物理研究方法及舉例

1. 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

2. 物理學中常用的研究物理問題的方法有哪些請列舉並作詳細解釋

一、控制變數法：通過固定某幾個因素轉化為多個單因素影響某一量大小的問題。 7、探索磁場對電流的作用規律；8、研究電磁感應現象；9、研究焦耳定律。 二、等效法：將一個物理量，一種物理裝置或一個物理狀態（過程），用另一個相應量來替代，得到同樣的結論的方法。 1、在研究物體受幾力時，引入合力。2、曹沖稱象。 3、在研究多個用電器組成的電路中，引入總電阻。 三、模型法：以理想化的辦法再現原型的本質聯系和內在特性的一種簡化模型。 1、在研究光學時，引入「光線」概念。 2、在研究磁場時，引入磁感線對磁場進行描述。3、理想電表。 四、轉換法（間接推斷法） 累積法：把不能觀察到的效應（現象）通過自身的積累成為可觀測的宏觀物或宏觀效應。 1、用壓緊鉛柱的方法來顯示分子面的引力作用。 2、在研究分子運動時，利用擴散現象來研究。 3、根據電流所產生的效應認識電流。 4、根據磁鐵產生的作用來認識磁場。 五、類比法：根據兩個對象之間在某些方面的相似或相同，把其中某一對象的有關知識、結論推移到另一個對象中去的一種邏輯方法。 1、水壓－－電壓 2、抽水機提供水壓類似電源提供電壓。 3、用速度的定義公式引入壓強公式。 六、比較法：找出研究對象之間的相同點或相異點的一種邏輯方法。 1、研究蒸發和沸騰的異同點。 2、比較電壓表與電流表在使用過程中的相同點和相異點。 3、比較電動機與發電機的結構和原理的相同點和異同點。 4、汽油機和柴油機的相同點和異同點。 七、歸納法：從一系列個別現象的判斷概括出一般性判斷的邏輯的方法。 1、從氣、液、固的擴散實現現象，得出結論：一切物體的分子都在作無規則的運動。 2、物理學中的實驗規律（如串、並聯電路中電流、電壓的特點等）幾乎都用了此法。

3. 物理科學探究方法有哪些什麼建立物理模型啊什麼等效替換發等等，都分別解說下還要舉例子，並說明探究力

1、等效替代法：在物理實驗中有許多物理特徵、過程和物理量要想直接觀察和測量很困難，這時往往把所需觀測的變數換成其它間接的可觀察和測量的變數進行研究，這種研究方法就是等效法。如：串並聯電路電阻。
2、轉換法：對於不易研究或不好直接研究的物理問題，而是通過研究其表現出來的現象、效應、作用效果間接研究問題的方法叫轉換法。初中物理在研究概念、規律和實驗中多處應用了這種方法。如：在驗證發聲體在振動時，在音叉旁邊懸掛乒乓球
3、類比法：類比法是指將兩個相似的事物做對比，從已知對象具有的某種性質推出未知對象具有相應性質的方法。類比法在物理中有廣泛的應用。所謂類比，實際上是一種從特殊到特殊或從一般到一般的推理。它是根據兩個（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。在物理教學中，類比方法可以幫助理解較復雜的實驗和較難的物理知識。比如利用水壓講解電壓；水流講解電流。
4、控制變數法：,就是在研究和解決問題的過成中,對影響事物變化規律的因素和條件加以人為控制,只改變某個變數的大小,而保證其它的變數不變,最終解決所研究的問題。如：探究導體電阻與那些因素有
5、物理模型法：它是在實驗的基礎上對物理事實的一種近似形象的描述，物理模型的建立，往往會導致理論上的飛躍。如：根據實驗建立液體壓強公式P=ρg h時運用了「假想液柱」的模型；
6、科學推理法（理想實驗法）：推理法是根據已知物理現象和規律，通過想像和推理對未知的現象做出科學的推理和預見。推理法是在觀察實驗的基礎上，忽略次要因素，進行合理的推理，得出結論，達到認識事物本質的目的。如：牛頓第一定律的得出。
7、觀察比較法（對比法）如：研究蒸發的快慢因素、研究蒸發與沸騰的異同。——比較法
8、歸納求同法如：在探究「杠杠的平衡條件」的實驗中，通過多次實驗得出了杠桿的平衡條件
9、比值定義法就是用兩個基本的物理量的「比」來定義一個新的物理量的方法。比如物質密度、速度、功率等。
10、逆向思維法：如：由電生磁想到磁生電。
不知道是否想全，希望對你有幫助

