Ⅰ 物理的幾種科學研究方法
一、理想模型法
實際中的事物都是錯綜復雜的，在用物理的規律對實際中的事物進行研究時，常需要對它們進行必要的簡化，忽略次要因素，以突出主要矛盾。用這種理想化的方法將實際中的事物進行簡化，便可得到一系列的物理模型。有實體模型：質點、點電荷、輕桿、輕繩、輕彈簧、理想變壓器、（3-3）液片、理想氣體、（3-5）原子核式結構模型和玻爾原子模型等；過程模型：勻速直線運動、勻變速直線運動、勻變速曲線運動、勻速圓周運動等。
採用模型方法對學習和研究起到了簡化和純化的作用。但簡化後的模型一定要表現出原型所反映出的特點、知識。每種模型有限定的運用條件和運用的范圍。
二、控制變數法
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，從而轉化為多個單一因素影響某一物理量的問題的研究方法。
這種方法在實驗數據的表格上的反映為：某兩次試驗只有一個條件不相同，若兩次試驗結果不同，則與該條件有關，否則無關。反過來，若要研究的問題是物理量與某一因素是否有關，則應只使該因素不同，而其他因素均應相同。控制變數法是中學物理中最常用的方法。
滑動摩擦力的大小與哪些因素有關；探究加速度、力和質量的關系（牛頓第二定律 ）；導體的電阻與哪些因素有關（電阻定律 ）；電流的熱效應與哪些因素有關(焦耳定律 )；研究安培力大小跟哪些因素有關（ ）；研究理想氣體狀態變化（理想氣體狀態方程 ）等均應用了這種科學方法。
三、理想實驗法（又稱想像創新法，思想實驗法）
是在實驗基礎上經過概括、抽象、推理得出規律的一種研究問題的方法。但得出的規律卻又不能用實驗直接驗證，是科學家們為了解決科學理論中的某些難題，以原有的理論知識（如原理、定理、定律等）作為思想實驗的「材料」，提出解決這些難題的設想作為理想實驗的目標，並在想像中給出這些實驗「材料」產生「相互作用」所需要的條件，然後，按照嚴格的邏輯思維操作方法去「處理」這些思想實驗的「材料」，從而得出一系列反映客觀物質規律的新原理，新定律，使科學難題得到解決，推動科學的發展。又稱推理法。
伽利略斜面實驗、推導出聲音不能在真空中傳播、推導出牛頓第一定律等。
三、微量放大法
物理實驗中常遇到一些微小物理量的測量。為提高測量精度，常需要採用合適的放大方法，選用相應的測量裝置將被測量進行放大後再進行測量。常用的放大法有累計放大法、形變放大法、光學放大法等。
1）累計放大法：在被測物理量能夠簡單重疊的條件下，將它展延若干倍再進行測量的方法，稱為累計放大法(疊加放大法)。如測量紙的厚度、金屬絲的直徑等，常用這種方法進行測量；累計放大法的優點是在不改變測量性質的情況下，將被測量擴展若干倍後再進行測量，從而增加測量結果的有效數字位數，減小測量的相對誤差。
2）形變放大法：形變是力作用的效果，在力學中形變的基本表現形式為體積、長度、角度的改變。而顯示形變的方法可用力學的方法，也可用電學、光學的方法，如：體積的變化：由液柱的長度的變化顯示；熱膨脹：杠桿放大法顯示。
3）光學放大法：常用的光學放大法有兩種，一種是使被測物通過光學裝置放大視角形成放大像，便於觀察判別，從而提高測量精度。例如放大鏡、顯微鏡、望遠鏡等。另一種是使用光學裝置將待測微小物理量進行間接放大，通過測量放大了的物理量來獲得微小物理量。例如測量微小長度和微小角度變化的光杠桿鏡尺法，就是一種常用的光學放大法。
卡文迪許通過扭秤裝置測量引力常量就採用了多種放大方法。
四、模擬法
