物理規律有哪些科學方法

① 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：

①
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。

②
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。

② 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

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④ 物理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.

(4)物理規律有哪些科學方法擴展閱讀：

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。

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。

⑤ 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。