物理学方法在物理研究中

⑴ 物理学中的转换法在物理学的研究中经常用到，哪些研究用了转换法呢

什么是转换法,转换法是用易观测的物理现象或物理量来认识或显示不易观测到的物理现象或物理量,它是物理学常用的一种研究方法之一。对一些实验,若老师有目的地要求学生通过转换研究对象、物理规律、物理模型、思维角度、物理过程、物理状态设计实验,进行实验。不仅使学生的转换思维能力得到训练,还能提高学生观察、能力获取信息和处理信息能力。帮助学生透过物理现象,由表及里,抓住其本质的东西,很快地形成正确的物理概念,掌握物理规律。另外还能使使学生真正地理解实验测量工具的原理、结构,并按使用规则和程序进行操作,提高他们的实验技能。下面是我对转换法应用的一些粗浅分析。一、应用转换法揭示物理现象的本质一些看不见,摸不着的物理现象,不好直接认识它,我们常根据它们表现出来的看的见、摸的着的现象来间接认识它们。初中物理很多典型的、重要的实验都是巧妙运用了转换法。例如:风是流动的空气,而空气分子很小,人用肉眼无法观察到,人们则通过风吹树木摇摆的程度来推知风力的大小;还可通过对气体、液体和固体扩散现象的研究,来揭示了一切物质的分子都在不停地做无规则运动;磁场也是看不见,摸不着的,但可通过它的基本性质来证明它的存在

⑵ 在物理学习中研究问题的方法有

一、比较法

将待测物理量与选做标准单位的物理量进行比较的方法叫比较法。如测量物体长度，用天平称量质量，用电桥测电阻等。有时光有标准量具还不够，还需要配置比较系统，使被测量量与标准量实现比较。如：测量金属在某温度下的比热容。因为金属的比热容随温度的升高而变大，可以找一个在该温度下比热容的金属材料，用比较法测，把两者做成形状相同的样品，加热到一定温度让其自然冷却，作降温曲线（T-t曲线）由牛顿冷却定律即可得解。比较法是物理实验中最普通、最基本的实验方法，也是实验设计中设计对照实验的基础。

二、替代法

用已知的标准量去代替未知的待测量，以保持状态和效果相同，从而推出待测量的方法叫替代法。如用合力替代各个分力，用总电阻替代各部分电阻，浮力替代液体对物体的各个压力等。

三、累积法

又称叠加法。将微小量累积后测量求平均的方法，能减小相对误差。实验中也经常涉及这一方法。如在《用单摆测定重力加速度》实验中，需要测定单摆周期，用秒表测一次全振动的时间误差很大，于是采用测定30-50次全振动的时间T，从而求出单摆的周期T=t/n(n为全振动次数）。

四、控制法

在中学许多物理实验中，往往存在着多种变化的因素，为了研究它们之间的关系可以先控制一些量不变，依次研究某一个因素的影响。如通过导体的电流I受到导体电阻R和它两端电压U的影响，在研究电流I与电阻R的关系时，需要保持电压U不变；在研究电流I与电压U的关系时，需要保持电阻R不变。

五、留迹法

有些物理现象瞬间即逝，如运动物体所处的位置、轨迹或图像等，用留迹法记录下来，以便从容地测量、比较和研究。如在《测定匀变速直线运动的加速度》、《验证牛顿第不运动定律》、《验证机械能守恒定律》等实验中，就是通过纸带上打出的点记录下小车（或重物）在不同时刻的位置（位移）及所对应的时刻，从而可从容计算小车在各个位置或时刻的速度并求出速度；对于简谐运动，则是通过摆动的漏斗漏出的细沙落在匀速拉动的硬纸板上而记录下各个时刻摆的位置，从而很方便地研究简谐运动的图像；利用闪光照相记录自由落体运动的轨迹等实验都采用了留迹法。

六、放大法

在现象、变化、待测物理量十分微小的情况下，往往采用放大法。根据实验的性质和放大对象的不同，放大所使用的物理方法也各异。例如：在《测定金属电阻率》实验中所使用的螺旋测微器：主尺上前进（或后退）0.5毫米，对应副尺上有5n个等分，实际上是对长度的机械放大；许多电表如电流表、电压表是利用一根较长的指针把通电后线圈的偏转角显示出来。

