『壹』 初中物理十五種研究方法及含義
一、控制變數法
控制變數法是初中物理實驗中常用的探索問題和分析解決問題的科學方法之一。
二、等效替代法
等效替代法是指在研究某一個物理現象和規律中,因實驗本身的特殊限制或因實驗器材等限制,不可以或很難直接揭示物理本質,而採取與之相似或有共同特徵的等效現象來替代的方法
三、轉換法
有的物理量不便於直接測量,有的物理現象不便於直接觀察,通過轉換為容易測量到與之相等或與之相關聯的物理現象,從而獲得結論的方法
四、類比法
類比法是一種推理方法。為了把要表達的物理問題說清楚明白,往往用具體的、有形的、人們所熟知的事物來類比要說明的那些抽象的、無形的、陌生的事物,通過藉助於一個比較熟悉的對象的某些特徵,去理解和掌握另一個有相似性的對象的某些特徵
五、圖象法
圖象是一個數學概念,用來表示一個量隨另一個量的變化關系,很直觀。由於物理學中經常要研究一個物理量隨另一個物理量的變化情況,因此圖象在物理中有著廣泛的應用
六、理想化方法
理想化方法是指在物理教學中通過想像建立模型和進行實驗的一種科學方法。可分為理想化模型和理想化實驗。
暫時就這
『貳』 初中物理探究方法
研究物理的科學方法有許多,經常用到的有觀察法、實驗法、比較法、類比法、等效法、轉換法、控制變數法、模型法、科學推理法等.研究某些物理知識或物理規律,往往要同時用到幾種研究方法.如在研究電阻的大小與哪些因素有關時,我們同時用到了觀察法(觀察電流表的示數)、轉換法(把電阻的大小轉換成電流的大小、通過研究電流的大小來得到電阻的大小)、歸納法(將分別得出的電阻與材料、長度、橫截面積、溫度有關的信息歸納在一起)、和控制變數法(在研究電阻與長度有關時控制了材料、橫截面積)等方法.可見,物理的科學方法題無法細致的分類.只能根據題意看題中強調的是哪一過程,來分析解答.下面我們將一些重要的實驗方法進行一下分析.
一、控制變數法
物理學研究中常用的一種研究方法——控制變數法.所謂控制變數法,就是在研究和解決問題的過程中,對影響事物變化規律的因素或條件加以人為控制,使其中的一些條件按照特定的要求發生變化或不發生變化,最終解決所研究的問題.
可以說任何物理實驗,都要按照實驗目的、原理和方法控制某些條件來研究.
如:導體中的電流與導體兩端的電壓以及導體的電阻都有關系,中學物理實驗難以同時研究電流與導體兩端的電壓和導體的電阻的關系,而是在分別控制導體的電阻與導體兩端的電壓不變的情況下,研究導體中的電流跟這段導體兩端的電壓和導體的電阻的關系,分別得出實驗結論.通過學生實驗,讓學生在動腦與動手,理論與實踐的結合上找到這「兩個關系」,最終得出歐姆定律I=U/R.
為了研究導體的電阻大小與哪些因素有關, 控制導體的長度和材料不變,研究導體電阻與橫截面積的關系.
為了研究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關,保證壓力相同時,研究滑動摩擦力與接觸面粗糙程度的關系.
利用控制變數法研究物理問題,注重了知識的形成過程,有利於扭轉重結論、輕過程的傾向,有助於培養學生的科學素養,使學生學會學習.
中學物理課本中,蒸發的快慢與哪些因素的有關;滑動摩擦力的大小與哪些因素有關;液體壓強與哪些因素有關;研究浮力大小與哪些因素有關;壓力的作用效果與哪些因素有關;滑輪組的機械效率與哪些因素有關;動能、重力勢能大小與哪些因素有關;導體的電阻與哪些因素有關;研究電阻一定、電流與電壓的關系;研究電壓一定、電流和電阻的關系;研究電流做功的多少跟哪些因素有關系;電流的熱效應與哪些因素有關;研究電磁鐵的磁性強弱跟哪些因素有關系;研究影響力的作用效果的因素;研究琴弦發聲的音調與弦粗細、松緊、長短的關系;研究物體吸熱與物質種類、質量、溫度的關系;研究通電導體在磁場中的受力與哪些因素有關;研究影響感應電流的方向因素等均應用了這種科學方法.
