物理學的研究方法有:控制變數法、等效法、模型法、轉換法、類比法、比較法、歸納法等方法。
1、控制變數法: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。
2、等效法:等效法是常用的科學思維方法。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。
3、模型法指通過模型來揭示原型的形態、特徵和本質的方法,一般用在物理實驗上。
4、類比法:類比法是按同類事物或相似事物的發展規律相一致的原則,對預測目標事物加以對比分析,來推斷預測目標事物未來發展趨向與可能水平的一種預測方法。
研究方法:
物理學的方法和科學態度:提出命題 → 理論解釋 → 理論預言 → 實驗驗證 → 修改理論。
現代物理學是一門理論和實驗高度結合的精確科學,它的產生過程如下:
1、物理命題一般是從新的觀測事實或實驗事實中提煉出來,或從已有原理中推演出來;
2、首先嘗試用已知理論對命題作解釋、邏輯推理和數學演算。如現有理論不能完美解釋,需修改原有模型或提出全新的理論模型;
3、新理論模型必須提出預言,並且預言能夠為實驗所證實;
4、一切物理理論最終都要以觀測或實驗事實為准則,當一個理論與實驗事實不符時,它就面臨著被修改或被推翻。
2. 怎麼搞清物理的研究方法
研究物理的常用方法
初中物理教學中涉及到很多物理問題的研究方法,其中應用最廣泛的就是,控制變數法,有時侯考試都要涉及到,但是有很多同學對這些物理研究方法,混淆了。如何在總復習中解決這個問題呢?我就把這些方法做一下總結對比。讓學生真正理解,並針對例子驗證琢磨一下,這樣能加深理解,便於識記!
1、控制變數法:在研究三個或多個物理量之間的關系時,經常應用的一種物理研究方法。首先要搞清楚你要研究的問題,研究的對象是什麼?然後看影響這一問題或研究對象的因素可能有那些?如果影響因素有多個,可以先保證其中一個因素(變數)發生改變,其餘不變。研究這一變數對研究對象的影響,從而得出結論。
如:歐姆定律實驗,先使電阻不變,研究電流與電壓的關系,再使電壓不變,研究電流與電阻的關系,最後得到電流、電壓、電阻三者之間的關系。
如:研究影響導體電阻大小的因素!控制材料,長度相同,看粗細對電阻的影響。
2、類比法:由兩個對象在某些方面有相同或相似的性質,從而推斷出它們在其他性質上也有可能相同或相似的一種推理方法。需要注意的是類比法得到的結論不一定正確,因此要確認其結論的正確性,還須經過實驗驗證。
例:水管中水流的形成是由於水管兩端存在水壓差,而水泵的作用是不斷地將水從乙抽到甲,使水管中的水維持一定的水壓差。電路中電流的形成是由於電路兩端存在著電壓,電源的作用就是維持正負極間有一定的電壓。
3、等效法:就是將一個物理量、一個物理狀態或過程,用另一個相應的物理量、物理狀態或過程來替代,得到同樣的結果。利用等效法來研究問題,可以使問題簡單、形象化。
例:研究物體受幾個力作用時,如果一個力的作用效果跟這幾個力的作用效果相同,我們就用一個力來代替這幾個力。
例:研究兩個電阻R1和R2組成的串聯(或並聯)電路時,通過實驗和推導,發
現電阻R單獨在電路中產生的效果與電阻R1、R2串聯(或並聯)在同一電路中產
生的效果相同,則電阻R是兩個電阻R1和R2的等效電阻。
例:復雜電路的等效:用一個更符合同學們識圖習慣的標准電路圖,去替代原有的復雜的、不好理解的電路圖
4、轉換法:有些物理現象不易觀察,但可以通過研究另外相關的物理現象來觀察,這種方法叫轉換法。
如:分子看不見、摸不著,不好研究,可以研究墨水的擴散現象去認識分子的運動;用燈泡是否發光或用小磁針在電路旁是否偏轉檢查電路中是否有電流;利用電磁鐵所吸引的大頭針的多少來確定磁性強弱等等
5、推理法:有些實驗因為條件限制不可能完成,可以在實驗的基礎上加以推理,從而概括出理論。
如牛頓的第一定律,不能用實驗驗證(在地球上不受外力的物體不存在),就是在實驗的基礎上加以推理而概括出來的。
6、建立模型法:研究光時,引入「光線」的概念;研究磁場問題,引入「磁感線」的概念。
研究初中物理問題的方法有時不是單一的,而是幾種方法的綜合。只要學生能認真思考,好好對比,一定能夠分得清楚。
研究物理問題的常用方法2
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。
3. 物理學的一般研究方法是什麼
物理學研究方法主要有觀察方法、實驗方法、理想方法、類比方法、假說方法和數學方法等六種. 正確的觀察方法:(1)確定觀察的目的;(2)制定觀察的方案;(3)進行實際觀察;(4)翔實的記錄;(5)初步描述;(6)初步解釋;(7)核實觀察結果. 數學是物理學的語言和工具,概括物理現象、形成物理概念、整理實驗數據、進行邏輯分析、建立物理定律、利用數學圖象展示物理規律等等物理學的研究和學習過程都離不開數學.例如,例題「某遊客第一天早上8點開始由甲景點以大小不變的速度 1,沿山路步行到乙景點.第二天早上8點又有乙景點沿原路以大小不變的速度 2步行返回甲景點.則在該線路上是否存在這樣一個地點,他第二天返回該地點的時刻與第一天經過該地點的時刻相同.如果存在,則該地點到甲景點的距離是多少?」在講解過程中進行數學方法教育: 方法一:方程組法 分析:假設遊客能在第一天和第二天同一時刻到達同一地點(如下圖所示),則到達同一地點所用的時間(t)是相同的、所走過的路程(S1、S2)的和等於甲景點到乙景點的路程(S),由此列出方程組; 1 t = S1 (1) 2 t = S—S1 (2) (1)+(2)得 t = (3) (3)代入(1)得 S1 = ; S、 1 和 2都是已知量,所以t 和S1有唯一的解,即存在遊客第二天返回該地點的時刻與第一天經過該地點的時刻相同的地點,該地點到甲景點距離是 . 