物理中的科學方法和技巧

1. 物理主要的科學實驗方法有哪些如控制變數法....

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。通過控制變數法，可以將影響物理量的多個因素中的一個因素控制起來，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。例如在探究聲傳播的實驗中，控制固體、液體和氣體分別可以傳聲時，就必須控制其它兩個因素。在探究影響音調、響度等因素的實驗中，簡要介紹控制變數的思想，使學生逐步領悟到控制變數法的實質要領。

等效替代法是指在研究物理現象和規律中，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。在研究電熱的功率與電阻關系的實驗中，通過轉換為讓煤油吸熱，觀察煤油溫度變化情況，從而推導出那個電阻放熱多。這樣設計實驗，可以促使學生思維發散，轉換的思維方法得到訓練。

轉換法是將不易直接測量的物理量轉換為容易測量到與之相等或相關聯的物理現象，從而獲得結論的方法。例如，在研究電熱的功率與電阻關系的實驗中，通過轉換為讓煤油吸熱，觀察煤油溫度變化情況，從而推導出那個電阻放熱多。教學時不妨設計一問：為什麼研究電熱的功率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。

類比法是一種推理方法，用具體的、有形的、人們所熟知的事物來類比抽象的、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。例如，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。這樣形象直觀，很容易被學生理解記憶牢固。

圖象法是一種將物理量隨另一個量的變化關系直觀表示的方法，有助於探究內在的物理規律。例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，運用圖象法來處理數據，形象直觀地表示了物質溫度的變化情況，幫助學生准確地把握住晶體和非晶體的熔化特點、液體的沸騰特點。

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。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。例如在探究杠桿平衡條件的實驗中，杠桿是一種理想化的模型。這里我們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。

2. 物理解題有哪些技巧

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.

(2)物理中的科學方法和技巧擴展閱讀：

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。

六大性質

1.真理性：物理學的理論和實驗揭示了自然界的奧秘，反映出物質運動的客觀規律。

2.和諧統一性：神秘的太空中天體的運動，在開普勒三定律的描繪下，顯出多麼的和諧有序。物理學上的幾次大統一，也顯示出美的感覺。

牛頓用三大定律和萬有引力定律把天上和地上所有宏觀物體統一了。麥克斯韋電磁理論的建立，又使電和磁實現了統一。愛因斯坦質能方程又把質量和能量建立了統一。光的波粒二象性理論把粒子性、波動性實現了統一。愛因斯坦的相對論又把時間、空間統一了。

3.簡潔性：物理規律的數學語言，體現了物理的簡潔明快性。如：牛頓第二定律，愛因斯坦的質能方程，法拉第電磁感應定律。

4.對稱性：對稱一般指物體形狀的對稱性，深層次的對稱表現為事物發展變化或客觀規律的對稱性。如：物理學中各種晶體的空間點陣結構具有高度的對稱性。豎直上拋運動、簡諧運動、波動鏡像對稱、磁電對稱、作用力與反作用力對稱、正粒子和反粒子、正物質和反物質、正電和負電等。

5.預測性：正確的物理理論，不僅能解釋當時已發現的物理現象，更能預測當時無法探測到的物理現象。例如麥克斯韋電磁理論預測電磁波存在，盧瑟福預言中子的存在，菲涅爾的衍射理論預言圓盤衍射中央有泊松亮斑，狄拉克預言電子的存在。

6.精巧性：物理實驗具有精巧性，設計方法的巧妙，使得物理現象更加明顯。

對於物理學理論和實驗來說，物理量的定義和測量的假設選擇，理論的數學展開，理論與實驗的比較是與實驗定律一致，是物理學理論的唯一目標。

人們能通過這樣的結合解決問題，就是預言指導科學實踐這不是大唯物主義思想，其實是物理學理論的目的和結構。

在不斷反思形而上學而產生的非經驗主義的客觀原理的基礎上，物理學理論可以用它自身的科學術語來判斷。而不用依賴於它們可能從屬於哲學學派的主張。在著手描述的物理性質中選擇簡單的性質，其它性質則是群聚的想像和組合。

通過恰當的測量方法和數學技巧從而進一步認知事物的本來性質。實驗選擇後的數量存在某種對應關系。一種關系可以有多數實驗與其對應，但一個實驗不能對應多種關系。也就是說，一個規律可以體現在多個實驗中，但多個實驗不一定只反映一個規律。