二、轉換法
一些比較抽象的看不見、摸不著的物質的微觀現象,要研究它們的運動等規律,使之轉化為學生熟知的看得見、摸得著的宏觀現象來認識它們.這種方法在科學上叫做「轉換法」. 如:分子的運動,電流的存在等,
如:空氣看不見、摸不到,我們可以根據空氣流動(風)所產生的作用來認識它;分子看不見、摸不到,不好研究,可以通過研究墨水的擴散現象去認識它;電流看不見、摸不到,判斷電路中是否有電流時,我們可以根據電流產生的效應來認識它;磁場看不見、摸不到,我們可以根據它產生的作用來認識它.
再如,有一些物理量不容易測得,我們可以根據定義式轉換成直接測得的物理量.在由其定義式計算出其值,如電功率(我們無法直接測出電功率只能通過P=UI利用電流表、電壓表測出U、I計算得出P)、電阻、密度等.
中學物理課本中,
測不規則小石塊的體積我們轉換成測排開水的體積(這里也有等效思維)
我們測曲線的長短時轉換成細棉線的長度
在測量滑動摩擦力時轉換成測拉力的大小
大氣壓強的測量(無法直接測出大氣壓的值,轉換成求被大氣壓壓起的水銀柱的壓強)測硬幣的直徑時轉換成測刻度尺的長度
測液體壓強(我們將液體的壓強轉換成我們能看到的液柱高度差的變化)
通過電流的效應來判斷電流的存在(我們無法直接看到電流),
通過磁場的效應來證明磁場的存在(我們無法直接看到磁場),
研究物體內能與溫度的關系(我們無法直接感知內能的變化,只能轉換成測出溫度的改變來說明內能的變化);
在研究電熱與電流、電阻的因素時,我們將電熱的多少轉換成液柱上升的高度.
在我們研究電功與什麼因素有關的時候,我們將電功的多少轉換成砝碼上升的高度.
密度、功率、電功率、電阻、壓強(大氣壓強)等物理量都是利用轉換法測得的.
物體發生形變或運動狀態改變可證明此物受到力的作用;蘋果落地可證明重力存在;馬得堡半球實驗可證明大氣壓的存在;霧的出現可證明空氣中含有水蒸氣;影的形成可以證明光沿直線傳播;月食現象可證明月亮不是光源;奧斯特實驗可證明電流周圍有磁場;指南針指南北可證明地磁場的存在;手機能打電話可證明電磁波的存在;擴散現象可證明分子做無規則運動;鉛塊實驗可證明分子間引力的存在;運動的物體能對外做功可證明它具有能.
在我們回答動能與什麼因素有關時,我們回答說小球在平面上滑動的越遠則動能越大,就是將動能的大小轉換成了小球運動的遠近.以上列舉的這些問題均應用了這種科學方法.
例:1、分子運動看不見、摸不著,不好研究,但科學家可以通過研究墨水的擴散現象去認識它,這種方法在科學上叫做「轉換法』.下面是小明同學在學習中遇到的四個研究實例,其中採取的方法與剛才研究分子運動的方法相同的是( )
A.利用磁感應線去研究磁場問題
B.電流看不見、摸不著,判斷電路中是否有電流時,我們可通過電路中的燈泡是否發光去確定
C.研究電流與電壓、電阻關系時,先使電阻不變去研究電流與電壓的關系:然後再讓電壓不變去研究電流與電阻的關系
D.研究電流時,將它比做水流
三、放大法
在有些實驗中,實驗的現象我們是能看到的,但是不容易觀察.我們就將產生的效果進行放大再進行研究. 比如音叉的振動很不容易觀察,所以我們利用小泡沫球將其現象放大.觀察壓力對玻璃瓶的作用效果時我們將玻璃瓶密閉,裝水,插上一個小玻璃管,將玻璃瓶的形變引起的液面變化放大成小玻璃管液面的變化.嚴格說放大法也屬於轉換法.
四、積累法
在測量微小量的時候,我們常常將微小的量積累成一個比較大的量、比如在測量一張紙的厚度的時候,我們先測量100張紙的厚度在將結果除以100,這樣使測量的結果更接近真實的值就是採取的積累法.
要測量出一張郵票的質量、測量出心跳一下的時間,測量出導線的直徑,均可用積累法來完成.嚴格地說積累法也屬於轉換法.
