1、控制變量法:就是把一個(gè)多因素影響某一物理量的問(wèn)題,通過(guò)控制某幾個(gè)因素不變,只讓其中一個(gè)因素改變,從而轉化為單一因素影響某一物理量問(wèn)題的研究方法。
2、轉換法(放大法):對于一些看不見(jiàn),摸不著(zhù)的物理現象,或不易直接測量的物理量,用一些非常直觀(guān)的現象去認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(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。
4、理想模型法(抽象法、描述法):把復雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化,將抽象的物理現象用簡(jiǎn)單易懂的具體模型表示。
5、實(shí)驗推理法(科學(xué)推理法、理想實(shí)驗法):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。
擴展資料
物理學(xué)中對于多因素(多變量)的問(wèn)題,常常采用控制因素(變量)的方法,把多因素的問(wèn)題變成多個(gè)單因素的問(wèn)題。每一次只改變其中的某一個(gè)因素,而控制其余幾個(gè)因素不變,從而研究被改變的這個(gè)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,廣泛地運用在各種科學(xué)探索和科學(xué)實(shí)驗研究之中。
1、獨立變量,即一個(gè)量改變不會(huì )引起除因變量以外的其他量的改變。只有將某物理量由獨立變量來(lái)表達,由它給出的函數關(guān)系才是正確的。
2、非獨立變量,一個(gè)量改變會(huì )引起除因變量以外的其他量改變。把非獨立變量看做是獨立變量,是確定物理量間關(guān)系的一大忌。
正確確定物理表達式中的物理量是常量還是變量,是獨立變量還是非獨立變量,不但是正確解答有關(guān)問(wèn)題的前提和保障,而且還可以簡(jiǎn)化解答過(guò)程。
參考資料來(lái)源:搜狗百科-控制變量法
參考資料來(lái)源:搜狗百科-轉換法
參考資料來(lái)源:搜狗百科-等效替代法
參考資料來(lái)源:搜狗百科-理想模型法
參考資料來(lái)源:搜狗百科-理想實(shí)驗法
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。
控制變量法 探究電阻大小與材料、長(cháng)度、粗細的關(guān)系;探究琴弦音調的高低與弦的材料、長(cháng)度、粗細、松緊的關(guān)系。
轉換法 通過(guò)燈光的亮、暗判斷電流的大小 通過(guò)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(chēng)象 用電阻箱測未知電阻阻值
類(lèi)比法 用水流來(lái)研究電流
注:轉換法與等效替換法的區別,轉換法是用一個(gè)物理量的現象來(lái)判斷另一個(gè)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(gè)物理量,石塊的浮力替換象的浮力
類(lèi)比法與轉換法的區別:轉換法有因果關(guān)系,即電流大,燈泡亮;而類(lèi)比法之間沒(méi)有因果聯(lián)系,如水流的大小與電流的大小沒(méi)有關(guān)系。
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。
一、控制變量法 指在物理實(shí)驗中往往存在著(zhù)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(gè)因素的影響。
是在初中物理實(shí)驗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;探究電流與電壓、電阻關(guān)系的實(shí)驗;探究電阻與那些因素有關(guān)的實(shí)驗?;探究動(dòng)能、重力勢能與那些因素有關(guān)的實(shí)驗; 最典型的例子是高中《驗證牛頓第二運動(dòng)定律》的實(shí)驗,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)驗中,需要測定單擺周期,用秒表測一次全振動(dòng)的時(shí)間誤差很大,于是采用測量30-50次全振動(dòng)的時(shí)間T,從而求出單擺的周期T=t/n(n為全振動(dòng)次數)。
