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物理实验中常用的方法是?

 thchen0103 2018-04-13

物理学研究方法是认识物体运动规律的工具和手段,它担负着发现、建立、检验、运用和发展物理规律的职能。因此,考查研究方法问题,也逐渐成为当前和今后中考的热点。

一、控制变量法

控制变量法就是把一个多因素影响某一物理量的问题,通过控制某几个因素不变,只让其中一个因素改变,从而转化为多个单一因素影响某一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:某两次实验只有一个条件不相同,若两次实验结果不同,则与该条件有关,否则无关。反过来,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。控制变量法是中考物理实验方法中的陈独秀同学,最常用,最常考,没有之一。

二、理想实验法

理想实验法又叫实验推理法或科学推理法,它是人们在思想中塑造的一种理想实验,是逻辑推理的一种特殊形式。它是在观察实验的基础上,忽略次要因素,进行合理的推想,得出结论,达到认识事物本质的目的。它既要以实验事实作基础,又必须结合科学推理才能得到正确结论。理想实验法在物理学的理论研究中有重要的作用。

三、转换法

物理学中有的物理现象不便于直接观察,有的物理量不便于直接测量,通过转换为容易观察或测量的与之相等或与之相关联的物理现象,从而获得结论的研究方法叫转换法。转换法中被转换的对象很多,可以是物理模型、研究对象和研究方法,也可以是某个图形、某个物理量初中物理在研究概念、规律和实验中多处应用了这种方法。

有的物理现象不便于直接观察,如分子、电流、磁场看不见、摸不到,我们可分别通过墨水的扩散现象、电流产生的效应、磁场中小磁针的偏转来认识并研究它们。

有的物理量不便于直接测量,如电阻、电功率等量不易直接测量,我们可转化成用电压表、电流表分别测出电压U和电流I,然后分别由公式R=U/I、P=UI计算出电阻和电功率。

四、模型法

把复杂问题简单化,摒弃次要因素,抓住主要因素,对实际问题进行理想化处理,构建理想化的物理模型,这是一种重要的物理思想。在建立起理想化模型的基础上,有时为了更加形象地描述所要研究的物理现象、物理问题,还需要引入一此虚拟的内容,借此来形象、直观地表述物理情景。理想化模型可分为对象模型、条件模型和过程模型三类。例如,匀速直线运动就是一种理想模型。在生活实际中严格的匀速直线运动是无法找到的,但有很多的运动情形都近似于匀速直线运动,按匀速直线运动来处理,大大简化了难度。

五、类比法

为了把要表述的物理问题说得清楚明自,往往用具体的、有形的、人们所熟悉的事物来类比要说明的那些抽象的、无形的、陌生的事物。通过类比,使人们对所要揭示的事物有一个直接的、其体的、形象的认识,找出类似的规律。

六、比值定义法

比值定义法,就是在定义一个物理量的时候采取比值的形式定义。用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,比如速度、密度、压强、功率、比热容、热值等等,比值定义法分成两类:一类是用比值法定义物质或物体属性特征的物理量,另一类是对一此描述物体运动状态特征的物理量的定义。

七、等效替代法

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替代法。

等效替代法是常用的科学思维方法。等效是指不同的物理现象、模型、过程等在物理意义、作用效果或物理规律方面是相同的。它们之间可以相互替代,而保证结论不变。等效的方法是指面对一个较为复杂的问题,提出一个简单的方案或设想,而使它们的效果完全相同,从而将问题化难为易,求得解决。

中学物理课本中,应用这种方法的有:

1、在平面镜成像时,物与像的大小关系所以我们利用了一个完全相同的另一根蜡烛来等效替代物体的大小(光)

2、研究力的合成时,分力与合力等效(力)

3、在研究串、并联电路时画等效电路 (电)

4、在研究串、并联电路的总电阻时,分电阻与总电阻等效 (电)


上面提到的七种方法中,控制变量法、转换法、理想实验法、等效替代法是中考物理最常考的四种方法,这四大天王要重点复习,熟悉哪些实验运用了这些方法。

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