五、類比法
在我們學習一些十分抽象的,看不見、摸不著的物理量時,由於不易理解我們就拿出一個大家能看見的與之很相似的量來進行對照學習.如電流的形成、電壓的作用通過以熟悉的水流的形成,水壓使水管中形成了水流進行類比,從而得出電壓是形成電流的原因的結論.學生在學習電學知識時,在老師的引導下,聯想到:水壓迫使水沿著一定的方向流動,使水管中形成了水流;類似的,電壓迫使自由電荷做定向移動使電路中形成了電流.抽水機是提供水壓的裝置;類似的,電源是提供電壓的裝置.水流通過渦輪時,消耗水能轉化為渦輪的動能;類似的,電流通過電燈時,消耗的電能轉化為內能.
我們學習分子動能的時候與物體的動能進行類比;學習功率時,將功率和速度進行類比.
例: 1、某同學在學習電學知識時,在老師的引導下,聯想力學實驗現象,進行比較並找出了一些相類似的規律,其中不準確的是( )
A.水壓使水管中形成水流;類似地,電壓使電路中形成電流
B.抽水機是提供水壓的裝置;類似地,電源是提供電壓的裝置
C.抽水機工作時消耗水能;類似地,電燈發光時消耗電能
D.水流通過渦輪時,消耗水能轉化為渦輪的動能:類似地,電流通過電燈時,消耗電能轉化為內能和光能
通過類比,用大家熟悉的水流、水壓的直觀認識,使得看不見、摸不著的抽象的電流、電壓等知識躍然紙面,栩栩如生.
六、理想化物理模型:
實際現象和過程一般都十分復雜的,涉及到眾多的因素,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.模型法有較大的靈活性.每種模型有限定的運用條件和運用的范圍.
中學課本中很多知識都應用了這個方法,比如有:
液柱、(比如在求液體對豎直的容器底的壓強的時候,我們就選了一個液柱作為研究的對象簡化,簡化後的模型依然保留原來的特點和知識)
光線、(在我們學習光線的時候光線是一束的,而且是看不見的,我們使用一條看的見的實線來表示就是將問題簡化,利用了理想化模型)
液片、(在我們研究連通器的特點,求大氣壓時我們都在某一位置取了一個液面,研究該液面所受到的壓強和壓力,也是將問題簡化,利用理想化模型法)
光沿直線傳播;(在我們學習中我們知道真正的空氣是各處都不均勻的,比如越往上空氣越稀薄,在比如因為空氣各處不均勻形成了風,而在光是沿直線傳播一節中我們將問題簡化,只取一個簡單的模型,一條光線在均勻的介質中傳播)
勻速直線運動;(生活中很少有一個物體真正的做勻速直線運動,在我們研究問題的時候勻速直線運動只是一個模型)
磁感線(磁感線是不存在的一條線,但是我們為了便於研究磁場我們人為的引入了一條線,將我們研究的問題簡化.)
光滑平面(研究力學時常用到光滑平面,即物體表面沒有摩擦,但是真正沒有摩擦的表面是沒有的.為了問題的簡化就把很小的摩擦不考慮就假設物體表面光滑)
例:1、在我們學習物理知識的過程中,運用物理模型進行研究的是( )多項選擇
A、建立速度概念 B、研究光的直線傳播
C、用磁感應線描述磁場 D、分析物體的質量
七、科學推理法:
當你在對觀察到的現象進行解釋的時候就是在進行推理,或說是在做出推論,例如當你家的狗在叫的時,你可能會推想有人在你家的門外,要做出這一推論,你就需要把現象(狗的叫聲)與以往的知識經驗,即有陌生人來時狗會叫結合起來.這樣才能得出符合邏輯的答案
如:在進行牛頓第一定律的實驗時,當我們把物體在越光滑的平面運動的就越遠的知識結合起來我們就推理出,如果平面絕對光滑物體將永遠做勻速直線運動.
如:在做真空不能傳聲的實驗時,當我們發現空氣越少,傳出的聲音就越小時,我們就推理出,真空是不能傳聲的.
