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物理學中的科學研究方法

發布時間:2022-04-25 06:43:34

A. 物理學中,經常用的科學方法有哪些

1
.控制變數法:

定義:在研究一個量與多個因素關系時,將一些因素固定不變,分別只研究該量
與一個因素的關系,從而使問題簡化。

2
)舉例:研究電流與電壓、電阻關系時,先將電阻固定不變,研究電流與電壓的關
系,然後再將電壓固定不變,研究電流與電阻的關系。

2
.轉換法:


1
)定義:將看不見、摸不著、不便於研究的問題或因素,轉換成看得見、摸得著、
便於研究的問題或因素。


2
)舉例:磁場看不見,我們撒上鐵粉,通過鐵粉的有序排列「看見」磁場並進行研
究。

3
.放大法:


1
)定義:放大、擴大、變大或增加某些因素使問題更容易解決。許多情況下可以認
為這是一種特殊的轉換法。


2
)舉例:將帶有細玻璃管的塞子插到裝滿水的瓶口,顯示玻璃瓶的微小形變。

4
.換元法(替代法):


1
)定義:換元法就是運用替換或代換的方法去進行創造的方法。


2
)舉例:研究平面鏡成像時,用平面玻璃代替平面鏡進行研究。研究透鏡時,用冰
塊去代替玻璃製作簡易的透鏡。

5
.等效法:


1
)定義:兩種現象在效果上一樣,因此可以進行相互替代。可以認為這是一種特殊
的替代法。


2
)舉例:做功和熱傳遞在改變物體內能上是等效的。

6
.分類法:


1
)定義:將許多東西根據一定的規則進行分組。


2
)舉例:將汽化現象分為蒸發、沸騰兩類。

7
.比較法:


1
)定義:找到兩種東西(現象、物理量等)的相同點、不同點。


2
)舉例:蒸發和沸騰的異同點。

8
.類比法:


1
)定義:由兩種東西的一部分相似之處,推測其他部分也可能相似。


2
)舉例:研究功率時,想到功率表示做功快慢、速度表示運動快慢這一相似性,推
測功率在定義、定義式、單位等方面也可能與速度相似。

9
.擬人類比法:


1
)定義:擬人類比又稱「親身類比」或「角色扮演」。在解決問題時,讓學生設想
自己變成了問題中的某些事物,從而去設身處地、親臨其境地感受問題的本質,解決問題。

是一種特殊的類比法。


2
)舉例:在研究分子熱運動時,可以讓學生設想自己就是一個個的分子。

10
.模型法:


1
)定義:將研究的問題在抓住要點的基礎上進行簡化、抽象,建立模型,運用模型
去更方便地研究問題。


2
)舉例:為研究光現象,引入「光線」這一模型。

11
.等價變換法:


1
)定義:讓學生把有關知識的數據、形象、動作、符號、公式、實例、文字敘述等
各種信息自由地變換表示,培養學生聯想能力。


2
)例如,在研究壓強時,將壓強定義式變換為定義的文字敘述,或相反。

12
.逆向思考法:


1
)定義:對研究的問題從相反方向思考,從而受到啟發或得出結論。


2
)舉例:由「電能生磁」,引導學生反過來想一想,「磁能否生電?」

13
.缺點列舉法:


1
)定義:以挑剔的眼光去看待被研究的問題,找到它的缺點或不完美之處,然後針
對這些缺點找到解決的方法。


2
)舉例:在研究了「彈簧測力計」之後,就可以對彈簧測力計進行改進:


首先,讓學生找出普通彈簧測力計的缺點:

不能記憶數據(一旦指針回零,就不能再顯示剛才的數據);不能在暗處讀數;不能測
壓力。


然後,讓學生協作學習、分組討論,就可能解決上述問題:

在針軌上加一塑料泡沫片;
加一個小燈泡電路;
將彈簧測力計頂部打開,
接入一受力裝
置與指針和彈簧連接。

14
.缺點利用法:


1
)定義:針對所研究內容中的缺點和不足,將錯就錯、變害為利、變廢為寶,找到
知識的應用途徑。


2
)舉例:重力的方向豎直向下易使物體下落破碎是缺點,但同時也可以利用這一點
製成打樁機、重錘,懸掛物體等等。再如,導體中電流過大,產生大量熱量而引起火災是缺
點,但正是據此製成了電熱器來為我們服務。