4. 物理實驗方法有哪些

1、等效替代法

簡介：在物理學中，在保證某種效果相同的前提下，將一個物理量、物理狀態或過程用另一個物理量、物理狀態或過程來替代，得到同樣的結論，這種研究問題的方法叫做等效替代法。

舉例應用：

（1）在「曹沖稱象」中，用石塊等效替代大象，效果相同。

（2）平面鏡成像實驗中利用兩個完全相同的蠟燭，驗證像與物的大小相同。

（3）在力的合成中，用一個合力可以等效替代幾個力的共同作用的效果。

2、建立理想模型法

簡介：把復雜的問題簡單化，摒棄次要因素，抓住主要因素，對實際問題進行理想化處理，構建理想化的物理模型，這是一種重要的物理思想。

舉例應用：

（1）勻速直線運動是一種理想模型，在生活實際中，嚴格的勻速直線運動並不存在。

（2）在研究連通器的原理時，理想液片是一種理想模型。

（3）光線是引入的模型，直觀、形象地描述了物理情景與事實。

3、控制變數法

簡介：在研究物理問題時，某一物理量往往受到幾個不同因素的影響，為了確定該物理量與各個不同因素之間的關系，就需要控制某些因素，使其固定不變，只研究其中一個因素，看所研究的因素與該物理量之間的關系，這種研究方法叫做控制變數法。

舉例應用：

（1）研究弦樂器的音調與弦的材料、長度和橫截面積的關系。

（2）研究蒸發快慢與液體溫度、表面積和空氣流速的關系。

（3）研究力的作用效果與力的大小、方向和作用點的關系。

（4）研究滑動摩擦力與物體間的壓力和接觸面粗糙程度的關系。

（5）研究浮力與液體密度和物體排開液體體積的關系。

（6）研究液體壓強與液體密度和深度的關系。

（7）研究物體的動能與物體質量、速度的關系。

（8）研究物體的重力勢能與物體質量、被舉高度的關系。

4、實驗推理法

簡介：實驗推理法是以大量可靠的事實為基礎，以真實的實驗為原型，通過合理的推理得到結論，深刻地揭示出物理規律的本質，是物理學研究問題的一種重要的思想方法。

舉例應用：

（1）將鬧鍾放在鍾罩中，不斷抽去罩內空氣，聽到鈴聲越來越弱，由此推理出真空不能傳聲。

（2）研究力和運動的關系，推理出牛頓第一定律。

5、轉換法

簡介：在物理學習中，有時需要研究看不見的物質(如電流、分子、力、磁場)或不易直接測量的物理量，這時就必須將研究的方向轉化到由該物質產生的學生熟知的各種可見的效應、效果上，由此來分析、研究該物質的存在、大小等情況，這種研究方法稱為轉換法。

舉例應用：

（1）研究聲音是由振動產生時，用乒乓球的可視的振動認識音叉的振動。

（2）研究壓力的作用效果時，用海綿的凹陷程度來表示。

（3）測量滑動摩擦力時轉換成測拉力的大小。

5. 物理實驗探究的八種方法

一、觀察法

觀察法是人們為了認識事物的本質和規律有目的有計劃的對自然發生條件下所顯現的有關事物進行考察的一種方法，是人們收集獲取記載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。簡單的講觀察法就是看仔細地看。但它和一般的看不同，觀察是人的眼睛在大腦的指導下進行有意識的組織的感知活動。因此，亦稱科學觀察。