又如在《測定金屬電阻率》的實(shí)驗中,若沒(méi)有螺旋測微器時(shí),也可把金屬在鉛筆上密繞若干圈,由線(xiàn)圈總長(cháng)度來(lái)測出金屬絲的直徑。 三、轉換法 某些物理量不容易直接測量,或某些現象直接顯示有困難,可以采取把所要觀(guān)測的變量轉換成其它變量(力、熱、聲、光、電等物理量)的相互轉換進(jìn)行間接觀(guān)察和測量,這就是轉換法,如磁鐵的磁性強弱可以通過(guò)吸引大頭針的多少來(lái)見(jiàn)接顯示;風(fēng)力的大小可以通過(guò)樹(shù)的彎曲成程度來(lái)觀(guān)察;又如卡文迪許《利用扭秤裝置測定萬(wàn)有引力恒量實(shí)驗》為例:其基本的思維方法便是等效轉換。
卡文迪許扭秤發(fā)生扭轉后,引力對T 形架的扭轉力矩與石英絲由于彈性形變產(chǎn)主的扭轉力矩這就是等效轉換,間接地達到了無(wú)法達到的目的。本實(shí)驗中轉換法還應用于石英絲扭轉角度的測量上,這個(gè)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(dòng)的距離間接測出的。
轉換法是一種較高層次的思維方法。是對事物本質(zhì)深刻認識的基礎上才產(chǎn)生的一種飛躍。
如變曲為直實(shí)際上就是該方法的應用。理想化法:影響物理現象的因素往往復雜多變,實(shí)驗中常可采用忽略某些次要因素或假設一些理想條件的辦法,以突出現象的本質(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果(通俗他說(shuō)就是抓大放小)。
例如在《用單擺測定重力加速度》的實(shí)驗中,假設懸線(xiàn)不可伸長(cháng),懸點(diǎn)的摩擦和小球在擺動(dòng)過(guò)程的空氣阻力不計;在電學(xué)實(shí)驗中把電壓表變成內阻是無(wú)窮大的理想電壓表,電流表變成內阻等于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。
根據實(shí)驗的性質(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,對應副尺上有5n個(gè)等分,實(shí)際上是對長(cháng)度的機械放大;許多電表如電流表、電壓表是利用一根較長(cháng)的指針把通電后線(xiàn)圈的偏轉角顯示出來(lái)。
又比如在《卡文迪許扭實(shí)驗》,其測定萬(wàn)有引力恒量的思路最后轉移到光點(diǎn)的移動(dòng)(跟“庫侖靜電力扭枰實(shí)驗一樣),都是將微小形變放大方法的具體應用。 五、平衡法 物理學(xué)中常常利用一個(gè)量的作用與另一個(gè)(或幾個(gè))量的作用相同、相當或相反來(lái)設計實(shí)驗,制作儀器,進(jìn)行測量。
例如測量中的基本工具彈簧秤的設計是利用了力的平衡,天平的設計是根據力矩的平衡;溫度計是利用了熱的平衡。 六、留跡法 有些物理現象瞬間即逝,如運動(dòng)物體所處的位置,軌跡或圖像等,設法記錄下來(lái),以便從容地測量、比較和研究。
例如:在《測定勻變速直線(xiàn)運動(dòng)的加速度》、《驗證牛頓第二運動(dòng)定律》、《驗證機械能守恒定律》等實(shí)驗中,就是通過(guò)紙帶上打出的點(diǎn)記錄下小車(chē)(或重物)在不同時(shí)刻的位置,(位移)及所對應的時(shí)刻,從而可從容計算小車(chē)在各個(gè)位置或時(shí)刻的速度并求出加速度;對于簡(jiǎn)諧運動(dòng),則是通過(guò)擺動(dòng)的漏斗漏出的細沙落在勻速拉動(dòng)的硬紙板上而記錄下各個(gè)時(shí)刻擺的位置,從而很方便地研究簡(jiǎn)諧運動(dòng)的圖像;又如利用閃光照相記錄自由落體運動(dòng)的軌跡等實(shí)際。都采用了留跡法。
