一、观察法 观察法是人们为了认识事物的本质和规律有目的有计划的对自然发生条件下所显现的有关事物进行考察的一种方法,是人们收集获取记载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。
简单的讲观察法就是看仔细地看。但它和一般的看不同,观察是人的眼睛在大脑的指导下进行有意识的组织的感知活动。
因此,亦称科学观察。实例:水的沸腾:在使用温度计前,应该先观察它的量程,认清它的刻度值。
实验过程中要注意观察水沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程的两种情况,温度计在沸腾前和沸腾时的示数变化;在学习声音的产生时可让学生观察小纸片在扬声器中的运动状态,观察正在发声的音叉插入水中激起水花,观察蟋蟀知了鸣叫是的情况,就会发现发出声音的物体都在振动;除此之外还有光的反射规律;光的折射规律;凸透镜成像;滑动摩察力与哪些因素有关等。二、比较法 比较法是确定研究对象之间的差异点和共同点的思维过程和方法,各种物理现象和过程都可以通过比较确定它们的差异点和共同点。
比较是抽象与概括的前提,通过比较可以建立物理概念总结物理规律。利用比较又可以进行鉴别和测量。
因此,比较法是物理现象研究中经常运用的最基本的方法。比较法有三种类型:1异中求同的比较。
即比较两个或两个以上的对象而找出其相同点。2同中求异的比较。
即指比较两个或两个以上的对象而找出其相异点。3同异综合比较。
即比较两个或两个以上的对象的相同点相异点。实例:象汽车轮船火车飞机它们的发动机各不相同但都是把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能装置。
而汽油机和柴油机虽然都是内燃机但是从它们的构造、吸入的气体、点火方式、使用范围等方面都有不同。再如蒸发与沸腾的比较两者的相同点都是汽化过程。
不同点从发生时液体的温度、发生所在的部位及现象都不同。还可以用比较法来研究质量与体积的关系;重力与质量的关系;重力与压力;电功与电功率等。
三、控制变量法 控制变量法是指讨论多个物理量的关系时通过控制其几个物理不变,只改变其中一个物理量从而转化为多个单一物理量影响某一个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试验只有一个条件不同,若两次试验结果不同则与该条件有关。
否则无关。反之,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。
实例:在研究导体的电阻跟哪些因素有关时,为了研究方便采用控制变量法。即每次须挑选两根合适的导线,测出它们的电阻,然后比较,最后得出结论。
为了研究导体的电阻与导体长度的关系,应选用材料横截面相同的导线,为了研究导体的电阻与导体材料的关系,应选用长度和横截面相同的导线,为了研究导体的电阻与导体横截面的关系,应选用材料和长度相同的导线。`研究影响力的作用效果的因素;研究液体蒸发快慢的因素;研究液体内部压强;研究动能势能大小与哪些因素有关;研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系;研究物体吸收的热量与物质的种类质量温度的变化的关系;研究电流与电压电阻的关系;研究电功或电热与哪些因素有关;研究通电导体在磁场中受力与哪些因素有关;研究影响感应电流的方向的因素采用此法。
四、等效替代法 所谓等效替代法是在保证效果相同的前提下,将陌生复杂的问题变换成熟悉简单的模型进行分析和研究的思维方法,它在物理学中有着广泛的应用。实例:研究串联并联电路关系时引入总电阻(等效电阻)的概念,在串联电路中把几个电阻串联起来,相当于增加了导体的长度,所以总电阻比任何一个串联电阻都大,把总电阻称为串联电路的等效电阻。
在并联电路中把几个电阻并联起来,相当于增加了导体的横截面积,所以总电阻比任何一个并联电阻都小,把总电阻称为并联电路的等效电阻;在电路分析中可以把不易分析的复杂电路简化成为较为简单的等效电路;在研究同一直线上的二力的关系时引入合力的概念也是运用了等效替代法。五、转换法 物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