通過分析遊客兩天的運動過程及其相互的聯系,列出兩個方程用數學語言來表述物理問題,然後利用數學解方程組的消元法求出方程的兩個解,最後再聯系實際條件討論這兩個解,推導出結論. 方法二:模型轉換法 分析:假設兩名遊客同時從甲景點和乙景點相向而行,則肯定存在相遇地點; 相遇時間t = ; 相遇點到甲地距離S1 = . 通過物理模型的轉換得出存在相遇地點的結論,然後運用符號、方程等數學語言表徵出實際問題的特徵和規律,運用數學模型來反映物理原型的本質特徵和關系. 方法三:圖象法 畫出遊客運動的圖象,AB是第一天由甲景點到乙景點的S—t 圖象、CD是第二天由乙景點到甲景點的S—t圖象;由圖象可知 AB和CD有一個交叉點,該點表示同一地 點(S1)、同一時刻(t),所以可判斷出該 地點就是遊客第二天返回該地點的時刻與第 一天經過該地點的時刻相同的地點.然後可 通過計算得到相遇時間t = ;相遇點 到甲地距離S1 = . 根據題意畫出遊客兩天運動的S— t圖象,在圖象上可以形象的看出兩天運動過程的特點,輕易的得出結論.利用數學圖象簡單明了的展示物理規律,使復雜的物理問題形象化、簡單化.
4. 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。
5. 物理研究方法有哪些
物理研究方法:
1、控制變數法:把一個多因素影響某一物理量的問題,通過控制其幾個因素不變,只讓其中一個因素改變。這種方法在實驗數據的表格上的反映為:某兩次實驗只有一個條件不相同,若兩次實驗結果不同,則與該條件有關,否則無關。
2、建立模型法:用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。
3、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。
4、等效法: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。
5、類比法:由兩個對象的某些相同或相似的性質,推斷它們在其他性質上也有可能相同或相似的一種推理方法。類比得到的結論不一定正確。要確認其結論的正確性,須經過實驗論證。
6、比較法:「比較」是人們常用的思維方法,是找出事物之間的差異點和共同點的思維方法,通過事物間相同特徵或相異特徵的比較,提示事物的本質區別。
7.推理法:是在觀察實驗的基礎上,忽略次要因素,進行合理的推想,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。
6. 物理力學的研究方法有哪些
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.
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.
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.
四、轉換法(間接推斷法)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.
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.
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.
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.
(6)如何判斷物理的研究方法擴展閱讀:
物理學的本質:物理學並不研究自然界現象的機制(或者根本不能研究),我們只能在某些現象中感受自然界的規則,並試圖以這些規則來解釋自然界所發生任何的事情。我們有限的智力總試圖在理解自然,並試圖改變自然,這是物理學,甚至是所有自然科學共同追求的目標。
7. 物理研究方法有哪些
物理研究主要方法如下所示。
1、控制變數法。控制變數法是指在研究幾個物理量的關系時,每次只改變一個物理量,保持其他一些物理量不變,探究這一物理量與研究對象之間的關系。這是物理研究最常用的一種方法,幾乎貫穿物理學習的始終。
2、物理模型法。物理模型法是一種高度抽象的理想客體和形態,便於想像、思考和研究問題。研究物理的過程就是建立物理模型的過程。
3、等效替代法。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方法。
4、類比法。簡言之,相同或相似的東西放在一起進行比較,以達到舉一反三的效果。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。
5、轉換法。物理學中有的物理現象不便於直接觀察和直接測量,通常用一些非常直觀的現象去認識或用易測量的物理量進行間接測量,這種研究問題的方法叫轉換法。
6、實驗推理法。這種方法主要利用理想實驗,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實驗過程,是一種邏輯推理的理論研究方法。
7、圖像法。圖像法是數學方法在物理研究領域的運用。它是描述物理過程、揭示物理規律、解決物理問題的重要方法之一,它具有形象、直觀、動態變化過程清晰等特點,能把物理問題簡化明了,有效、簡捷地解決問題。
8、比較法。比較法是確定研究對象之間的差異點和共同點的物理研究方法,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。
9、歸納法。在大量經驗、實驗、現象的基礎上,從具體事物中抽象出共同本質,概括出一般物理規律的推理方法。