實例：水的沸騰：在使用溫度計前，應該先觀察它的量程，認清它的刻度值。實驗過程中要注意觀察水沸騰前和沸騰時水中氣泡上升過程的兩種情況，溫度計在沸騰前和沸騰時的示數變化；在學習聲音的產生時可讓學生觀察小紙片在揚聲器中的運動狀態，觀察正在發聲的音叉插入水中激起水花，觀察蟋蟀知了鳴叫是的情況，就會發現發出聲音的物體都在振動；除此之外還有光的反射規律；光的折射規律；凸透鏡成像；滑動摩察力與哪些因素有關等。

二、比較法

比較法是確定研究對象之間的差異點和共同點的思維過程和方法，各種物理現象和過程都可以通過比較確定它們的差異點和共同點。比較是抽象與概括的前提，通過比較可以建立物理概念總結物理規律。利用比較又可以進行鑒別和測量。因此，比較法是物理現象研究中經常運用的最基本的方法。比較法有三種類型：1異中求同的比較。即比較兩個或兩個以上的對象而找出其相同點。2同中求異的比較。即指比較兩個或兩個以上的對象而找出其相異點。3同異綜合比較。即比較兩個或兩個以上的對象的相同點相異點。

實例：象汽車輪船火車飛機它們的發動機各不相同但都是把燃料燃燒時釋放的內能轉化為機械能裝置。而汽油機和柴油機雖然都是內燃機但是從它們的構造、吸入的氣體、點火方式、使用范圍等方面都有不同。再如蒸發與沸騰的比較兩者的相同點都是汽化過程。不同點從發生時液體的溫度、發生所在的部位及現象都不同。還可以用比較法來研究質量與體積的關系；重力與質量的關系；重力與壓力；電功與電功率等。

三、控制變數法

控制變數法是指討論多個物理量的關系時通過控制其幾個物理不變，只改變其中一個物理量從而轉化為多個單一物理量影響某一個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同，若兩次試驗結果不同則與該條件有關。否則無關。反之，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。

實例：在研究導體的電阻跟哪些因素有關時，為了研究方便採用控制變數法。即每次須挑選兩根合適的導線，測出它們的電阻，然後比較，最後得出結論。為了研究導體的電阻與導體長度的關系，應選用材料橫截面相同的導線，為了研究導體的電阻與導體材料的關系，應選用長度和橫截面相同的導線，為了研究導體的'電阻與導體橫截面的關系，應選用材料和長度相同的導線。`研究影響力的作用效果的因素；研究液體蒸發快慢的因素；研究液體內部壓強；研究動能勢能大小與哪些因素有關；研究琴弦發聲的音調與弦粗細、松緊、長短的關系；研究物體吸收的熱量與物質的種類質量溫度的變化的關系；研究電流與電壓電阻的關系；研究電功或電熱與哪些因素有關；研究通電導體在磁場中受力與哪些因素有關；研究影響感應電流的方向的因素採用此法。

四、等效替代法

所謂等效替代法是在保證效果相同的前提下，將陌生復雜的問題變換成熟悉簡單的模型進行分析和研究的思維方法，它在物理學中有著廣泛的應用。

實例：研究串聯並聯電路關系時引入總電阻（等效電阻）的概念，在串聯電路中把幾個電阻串聯起來，相當於增加了導體的長度，所以總電阻比任何一個串聯電阻都大，把總電阻稱為串聯電路的等效電阻。在並聯電路中把幾個電阻並聯起來，相當於增加了導體的橫截面積，所以總電阻比任何一個並聯電阻都小，把總電阻稱為並聯電路的等效電阻；在電路分析中可以把不易分析的復雜電路簡化成為較為簡單的等效電路；在研究同一直線上的二力的關系時引入合力的概念也是運用了等效替代法。