初中物理在研究概念规律和实验中多处应用了这种方法。实例:物体发生形变或运动状态改变可证明一些物体受到力的作用;马德堡半球实验可证明大气压的存在;雾的出现可以证明空气中含有水蒸气;影子的形成可以证明光沿直线传播;月食现象可证明月亮不是光源;奥斯特实验可证明电流周围存在着磁场;指南针指南北可证明地磁场的存在;扩散现象可证明分子做无规则运动;铅块实验可证明分子间存在着引力;运动的物体能对外做功可证明它具有能等。
六、类比法所谓类比就是“触类旁通”“举一反三”实际上是一种从特殊到特殊,从一般到一般的推理,它是根据两个或两类对象之间在某些方面的相同或相似而推出他们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。从而可以帮助我们理解较复杂的实验和较难的物理知识。
类比是一种推理方法,不同事物在属性、数学形式及其他量描述上。
1 控制变量法:这个应该是最常见的实验方法。
例如,在“探究压强与哪些因素有关”、“探究电流与电阻的关系”、“研究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系”等实验中都用到了该实验方法。
2 类比法:例如,在学习电流时,为了更好地理解,与生活中熟悉的水流作类比。
实验+推理法:有些理论只有在理想空间里才能通过实验得出,此时,我们可以在现实条件实验的基础上推导出来这些理论。
例如,在初二我们学过牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。我们知道,物体在运动过程中必定会受到阻力作用,但是我们通过多次实验,可以推出这一结论。
3 描述法:例如,在生活中是不存在光线的,我们为了更好地学习光,才引进了“光线”这一词。
4 转换法:例如,我们在学习“声音是振动产生的”这一知识时,我们把音叉的微小振动转换为乒乓球的摆动。使实验现象更为明显。
5 模型法:我们在学习原子结构时,为了更好地认识原子的内部结构,用太阳系模型代表原子结构。
扩展资料:
物理实验是初高中阶段物理课程中包含的相关实验,包括电学实验、力学实验、热学实验、光学实验等等,常用于验证物理学科的定理定律。
实验物理是相对于理论物理而言,理论物理是从理论上探索自然界未知的物质结构、相互作用和物质运动的基本规律的学科。
理论物理的研究领域涉及粒子物理与原子核物理、统计物理、凝聚态物理、宇宙学等,几乎包括物理学所有分支的基本理论问题。而实验物理主要是从实验上来探索物质世界和自然规律。
实验室使用守则
1、为保护实验仪器和保持环境卫生,学生必须脱鞋进入实验室。
2、实验室是全校师生进行实验教学和科研活动的场所,学生进入实验室后要保持肃静,遵守纪律。
3、做实验前,认真听教师讲解实验目的、步骤、仪器的性能操作、方法和注意事项,认真检查所需仪器设备是否完好齐全,如有缺损要及时向教师报告。
4、实验时要遵守操作规程,按照实验步骤认真操作。
5、实验时要注意安全,防止意外发生。
6、爱护实验室仪器设备。
7、实验完毕要认真清理仪器设备,关闭水源电源。
性质
1.真理性:物理学的理论和实验揭示了自然界的奥秘,反映出物质运动的客观规律。
2.和谐统一性:神秘的太空中天体的运动,在开普勒三定律的描绘下,显出多么的和谐有序。物理学上的几次大统一,也显示出美的感觉。牛顿用三大定律和万有引力定律把天上和地上所有宏观物体统一了。
麦克斯韦电磁理论的建立,又使电和磁实现了统一。爱因斯坦质能方程又把质量和能量建立了统一。光的波粒二象性理论把粒子性、波动性实现了统一。爱因斯坦的相对论又把时间、空间统一了。
3.简洁性:物理规律的数学语言,体现了物理的简洁明快性。如:牛顿第二定律,爱因斯坦的质能方程,法拉第电磁感应定律。