模擬法和類比法很近似。它是在實驗室里先設計出於某被研究現象或過程（即原型）相似的模型，然後通過模型，間接的研究原型規律性的實驗方法。先依照原型的主要特徵，創設一個相似的模型，然後通過模型來間接研究原型的一種形容方法。根據模型和原型之間的相似關系，模擬法可分為物理模擬和數學模擬兩種。
如在描繪電場中等勢線實驗中用直流電流場模擬靜電場。
五、類比與歸納
所謂類比，是根據兩個（或兩類）對象之間在某些方面的相同或相似而推出它們在其他方面也可能相同或相似的一種邏輯思維。如萬有引力公式 和庫侖力公式 從形式上很相似。
六、等效替代效法
等效法是常用的科學思維方法。等效是指不同的物理現象、模型、過程等在物理意義、作用效果或物理規律方面是相同的。它們之間可以相互替代，而保證結論不變。
等效的方法是指面對一個較為復雜的問題，提出一個簡單的方案或設想，而使它們的效果完全相同，從而將問題化難為易，求得解決。例如我們學過的等效電路、等效電阻、電壓表等效為電流表、電流表等效為電壓表、測電阻中的替代法、分力與合力等效、分運動與合運動等效、環形電流與小磁體的等效、通電螺線管與條形磁鐵的等效等等。
七、比值定義法
比值定義法，就是在定義一個物理量的時候採取比值的形式定義。用比值法定義的物理概念在物理學中佔有相當大的比例，比如速度、加速度、密度、壓強、功率、電場強度、電勢、電勢差、磁感應強度、電阻、電容等等。加速度a=(Δv)/(Δt) ；
電場強度E=F/q ；電容C=Q/U ；電阻R=U/I ；電流I=q/t ；電動勢，ε=W/q；電勢差U=W/q；磁感應強度B=F/(IL)或B=F/qv或B=Φ/S。
（一）「比值法」的特點：
1、比值法適用於物質屬性或特徵、物體運動特徵的定義。應用比值法定義物理量，往往需要一定的條件；一是客觀上需要，二是間接反映特徵屬性的的兩個物理量可測，三是兩個物理量的比值必須是一個定值。
2.兩類比值法及特點
一類是用比值法定義物質或物體屬性特徵的物理量，如：電場強度E、磁感應強度B、電容C、電阻R等。它們的共同特徵是；屬性由本身所決定。定義時，需要選擇一個能反映某種性質的檢驗實體來研究。比如：定義電場強度E，需要選擇檢驗電荷q，觀測其檢驗電荷在場中的電場力F，採用比值F/q就可以定義。
另一類是對一些描述物體運動狀態特徵的物理量的定義，如速度v、加速度a、角速度ω等。這些物理量是通過簡單的運動引入的，比如勻速直線運動、勻變速直線運動、勻速圓周運動。這些物理量定義的共同特徵是：相等時間內，某物理量的變化量相等，用變化量與所用的時間之比就可以表示變化快慢的特徵。
（二）「比值法」的理解
1.理解要注重物理量的來龍去脈。為什麼要研究這個問題從而引入比值法來定義物理量（包括問題是怎樣提出來的），怎樣進行研究（包括有哪些主要的物理現象、事實，運用了什麼手段和方法等），通過研究得到怎樣的結論（包括物理量是怎樣定義的，數學表達式怎樣），物理量的物理意義是什麼（包括反映了怎樣的本質屬性，適用的條件和范圍是什麼）和這個物理量有什麼重要的應用。
2.理解要展開類比與想像，進行邏輯推理。所有的比值法定義的物理量有相同的特點，通過展開類比與想像，進行邏輯推理、抽象思維等活動，從而引起思維的飛躍，知識的遷移，在類比中加深理解。如在重力場、電場、磁場的教學中，相同的是都需要選擇一個檢驗場性質的實體，用檢驗實體的受力與檢驗實體的有關物理量的比來定義。但也存在區別，重力場的比值中，分母是質量最簡單，電場定義時，要考慮電荷的電性，而磁場定義最復雜，不僅與考慮電流元I，而且要考慮電流元的放置方位與有效長度。
