桌緊緊地挨在一起,一個(gè)同學(xué)輕敲桌面,另一個(gè)同學(xué)把耳朵貼在另一張桌子上,聽(tīng)到的敲擊聲為什么就能認為是桌子傳來(lái)而不是空氣傳來(lái)的?”引導學(xué)生去分析比較,就能使學(xué)生體驗到控制變量的思想。在接著(zhù)的探究影響音調、響度等因素的實(shí)驗中,把控制變量的思想對學(xué)生給予簡(jiǎn)要的介紹,就會(huì )使學(xué)生逐步領(lǐng)悟到控制變量法的實(shí)質(zhì)要領(lǐng),為以后的探究實(shí)驗作好方法上的準備。
在初中物理中,探究影響導體電阻大小的因素、電流跟電壓電阻的關(guān)系、影響電熱功率大小的因素、影響電磁鐵磁性強弱的因素、影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素、決定壓力作用效果的因素等等實(shí)驗,運用了控制變量法。 二、等效替代法 等效替代法是指在研究某一個(gè)物理現象和規律中,因實(shí)驗本身的特殊限制或因實(shí)驗器材等限制,不可以或很難直接揭示物理本質(zhì),而采取與之相似或有共同特征的等效現象來(lái)替代的方法。
這種方法若運用恰當,不僅能順利得出結論,而且容易被學(xué)生接受和理解。 例如,在探究平面鏡成像規律的實(shí)驗中,用玻璃板替代了平面鏡,因兩者在成像特征上有共同之處,容易使學(xué)生接受,而玻璃板又是透明的,能通過(guò)它觀(guān)察到玻璃板后面的蠟燭,便于研究像的特點(diǎn),揭示出規律。
我們在教學(xué)中,在學(xué)生親歷實(shí)驗過(guò)程的基礎上,教師注重引導學(xué)生進(jìn)行方法的總結,在思維方式上受到啟發(fā),他們以后遇到有關(guān)的實(shí)驗設計時(shí),就會(huì )自覺(jué)地加以運用。比如在學(xué)習伏安法測電阻之后,要求學(xué)生設計一個(gè)實(shí)驗,在上述實(shí)驗中缺少電壓表或電流表,其它器材不變,另有一個(gè)已知阻值的定值電阻供選用,要求測出未知電阻,應該怎么辦?學(xué)生就可以用等效替代的思想進(jìn)行設計了。
三、轉換法 有的物理量不便于直接測量,有的物理現象不便于直接觀(guān)察,通過(guò)轉換為容易測量到與之相等或與之相關(guān)聯(lián)的物理現象,從而獲得結論的方法。譬如,在研究電熱的功率與電阻關(guān)系的實(shí)驗中,電流通過(guò)阻值不等的兩根電阻絲產(chǎn)生的熱量無(wú)法直接觀(guān)測和比較,而我們通過(guò)轉換為讓煤油吸熱,觀(guān)察煤油溫度變化情況,從而推導出那個(gè)電阻放熱多。
教學(xué)時(shí)不妨設計一問(wèn):為什么研究電熱的功率與電阻大小的關(guān)系時(shí),還用到似乎與實(shí)驗無(wú)關(guān)的煤油呢?引發(fā)學(xué)生的思考和討論,在小結出該實(shí)驗中煤油的作用的基礎上,進(jìn)而再問(wèn):該實(shí)驗能否不用煤油而改用其它方式來(lái)觀(guān)察電阻通電后的發(fā)熱情況?這樣促使學(xué)生思維得以發(fā)散,轉換的思維方法得到訓練,設計實(shí)驗的能力也隨著(zhù)提高了。 在初中物理實(shí)驗中,利用軟細繩測量地圖上鐵路線(xiàn)上的長(cháng)度、刻度尺和三角板配合測量硬幣的直徑、圓錐的高等,都運用了轉換法的思想。
四、類(lèi)比法 類(lèi)比法是一種推理方法。為了把要表達的物理問(wèn)題說(shuō)清楚明白,往往用具體的、有形的、人們所熟知的事物來(lái)類(lèi)比要說(shuō)明的那些抽象的、無(wú)形的、陌生的事物,通過(guò)借助于一個(gè)比較熟悉的對象的某些特征,去理解和掌握另一個(gè)有相似性的對象的某些特征。