七、补偿法

补偿法是找一种效应与之相抵消，从而对被测物理量进行测量的方法。由于被测量的作用在测量中被抵消，故表示标准量与被测量作用之差的仪表示数为0，所以又称零示法。

八、转换法

某些物理量不容易直接测量，或某些现象直接显示有困难，可以采取把所要观测的变量转换成其它变量（力、热、声、光、电等物理量的相互转换）进行间接观察和测量，这就是转换法。如卡文迪许《利用扭秤装置测定万有引力恒量实验》：其基本的思维方法便是等效转换。卡文迪许扭秤发生扭转后，引力对T形架的扭转力矩与石英丝由于弹性形变产主的扭转力矩这就是等效转换，间接地达到了无法达到的目的。又如转换法还应用于石英丝扭转角度的测量、根据电流的热效应来认识电流大小、根据磁场对磁体有力的作用来认识磁场等上。转换法是一种较高层次的思维方法，是对事物本质深刻认识的基础上才产生的一种飞跃。

九、理想化法

影响物理现象的因素往往复杂多变，实验中常可采用忽略某些次要因素或假设一些理想条件的办法，以突出现象的本质因素，便于深入研究，从而取得实际情况下合理的近似结果。如在《用单摆测定重力加速度》的实验中（假设悬线不可伸长）悬点的摩擦和小球在摆动过程的空气阻力不计，在电学实验中把电压表变成内阻是无穷大的理想电压表，电流表变成内阻等于0的理想电流表等实验都采用了理想化法。

十、模型法

有时受客观条件限制，不能对某些物理现象进行直接实验和测量，于是就人为地创造一定的模型，在模型的条件下进行实验。但要求模型和原型必须具有一定的相似性。如在《电场中等势线的描绘》实验中，因为对静电场直接测量很“困难”，故采用易测量的电流场来模拟。又如在确定磁场中磁感线的分布，因为磁感线实际不存在。我们就用铁屑的分布来模拟磁感线的存在。如用太阳系模型代表原子结构，用简单的线条代表杠杆等。以上仅是中学物理实验中常用的方法，有时在一个实验中同时会用到多种方法。同时，具体用运中还会遇到实验设计的方法、实验结果的处理方法等，在此不再赘述。
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⑶ 物理学中常用的研究物理问题的方法有哪些

一、控制变量法：通过固定某几个因素转化为多个单因素影响某一量大小的问题。
1、影响蒸发快慢的因素； 2、压力作用效果与哪些因素有关；
3、研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关； 4、影响电阻大小的因素；
5、研究电流与电压、电阻的关系（欧姆定律）； 6、电磁铁磁性强弱与哪些因素有关；
7、探索磁场对电流的作用规律； 8、研究电磁感应现象； 9、研究焦耳定律。
二、等效法：将一个物理量，一种物理装置或一个物理状态（过程），用另一个相应量来替代，得到同样的结论的方法。
1、在研究物体受几力时，引入合力。 2、曹冲称象。
3、在研究多个用电器组成的电路中，引入总电阻。
三、模型法：以理想化的办法再现原型的本质联系和内在特性的一种简化模型。
1、在研究光学时，引入“光线”概念。
2、在研究磁场时，引入磁感线对磁场进行描述。 3、理想电表。
四、转换法（间接推断法）
累积法：把不能观察到的效应（现象）通过自身的积累成为可观测的宏观物或宏观效应。
1、用压紧铅柱的方法来显示分子面的引力作用。
2、在研究分子运动时，利用扩散现象来研究。
3、根据电流所产生的效应认识电流。
4、根据磁铁产生的作用来认识磁场。
五、类比法：根据两个对象之间在某些方面的相似或相同，把其中某一对象的有关知识、结论推移到另一个对象中去的一种逻辑方法。
1、水压－－电压
2、抽水机提供水压类似电源提供电压。
3、用速度的定义公式引入压强公式。
六、比较法：找出研究对象之间的相同点或相异点的一种逻辑方法。
1、研究蒸发和沸腾的异同点。
2、比较电压表与电流表在使用过程中的相同点和相异点。
3、比较电动机与发电机的结构和原理的相同点和异同点。
4、汽油机和柴油机的相同点和异同点。
七、归纳法：从一系列个别现象的判断概括出一般性判断的逻辑的方法。
1、从气、液、固的扩散实现现象，得出结论：一切物体的分子都在作无规则的运动。
2、物理学中的实验规律（如串、并联电路中电流、电压的特点等）几乎都用了此法。