15
.組合法:


1
)定義:通過不同原理、不同技術、不同方法、不同現象、不同器材等組合,去設
計創造、解決問題。


2
)舉例:將電流表、電壓表組合使用,去測量電阻。

16
.逐漸逼近法:


1
)定義:是指在解決某些問題時,讓學生設計逐漸逼近的實驗及其過程,然後根據
實驗現象的發展趨勢和走向,進行理想化推理,從而推出結論或規律。


2
)舉例:在研究「牛頓第一定律」時,可以讓學生設計阻力逐漸減小的三個斜面實
驗,根據實驗現象得出「阻力越小,速度變化越慢」,最終進行理想化推理,得到「當阻力
為零時物體做勻速直線運動的結論」。

17
.反證法:


1
)定義:是指在解決某些問題時,若直接證明該問題的存在有困難,可以讓學生設
計該問題不存在的情景,通過該情景不成立,從而推出原來問題的存在。


2
)舉例:在研究「二力平衡條件」時,直接證明二力平衡必須在同一物體上很困難,
可以設計一個可以分為兩半的物體,
當將該物體分為兩個物體後,
發現二力不平衡了,
從而

說明了一對平衡力必須作用在同一個物體上。

B. 物理規律教學中有哪些科學方法07

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。所謂控制變數法是指為了研究物理量同影響它的多個因素中的一個因素的關系,可將除了這個因素以外的其它因素人為地控制起來,使其保持不變,再比較、研究該物理量與該因素之間的關系,得出結論,然後再綜合起來得出規律的方法。
這種方法在整個初中物理實驗中的應用比較普遍。例如在人教版實驗教科書《物理》(八年級上冊)第一章第一節關於探究聲是怎樣傳播的實驗中,就開始滲透控制變數的思想。因為固體、液體和氣體都是傳聲的介質,我們逐一研究它們分別可以傳聲時,就必須控制其它兩個因素。在進行該實驗時恰當地點撥,提出:「把兩張課桌緊緊地挨在一起,一個同學輕敲桌面,另一個同學把耳朵貼在另一張桌子上,聽到的敲擊聲為什麼就能認為是桌子傳來而不是空氣傳來的?」分析比較,使學生體驗到控制變數的思想。在接著的探究影響音調、響度等因素的實驗中,把控制變數的思想對學生給予簡要的介紹,就會使學生逐步領悟到控制變數法的實質要領,為以後的探究實驗作好方法上的准備。 在初中物理中,探究影響滑動摩擦力大小的因素;決定壓力作用效果的因素;影響液體壓強的大小的因素;影響動能大小的因素;影響重力勢能大小的因素;影響蒸發快慢的因素;影響導體電阻大小的因素;電流跟電壓電阻的關系;影響電功、電熱大小的因素;影響電磁鐵磁性強弱的因素;影響磁場對通電導體力的大小的因素等等實驗,運用了控制變數法。
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。這種方法若運用恰當,不僅能順利得出結論,而且容易被學生接受和理解。
例如,在探究平面鏡成像規律的實驗中,用玻璃板替代了平面鏡,因兩者在成像特徵上有共同之處,容易使學生接受,而玻璃板又是透明的,能通過它觀察到玻璃板後面的蠟燭,便於研究像的特點,揭示出規律。我們在學習中,在親歷實驗過程的基礎上,要進行方法的總結,在以後遇到有關的實驗設計時,就會自覺地加以運用。比如在學習伏安法測電阻之後,要求設計一個實驗,在上述實驗中缺少電壓表或電流表,其它器材不變,另有一個已知阻值的定值電阻供選用,要求測出未知電阻,應該怎麼辦?學生就可以用等效替代的思想進行設計了。
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。譬如,在研究電熱與電阻關系的實驗中,電流通過阻值不等的兩根電阻絲產生的熱量無法直接觀測和比較,而我們通過轉換為讓煤油吸熱,觀察煤油溫度變化情況,從而推導出哪個電阻放熱多。教學時不妨設計一問:為什麼研究電熱與電阻大小的關系時,還用到似乎與實驗無關的煤油呢?引發學生的思考和討論,在小結出該實驗中煤油的作用的基礎上,進而再問:該實驗能否不用煤油而改用其它方式來觀察電阻通電後的發熱情況?這樣促使學生思維得以發散,轉換的思維方法得到訓練,設計實驗的能力也隨著提高了。 在初中物理實驗中,利用軟細繩測量地圖上鐵路線上的長度、刻度尺和三角板配合測量硬幣的直徑、圓錐的高;在探究聲音的響度與什麼有關系的實驗中,用乒乓球的振動放大和轉換音叉的振動;利用電路中的燈泡是否發光等電流的效應來判斷電路中是否有電流;利用磁場的吸鐵性來研究磁場、電磁鐵的磁性強弱等,都運用了轉換法的思想。