3.不能將比值法的公式純粹的數學化。在建立物理量的時候，交代物理思想和方法，搞清概念表達的屬性，從這些量度公式中理解它們的物理過程與物理符號的真實內容，切忌被數學符號形式化，忽視了物理量的豐富內容，一定要從量度公式中揭示所定義的概念與有關概念的真實依存關系和物理過程，防止死記硬背和亂用。另一方面，在數學形式上用比例表示的式子，不一定就應用比值法。如公式a=F/m，只是數學形式上象比值法，實際上不具備比值法的其它特點。所以不能把比值法與數學形式簡單的聯系在一起。
八、微元法
微元法是分析、解決物理問題中的常用方法，也是從部分到整體的思維方法。用該方法可以使一些復雜的物理過程用我們熟悉的物理規律迅速地加以解決，使所求的問題簡單化。在使用微元法處理問題時，需將其分解為眾多微小的「元過程」，而且每個「元過程」所遵循的規律是相同的，這樣，我們只需分析這些「元過程」，然後再將「元過程」進行必要的數學方法或物理思想處理，進而使問題求解。使用此方法會加強我們對已知規律的再思考，從而引起鞏固知識、加深認識和提高能力的作用。
在高中物理中，由於數學學習上的局限，對於高等數學中可以使用積分來進行計算的一些問題，在高中很難加以解決。例如對於求變力所做的功或者對於物體做曲線運動時某恆力所做的功的計算；又如求做曲線運動的某質點運動的路程，這些問題對於中學生來講，成為一大難題。但是如果應用積分的思想，化整為零，化曲為直，採用「微元法」，可以很好的解決這類問題。「微元法」通俗地說就是把研究對象分為無限多個無限小的部分，取出有代表性的極小的一部分進行分析處理，再從局部到全體綜合起來加以考慮的科學思維方法，在這個方法里充分的體現了積分的思想。
九、極限法
極限法是把某個物理量推向極端，即極大和極小或極左和極右，並依此做出科學的推理分析，從而給出判斷或導出一般結論。
1.由平均值得瞬時值用到極限法 一般由比值定義式定義出的物理量均為平均值，如 ，當 取趨近於零時的平均速度可看做瞬時速度
2.極限法在進行某些物理過程分析時，具有獨特作用，恰當應用極限法能提高解題效率，使問題化難為易，化繁為簡，思路靈活，判斷准確。因此要求解題者，不僅具有嚴謹的邏輯推理能力，而且具有豐富的想像能力，從而得到事半功倍的效果。
Ⅱ 如何准確測量微小物體的體積
測量物體的體積通常有三種方法,見下表.
如果要測量任意形狀,密度未知的微小物體的體積,上述三種方法顯
然均不適用.
本人利用下面介紹的方法測量微小物體的體積,具有快速,准確、方
便之特點,用此法測量了幾十隻純金、銀戒指的體積（體積在0.3─0.6
厘米3）,據此計算出的金、銀密度值,與物理手冊中給出的值相同.
一、測量方法：
器材：一架天平、一盒砝碼、帶橫梁的鐵架台、半杯水、一條細線、
一個小物體.
步驟：①調整好天平.將半杯水放在天平的左盤中,向右盤添加砝碼,直至天平平衡.
②用細線拴住小物體,懸掛在鐵架台的橫樑上使小物體浸沒在水中,
但不與杯子相接觸.
③向天平右盤添加砝碼,使天平再次平衡.若此次添加砝碼的質量為
m 克,則小物體體積就等於m 厘米3.
二、測量原理：
當物體浸沒在水中時,物體受到豎直向上的浮力,浮力的大小
F 浮=ρ 水·V 排·g=ρ 水·V 物g
由於力的作用是相互的,物體也給水一個豎直向下的反作用力F′.
水通過杯子將力F′傳遞給天平左盤,使天平失去平衡.當向天平右盤再
次加m 克砝碼時,天平再次平衡.因為天平是一個等臂杠桿,根據杠桿平衡
三、精度分析
若天平精度為10 毫克,可准確測出物體的最小體積為
用各種天平測量物體體積所能達到的精度見下表.
