『壹』 什麼是表述物理規律的三種基本方法
文字敘述、數學公式和函數圖像
文字敘述:在物理學發展初期就形成了,比如亞里斯多德吧,它就是那個時候的神,他將很多現象都用文字表述出來.
數學公式:這是許多物理學家的最求,而且公式總比冗長的文字簡潔吧,而且能夠很好的用來推理演算.
函數圖象:圖象很形象,可以一目瞭然.
『貳』 物理規律的描述往往有三種基本形式
任何物理規律都可以用文字、數學公式和圖象來表示,所以在學習物理規律時,應該從這三個方面全方位地去理解、記憶和應用。
闡述物理過程中內在的本質的聯系。這種聯系在一定條件和范圍內經常起作用,決定物理現象發展變化的必然趨勢,常表述為定律、定理、原理等,一般要在對物理現象充分分析研究的基礎上總結出來。
(2)表述物理規律的三種常用方法擴展閱讀:
經過多年重復實驗和觀察為基礎並在科學領域內普遍接受的典型結論。用定律形式歸納描述我們環境是科學的基本目的。並非所有作者對物理定律用法相同;一些哲學家,如諾曼·斯沃茨認為這是自然的定律,而不是由科學家推導出來。
一些定律是其它更一般定律的近似;而在限制的應用范圍內很好的近似;例如,牛頓動力學是特別相對論的低速情況。類似,牛頓的萬有引力定律是廣義相對論的低質量近似。
而庫倫定律是大距離(與弱相互作用區域比)的量子電動力學近似。在此情況下,一般用定律的簡單,近似形式代替較精確的一般形式。
『叄』 物理規律的描述
簡單點說
文字描述:在烏龜跑完全程時烏龜的平均速度比兔子的平均速度大
數學公式:1代表烏龜2代表兔子則
t1=s/v1<t2=t0+s/v2
t1是烏龜跑完全程的時間s是路程v1是烏龜
的速度t0是兔子睡覺的時間v2是兔子的速度
函數圖像:
『肆』 描述物理規律的方法有哪幾種每種方法舉例說明。
1、控制變數法:如研究液體壓強和液體深度的關系時,保持液體種類(密度)不變;
2、轉換法:如研究電熱功率與電阻的關系時,用煤油柱上升的高度表示電阻通電後發熱的情況;
3、等效替代法:如在研究同一直線上二力合成時,用一個與兩個力共同作用的效果相同的力替代兩個力;
4、模型法:如在研究杠桿問題時,將杠桿抽象為一根繞某個定點旋轉的直桿;
5、類比法:如在研究電流產生的原因時,用水流類比電流,從而通過水壓是水流產生的原因得出電壓是電流產生的原因這一結論。
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『伍』 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。
『陸』 學物理有哪三個好方法
一.聯系生活實際,勤於觀察思考是基礎
觀察就是充分利用人的各種感覺器官,對自然界的物理現象(包括實驗現象)的知覺過程。伽利略通過觀察吊燈的擺動,認識了擺的等時性。倫福德在從事槍炮製造時,觀察到鑽孔時落在地上的金屬碎屑具有極高的溫度,他認為這么多的熱並不是金屬提供的,並做了一系列金屬鑽孔的實驗,根據實驗結果,倫福德斷言熱質說不足為信,應當把熱看成是一種運動形式。後來,英國的戴維做了更加嚴格的實驗,為熱是物質微粒的一種運動形式奠定了實驗基礎。人們對客觀世界的正確認識,是在反復觀察,實驗的基礎上形成的。觀察既然如此重要,在學習物理知識時,應建立「隨時觀察」、「用心觀察」的意識
①觀察時要集中注意力,不放棄偶然目標,不輕易放過那些你甚至覺得毫無關系的現象。長期訓練,使之形成一種一絲不苟的科學習慣。
②走進實驗室去實驗,盡量地重現生活實際的現象,並反復觀察,找出實驗中產生某種現象的原因,透過現象看本質。