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。
如:用水波類比聲波;用水路來類比電路;在研究電壓的作用時,藉助於看得見而學生比較熟悉的「水壓形成水流」的實驗作類比,來揭示電壓是形成電流的原因。又比如在研究通電螺線管的磁場的實驗中,為准確記憶通電螺線管的北極與電流方向的關系,以緊握的右拳頭類比為螺線管,四指為線圈並指向電流的方向,則大拇指所指的一端為北極。這樣形象直觀很容易被學生理解記憶牢固。當然,這里還可以用其他方式來類比,充分發揮學生的主觀能動性,還可以找到更符合學生實際的類比方法。
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。在實驗中,運用圖象來處理實驗數據,探究內在的物理規律,具有獨特之處。如:在探究固體熔化時溫度的變化規律和水的沸騰情況的實驗中,就是運用圖象法來處理數據的。它形象直觀地表示了物質溫度的變化情況,學生在親歷實驗自主得出數據的基礎上,通過描點、連線繪出圖象就能准確地把握住晶體和非晶體的熔化特點、液體的沸騰特點了。 在其他的實驗中,教師也可以有意識地引導學生採用圖象來處理數據。例如在探究串聯電路中電流規律實驗中,把各點作為橫軸、電流為縱軸,作出的圖象為水平直線,很直觀表示出串聯電路中各點電流相等的規律。這樣學生非常容易理解和記憶。在探究電阻上的電流跟電壓的關系、同種物質的質量與體積的關系、重力大小跟質量的關系等實驗中都運用到圖象法。這樣把數形結合、圖形與文字結合起來處理數據、描述物理規律,能很好地促進學生處理數據能力和分析問題能力的提高。
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。
理想化模型就是指把復雜的問題簡單化,把研究對象的一些次要因素捨去,抓住主要因素,對實際問題進行理想化處理去再現原形的本質的東西,構成理想化的物理模型。這是一種重要的物理研究方法。例如探究杠桿平衡條件的實驗,杠桿就是一種理想化的模型。杠桿在使用時,由於受到力的作用,都會引起或多或少的形變,然而在研究中把此時的形變忽略不計,這里我們就把杠桿經過理想化的處理,認為它無形變,視為一個硬棒,從而使學生在研究時不被細枝末節的因素影響,順利地得出杠桿平衡原理。
理想化實驗是一種科學的抽象方法。它既要以實驗事實作基礎,但又不能直接由實驗得到結論。比如,我們在探究空氣能傳聲的實驗中,逐漸將真空罩內的空氣抽出,聽到罩內的鬧鍾的聲音逐漸變弱,於是我們推理得出將真空罩內的空氣抽完(即真空),就聽不到鬧鍾的聲音了,從而得出空氣能傳聲而真空不能傳聲的結論。這里採用的方法就是理想化,因為無論怎樣抽氣是不可能將真空罩內的空氣抽完的。又如牛頓第一定律就是理想化實驗得出的一條重要物理規律。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。
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、密度、壓強、功率、比熱容、熱值、電阻等等
比值法適用於物質屬性或特徵、物體運動特徵的定義。由於它們在與外界接觸作用時會顯示出一些性質,這就給我們提供了利用外界因素來表示其特徵的間接方式,往往藉助實驗尋求一個只與物質或物體的某種屬性特徵有關的兩個或多個可以測量的物理量的比值,就能確定一個表徵此種屬性特徵的新物理量。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。 八、歸納推理,又稱歸納法: 從一般性較小的前提出發,推出一般性較大的結論的推理方法叫歸納法。在科學研究中,歸納法發揮著重要的作用,許多物理概念、定律及規律的獲得都是藉助了歸納法的力量,由實驗(演示實驗或學生實驗)歸納獲得的。因而歸納法的教學是中學教學中的一個重要方面。