用此方法測量體積時,若用水銀代替水,測量精度還可提高一個數量
級.當然,在測量精度達到千分之一厘米3時,水的密度隨溫度的變化就
必須考慮了.
注意：為了消除被測物浸沒在水中時,附著在被測物體表面的氣泡對測量
精度產生的影響,在測量前應用酒精對被測物體表面進行清潔預處理.
Ⅲ 物理的特殊測量方法有哪些
物理的特殊測量方法：
1、 積累法。把數個相同的微小量放在一起進行測量，再將測量結果除以被測量的個數就得到一個微小的數量。
2、化曲為直法。用幾乎沒有彈性的細線或細繩沿著曲線繞上一周，作好兩端的記號或割除多餘的部分，然後輕輕地拉直，放在刻度尺上測量出細線或細繩的長度，即為所測量的曲線的長度。
3、輔助器材法：就是用多個測量儀器進行測量。
4、滾輪法：可用一輪子沿曲線滾動，記下輪子滾動圈數，測出輪子的直徑算出周長，用輪子周長乘以圈數就得到這一曲線的長度。
5、等量代替法：利用輔助工具（直角三角板）創造幾何等量關系，然後進行測量。
Ⅳ 怎樣測量一個微小物體的質量
測量一個質量很小的物體的質量，可採用（累積法 ）
累積法：把某些難以用常規儀器直接准確測量的物理量用累積的方法，將小量變大量，不僅可以便於測量，而且還可以提高測量的准確程度，減小誤差
Ⅳ 測量微小物理量時,用什麼方法測量減小誤差
誤差是客觀存在的，運用一下的方法可以減小誤差
1、選用精密的測量儀器;
2、 多次測量取平均值.
Ⅵ 物理放大法
放大法： 物理實驗中常遇到一些微小物理量的測量。為提高測量精度，常需要採用合適的放大方法，選用相應的測量裝置將被測量進行放大後再進行測量。常用的放大法有累計放大法、形變放大法、光學放大法等。
1）累計放大法：在被測物理量能夠簡單重疊的條件下，將它展延若干倍再進行測量的方法，稱為累計放大法(疊加放大法)。如測量紙的厚度、金屬絲的直徑等，常用這種方法進行測量； 累計放大法的優點是在不改變測量性質的情況下，將被測量擴展若干倍後再進行測量，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，應注意兩點，一是在擴展過程中被測量不能發生變化；二是在擴展過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，在力學中形變的基本表現形式為體積、長度、角度的改變。而顯示形變的方法可用力學的方法，也可用電學、光學的方法，如：體積的變化：由液柱的長度的變化顯示；熱膨脹：杠桿放大法顯示。
3）光學放大法：常用的光學放大法有兩種，一種是使被測物通過光學裝置放大視角形成放大像，便於觀察判別，從而提高測量精度。例如放大鏡、顯微鏡、望遠鏡等。另一種是使用光學裝置將待測微小物理量進行間接放大，通過測量放大了的物理量來獲得微小物理量。例如測量微小長度和微小角度變化的光杠桿鏡尺法，就是一種常用的光學放大法。
Ⅶ 大學物理實驗中微小量的測量方法
螺旋測微器又稱千分尺（micrometer）、螺旋測微儀、分厘卡，是比游標卡尺更精密的測量長度的工具，用它測長度可以准確到0.01mm，測量范圍為幾個厘米。右圖為一種常見的螺旋測微器。 螺旋測微器的分類 一種電子千分尺(螺旋測微器)螺旋測微器分為機械式千分尺和電子千分尺兩類。①機械式千分尺。簡稱千分尺，是利用精密螺紋副原理測長的手攜式通用長度測量工具。1848年，法國的J.L.帕爾默取得外徑千分尺的專利 。1869年，美國的J.R.布朗和L.