八、等效替代法:
比如在研究合力時,一個力與兩個力使彈簧發生的形變是等效的,那麼這一個力就替代了兩個力所以叫等效替代法,在研究串、並聯電路的總電阻時,也用到了這樣的方法.在平面鏡成像的實驗中我們利用兩個完全相同的蠟燭,驗證物與像的大小相同,因為我們無法真正的測出物與像的大小關系,所以我們利用了一個完全相同的另一根蠟燭來等效替代物體的大小.
九、歸納法:
是通過樣本信息來推斷總體信息的技術.要做出正確的歸納,就要從總體中選出的樣本,這個樣本必須足夠大而且具有代表性.在我們買葡萄的時候就用了歸納法,我們往往先嘗一嘗,如果都很甜,就歸納出所有的葡萄都很甜的,就放心的買上一大串.
比如銅能導電,銀能導電,鋅能導電則歸納出金屬能導電.在實驗中為了驗證一個物理規律或定理,反復的通過實驗來驗證他的正確性然後歸納、分析整理得出正確的結論.
在阿基米德原理中,為了驗證F浮=G排,我們分別利用石塊和木塊做了兩次實驗,歸納、整理均得出F浮=G排,於是我們驗證了阿基米德原理的正確性,使用的正是這種方法.
在驗證杠桿的平衡條件中,我們反復做了三次實驗來驗證F1×L1=F2×L2也是利用這種方法.
一切發聲體都在振動結論的得出(在實驗中對多種結論進行分析整理並得出最後結論時),都要用到這一方法.
在驗證導體的電阻與什麼因素有關的時候,經過多次的實驗我們得出了導體的電阻與長度,材料,橫截面積,溫度有關,也是將實驗的結論整理到一起後歸納總結得出的.
在所有的科學實驗和原理的得出中,我們幾乎都用到了這種方法.運用歸納法得出的結論更具有普遍性.運用這種思維方法時實驗一定要改變條件多做幾次,否則得出的結論可能是特殊結論,而不具備普遍性.
十、比較法(對比法)
當你想尋找兩件事物的相同和不同之處,就需要用到比較法,可以進行比較的事物和物理量很多,對不同或有聯系的兩個對象進行比較,我們主要從中尋找它們的不同點和相同點,從而進一步揭示事物的本質屬性.
如,比較蒸發和沸騰的異同點.如,比較汽油機和柴油機的異同點
如,電動機和熱機.如,壓表和電流表的使用
利用比較法不僅加深了對它們的理解和區別,使同學們很快地記住它們,還能發現一些有趣的東西.
十一、分類法
把固體分為晶體和非晶體兩類、導體和絕緣體.
十二、觀察法
物理是一門以觀察、實驗為基礎的學科.人們的許多物理知識是通過觀察和實驗認真地總結和思索得來的.著名的馬德堡半球實驗,證明了大氣壓強的存在.在教學中,可以根據教材中的實驗,如長度、時間、溫度、質量、密度、力、電流、電壓等物理量的測量實驗中,要求學生認真細致的觀察,進行規范的實驗操作,得到准確的實驗結果,養成良好的實驗習慣,培養實驗技能.大部分均利用的是觀察法.
十三、比值定義法:
例:密度、壓強、功率、電流等概念公式採取的都是這樣的方法.
十四、多因式乘積法:
例:電功、電熱、熱量等概念公式採取的都是這樣的方法.
十五、逆向思維法
例:由電生磁想到磁生電
以上這些方法,還只是在初中物理的學習中會遇到和使用的一些科學方法,列舉出來,希望能夠給大家一些幫助.也希望大家都來關注這方面的問題,多了解和掌握一些科學方法,靈活運用,以便於指導我們的學習,工作和生活.
『叄』 初中物理所有實驗中體現的物理科學研究的方法
控制變數法是初中最多的試驗方法:研究音調響度影響因素、蒸發的影響因素、歐姆定律、焦耳定律、動能、勢能影響因素、力的作用效果、等理想實驗:2個真空中不能傳聲
牛頓第一定律模型法:用帶箭頭的線表示光線
用磁感線表示磁場,類比:電流比作水流
電壓比作水壓轉換法:擴散現象研究分子運動,電流的效應研究電流,磁鐵產生的作用認識磁場等效法:研究合力與2個力的關系
串聯電阻與總電阻的關系
『肆』 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。
『伍』 初中物理的16個研究方法!!!