C. 物理中探究實驗的方法有那些

1、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,從而轉化為單一因素影響某一物理量問題的研究方法。

2、轉換法(放大法):對於一些看不見,摸不著的物理現象,或不易直接測量的物理量,用一些非常直觀的現象去認識或用容易測量的物理量間接測量的方法。

3、等效替代法(等效法):在研究物理問題時,有時為了使問題簡化,常用一個物理量來代替其他所有物理量,但不會改變物理效果。

4、理想模型法(抽象法、描述法):把復雜問題簡單化,將抽象的物理現象用簡單易懂的具體模型表示。

5、實驗推理法(科學推理法、理想實驗法):有一些物理現象,由於受實驗條件所限,無法直接驗證,需要我們先進行實驗,再進行合理推理得出正確結論,這也是一種常用的科學方法。

(3)物理學中的科學研究方法擴展閱讀

物理學中對於多因素(多變數)的問題,常常採用控制因素(變數)的方法,把多因素的問題變成多個單因素的問題。每一次只改變其中的某一個因素,而控制其餘幾個因素不變,從而研究被改變的這個因素對事物的影響,分別加以研究,最後再綜合解決。

它是科學探究中的重要思想方法,廣泛地運用在各種科學探索和科學實驗研究之中。

1、獨立變數,即一個量改變不會引起除因變數以外的其他量的改變。只有將某物理量由獨立變數來表達,由它給出的函數關系才是正確的。

2、非獨立變數,一個量改變會引起除因變數以外的其他量改變。把非獨立變數看做是獨立變數,是確定物理量間關系的一大忌。

正確確定物理表達式中的物理量是常量還是變數,是獨立變數還是非獨立變數,不但是正確解答有關問題的前提和保障,而且還可以簡化解答過程。

D. 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

E. 初中物理常見的科學方法有哪些

物理是一種理科課程.初中物理呢,是應用物理的知識來解釋日常生活當中的許多現象的學科.比較貼近於生活.也來自生活.要是想學好物理呢,就必須有合適的方法.如果沒有合適的方式方法的話.你根本就學不會物理的,因為物理是有邏輯性的.那麼怎麼學好初中物理這門學科呢?有什麼樣的方法可以學好物理呢?

初中物理思維導圖

第五、不懂就問

發現自己有不會的地方,一定要及時的問同學或者是老師.不懂就問才是最好的學習方法,這樣就把所有的知識點都放在你的腦子里邊了.成為你自己的東西了,而不是別人的東西.

關於怎麼學好初中物理的方法技巧已經告訴給大家了,希望同學們能夠按照上面的方式方法進行學習,對於你們提高成績是很有幫助的.

F. 初中物理常用的研究方法有哪幾種

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.
1、影響蒸發快慢的因素; 2、壓力作用效果與哪些因素有關;
3、研究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關; 4、影響電阻大小的因素;
5、研究電流與電壓、電阻的關系(歐姆定律); 6、電磁鐵磁性強弱與哪些因素有關;
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.

G. 物理學中的科學探究方法很多 例如替換法 轉換法 控制變數法 等等 怎麼去區分

1、替代法:例如為了求物體和平面之間的摩擦力,我們是用彈簧稱的拉力替代的。
2、轉換法:例如我們要求在物體對地面的壓力時,人我們轉換為對物體的研究,求出物體受到的支持力,然後再轉換為物體對地面的壓力。
3、控制變數法:例如在研究歐姆定律的時候,我們先使電阻不變,研究電流和電壓的關系;再使電壓不變,研究電流和電阻的關系。