五、轉換法

物理學中對於一些看不見摸不著的現象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀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。初中物理在研究概念規律和實驗中多處應用了這種方法。

實例：物體發生形變或運動狀態改變可證明一些物體受到力的作用；馬德堡半球實驗可證明大氣壓的存在；霧的出現可以證明空氣中含有水蒸氣；影子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存在著磁場；指南針指南北可證明地磁場的存在；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存在著引力；運動的物體能對外做功可證明它具有能等。

六、類比法

所謂類比就是「觸類旁通」「舉一反三」實際上是一種從特殊到特殊，從一般到一般的推理，它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他們在其他方面也可能相同或相似的一種邏輯思維。從而可以幫助我們理解較復雜的實驗和較難的物理知識。類比是一種推理方法，不同事物在屬性、數學形式及其他量描述上有相同或相似的地方就可以來用類比推理。類比法是提出科學假說做出科學預言的重要途徑，物理學發展史上的許多假說是運用類比方法創立的，開普勒也曾經說過：「我們珍惜類比推理勝於任何別的東西」。

實例：電壓與水壓；電流與水流；內能與機械能；原子結構與太陽系；水波與電磁波；通信與鴿子傳遞信件；功率概念與速度概念的形成。在物理學中運用類比方法可以引導學生自己獲取知識，有助於提出假說進行推測，有助於提出問題並設想解決問題的方向。類比可激發學生探索的意向，引導學生進行探索使學生成為自覺積極的活動，發展學生的思維能力。

類比是科學家最常運用的一種思維方法，由這種方法得出的結論雖然不一定可靠，但是，在邏輯中卻富有創造性。

類比的事例很多這就需要平時多留心不斷地總結找到比較恰當的事例做類比。

七、建立模型法

建立模型法是一種高度抽象的理想客體和形態用物理模型，用物理模型可以使抽象的假說理論加以形象化，便於想像和思考研究問題。物理學的發展過程可以說就是一個不斷建立物理模型和用新的物理模型代替舊的或不完善的物理模型的過程。

實例：研究肉眼觀察不到的原子結構時，建立原子核式結構模型；研究光現象時用到光線模型；研究磁現象是用到磁感線模型；力的示意圖或力的圖示是實際物體和作用力的模型；電路圖是實物電路的模型；研究發電機的原理和工作過程用掛圖及手搖發電機模型；研究內燃機結構和工作原理用掛圖及汽油機柴油模型。

八 、理想實驗

所謂理想實驗又叫「假想實驗」「抽象的實驗」或「思想上實驗」它是人們在思想中塑造的理想過程，是一種邏輯推理的思維過程和理論研究的重要方法。理想實驗雖然也叫實驗，但它同所說的真實的科學實驗是有原則區別的，真實的科學實驗是一種實踐活動，而理想實驗則是一種思維的活動，前者是可以將設計通過物理過程而實現的實驗，後者則是由人們在抽象思維中設想出來而實際上無法做到的實驗。

但是，理想實驗並不是脫離實際的主觀臆想。首先，理想實驗是以實踐為基礎的，所謂的理想實驗就是在真實的科學實驗的基礎上，抓住主要矛盾忽略次要矛盾對實際過程做出更深入一層的抽象分析。其次，理想實驗的推廣過程是以一定的邏輯法則為根據的，而這些邏輯法則都是從長期的社會實踐中總結出來的並為實踐所證實了的。

理想實驗在自然科學的理想研究中有著重要的作用。但是，理想實驗的方法也有其一定的局限性，理想實驗只是一種邏輯推理的思維過程，它的作用只限於邏輯上的證明與反駁，而不能用來作為檢驗正確與否的標准。相反，由理想實驗所得出的任何推論都必然由觀察實驗的結果來檢驗。

拓展

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