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物理常用的實驗方法和原理

發布時間:2025-07-23 15:51:07

① 初中物理實驗的幾種常用方法總結

一.控制變數法

當研究的一個物理量與2個或2個以上的其它物理量有關時,常採用只改變一個物理量,而使其餘物理量保持不變,從而得出被研究物理量和改變數的關系.

如研究蒸發快慢決定因素;摩擦力大小決定因素;研究壓強和壓力、受力面積的關系;液體壓強和液體密度、深度的關系;浮力大小的決定因素.動能大小和物體質量、速度的關系;重力勢能大小和質量、舉高高度的關系;物體吸熱多少和物質種類、質量、升高溫度三者之間的關系;電流和電壓及電阻之間的關系;電功和電流、電壓、及通電時間的關系.

二.等效替代法

根據作用效果相同的原理,作用在同一物體上的兩個力,我們可以用一個合力來代替它.這種「等效方法」是物理學中常用的研究方法之一,它可使我們將研究的問題得到簡化.

三.對比(比較法):

尋找幾個事物共同點或不同點的研究方法叫對比,這是一種常用的研究方法.

例研究不同色光混合及不同顏料混合;研究蒸發和沸騰的相同點和不同點;研究凸透鏡和凹透鏡的相同點和不同點.在研究蒸發快慢的決定因素時,在應用控制變數的同時,也採用了對比的方法,比較哪一個蒸發快.

四.實驗推理法(理想化實驗)

人們常用推理的方法研究物理問題.在研究物體運動狀態與力的關系時,伽利略通過如圖2(甲)所示的實驗和對實驗結果的推理得到如下結論:運動著的物體,如果不受外力作用,它的速度將保持不變,並且一直運動下去.

推理的方法同樣可以用在「研究聲音的傳播」實驗中,現有的抽氣設備總是很難將玻璃罩內抽成真空狀態,在這種情況下,你是怎樣通過實驗現象推理得出「聲音不能在真空中傳播」這下結論的?

五.模(擬)型法

①為了研究的需要,把物理實體或物理過程經過科學抽象轉化為一定的模型,這種轉化忽略了一些次要因素,突出主要因素,所以這種模型叫「假想模型法」又叫「理想模型」.它是物理教學的基礎,可使物理教學簡單化,形象直觀化,又可使具體問題普遍化,便於學生發揮抽象思維、形象思維、發散思維.

②建立模型可以幫助人們透過現象,忽略次要因素,從本質認識和處理問題;建立模型還可以幫助人們顯示復雜事物及過程,幫助人們研究不易甚到無法直接觀察的現象.例如:①研究分子、原子結構時,提出一種結構模型的猜想——原子核式模型(行星模型);②研究撬棒撬石塊時,把撬棒當做是杠桿模型

六.類比的方法

兩類不同事物之間某種關繫上的相似叫類似,從兩類不同事物之間找出某些相似的關系的思維方法,叫類比.藉助類比,常能創造性地解決一些十分陌生、十分困難的問題,在物理學中,現象、屬性、概念、規律、理論和描述手段等涉及的種種關系,都可以是類比的對象.

七、轉換法

對於看不見,摸不著的東西或不易直接觀察認識的問題,我們可以通過它所產生的作用或其他途徑來認識它,這是物理學中常用的一種方法—轉換法.

八、觀察法

觀察法是指人們在自然存在的條件下,對自然、實驗的現象和過程,通過人的感覺器官或藉助科學儀器對有關物理現象,有目的、有計劃地進行觀察、研究的一種基本方法.

所謂「自然存在的條件」,是指對觀察對象不加控制、不加干預、不影響其常態,所謂「有目的、有計劃」,是指根據科學研究的任務,對於觀察對象、觀察范圍、觀察條件和觀察方法作了明確的.選擇,而不是觀察能作用於人感官的任何事物.