H. 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。

I. 物理學中,經常用的科學方法有哪些如:轉換法,控制變數法

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。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
解析:B。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*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。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。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 解析:C
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。)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( )
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 解析:B、C。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。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,電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。配套練習題例1、質量、速度、密度、慣性、功率、比熱容、電功率這些物理量可按一定的特徵進行分類:(1)表示物質某種特性的物理量有:
(2)表示物體本身屬性的物理量有:
(3)表示某方面的「快慢」的物理量有:
答案:[密度、比熱容;質量、慣性;速度、功率、電功率]例2、在初中物理學習中涉及了許多科學研究方法,如等效替代、控制變數等,在下列物理研究實例中,
所用方法相同的是 : 。
所用方法相同的是 : 。(選填序號)。a. 研究液體內部壓強與哪些因素有關;b. 在研究磁場時,引入「磁感線」的概念;c. 在研究串、並聯電路時,引入「總電阻」的概念;d. 研究光的傳播時,引入「光線」的概念;e. 在研究物體受幾個力作用的情況時,引入「合力」的概念;f. 用擴散現象證明分子的無規則運動;g. 研究滑動摩擦力與哪些因素有關;h. 通過小磁針指向偏轉,判定磁場的存在;i。 研究力的作用效果與力的哪些因素有關。
此為半開放習題:a、g、i控制變數;b、d物理模型;c、e等效替代;f、h轉換法
例3、某同學為了粗略測出排球擊地時對地面作用力的大小,他想出了一個辦法:在地上鋪一張紙,把球用水沾濕,然後用球擊紙,在紙上留下一個圓形的濕跡,然後再將這張紙鋪在台秤上,用力將球按在紙上,直至球與紙上的圓形濕跡完全重合,根據此時台秤的讀數,計算出球擊地的作用力。此同學實驗的理論依據是:。
他在此實驗中運用的方法是:。
力可以改變物體的形狀;等效替代例4、某同學做「研究影響滑動摩擦力大小的因素」實驗。他先用彈簧秤沿水平方向拉著木塊在水平放置的平滑木板上做勻速直線運動,並在木板上逐次加砝碼,得到實驗數據。然後他將一條毛巾鋪在木板上,用彈簧秤沿水平方向拉著同一個木塊在粗糙的毛巾表面上做勻速直線運動,並重復上述實驗過程。問:實驗中要求彈簧秤必須沿水平方向拉木塊,使其在水平面上做勻速直線運動,根據彈簧秤的示數就可以知道木塊所受滑動摩擦力大小,其理論根據是: 。用到的實驗方法是: 。答案:拉力與滑動摩擦力為平衡力;轉換法例5、為了搞清運動和力的關系,「我們讓同一小車從同一斜面上的同一位置向下運動到不同材料的水平面後,觀察小車從水平面上運動的距離」的方法來研究,這個是運用了 方法。答案:控制變數法例6、在牛頓第一定律時,運動最典型的一種科學方法是 。答案:推理法例7、測量液體內部壓強的壓強計是採用了 方法,把壓強的變化用連通器兩邊液面差的變化來表示。答案:轉換例8、在研究串聯、並聯電路或混聯電路中,我們可以用一個電阻代替所有電阻,在這個問題的研究中採用的是 方法。答案:等效替代法例9、在我們學過物理知識的過程中,運用物理模型進行研究的是( )A、建立速度的概念 B、研究光的直線傳播C、一切發聲體都在振動 D、密度概念的建立答案:B A、比值定義法 C、歸納法 D、比值定義法例10、在物理實驗中,我們利用轉換法測得的物理量有( )A、質量 B、功率 C、電阻 D、密度答案:BCD B、轉換成測UI C、轉換成測UI D、轉換成測m、v例11、下列不屬於理想化模型的是( )A、液柱 B、輪軸 C、光線 D、液片答案:B 理想化模型是原型的簡化,近似的反應,所以B不是。例12、一元硬幣的外觀有銀色的金屬光澤,一位同學認為它是不銹鋼製成的,在討論時,有同學提出:「我們先拿磁鐵吸一下」。「測量它的密度」「測量它的電阻率」等建議,第一位同學的意見,屬於科學探究法中的( )A、實驗操作 B、猜想與假設 C、觀察與思考 D、分析與論證答案:A例13、探究物理規律和解決實際問題常用到許多重要的物理思想和方法,下列過程中運用了「等效替代」方法的是 ( )A、測量一張白紙的厚度 B、研究電流與電壓、電阻的關系C、曹沖稱象 D、牛頓總結出慣性定律答案:A、積累法 B、控制變數法 C、等效替代法 D、理想實驗法例14、在學習歐姆定律時,為了研究導體的電流I與導體兩端的電壓U、導體的R的關系,實驗中先保持R一定,研究I與U的關系;再保持U一定,研究I與R的關系,這種方法叫「控制變數法」是物理學研究中常用的一種方法。