如:在研究電壓的作用時(shí),借助于看得見(jiàn)而學(xué)生比較熟悉的“水壓形成水流”的實(shí)驗作類(lèi)比,來(lái)揭示電壓是形成電流的原因。又比如在研究通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)的實(shí)驗中,為準確記憶通電螺線(xiàn)管的北極與電流方向的關(guān)系,以緊握的右拳頭類(lèi)比為螺線(xiàn)管,四指為線(xiàn)圈并指向電流的方向,則大拇指所指的一端為北極。
這樣形象直觀(guān)很容易被學(xué)生理解記憶牢固。當然,這里還可以用其他方式來(lái)類(lèi)比,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性,還可以找到更符合學(xué)生實(shí)際的類(lèi)比方法。
人教版實(shí)驗教科書(shū)《物理》(八年級下冊)P64圖9.3—6就給人很好的啟示。 五、圖象法 圖象是一個(gè)數學(xué)概念,用來(lái)表示一個(gè)量隨另一個(gè)量的變化關(guān)系,很直觀(guān)。
由于物理學(xué)中經(jīng)常要研究一個(gè)物理量隨另一個(gè)物理量的變化情況,因此圖象在物理中有著(zhù)廣泛的應用。在實(shí)驗中,運用圖象來(lái)處理實(shí)驗數據,探究?jì)仍诘奈锢硪幝桑哂歇毺刂帯?/p>
如:在探究固體熔化時(shí)溫度的變化規律和水的沸騰情況的實(shí)驗中,就是運用圖象法來(lái)處理數據的。它形象直觀(guān)地表示了物質(zhì)溫度的變化情況,學(xué)生在親歷實(shí)驗自主得出數據的基礎上,通過(guò)描點(diǎn)、連線(xiàn)繪出圖象就能準確地把握住晶體和非晶體的熔化特點(diǎn)、液體的沸騰特點(diǎn)了。
在其他的實(shí)驗中,教師也可以有意識地引導學(xué)生采用圖象來(lái)處理數據。例如在探究串聯(lián)電路中電流規律實(shí)驗中,把各點(diǎn)作為橫軸、電流為縱軸,作出的圖象為水平直線(xiàn),很直觀(guān)表示出串聯(lián)電路中各點(diǎn)電流相等的規。
中考物理實(shí)驗探究題方法類(lèi)試題研究 《初中物理考試命題導向研究》課題組 物理方法既是科學(xué)家研究問(wèn)題的方法,也是學(xué)生在學(xué)習物理中常用的方法,新課標也要求學(xué)生掌握一些探究問(wèn)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)驗探究題將以何種形式考查這些科學(xué)方法呢? 一、常見(jiàn)的物理研究方法 模型法:即將抽象的物理現象用簡(jiǎn)單易懂的具體模型表示。如用太陽(yáng)系模型代表原子結構,用簡(jiǎn)單的線(xiàn)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(lái)將音叉微小振動(dòng)的幅度放大等。控制變量法:自然界發(fā)生的各種現象,往往是錯綜復雜的。
決定某一個(gè)現象的產(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律,必須設法把其中的一個(gè)或幾個(gè)因素用人為的方法控制起來(lái),使它保持不變,然后來(lái)比較,研究其他變量之間的關(guān)系,這種研究問(wèn)題的科學(xué)方法就是“控制變量法”。
初中物理實(shí)驗大多都用到了這種方法,如通過(guò)導體的電流I受到導體電阻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(shí),需要保持電壓U不變;在研究電流I與電壓U的關(guān)系時(shí),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(cháng)度是否影響斜面的機械效率”的實(shí)驗時(shí),他用彈簧秤拉同一木塊,沿高度相同、長(cháng)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)驗數據。
請你計算出下列表格中“①”、“②”的機械效率(結果保留三個(gè)有效數字)。并將結果入答題卡中指定答題區域內。