1、控制變數法:
該方法是研究某一物理量(或某一物理性質)與哪些因素有關時所採用的研究方法,研究方法是:控制其他各項因素都不變,只改變某一因素,從而得到這一因素是怎樣影響這一物理量的。這是物理學中最重要,使用最普遍的一種科學研究方法,初中階段的教學內容用這種方法的有:(1)影響蒸發快慢的因素;(2)影響力的作用效果的因素;(3)影響滑動摩擦力打小的因素;(4)影響壓力作用效果的因素;(5)研究液體壓強的特點;(6)影響滑輪組機械效率的因素;(7)影響動能 勢能大小的因素;(8)物體吸收放熱的多少與哪些因素有關;(9)決定電阻大小的因素;(10)電流與電壓電阻的關系(11)電功大小與哪些因素有關;(12)電流通過導體產生的熱量與哪些因素有關;(13)通電螺線管的極性與哪些因素有關;(14)電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關;(15)感應電流的方向與哪些因素有關;(16)通電導體的磁場中受力方向與哪些因素有關。
2、類比法:
把某些抽象,不好理解的感念類比為形象容易理解的概念,如:把電流類比為水流,電壓類為水壓;聲波類比為水波;
3、轉換法:
某些看不見摸不著的事物,不好直接研究,就通過其表現出來的現象來間接研究它叫轉換法,如:研究電流的大小轉換為研究它所表現出來的熱效應的大小;研究分子的運動轉換為研究擴散現象;眼看不見的磁場轉換為它所產生的力的作用來認識它。
4、等效法:
某些看不見摸不著的事物,不好直接研究,就通過其表現出來的現象來間接研究它叫轉換法,如:研究電流的大小轉換為研究它所表現出來的熱效應的大小;研究分子的運動轉換為研究擴散現象;眼看不見的磁場轉換為它所產生的力的作用來認識它。如用可以總電阻代替各個分電阻(根據對電流的阻礙效果相同)、用合力代替各個分力(根據力的作用效果相同)
5、建模法:
用實際不存在的形象描述客觀存在的物質叫假想模型法,如:用光線來描述光的穿傳播規律;用假想液片法來推導液體壓公式:用磁感線表示磁場的分布特點等。
6、比較法:
如對串、並聯電路特點的比較、對電動機和發電機進行比較等。
7、理想實驗法:
在實驗的基礎上盡心合理的猜想和假設進一步推理的科學方法,如:牛頓第一定律在實驗的基礎上進行大膽的猜想假設而推理出來的定律;認識自然界只有兩種電賀也是在大量實驗的基礎上經過推理而得出的結論。
如牛頓第一定律。
8、分類法:
如物體可分為固、液、氣;觸電的形式可分為單線觸電和雙線觸電等。
9、圖像法:
如晶體的熔化、凝固圖像;導體的電壓和電流圖像;運動物體的路程和時間圖像。
10、逆向思維法:
奧斯特發現了電流的磁場之後,法拉第思考——既然能「電生磁」,那麼,反過來能不能:「磁聲電」?這是一種逆向思維法。
『陸』 初中物理常見的科學方法有哪些
在《初中物理課程標准》中,科學探究既是學生的學習目標,又是重要的教學方式之一.在探究科學規律的過程中,學生通過動手動腦,通過物理學知道「再發現」過程,體驗到科學探究的樂趣,學習科學家的科學探究方法,領悟科學的思想和精神,掌握科學學巧備戚習的策略和科學的思維方法,從而提高他們的科學素質.下面就與大家一起來探討物理教學中常用的一些科學方法. 一、猜想法 在科學探究的學習過程中,猜想這一步驟有著舉足輕重的地位,它是物理智慧中最活躍的成分,對學生猜想能力的培養,也是物理探究過程中的一個重要環節,而且猜想決定了科學探究的方向,因此,在物理教學的過程中,引導學生科學合理地猜想就顯得格外重要.首先,猜想要有一定經驗和知識作為基礎.在進行科學猜想能力方面的教學時,可先針對問題讓學生展開想像的翅膀,鼓勵學生把所有可能的情況都大膽地說出來,然後讓學生根據已有知識和生活經驗逐一進行分析,想想生活中有哪些事實支持它,它和已有知識是否一致,排除那些與經驗和知識相矛盾的想法,留下的就可能是科學的猜想了,沒有一定的知識和經驗,猜想恐怕只能是無本之木,無源之水.