九、放大法

在物理實驗中,常常需要對一些微小的物理量,如微小的長度,微小的機械振動、很短的時間,微弱的光信號和微弱的電信號等等加以測量,如果採用常規的測量方法,則很難進行,即使勉強測出也因為與實際的精度要求相差太遠而失去意義,這時通常需將被測量放大後再進行測量.因此,放大法與比較法一樣,也是物理實驗中最普遍、最基本的實驗方法之一(縮小可看成是放大倍數小於1的一種放大).

十、分析歸納法

歸納方法是透過現象抓本質,將一定的物理事實(現象、過程)歸入某個范疇,並找到支配的規律性.完成這一歸納任務的方法是:在觀察和實驗的基礎上,通過審慎地考察各種事例,並運用比較、分析、綜合、抽象、概括以及探究因果關系等一系列邏輯方法,推出一般性猜想或假說,然後再運用演繹對其進行修正和補充,直至最後得到物理學的普遍性結論.

十一、假設(猜想)法

物理解題中的假設,從內容要素看有現象假設和過程假設等,從運用策略看有極端假設、反面假設等.利用假設,我們可以方便地對問題進行分析、推理、判斷,恰當地運用假設,可以起到化拙為巧、化難為易的效果.

十二、列舉法

列舉法是一種藉助對一具體事物的特定對象(如特點、優缺點等)從邏輯上進行分析並將其本質內容全面地一一地羅列出來的手段,再針對列出的項目一一提出改進的方法.列舉法基本上有三種:希望點列舉法、優點列舉法和缺點列舉法.

十三、探究法:

探究法是指用科學的方法深入探討、反復研究事物的本質和規律它既是一種研究方法,也是一種學習方法.

初中物理學習方法

(1)立足課堂,夯實基礎。 課堂是學習物理基礎知識和基本技能的主陣地,只有把握課堂,抓牢「雙基」,學習必要的方法,才會有拓展、提高的可能。

(2)注重探究過程,學習研究方法。 物理是一門實驗科學,學習物理要注重科學探究的過程,對於每一個實驗探究不僅要知道怎樣做,而且要理解為什麼要這樣做,並能對探究過程和結果作出適當的評估;除了學習物理知識,還應學習相關的研究方法,如:轉化法,控制變數法,對比法,理想實驗推理法,歸納法、等效法、類比法、建立理想模型法等。

(3)強化訓練,提高知識的遷移應用能力。 課外適當做一些補充練習是消化、鞏固所學知識,拓展提高的一種較為有效的措施。在解題過程中注意培養、提高審題能力。

(4)優化學習方法,提高學習效率。 如遇到學習的難點、疑點,由於初三階段的學習較為緊張,不能花很多的時間去慢慢「磨」,應做好標記,跟同學討論,最好求得老師的解答,理解過程,掌握方法。

(5)歸納概括、串前聯後,形成綜合能力。 在平時的學習過程中,對所學的知識進行必要的歸納總結,並將新學的知識和前面的內容聯系起來,注意它們的相同點與不同點,做到前後貫通。如學習功率的概念時可以對照已經學過的速度概念進行綜合思考。

(6)規范解答,注意細節。 「規范」在考試中主要體現在簡答題、作圖題、計算題中。歷年中考中,因解答不規范而失分的情況屢見不鮮。

具體來說,要學習的物理概念和物理現象主要有功、功率、機械效率、機械能、內能、熱量、電路、電流、電壓、電阻、電功、電功率、電流的磁效應、電磁感應、磁場對電流的作用等;要學習的物理規律主要有杠桿原理、功的原理,串、並聯電路的特點、歐姆定律、焦耳定律、能量守恆定律等;要學習的物理模型主要有杠桿、滑輪等;要了解的物質主要有磁場、電磁波、能源等;要學會使用的儀器儀表主要有電流表、電壓表、滑動變阻器等。其中學習要求較高的主要有:理解功率的概念,理解機械效率,理解歐姆定律,理解電功,理解電功率,這些既是學習的重點,也是學習的難點。

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