分析上表數據,你得到的結論是:將同一重物沿粗糙程度相同的斜面移動(dòng)相同的高度,斜面長(cháng)度越 ③ 時(shí),機械效率越 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、調節杠桿兩端的螺母,使杠桿在____位置平衡;b、改變動(dòng)力或動(dòng)力臂的大小;c、調節_________________________的大小,使杠桿重新平衡(2)實(shí)驗獲得的數據如下表:實(shí)驗次數 動(dòng)力/N 動(dòng)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(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂和阻力臂,杠桿平衡條件可表示為:___________________________。
實(shí)驗+推理法:有一些物理現象,由于受實(shí)驗條件所限,無(wú)法直接驗證,需要我們先進(jìn)行實(shí)驗,再進(jìn)行合理推理得出正確結論,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,當罩內空氣被抽走時(shí),鐘聲變小,由此推理出:真空不能傳聲。
例題:(2007年株洲)在機械制造中有一個(gè)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,以使它準確位于軸心上。如圖13所示,一個(gè)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繞軸心(圖中兩虛線(xiàn)的交點(diǎn))自由轉動(dòng)。
用力推動(dòng)一下大飛輪,飛輪轉動(dòng)若干周后停止。多次試驗,發(fā)現飛輪邊緣上的標記F總是停在圖示位置。
(1)根據以上情況,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.軸心左側的某一位置 C.軸心右側的某一位置 (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(dòng)飛輪,當觀(guān)察到 的現象時(shí),說(shuō)明飛輪的重心已調整到軸心上了。
(3)請在圖13中標出E的位置。(4)試求調整前飛輪的重心P到軸心的距離l。
(提示:利用杠桿平衡條件) 轉換法:一些看不見(jiàn),摸不著(zhù)的物理現象,不好直接認識它,我們常根據它們表現出來(lái)的看的見(jiàn)、摸的著(zhù)的現象來(lái)間接認識它們。如在物理教學(xué)過(guò)程中常常根據電流的熱效應來(lái)認識電流大小,根據磁場(chǎng)對磁體有力的作用來(lái)認識磁場(chǎng)等。
等效法:在研究物理問(wèn)題時(shí),有時(shí)為了使問(wèn)題簡(jiǎn)化,常用一個(gè)物理量來(lái)代替其他所有物理量,但不會(huì )改變物理效果。如用合力替代各個(gè)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(gè)壓力等。
描述法:為了研究問(wèn)題的方便,我們常用線(xiàn)條等手段來(lái)描述各種看不見(jiàn)的現象。如用光線(xiàn)來(lái)描述光,用磁感線(xiàn)來(lái)描述磁場(chǎng),用力的圖示描述力等。
類(lèi)比法:在認識一些物理概念時(shí),我們常將它與生活中熟悉且有共同特點(diǎn)的現象進(jìn)行類(lèi)比,以幫助我們理解它。如認識電流大小時(shí),用水流進(jìn)行類(lèi)比。
認識電壓時(shí),用水壓進(jìn)行類(lèi)比。二、在中考中出現的考題賞析 例題:(2005年安徽)建立物理模型是物理學(xué)習研究問(wèn)題的一種重要方法。