③作好觀察後的總結,對觀察到的現象和記錄的數據進行認真分析,以便形成物理概念,建立物理規律。例如,觀察凸透鏡成像實驗,首先要明確實驗時主要觀察蠟燭和屏的位置變化以及屏上像的變化。本實驗過程中,注意力應集中在蠟燭的位置、屏的位置和像的情況上。為了更准確地觀察這些現象,可進行多次實驗,最後總結出物距、像距、焦距以及像的虛實、放大、縮小等現象之間的關系。
④觀察時不放過細微的地方。那些往往是比較隱蔽的現象,往往就是本質的物理過程。例如,浮沉子實驗中,當用手擠壓瓶子時,浮沉子會下沉。而擠壓引起下沉的本質是擠壓使浮沉子上部的空氣柱的體積減小,所受浮力減小所至。有的人只發現擠壓與下沉的簡單關系。而有的人則能發現擠壓是造成下沉的本質原因。
二.把實際問題轉化為物理問題是關鍵
應從物理學的基本概念,基本規律出發,先分析物理現象,找出產生這些現象的本質因素,將實際問題轉化為物理問題,再選擇適當的物理知識來解答物理問題。如:夏天冰棍冒「白煙」,水缸「出汗」等都是水蒸氣液化現象。05年北京市中考的壓軸題就是把居民樓的電梯看作被提升的物體,一組機械看作動滑輪,提升重物。問題難度大大降低。
再如:三個溫度計都指示在20℃的位置,但有一個溫度計的刻度不準確,因此肯定有一個溫度計測量到的溫度與實際溫度不符,是什麼原因導致a、b、c三個圖中的實際溫度出現偏差呢?
圖c杯中的酒精與空氣相通,由於蒸發吸熱,使得它的溫度低於室溫,而圖b瓶中雖然也裝滿了酒精,但不會蒸發,因此它的溫度應和室溫相同,於是可以判斷圖c的溫度計刻度不準確。
物理思維的基本方法
①順藤摸瓜法,即正向推理法,它是從已知條件推論到其結果的方法。
②發散思維法,即從某條物理規律出發,找出規律的多種表述。這是形成熟練的技能技巧的重要方法。例如,從歐姆定律以及串並聯電能的特點出發,推出如下結論:串聯電路的總電阻大於任何一個分電阻、並聯電路的總電阻小於任何一個分電阻;串聯電路中,阻值大的電阻兩端的電壓大,阻值小的電阻兩端的電壓小;並聯電路中,阻值大的電阻通過的電流小,阻值小的電阻通過的電流大。
③老鼠走迷宮式思維法:老鼠走迷宮時走遍所有的路線,記住走錯的路線,不重復,最終走出迷宮。如:為判斷兩盞分別標有「220V 40W」、「220V 60W」的白熾燈在一電路里發光是串聯還是並聯,用電壓表測得兩者的電壓同為220V。分析:如果兩燈串聯,因兩燈型號不同,電壓定不會相同,故串聯不可能,只能並聯。正面分析可知,並聯時不論型號相同與否電壓都相同。
三.准確運用物理基礎知識是解決問題的保障
俗話說「熟能生巧」,巧了自然就會快。物理基礎知識是指一系列基本概念和基本規律、原理組成的知識體系。對生活技術中的實際問題做出正確的解釋、判斷或合理的解決。應做到:
首先要熟練掌握課本知識,牢記一些重要的公式和結論。其次,克服沒有根據的猜想和亂套公式的習慣。如:「兩輛同規格的汽車,一輛高速賓士,一輛低速行駛,慣性大小相比, 大。」對於此類問題有的同學認為是高速賓士的汽車慣性大,產生錯誤的原因是沒有真正理解慣性概念的含義,物體的慣性大小是由物體的質量決定的,與物體速度的大小無關,只要物體的質量不變,物體慣性的大小不會發生改變。速度的大小影響的是物體動能的大小,速度較大的那輛汽車動能較大。
四.多動手實驗或參加一些科技小製作活動來提高