七、模擬法 有時(shí)受客觀(guān)條件限制,不能對某些物理現象送行直接實(shí)驗和測量,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。例如在《電場(chǎng)中等勢線(xiàn)的描繪》實(shí)驗中,因為對靜電場(chǎng)直接測量很困難,故采用易測量的電流場(chǎng)來(lái)模擬。
又如在確定磁場(chǎng)中磁感線(xiàn)的分布,因為磁感線(xiàn)實(shí)際不存在。我們就用鐵屑的分布來(lái)模擬磁感線(xiàn)的存在。
此外在中學(xué)物理實(shí)驗中還有比較法、替代法、補償法等。物理作為一門(mén)建立在實(shí)驗基礎之上的學(xué)科,由于中考和高考內容日趨拓寬,知識交叉部分(特別實(shí)行理綜考試)越來(lái)越多,能力要求也就更加突出。
所以迫切需要摒棄“實(shí)驗無(wú)關(guān)緊要”、“講比做好”等錯誤觀(guān)念,認真領(lǐng)悟實(shí)驗中的研究方法,只有這樣,才能切實(shí)抓好實(shí)驗教學(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(shí)的教學(xué)中一定要重視物理實(shí)驗的研究方法,加強對學(xué)生的引導,使他們真正領(lǐng)會(huì )物理實(shí)驗方法。
1 控制變量法:這個(gè)應該是最常見(jiàn)的實(shí)驗方法。
例如,在“探究壓強與哪些因素有關(guān)”、“探究電流與電阻的關(guān)系”、“研究弦樂(lè )器的音調與弦的松緊、長(cháng)短和粗細的關(guān)系”等實(shí)驗中都用到了該實(shí)驗方法。
2 類(lèi)比法:例如,在學(xué)習電流時(shí),為了更好地理解,與生活中熟悉的水流作類(lèi)比。
實(shí)驗+推理法:有些理論只有在理想空間里才能通過(guò)實(shí)驗得出,此時(shí),我們可以在現實(shí)條件實(shí)驗的基礎上推導出來(lái)這些理論。
例如,在初二我們學(xué)過(guò)牛頓第一定律:一切物體在沒(méi)有受到力的作用時(shí),總保持靜止狀態(tài)或勻速直線(xiàn)運動(dòng)狀態(tài)。我們知道,物體在運動(dòng)過(guò)程中必定會(huì )受到阻力作用,但是我們通過(guò)多次實(shí)驗,可以推出這一結論。
3 描述法:例如,在生活中是不存在光線(xiàn)的,我們?yōu)榱烁玫貙W(xué)習光,才引進(jìn)了“光線(xiàn)”這一詞。
4 轉換法:例如,我們在學(xué)習“聲音是振動(dòng)產(chǎn)生的”這一知識時(shí),我們把音叉的微小振動(dòng)轉換為乒乓球的擺動(dòng)。使實(shí)驗現象更為明顯。
5 模型法:我們在學(xué)習原子結構時(shí),為了更好地認識原子的內部結構,用太陽(yáng)系模型代表原子結構。
擴展資料:
物理實(shí)驗是初高中階段物理課程中包含的相關(guān)實(shí)驗,包括電學(xué)實(shí)驗、力學(xué)實(shí)驗、熱學(xué)實(shí)驗、光學(xué)實(shí)驗等等,常用于驗證物理學(xué)科的定理定律。
實(shí)驗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)結構、相互作用和物質(zhì)運動(dòng)的基本規律的學(xué)科。
理論物理的研究領(lǐng)域涉及粒子物理與原子核物理、統計物理、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(wèn)題。而實(shí)驗物理主要是從實(shí)驗上來(lái)探索物質(zhì)世界和自然規律。
實(shí)驗室使用守則
1、為保護實(shí)驗儀器和保持環(huán)境衛生,學(xué)生必須脫鞋進(jìn)入實(shí)驗室。
2、實(shí)驗室是全校師生進(jìn)行實(shí)驗教學(xué)和科研活動(dòng)的場(chǎng)所,學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗室后要保持肅靜,遵守紀律。
3、做實(shí)驗前,認真聽(tīng)教師講解實(shí)驗目的、步驟、儀器的性能操作、方法和注意事項,認真檢查所需儀器設備是否完好齊全,如有缺損要及時(shí)向教師報告。