所以在教學中為了避免學生胡猜亂想,讓學生說出猜想的理由、事實依據是很有效的避免課堂混亂的手段,也是培養學生探究能力的方法之一. 二、控制變數法 「控制變數法」是初中物理中常用的探究問題的科學方法.由於影響物理研究對象的因素在許多情況下並不是單一的,而是多種因素相互交錯、共同起作用的.所以要想精確地把握研究對象的各種特性,弄清事物變化的原因和規律,必須人為的製造一些條件,便於問題的研究.例如當一個物理量與幾個因素有關時,我們一般是分別研究這個物理量與各個因素之間的關系,再進行綜合分析得出結論.這樣就必須在研究物理量同其中一個因素之間的關系時,將另外幾個因素人為地控制起來,使它們保持不變,以便觀察和研究該物理量與這個因素之間的關系.這就是「控制變數」的方法.在初中物理教學中有許多概念或規律的探索過程,都要用到控制變數法.例如,在八年級剛接觸物理時,有一個探究實驗是探究「聲音怎樣從發聲的物體傳到遠處?」.讓一個學生在桌子一端敲擊桌面,另一個學生在另一端聽聲音,一次貼在桌面上聽,一次只是貼近桌面.發現兩次都可以聽到聲音,引導學生分析這兩次聲音分別是通過桌子和空氣傳來的,從而說明聲音要靠介質傳播.同時讓學生比較兩次聽到的聲音大小,從而認識到聲音在固體中比在空氣中傳播得快,即固體的傳聲能力強.在這里,老師一定要強調實驗中需要控制的變數就是聽聲音的距離和敲擊桌面的力度要相同,使學生體驗滾滾到控制變數的思想,為以後的探究實驗作好方法上的准備.控制變數法是一種最常用的、非常有效的探索客觀物理規律的科學方法.通過控制變數法,可以讓我們很方便的研究出某個物理量與多個因素之間的定性或定量關系,從而能得出普遍的規律. 三、等效替代法 有一個廣為人知的歷史故事──曹沖稱象.他運用的就是一種等效替代的思想,他是用石頭替代了大象,巧妙地測出了大象的重力.當然,這里還用到了「化整為零」的思想.很多偉人也經常會用等效法來使研究問題簡化,例如,愛迪生用圍成一圈的平面鏡的反射光等效多個太陽造成了無影燈,他的助手阿普頓在苦苦計算燈泡的容積時,愛迪生卻告訴他只需要把燈泡裝滿水,測量水的體積即為燈泡的容積.還有阿基米德在洗澡時發現了鑒別王冠真假的方法,從而也導致了一個重要的原理──阿基米德原理的發現.可以說「等效替代」的思想是物理實驗成功的最根本、最重要的思路,物理學中的相關定律、定理、公式、原理都是以替代思維成立的基礎為出發點的.例如,測量不規則固體的體積,就是利用物體浸沒在液體中時,物體體積與物體排開的液體的體積相等的原理,將用替代.在有量筒或量杯時,可採用「排液補差法」或叫「等量空間占據法」測量.沒有量筒或量杯時,可用彈簧秤和水,通過測量浮力大小,結合阿基米德原理計算(全部浸沒),也可以用天平測排水的質量(全部浸沒),再利用密度知識來計算.當無法直接測物體的質量時,就可以用漂浮的方法利用的原理,測出也就知道了,物體的質量也就可求了.這種質量或體積的替代測量方法一般多見於測量物質密孝陵度的方法中.還有許多物理量的測量都用到了等效替代法. 四、轉換法 所謂「轉換法」,主要是指在保證效果相同的前提下,將不可見、不易見的現象轉換成可見、易見的現象;將陌生、復雜的問題轉換成熟悉、簡單的問題;將難以測量或測準的物理量轉換為能夠測量或測準的物理量的方法.彈簧測力計的原理也隱含了一個間接測量原則.即用可直接量度的量去間接表現那些不便直接觀察不便直接測量的量.在這里,彈簧的長度變化是可以直接觀察直接測量的,而力的大小是看不到摸不著的,但是力的大小卻和彈簧長度的變化有關系,所以我們就可以用彈簧的伸長量來量度力的大小.