實驗是物理科學的基礎,也是物理知識的源泉,加強實驗是物理教學的時代特徵,又是提高學習質量的先決條件。同樣,實驗或科技小製作也是形成物理概念、建立物理規律的重要方法,物理學習就是通過對物理現象、過程獲得必要的感性認識,這種感性認識可以來源於實際生活,也可以來源於實驗提供的物理事實。從生活中得到的感性材料通常來自復雜的運動形態,本質的、非本質的因素通常交融在一起,僅通過這種途徑形成概念,建立規律有相當的困難。而實驗則可提供經過簡化和純化了的感性材料。它能將物理事實自然轉化為具體的認識。例如,初中物理教材中,影響蒸發快慢的因素是直接從日常生活經驗中分析歸納得出的結論;聲音的發生是從實驗現象中分析歸納得出的結論;杠桿平衡條件是由大量的實驗數據,經歸納和必要的數學處理得到的結論,液體的壓強是先從實驗現象中得出定性的結論,再進一步尋求嚴格的定量關系。
進行一些科技小製作如:潛望鏡的製作、小孔成像的製作、門鈴的小製作、自己設計和製作某些簡單模型或玩具等,能逐步養成用實驗解決物理問題的習慣,是非常好的一舉多得的做法。
物理學在形成的發展過程中,逐步形成了一種物質觀,即物質普遍存在於相互作用之中,普遍存在於運動之中,普遍存在於能的轉化與守恆之中。於是,研究宏觀物體的受力、運動、和機械能的規律形成了力學。研究分子的受力、運動和內能的規律形成了熱學。研究電、磁之間的受力、運動和能的規律形成了電磁學等。在物理學習時,當我們形成了這種物質觀,就會有目的去認識和理解物質的相互作用規律、運動規律和能的轉化與守恆規律,學習就會更上一個台階。正確的學習方法是搞好學習的事半功倍的金鑰匙。然而成功的學習靠的是辛勤的勞動,天道籌勤
『柒』 物理規律的三種表達方式分別是:①___;②___;③___.
了解物理概念和規律是建立物理學的基本,物理規律的三種表達方式分別是文字表達、圖線表達和公式表達,這三種表達方式都可以互相轉換的.
故答案為:文字表達;圖線表達;公式表達.
『捌』 物理描述規律方的法有哪幾種 在線等
物理學常用數學表示物理概念、描述物理規律。例如應用數學中的比例關系描述物質的密度(ρ=m/v)。物體的運動速度(v=s/t),牛頓第二定律(a= F/m)等。應用數學中的坐標圖象方法描繪出溫度———時間圖象(表示某種物質的熔解與凝固過程),位移———時間圖象、速度———時間圖象、能量——— 位移圖象等。應用數學中的幾何方法表示光的傳播、折射、反射等。
基本概念和基本規律是學習物理的基礎,首先必須很好地掌握基本概念和規律。必須做到如下幾點:(1)每個概念和規律是怎樣引出來的?(2)定義、公式、單位或注意事項各是什麼?(3)其物理意義或適用條件是什麼?(4)與有關物理概念、規律的區別和聯系是什麼?(5)這些概念和規律在物理中的地位和作用是什麼?(6)適度訓練。
『玖』 物理規律的描述往往有三種基本形式,即……比如龜兔賽跑的故事可以用三點描述
任何物理規律都可以用文字、數學公式和圖象來表示
『拾』 初中物理中物理規律運用了哪些科學方法
初中物理教學中常用科學方法分析
巴甫洛夫認為:「重要的是科學方法,科學是思想的總結,認識一個科學家的方法遠比認識他的成果價值要大。」為培養學生科學探究精神、實踐能力和創新意識,幫助學生提高素質,我們在教學中要十分重視科學方法的培養。近幾年的中考中,科學方法的考察已逐漸成為熱點內容之一。 而在中學課本中,並沒有提及到這一方法的知識,老師在上課的時候也很少講到,所以我們有必要拿出來大家一起學習一下。
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**
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。 比如音叉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。