例如:研究平靜水面產(chǎn)生的反射現象時(shí),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(cháng)沙)物理學(xué)研究中常常用到“控制變量法”、“等效法”、“類(lèi)比法”等科學(xué)方法。
在下列研究實(shí)例中,運用了控制變量法的是( ) A.研究電流的形成原因時(shí),將電流與水流相比較,從分析水流的形成來(lái)入手分析電流的形成。B.研究電流的大小時(shí),根據電流產(chǎn)生的效應大小來(lái)判斷電流的大小。
C.研究多個(gè)電阻組成的電路時(shí),求出電路的總電阻,用總電阻產(chǎn)生的效果來(lái)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(shí),保持電阻大小不變,改變電阻兩端的電壓值,觀(guān)察電流如何隨電壓變化而變化。
解析:A為類(lèi)比法。
1. 觀(guān)察法:觀(guān)察法是人們?yōu)榱苏J識事物的本質(zhì)和規律有目的有計劃的對自然發(fā)生條件下所顯現的有關(guān)事物進(jìn)行考察的一種方法,是人們收集獲取記載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。
簡(jiǎn)單的講觀(guān)察法就是看仔細地看。但它和一般的看不同,觀(guān)察是人的眼睛在大腦的指導下進(jìn)行有意識的組織的感知活動(dòng)。
因此,亦稱(chēng)科學(xué)觀(guān)察。實(shí)例:水的沸騰:在使用溫度計前,應該先觀(guān)察它的量程,認清它的刻度值。
實(shí)驗過(guò)程中要注意觀(guān)察水沸騰前和沸騰時(shí)水中氣泡上升過(guò)程的兩種情況,溫度計在沸騰前和沸騰時(shí)的示數變化;在學(xué)習聲音的產(chǎn)生時(shí)可讓學(xué)生觀(guān)察小紙片在揚聲器中的運動(dòng)狀態(tài),觀(guān)察正在發(fā)聲的音叉插入水中激起水花,觀(guān)察蟋蟀知了鳴叫是的情況,就會(huì )發(fā)現發(fā)出聲音的物體都在振動(dòng);除此之外還有光的反射規律;光的折射規律;凸透鏡成像;滑動(dòng)摩察力與哪些因素有關(guān)等。2. 放大法 放大法是物理實(shí)驗中常遇到一些微小物理量的測量。
為提高測量精度,常需要采用合適的放大方法,選用相應的測量裝置將被測量進(jìn)行放大后再進(jìn)行測量。常用的放大法有累計放大法、形變放大法、光學(xué)放大法等。
(1)累計放大法:在被測物理量能夠簡(jiǎn)單重疊的條件下,將它展延若干倍再進(jìn)行測量的方法,稱(chēng)為累計放大法(疊加放大法)。如測量紙的厚度、金屬絲的直徑等,常用這種方法進(jìn)行測量;累計放大法的優(yōu)點(diǎn)是在不改變測量性質(zhì)的情況下,將被測量擴展若干倍后再進(jìn)行測量,從而增加測量結果的有效數字位數,減小測量的相對誤差。
在使用累計放大法時(shí),應注意兩點(diǎn),一是在擴展過(guò)程中被測量不能發(fā)生變化;二是在擴展過(guò)程中應努力避免引入新的誤差因素。(2)形變放大法:形變是力作用的效果,在力學(xué)中形變的基本表現形式為體積、長(cháng)度、角度的改變。
而顯示形變的方法可用力學(xué)的方法,也可用電學(xué)、光學(xué)的方法,如:體積的變化:由液柱的長(cháng)度的變化顯示;熱膨脹:杠桿放大法顯示。(3)光學(xué)放大法:常用的光學(xué)放大法有兩種,一種是使被測物通過(guò)光學(xué)裝置放大視角形成放大像,便于觀(guān)察判別,從而提高測量精度。
例如放大鏡、顯微鏡、望遠鏡等。另一種是使用光學(xué)裝置將待測微小物理量進(jìn)行間接放大,通過(guò)測量放大了的物理量來(lái)獲得微小物理量。
例如測量微小長(cháng)度和微小角度變化的光杠桿鏡尺法,就是一種常用的光學(xué)放大法。3. 控制變量法 控制變量法是指討論多個(gè)物理量的關(guān)系時(shí)通過(guò)控制其幾個(gè)物理不變,只改變其中一個(gè)物理量從而轉化為多個(gè)單一物理量影響某一個(gè)物理量的問(wèn)題的研究方法。