⑷ 研究物理学的基本方法是什么

物理学习掌握八个关键
一、重视基础知识的理解和记忆
基本概念要清楚，基本规律要熟悉，基本方法要熟练；熟记一些概念、公式及推论；记住一些结论对于提高解题速度、提高应试技巧等是大有帮助的。
二、重视随堂笔记
上课要认真听讲，不走神或尽量少走神，认真做好笔记。老师讲过的一些好的解题方法、例题，或者是听不太懂的地方等等都要记下来。课后还要整理笔记，一方面，是为了消化好、争取把漏洞、难点都掌握；另一方面，“温故而知新”通过对课堂笔记的回忆，总结出自己的学习方法；还要对笔记作好补充，自己在作业中发现的好题、解题方法也要记在笔记本上。“好记性不如烂笔头”，有些知识当时可能学会了，便间隔一段时间后容易淡忘，如果能及时地做好笔记，不间断地加以复习，形成永久记忆，把所学知识真正变成自己的东西。
三、重视独立思考的能力
在独立完成、不依赖他人的基础上保质保量地做一些题。题目要有一定的数量，不能太少；更要有一定的质量，就是说要有一定的难度。任何人学习数理化不经过这一关是学不好的。独立思考，有时可能慢一些，有时可能会走弯路，有时可能解不出来……但这些都是正常的，是任何一个物理学习优异者走向成功的必经之路。
四、学会画图分析物理过程
不论题目难易都要尽量画图分析，画图能够变抽象思维为形象思维，更精确地掌握物理知识需要通过画图来达成，画图是一种良好的物理学习方法，通过反复的训练，你会发现很多看似复杂的物理问题其实会变得很简单。
五、重视物理知识的巩固
要及时复习巩固所学知识。就是对课堂上所学的新知识，在弄懂、弄会的基础上，按时按量完成作业，尽可能的节约解题时间，提高解题速度，在原有的基础上提升一个高度。还可适量地做些课外练习，来检验掌握知识的准确程度，对知识进行巩固。
六、学会勤学多问
在物理学习中不清楚和不理解的问题要与老师或与同学进行及时的讨论、交流。好多知识点之间都是有联系的，如果总有知识漏洞不及时加以解决，久而久之，漏洞就越积越多，这样会逐渐失去物理学习的兴趣。兴趣是最好的老师，如果没有了兴趣，则很难把这门学科学好的。
七、重视总结知识点
及时总结知识点，同类题型及时做好归纳，以便做到举一反三，及时融会贯通。研究表明，有系统的学习会比零散的知识点容易掌握。习惯性地对知识点进行总结，慢慢就能总结出自己的一套解题思维，知识就慢慢变成自己的了。
八、重视数学计算能力的提升
在物理学习中好多同学总是因计算失误导致丢分严重。“数理不分家”，物理的计算要依靠数学，没有数学这个计算工具物理学是步难行的。平时一定要勤练计算准确的基本功，要尽量减少非智力因素造成的失误。

⑸ 物理学的一般研究方法是什么 求解答。。

物理学研究方法主要有观察方法、实验方法、理想方法、类比方法、假说方法和数学方法等六种。
正确的观察方法：（1）确定观察的目的；（2）制定观察的方案；（3）进行实际观察；（4）翔实的记录；（5）初步描述；（6）初步解释；（7）核实观察结果。

数学是物理学的语言和工具，概括物理现象、形成物理概念、整理实验数据、进行逻辑分析、建立物理定律、利用数学图象展示物理规律等等物理学的研究和学习过程都离不开数学。例如，例题“某游客第一天早上8点开始由甲景点以大小不变的速度 1，沿山路步行到乙景点。第二天早上8点又有乙景点沿原路以大小不变的速度 2步行返回甲景点。则在该线路上是否存在这样一个地点，他第二天返回该地点的时刻与第一天经过该地点的时刻相同。如果存在，则该地点到甲景点的距离是多少？”在讲解过程中进行数学方法教育：
解：方法一：方程组法

分析：假设游客能在第一天和第二天同一时刻到达同一地点（如下图所示），则到达同一地点所用的时间（t）是相同的、所走过的路程（S1、S2）的和等于甲景点到乙景点的路程（S），由此列出方程组；

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，即存在游客第二天返回该地点的时刻与第一天经过该地点的时刻相同的地点，该地点到甲景点距离是 。

通过分析游客两天的运动过程及其相互的联系，列出两个方程用数学语言来表述物理问题，然后利用数学解方程组的消元法求出方程的两个解，最后再联系实际条件讨论这两个解，推导出结论。