下面研究過程中應用了控制變數法的是( )A、通過電流做功的多少來判斷電能的多少B、研究物體受兩個力作用的效果時,引入合力的概念C、在研究磁場時,引入磁感應線D、研究電流產生的熱量與電流的關系時保持電阻和時間一定答案:A、等效替代法 B、等效替代法 C、物理模型法 D、控制變數例15、以下研究問題的方法與「用光線表示光」相同的是( )A、把電流比作水流 B、利用三角板和刻度尺測量硬幣的直徑C、利用磁感線來描述磁場的分布D、利用20歐的總電阻代替串聯的15歐和5歐的電阻答案:A、類比 B、轉換法 C、模型法 D、等效替代法例16、物理研究中常常用到「控制變數法」「等效替代法」「模型法」「類比法」等方法,下面是初中物理中的幾個研究實例:1、 研究一個物體受到幾個力的作用時,引入合力的概念2、 用光線表示光的傳播方向3、 研究電流時把它與水流相比4、 利用磁感應線來描述磁場上述幾個實例中,採用了相同研究方法的是A、13 B、23 C、24 D、14答案:1、等效替代法 2、模型法 3、類比法 4、模型法例17回顧所學過的科學方法,下列不正確的是( )A、將固體分子看成是一些用彈簧連接的小球,這是模型法B、在研究由多個電阻組成的電路時,引入總電阻,這是等效法C、為觀察玻璃瓶受力的形變,採取觀察瓶塞上玻璃管中液面的變化,這是應用了放大法D、由電生磁想到磁生電,這是應用了控制變數法答案:D 逆向思維法例18下面是物理學習中的幾個研究實例1、在研究物體受力問題時,引入合力2、在研究光時,引入「光線」的概念3、在研究多個用電器組成的電路時,引入總電阻4、在研究分子運動時,利用擴散現象來研究上述幾個實例中,採取「等效替代」研究問題的是A、13 B、12 C、23 D、34答案:13為等效替代 2模型 4轉換法例19下列三項實驗:(1)用刻度尺測量細銅絲直徑:把細銅絲在鉛筆上緊密排繞N圈(N數根據情況確定),然後用刻度尺量出線圈的總長度再除以N;(2)測一個大頭針的質量;先測出N個大頭針的總質量,再除以N;(3)研究影響摩擦力大小的因素:先保持壓力相同,研究摩擦力與接觸面粗糙程度的關系;再保持接觸面的粗糙程度相同,研究摩擦力與壓力大小的關系。上述三項實驗中,實驗的思想方法相同的是 ,它們遇到問題的共同特點是 ,解決方法的共同特點是 。答案:12;被測量物體小,不容易測量;採取積累法把不容易測量的物理量積累成較大的值在進行測量例20根據作用效果相同的原理,作用在同一個物體上的兩個力,我們可以用一個力的合力來代替它。這種「等效方法」是物理學中常用的研究方法之一,它可使研究的問題簡化,以下幾種情況中,屬於這種「等效方法」的是( )A、在研究磁現象時,用磁感線來描述看不見,摸不著的磁場B、在研究電現象時,用電流產生的效果來研究看不見,摸不著的電流C、兩個電阻並聯時,可用並聯的總電阻來代替兩個電阻D、在研究電流的變化規律時,用水壓和水流來類比電壓和電流答案:A、模型 B、轉換 C、等效替代 D、類比例21下面是同學們在物理學習中的幾個研究實例:1、在學習汽化現象時,研究蒸發與沸騰的異同點2、根據熔化過程的不同,將固體分為晶體和非晶體兩類3、比較電流表與電壓表在使用過程中的相同點和不同點4、在研究磁場時,引入磁感線對磁場進行描述上述幾個實例中,採用「比較法」為主要科學研究方法的是A、13 B、34 C、23 D、24答案:1、比較法 2、分類法 3、比較法 4、模型法例22在研究平面鏡成像的特點時,關鍵的問題是設法確定象的位置,回想我們實驗時的具體做法是 。這樣確定像的位置,憑借的是視覺效果的相同,因而可以說是採用了 的科學方法。答案:另拿一支相同的蠟燭在玻璃板後面移動,直到看上去它跟像完全重合;等效替代例23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認識它,這樣方法在科學上叫做「轉換法」 ,下面是小明同學在學習中遇到的四個研究實例,其中採取的方法與研究分子運動的方法相同的是( )A、利用磁感線去研究磁場問題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、電阻的關系時,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,將它比做水流答案:A、模型 B、轉換法 C、控制變數法 D、類比例24利用作用效果相同的原理來研究問題的方法稱為「等效法」。如在研究力對物體的作用時,用一個力代替兩個力。以下幾種情況中,屬於等效法的是( )A、在研究磁場時,用磁感線來描述磁場B、用右手螺旋定則確定通電螺旋管的磁極或電流方向C、用一電阻兩端的電壓與通過它的電流之比確定電阻的阻值D、在研究並聯電路時,用並聯電路的總電阻代替兩個並聯的電阻答案:A、模型法 B、模型法 C、比值定義法 D、等效替代法例25下面是小明同學在物理學習中的幾個研究實例:1、在學習汽化現象時,研究蒸發與沸騰的異同點;2、根據熔化的過程不同,將固體分為晶體和非晶體兩類3、比較電流表與電壓表在使用過程中的相同點與不同點4、在研究磁場時,引入磁感線對磁場進行描述。其中採用的主要科學研究方法是「比較法」的為( )A、13 B、34 C、23 D、24答案 :A