4.对称性:对称一般指物体形状的对称性,深层次的对称表现为事物发展变化或客观规律的对称性。如:物理学中各种晶体的空间点阵结构具有高度的对称性。竖直上抛运动、简谐运动、波动镜像对称、磁电对称、作用力与反作用力对称、正粒子和反粒子、正物质和反物质、正电和负电等。
5.预测性:正确的物理理论,不仅能解释当时已发现的物理现象,更能预测当时无法探测到的物理现象。例如麦克斯韦电磁理论预测电磁波存在,卢瑟福预言中子的存在,菲涅尔的衍射理论预言圆盘衍射中央有泊松亮斑,狄拉克预言电子的存在。
6.精巧性:物理实验具有精巧性,设计方法的巧妙,使得物理现象更加明显。
参考资料:搜狗百科——物理实验
物理方法既是科学家研究问题的方法,也是学生在学习物理中常用的方法,新课标也要求学生掌握一些探究问题的物理方法。
常见的物理方法
模型法 即将抽象的物理现象用简单易懂的具体模型表示。如用太阳系模型代表原子结构,用简单的线条代表杠杆等。
叠加法 物理学中常常把微小的、不易测量的同一物理量叠加起来,测量后求平均值的方法俗称“叠加法”如用厘米刻度尺一张纸的厚度、铜丝的直径等。
控制变量法 自然界发生的各种现象,往往是错综复杂的。决定某一个现象的产生和变化的因素常常也很多。为了弄清事物变化的原因和规律,必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来,使它保持不变,然后来比较,研究其他两个变量之间的关系,这种研究问题的科学方法就是“控制变量法”。初中物理实验大多都用到了这种方法,如通过导体的电流I受到导体电阻R和它两端电压U的影响,在研究电流I与电阻R的关系时,需要保持电压U不变;在研究电流I与电压U的关系时,需要保持电阻R不变。
实验+推理法 有一些物理现象,由于受实验条件所限,无法直接验证,需要我们先进行实验,再进行合理推理得出正确结论,这也是一种常用的科学方法。如将一只闹钟放在密封的玻璃罩内,当罩内空气被抽走时,钟声变小,由此推理出:真空不能传声;再如牛顿第一定律推导
转换法 一些看不见,摸不着的物理现象,不好直接认识它,我们常根据它们表现出来的看的见、摸的着的现象来间接认识它们。如根据电流的热效应来认识电流大小,根据磁场对磁体有力的作用来认识磁场等。
等效法 在研究物理问题时,有时为了使问题简化,常用一个物理量来代替其他所有物理量,但不会改变物理效果。如用合力替代各个分力,用总电阻替代各部分电阻,浮力替代液体对物体的各个压力等。
描述法 为了研究问题的方便,我们常用线条等手段来描述各种看不见的现象。如用光线来描述光,用磁感线来描述磁场,用力的图示描述力等。
类比法 在认识一些物理概念时,我们常将它与生活中熟悉且有共同特点的现象进行类比,以帮助我们理解它。如认识电流大小时,用水流进行类比。认识电压时,用水压进行类比。
一、观察法
物理是一门以观察、实验为基础的学科。人们的许多物理知识是通过观察和
实验认真地总结和思索得来的。著名的马德堡半球实验,证明了大气压强的存
在。在教学中,可以根据教材中的实验,如长度、时间、温度、质量、密度、力、
电流、电压等物理量的测量实验中,要求学生认真细致的观察,进行规范的实验
操作,得到准确的实验结果,养成良好的实验习惯,培养实验技能。大部分均利
用的是观察法。观察是学习物理最基本的方法,是科学归纳的必要条件, 学生对学习活动的外部表现进行有目的、有计划的观察、记录, 能够为物理概念的形成、
物理知识
的理解、物理规律的探究提供信息和依据。常用观察方法有:
1.
观察重点
,
排除无关因素的干扰。如做气体膨胀对外做功的实验时
,
学生
只听到
“嘭”
的一声
,
看到瓶塞跳得很高
,
对真正需要看的现象———塑料瓶口
出现的酒精烟雾却视而不见
,
这就需要教师及时交待
,
提醒学生
,
然后再进行
分析。
2.
前后对比观察
,
抓住因果关系。
如学习密度一节时
,
我首先让学生区分铜
块、铁块、铝块、石块、酒精、水等物体
,
通过观察它们的颜色、状态、软硬来
辨认。
然后出示用纸包住的相同体积的铜块、
铁块、
铝块
,
怎样区分它们
?
学生
通过实验发现
,
它们的质量不同
,
因而得出相同体积的物体质量不同
,
也是物
质的一种特性
,
从而引入密度概念。
3.