夏普等將外徑千分尺製成商品，用於測量金屬線外徑和板材厚度。千分尺的品種很多。改變千分尺測量面形狀和尺架等就可以製成不同用途的千分尺，如用於測量內徑、螺紋中徑、齒輪公法線或深度等的千分尺。②電子千分尺。也叫數顯千分尺，測量系統中應用了光柵測長技術和集成電路等。電子千分尺是20世紀70年代中期出現的，用於外徑測量。 螺旋測微器的組成 螺旋測微器組成部分圖解圖上A為測桿，它的一部分加工成螺距為0.5mm的螺紋，當它在固定套管B的螺套中轉動時，將前進或後退，活動套管C和螺桿連成一體，其周邊等分成50個分格。螺桿轉動的整圈數由固定套管上間隔0.5mm的刻線去測量，不足一圈的部分由活動套管周邊的刻線去測量。所以用螺旋測微器測量長度時，讀數也分為兩步，即（1）從活動套管的前沿在固定套管的位置，讀出整圈數。（2）從固定套管上的橫線所對活動套管上的分格數，讀出不到一圈的小數，二者相加就是測量值。
螺旋測微器的尾端有一裝置D，擰動D可使測桿移動，當測桿和被測物相接後的壓力達到某一數值時，棘輪將滑動並有咔、咔的響聲，活動套管不再轉動，測桿也停止前進，這時就可以讀數了。
不夾被測物而使測桿和砧台相接時，活動套管上的零線應當剛好和固定套管上的橫線對齊。實際操作過程中，由於使用不當，初始狀態多少和上述要求不符，即有一個不等於零的讀數。所以再使用之前必須要先調零。 螺旋測微器原理和使用 螺旋測微器的讀數螺旋測微器是依據螺旋放大的原理製成的，即螺桿在螺母中旋轉一周，螺桿便沿著旋轉軸線方向前進或後退一個螺距的距離。因此，沿軸線方向移動的微小距離，就能用圓周上的讀數表示出來。螺旋測微器的精密螺紋的螺距是0.5mm，可動刻度有50個等分刻度，可動刻度旋轉一周，測微螺桿可前進或後退0.5mm，因此旋轉每個小分度，相當於測微螺桿前進或推後0.5/50=0.01mm。可見，可動刻度每一小分度表示0.01mm，所以以螺旋測微器可准確到0.01mm。由於還能再估讀一位，可讀到毫米的千分位，故又名千分尺。
測量時，當小砧和測微螺桿並攏時，可動刻度的零點若恰好與固定刻度的零點重合，旋出測微螺桿，並使小砧和測微螺桿的面正好接觸待測長度的兩端，那麼測微螺桿向右移動的距離就是所測的長度。這個距離的整毫米數由固定刻度上讀出，小數部分則由可動刻度讀出。
Ⅷ 如何測量微小的長度變化量,除了光杠桿那個方法
1、標准尺對照.
2、標准孔--流量測量.
3、千分尺測量.
4、激光投影法--固定一端,在另一端用正放的激光筆照射,距離可以自己調節（10cm到100cm）,在光線2米以外用一個畫有標准尺的白屏接受投影.當被測物長度變化時,對應的激光投影會移動,記下這個距離,根據正比算出實際變化量.
Ⅸ 測量微小物體質量叫什麼方法
累積法： 把某些難以用常規儀器直接准確測量的物理量用累積的方法,將小量變大量,便與測量，還提高准確程度
例子：
像測量一根針的質量很難,但可以測量一百根針的質量,然後求平均值，就可以更准確的測出一根針的質量,。
Ⅹ 長度測量的一些特殊方法:(1)測量微小量的長度(如紙張的厚度、銅絲的直徑等）常採用_____法。
長度測量的一些特殊方法:(1)測量微小量的長度(如紙張的厚度、銅絲的直徑等）常採用_化薄為厚（累積法）____法。
（2）測量物體內部某一長度（如圓柱體的直徑、錐體的高等）常採用__等量替代___法；（3）測量曲線的長度（如圓的周長、地圖上鐵路線的長度等）常採用_化曲為直____法。