J. 物理學中的科學探究方法很多 例如替換法 轉換法 控制變數法 等等 怎麼去區分

替代法是研究物理學的一種研究方法。例如,平面鏡成像試驗中,用玻璃板代替平面鏡,就叫做替代法,也稱換元法。其中連環替代法與等效替代法較為常見。在語法教學方面,在鑒別語素的時候,人們總是不得不提及「替代法」,並且規定了相關條件,一般是替代要完全,替代前後相關被替代的單位意義不能改變。 由此,某些不能完全替代的被測試單位,往往只能部分被確定為語素,例如:「蝴蝶」的「蝴」可以被替代,於是證明「蝶」是一個語素,而「蝶」無法被替代,即沒有另外的「蝴X」組合存在。由此得出結論,「蝶」是一個語素,而「蝴」不是。 但是,有的學者寫文章批評替代法,認為此法從未經過論證便被想當然的來使用,並有學者以蝴蝶為例,引《說文》證明「蝴」實在是有意義的! 又有學者提出「剩餘語素」,並給出相關限制條件,如「獨一無二成分」、「一用語素」等。即認為:AB組合,如果證明了A或B是一個語素,那麼剩下的另一個也應是語素。
轉換法(Conversion) 轉換法指詞在不做形式變化的條件下直接由一種功能轉換為另一種功能(如名詞轉換為動詞)的現象, 又叫「詞類轉換(category change)」或「功能變換 (functional shift)」。
物理學中對於多因素(多變數)的問題,常常採用控制因素(變數)的方法,把多因素的問題變成多個單因素的問題,而只改變其中的某一個因素,從而研究這個因素對事物影響,分別加以研究,最後再綜合解決,這種方法叫控制變數法。它是科學探究中的重要思想方法,廣泛地運用在各種科學探索和科學實驗研究之中。
控制變數法是物理學中對於多因素(多變數)的問題,常常採用控制因素(變數)的方法,把多因素的問題變成多個單因素的問題,而只改變其中的某一個因素,從而研究這個因素對事物影響,分別加以研究,最後再綜合解決,這種方法叫控制變數法。它是科學探究中的重要思想方法,廣泛地運用在各種科學探索和科學實驗研究之中。
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