方法二：模型转换法

分析：假设两名游客同时从甲景点和乙景点相向而行，则肯定存在相遇地点；

相遇时间t = ； 相遇点到甲地距离S1 = 。

通过物理模型的转换得出存在相遇地点的结论，然后运用符号、方程等数学语言表征出实际问题的特征和规律，运用数学模型来反映物理原型的本质特征和关系。

方法三：图象法

画出游客运动的图象，AB是第一天由甲景点到乙景点的S—t 图象、CD是第二天由乙景点到甲景点的S—t图象；由图象可知

AB和CD有一个交叉点，该点表示同一地

点（S1）、同一时刻（t），所以可判断出该

地点就是游客第二天返回该地点的时刻与第

一天经过该地点的时刻相同的地点。然后可

通过计算得到相遇时间t = ；相遇点

到甲地距离S1 = 。

根据题意画出游客两天运动的S— t图象，在图象上可以形象的看出两天运动过程的特点，轻易的得出结论。利用数学图象简单明了的展示物理规律，使复杂的物理问题形象化、简单化。

⑹ 物理学方法在物理研究中起着重要作用．以下是用物理学方法研究问题的四个实例：①以电流和水流相比来研究

①以电流和水流相比来研究电流，使用的是类比法；
②根据电流所产生的效应来认识电流，使用的是转化法；
③根据磁铁产生的作用认识磁场，使用的是转化法；
④利用磁感线来描述磁场，利用的是模型法；
故选D．

⑺ 物理学的研究方法有哪些

一、控制变量法：通过固定某几个因素转化为多个单因素影响某一量大小的问题.

二、等效法：将一个物理量,一种物理装置或一个物理状态（过程）,用另一个相应量来替代,得到同样的结论的方法.

三、模型法：以理想化的办法再现原型的本质联系和内在特性的一种简化模型.

四、转换法（间接推断法）把不能观察到的效应（现象）通过自身的积累成为可观测的宏观物或宏观效应.

五、类比法：根据两个对象之间在某些方面的相似或相同,把其中某一对象的有关知识、结论推移到另一个对象中去的一种逻辑方法.

六、比较法：找出研究对象之间的相同点或相异点的一种逻辑方法.

七、归纳法：从一系列个别现象的判断概括出一般性判断的逻辑的方法.

(7)物理学方法在物理研究中扩展阅读：

物理学的本质：物理学并不研究自然界现象的机制（或者根本不能研究），我们只能在某些现象中感受自然界的规则，并试图以这些规则来解释自然界所发生任何的事情。我们有限的智力总试图在理解自然，并试图改变自然，这是物理学，甚至是所有自然科学共同追求的目标。

六大性质

1.真理性：物理学的理论和实验揭示了自然界的奥秘，反映出物质运动的客观规律。

2.和谐统一性：神秘的太空中天体的运动，在开普勒三定律的描绘下，显出多么的和谐有序。物理学上的几次大统一，也显示出美的感觉。

牛顿用三大定律和万有引力定律把天上和地上所有宏观物体统一了。麦克斯韦电磁理论的建立，又使电和磁实现了统一。爱因斯坦质能方程又把质量和能量建立了统一。光的波粒二象性理论把粒子性、波动性实现了统一。爱因斯坦的相对论又把时间、空间统一了。

3.简洁性：物理规律的数学语言，体现了物理的简洁明快性。如：牛顿第二定律，爱因斯坦的质能方程，法拉第电磁感应定律。

4.对称性：对称一般指物体形状的对称性，深层次的对称表现为事物发展变化或客观规律的对称性。如：物理学中各种晶体的空间点阵结构具有高度的对称性。竖直上抛运动、简谐运动、波动镜像对称、磁电对称、作用力与反作用力对称、正粒子和反粒子、正物质和反物质、正电和负电等。

5.预测性：正确的物理理论，不仅能解释当时已发现的物理现象，更能预测当时无法探测到的物理现象。例如麦克斯韦电磁理论预测电磁波存在，卢瑟福预言中子的存在，菲涅尔的衍射理论预言圆盘衍射中央有泊松亮斑，狄拉克预言电子的存在。

6.精巧性：物理实验具有精巧性，设计方法的巧妙，使得物理现象更加明显。

对于物理学理论和实验来说，物理量的定义和测量的假设选择，理论的数学展开，理论与实验的比较是与实验定律一致，是物理学理论的唯一目标。

人们能通过这样的结合解决问题，就是预言指导科学实践这不是大唯物主义思想，其实是物理学理论的目的和结构。

在不断反思形而上学而产生的非经验主义的客观原理的基础上，物理学理论可以用它自身的科学术语来判断。而不用依赖于它们可能从属于哲学学派的主张。在着手描述的物理性质中选择简单的性质，其它性质则是群聚的想象和组合。

通过恰当的测量方法和数学技巧从而进一步认知事物的本来性质。实验选择后的数量存在某种对应关系。一种关系可以有多数实验与其对应，但一个实验不能对应多种关系。也就是说，一个规律可以体现在多个实验中，但多个实验不一定只反映一个规律。