這種方法在實(shí)驗數據的表格上的反映為某兩次試驗只有一個(gè)條件不同,若兩次試驗結果不同則與該條件有關(guān)。否則無(wú)關(guān)。
反之,若要研究的問(wèn)題是物理量與某一因素是否有關(guān)則應只使該因素不同,而其他因素均應相同。實(shí)例:在研究導體的電阻跟哪些因素有關(guān)時(shí),為了研究方便采用控制變量法。
即每次須挑選兩根合適的導線(xiàn),測出它們的電阻,然后比較,最后得出結論。為了研究導體的電阻與導體長(cháng)度的關(guān)系,應選用材料橫截面相同的導線(xiàn),為了研究導體的電阻與導體材料的關(guān)系,應選用長(cháng)度和橫截面相同的導線(xiàn),為了研究導體的電阻與導體橫截面的關(guān)系,應選用材料和長(cháng)度相同的導線(xiàn)。
研究影響力的作用效果的因素;研究液體蒸發(fā)快慢的因素;研究液體內部壓強;研究動(dòng)能勢能大小與哪些因素有關(guān);研究琴弦發(fā)聲的音調與弦粗細、松緊、長(cháng)短的關(guān)系;研究物體吸收的熱量與物質(zhì)的種類(lèi)質(zhì)量溫度的變化的關(guān)系;研究電流與電壓電阻的關(guān)系;研究電功或電熱與哪些因素有關(guān);研究通電導體在磁場(chǎng)中受力與哪些因素有關(guān);研究影響感應電流的方向的因素采用此法。4. 類(lèi)比法 所謂類(lèi)比就是“觸類(lèi)旁通”“舉一反三”實(shí)際上是一種從特殊到特殊,從一般到一般的推理,它是根據兩個(gè)或兩類(lèi)對象之間在某些方面的相同或相似而推出他們在其他方面也可能相同或相似的一種邏輯思維。
從而可以幫助我們理解較復雜的實(shí)驗和較難的物理知識。類(lèi)比是一種推理方法,不同事物在屬性、數學(xué)形式及其他量描述上有相同或相似的地方就可以來(lái)用類(lèi)比推理。
類(lèi)比法是提出科學(xué)假說(shuō)做出科學(xué)預言的重要途徑,物理學(xué)發(fā)展史上的許多假說(shuō)是運用類(lèi)比方法創(chuàng )立的,開(kāi)普勒也曾經(jīng)說(shuō)過(guò):“我們珍惜類(lèi)比推理勝于任何別的東西”。實(shí)例:電壓與水壓;電流與水流;內能與機械能;原子結構與太陽(yáng)系;水波與電磁波;通信與鴿子傳遞信件;功率概念與速度概念的形成。
在物理學(xué)中運用類(lèi)比方法可以引導學(xué)生自己獲取知識,有助于提出假說(shuō)進(jìn)行推測,有助于提出問(wèn)題并設想解決問(wèn)題的方向。類(lèi)比可激發(fā)學(xué)生探索的意向,引導學(xué)生進(jìn)行探索使學(xué)生成為自覺(jué)積極的活動(dòng),發(fā)展學(xué)生的思維能力。
類(lèi)比是科學(xué)家最常運用的一種思維方法,由這種方法得出的結論雖然不一定可靠,但是,在邏輯中卻富有創(chuàng )造性。類(lèi)比的事例很多這就需要平時(shí)多留心不斷地總結找到比較恰當的事例做類(lèi)比。
5. 等效替代法 所謂等效替代法是在保證效果相同的前提下,將陌生復雜的問(wèn)題變換成熟悉簡(jiǎn)單的模型進(jìn)行分析和研究的思維方法,它在物理學(xué)中有著(zhù)廣泛的應用。實(shí)例:研究串聯(lián)并聯(lián)電路關(guān)系時(shí)引入總電阻(等效電阻)的。
聲明:本網(wǎng)站尊重并保護知識產(chǎn)權,根據《信息網(wǎng)絡(luò )傳播權保護條例》,如果我們轉載的作品侵犯了您的權利,請在一個(gè)月內通知我們,我們會(huì )及時(shí)刪除。
蜀ICP備2020033479號-4 Copyright ? 2016 學(xué)習?shū)B(niǎo). 頁(yè)面生成時(shí)間:2.977秒