4、實(shí)驗時(shí)要遵守操作規程,按照實(shí)驗步驟認真操作。
5、實(shí)驗時(shí)要注意安全,防止意外發(fā)生。
6、愛(ài)護實(shí)驗室儀器設備。
7、實(shí)驗完畢要認真清理儀器設備,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。
參考資料:搜狗百科——物理實(shí)驗
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、觀(guān)察法
物理是一門(mén)以觀(guān)察、實(shí)驗為基礎的學(xué)科。人們的許多物理知識是通過(guò)觀(guān)察和
實(shí)驗認真地總結和思索得來(lái)的。著(zhù)名的馬德堡半球實(shí)驗,證明了大氣壓強的存
在。在教學(xué)中,可以根據教材中的實(shí)驗,如長(cháng)度、時(shí)間、溫度、質(zhì)量、密度、力、
電流、電壓等物理量的測量實(shí)驗中,要求學(xué)生認真細致的觀(guān)察,進(jìn)行規范的實(shí)驗
操作,得到準確的實(shí)驗結果,養成良好的實(shí)驗習慣,培養實(shí)驗技能。大部分均利
用的是觀(guān)察法。觀(guān)察是學(xué)習物理最基本的方法,是科學(xué)歸納的必要條件, 學(xué)生對學(xué)習活動(dòng)的外部表現進(jìn)行有目的、有計劃的觀(guān)察、記錄, 能夠為物理概念的形成、
物理知識
的理解、物理規律的探究提供信息和依據。常用觀(guān)察方法有:
1.
觀(guān)察重點(diǎn)
,
排除無(wú)關(guān)因素的干擾。如做氣體膨脹對外做功的實(shí)驗時(shí)
,
學(xué)生
只聽(tīng)到
“嘭”
的一聲
,
看到瓶塞跳得很高
,
對真正需要看的現象———塑料瓶口
出現的酒精煙霧卻視而不見(jiàn)
,
這就需要教師及時(shí)交待
,
提醒學(xué)生
,
然后再進(jìn)行
分析。
2.
前后對比觀(guān)察
,
抓住因果關(guān)系。
如學(xué)習密度一節時(shí)
,
我首先讓學(xué)生區分銅
塊、鐵塊、鋁塊、石塊、酒精、水等物體
,
通過(guò)觀(guān)察它們的顏色、狀態(tài)、軟硬來(lái)
辨認。
然后出示用紙包住的相同體積的銅塊、
鐵塊、
鋁塊
,
怎樣區分它們
?
學(xué)生
通過(guò)實(shí)驗發(fā)現
,
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(guān)察
,
深化認識。
在指導學(xué)生觀(guān)察時(shí)
,
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(wú)聲又有聲;
探究沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系時(shí)
,
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(gè)物理量與多個(gè)物理量有關(guān)
,
把多因素的問(wèn)題變成多個(gè)
單因素的問(wèn)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(wèn)題
,
有利于扭轉
“重結論、
輕過(guò)程”
的傾向
,
有利于培養學(xué)生的科學(xué)素養
,
使學(xué)生學(xué)
會(huì )學(xué)習。
如導體中的電流與導體兩端的電壓和導體的電阻都有關(guān)系
,
研究導體中
的電流跟這段導體兩端的電壓時(shí)
,
控制導體的電阻不變
,
改變導體兩端電壓
,
看導體中電流的變化
,
通過(guò)學(xué)生實(shí)驗
,
得出歐姆定律
I=U/R
另外
,
研究導體的
電阻大小、滑動(dòng)摩擦力的大小、液體壓強的大小、浮力大小、動(dòng)能和重力勢能大
小、電流的熱量的大小、壓力的作用效果、滑輪組的機械效率、電磁鐵的磁性強
弱、產(chǎn)生感應電流方向也都用到了控制變量法。
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