不僅測力計是這樣的,溫度計、壓強計、氣壓表(高度計)、電流表、電壓表、時鍾速度表都是如此,看見的是長度、角度的變化,反映的是溫度、液體壓強、大氣壓強(高度)、電流、電壓、時間、速度的變化.初中物理中有很多地方都用到了轉換法的原理.研究物體升溫吸熱的多少與哪些因素有關時,可通過觀察放入其中的相同電熱器加熱時間的長短來判斷吸熱多少.利用擴散現象來研究分子的運動及分子運動的快慢.研究動能或勢能大小時通過觀察運動的小球推動紙盒移動距離的大小或是木樁被打入地下的深度,來推斷動能和勢能的大小.研究力、電流、磁場時,由於它們都是看不見摸不著的東西,我們可以利用力所產生的效果、電流產生的各種效應、磁場的基本性質來研究它們.比如可以通過泡沫塑料凹陷的程度來知道壓力的作用效果大小,用燈光的亮度來感知電流的大小、用電磁鐵吸引大頭針的個數來判斷其磁性強弱.將光在透明空氣中的傳播轉換為在煙或水霧中的傳播來觀察光的傳播方向.再如,把發聲體的微小振動用泡沫塑料球的振動來進行放大,把物體熱脹冷縮的微小變化用細管中液柱的高度變化來放大,把物體受力後的微小形變用平面鏡反射光線的偏轉角度來進行放大等等都是利用了轉換法. 五、理想化方法 「理想化方法」.它又分為「理想實驗法」和「理想模型法」.例如,我們在研究真空能否傳聲的時候,將一隻小電鈴放在密閉的玻璃罩內,接通電路,可清楚的聽到鈴聲,用抽氣機逐漸抽去玻璃罩內的空氣,聽到鈴聲越來越弱,這說明空氣越稀薄,空氣的傳聲能力越弱.實驗中無法達到絕對的真空,但可以通過鈴聲的變化趨勢,推測出真空不能傳聲,這與牛頓第一定律的建立過程是非常類似的.這屬於理想實驗法.如果教師在教學中注意很好地滲透這一方法,有利於培養學生的科學思想,提高學生的創新能力.在初中教材中,我們熟悉的理想化模型有:杠桿(只要能繞著固定點轉動的物體都可以看作是杠桿)、斜面(像盤山公路這樣起點為低終點高的彎曲面可以看作是斜面)、輪軸(如門把手、汽車方向盤、腳踏板、扳手這樣在使用中某部分轉動形成的軌跡是一個圓的機械都可以看作輪軸)、連通器(上端開口、底部連通的容器都可以看作是連通器)、薄透鏡、光線、磁感線等等.正是引入了這些理想化的物理模型,才得以使我們面對許多復雜的現實問題,通過簡化處理能夠比較順利地予以解決.我們也常常運用理想化方法,對於某些問題可以通過尋找和建立合適的理想化模型來處理,即將研究對象、條件等理想化,以達到化繁為簡的目的. 另外常用的科學方法還有類比法、圖像法、歸納法、比較法、演繹法、推理法、想像法、逆向思維法、宏觀與微觀結合法、累積法,以及微分法等等.
『柒』 初中物理研究方法有哪幾種
有以下六種:
二、轉換法
在物理學中對一些不易觀察的物理現象或不易直接測量的物理量,通常用一些較直觀、易觀察的現象去認識,或用易測量的物理量間接測量,這種研究問題的方法叫轉換法。
三、類比法
從兩類不同事物之間找出某些相同或相似的量的思維方法,為了把要表述的物理事物說得清楚明白,往往用具體的、易理解的、人們所熟知的事物來類比那些抽象的、不易理解的、陌生的事物。比如在物理教材中用水流來類比電流;用水壓來類比電壓;用抽水機類比電源;用速度概念類比機械功率及電功率概念等。
四、等效替代法
等效替代法簡稱「等效法」,所謂「等效法」就是在特定的某種意義上,在保證效果相同的前提下,將陌生的、復雜的、難處理的問題轉換成熟悉的、容易的、易處理的一種方法。
五、建立理想模型法
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,它使物理教學簡單化、形象直觀化,易於學生理解。
六、科學推理法
有些物理實驗結論或規律單憑物理實驗是無法完成的,它需要大量可靠事實為基礎,以真實的實驗為原型,通過大膽、科學、合理的推理得出結論,深刻地解釋物理規律的本質,是物理學研究的一種重要的思想方法。