正、
反对比观察
,
深化认识。
在指导学生观察时
,
多采用一些正反对比的
方法
,
可以加深学生理解知识
,
拓宽思路。如探究声音的产生
,
即无声又有声;
探究沸点与气压的关系时
,
即增大气压
,
沸点升高
,
减小气压
,
沸点降低。
二、控制变量法
控制变量法是指一个物理量与多个物理量有关
,
把多因素的问题变成多个
单因素的问题
,
分别加以研究
,
最后再综合解决。
利用控制变量法研究物理问题
,
有利于扭转
“重结论、
轻过程”
的倾向
,
有利于培养学生的科学素养
,
使学生学
会学习。
如导体中的电流与导体两端的电压和导体的电阻都有关系
,
研究导体中
的电流跟这段导体两端的电压时
,
控制导体的电阻不变
,
改变导体两端电压
,
看导体中电流的变化
,
通过学生实验
,
得出欧姆定律
I=U/R
另外
,
研究导体的
电阻大小、滑动摩擦力的大小、液体压强的大小、浮力大小、动能和重力势能大
小、电流的热量的大小、压力的作用效果、滑轮组的机械效率、电磁铁的磁性强
弱、产生感应电流方向也都用到了控制变量法。
常见初中物理实验方法 1.控制变量法 这是初中物理实验中用的最为广泛的一种方法。
具体可以这样理解:当实验结果受到多个因素影响时,为了研究其中某一个因素的变化对结果有何影响,就必须控制其他几个因素保持不变的方法。具体的例子有:滑动摩擦力的大小与哪些因素有关;压力的作用效果与哪些因素有关;影响液体压强大小的因素;影响物体动能和重力势能的大小的主要因素;物体吸收或放出热量的中国与哪些因素有关;通过导体的电流与电压和电阻的关系;电流产生的热量中国与哪些因素有关,影响电磁铁磁性强弱的主要因素等等。
2.实验+假设(合理外推)法 某些物理现象由于条件所限,无法直接由实验得出结论,于是我们先进行初步实验,再根据实验的规律进行合理的延伸推理从而得出结论的方法。初中物理教材主要有两个这样的实验:研究真空不能传播声音的实验;牛顿第一定律的实验。
3.转换法 有些物理现象直接通过感官看不见,摸不着很难直接进行观测加以认识,于是我们通过它们所产生或表现出来的其他看的见,摸的着的现象就能间接的认识它的一种方法。比如:马德堡半球实验间接反映了大气压不但存在且很大;研究电流产生热量的中国是通过观察温度计的变化而间接反映出来的;研究影响动能大小因素时通过观察木块被小球推动的距离来反映小球动能大小的;研究电磁铁的磁性是通过它吸引铁钉的数目中国来判断它的磁性强弱的;研究滑动摩擦力时通过观察匀速拉动物体的弹簧测力计的示数就反映了摩擦力的大小等等。
4.等效法 实验中为了研究的方便,用一个物理量来代替其他的物理量而不会改变物理效果的一种方法。比如:研究合力与各个分力的关系时用一个合力取代了各个分力的共同作用;研究串并联电路的电阻特点时用总电阻替代了各部分电阻等等。
初中物理新课标中所涉及到的实验方法还有很多,但作为中招考试以上四种方法是最常出现的,尤其是在实验题方面,这只是自己几十年来教学的体会,希望对你有所帮助。
中考物理实验探究题方法类试题研究 《初中物理考试命题导向研究》课题组 物理方法既是科学家研究问题的方法,也是学生在学习物理中常用的方法,新课标也要求学生掌握一些探究问题的物理方法。
初中阶段有哪些物理方法需要学生熟悉?在中考的实验探究题将以何种形式考查这些科学方法呢? 一、常见的物理研究方法 模型法:即将抽象的物理现象用简单易懂的具体模型表示。如用太阳系模型代表原子结构,用简单的线条代表杠杆等。
叠加放大法:物理学中常常把微小的、不易测量的同一物理量叠加放大,如用镜面反射激光方法,来将音叉微小振动的幅度放大等。控制变量法:自然界发生的各种现象,往往是错综复杂的。
决定某一个现象的产生和变化的因素常常也很多。为了弄清事物变化的原因和规律,必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来,使它保持不变,然后来比较,研究其他变量之间的关系,这种研究问题的科学方法就是“控制变量法”。
初中物理实验大多都用到了这种方法,如通过导体的电流I受到导体电阻R和它两端电压U的影响,在研究电流I与电阻R的关系时,需要保持电压U不变;在研究电流I与电压U的关系时,需要保持电阻R不变。例题:(2007年深圳)小斌同学在做“探究斜面长度是否影响斜面的机械效率”的实验时,他用弹簧秤拉同一木块,沿高度相同、长度不同的斜面,从斜面底端匀速拉至斜面顶端,下表是他记录的实验数据。
请你计算出下列表格中“①”、“②”的机械效率(结果保留三个有效数字)。并将结果入答题卡中指定答题区域内。
分析上表数据,你得到的结论是:将同一重物沿粗糙程度相同的斜面移动相同的高度,斜面长度越 ③ 时,机械效率越 ④ 。(2007年莆田)探究杠杆平衡的条件(1)请将下列步骤填完整:a、调节杠杆两端的螺母,使杠杆在____位置平衡;b、改变动力或动力臂的大小;c、调节_________________________的大小,使杠杆重新平衡(2)实验获得的数据如下表:实验次数 动力/N 动力臂/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分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂,杠杆平衡条件可表示为:___________________________。
实验+推理法:有一些物理现象,由于受实验条件所限,无法直接验证,需要我们先进行实验,再进行合理推理得出正确结论,这也是一种常用的科学方法。如将一只闹钟放在密封的玻璃罩内,当罩内空气被抽走时,钟声变小,由此推理出:真空不能传声。
例题:(2007年株洲)在机械制造中有一个给大飞轮定重心的工序,该工序的目的是使飞轮的重心发生微小的位移,以使它准确位于轴心上。如图13所示,一个质量为M=80kg、半径为R=0.6m的金属大飞轮可在竖直平面内绕轴心(图中两虚线的交点)自由转动。
用力推动一下大飞轮,飞轮转动若干周后停止。多次试验,发现飞轮边缘上的标记F总是停在图示位置。
(1)根据以上情况,可以初步确定飞轮重心P可能在图中 。A.轴心正下方的某一位置 B.轴心左侧的某一位置 C.轴心右侧的某一位置 (2)工人在飞轮边缘上的某点E处,焊接上质量为m=0.4 kg的金属后,再用力推动飞轮,当观察到 的现象时,说明飞轮的重心已调整到轴心上了。
(3)请在图13中标出E的位置。(4)试求调整前飞轮的重心P到轴心的距离l。
(提示:利用杠杆平衡条件) 转换法:一些看不见,摸不着的物理现象,不好直接认识它,我们常根据它们表现出来的看的见、摸的着的现象来间接认识它们。如在物理教学过程中常常根据电流的热效应来认识电流大小,根据磁场对磁体有力的作用来认识磁场等。
等效法:在研究物理问题时,有时为了使问题简化,常用一个物理量来代替其他所有物理量,但不会改变物理效果。如用合力替代各个分力,用总电阻替代各部分电阻,浮力替代液体对物体的各个压力等。
描述法:为了研究问题的方便,我们常用线条等手段来描述各种看不见的现象。如用光线来描述光,用磁感线来描述磁场,用力的图示描述力等。
类比法:在认识一些物理概念时,我们常将它与生活中熟悉且有共同特点的现象进行类比,以帮助我们理解它。如认识电流大小时,用水流进行类比。
认识电压时,用水压进行类比。二、在中考中出现的考题赏析 例题:(2005年安徽)建立物理模型是物理学习研究问题的一种重要方法。
例如:研究平静水面产生的反射现象时,可以将水面看成平面镜。同理,定滑轮可以看成是__________。
解析:定滑轮可以看成等臂杠杆。(2005年长沙)物理学研究中常常用到“控制变量法”、“等效法”、“类比法”等科学方法。
在下列研究实例中,运用了控制变量法的是( ) A.研究电流的形成原因时,将电流与水流相比较,从分析水流的形成来入手分析电流的形成。B.研究电流的大小时,根据电流产生的效应大小来判断电流的大小。
C.研究多个电阻组成的电路时,求出电路的总电阻,用总电阻产生的效果来代替所有电阻产生的总效果。D.研究电流与电压大小关系时,保持电阻大小不变,改变电阻两端的电压值,观察电流如何随电压变化而变化。
解析:A为类比法。
原发布者:博爱平凡
初中物理实验常用方法
物理实验设计的关键,是如何通过设计达到良好的观察效果。为此,目前初中物理实验常用以下几种方法。
1.转换法
物理实验中常常遇到一些实验效果不易观察或者观察不明显的情况。为此常借助于力、热、电、光、机械等方法之间的相互转换,实现可观察、容易观察或观察效果明显的目的。转换的过程主要是依据等效的思想,也就是从效果相当的角度进行实验。
例如,①弹簧秤、握力计、牵引测力计等是把力的大小转换为弹簧的伸长量或者指针的偏转角度。②速度计是把需要测定多个量(路程、时间)方能确定的速度,转换成为直接读数即可得的量。③微小压强计是把压强的变化转换为连通器中两边液面差的变化。④水受热后的对流不易观察,但是借助于高锰酸钾溶液的流动可以清楚地表示热传递的情况。⑤电流表测电流、电压表测电压以及固体的受热膨胀等都是转换为指针的偏转来进行观察。
2.对比法
人们认识事物,区别事物主要是掌握它们的特点,而它们的特点主要是通过对比来研究。通过对比达到辨异求同或者同中寻异,从而打开思路,获得解决问题的方法。比较的方法广泛地应用在物理实验中。
例如,①研究物体的浮沉条件时,用重量相同的铅盒与铅团作比较。②
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