① 如何在中学物理教学中确定研究课题
教育研究课题的选择,是教育科研工作的首要环节,也是关键的一步。这是因为课题的选择引导着研究方向,并制约整个研究工作的进行以及研究的价值。但在现实之中,确确实实存在着一些教师找不到研究课题,不知道如何选择研究课题,或者选择的研究课题本身是“伪问题”而是不是“真问题”等现象。针对现存的种种问题,我们将从课题来源、课题选择的一般步骤、课题选择的方法和策略等方面做具体的分析与介绍。
一、课题的来源
一线教师作为特殊的教育研究群体,不同于专业研究者,其研究工作应主要围绕自身的教学实践展开,课题来源主要有以下几个方面:
(一)在教学中发现问题
教学中的问题是教师教育研究课题的主要来源。教学实践中的问题可以说是千变万化,层出不穷的。
1.将教育实践活动中迫切需要解决的问题直接转化为研究课题
教师可以把那些重要的、迫切需要解决的问题转化为研究课题。例如,长期困扰教育界的中小学课业负担过重问题产生原因是什么?这一问题怎样才能得到解决?再如学习困难学生是怎样形成的?学习困难学生有哪些特点?教育教学中怎样促进学习困难学生的转化?学生厌学是一个相当普遍的问题,这种状况是怎样形成的?与教学内容、教学方法有着怎样的关系?怎样提高学生的学习兴趣等。这些问题几乎在每个教师教学过程中都会碰到,并一直没有得到彻底解决。从这些突出的现实问题中提出课题进行研究最能充分发挥教师自身的优势,能直接的提高教学质量。
2.从教学实践的疑难、矛盾和困境中发现研究课题
教师可以从教学实践的疑难、矛盾和困境中发现研究课题。教师在教学过程中常常会遇到各种各样的疑难、矛盾与困境,并且没有现成的成功解决方法可供借鉴。这种疑难或困境至少有以下几种类型:
(1)教师的理想与实际存在着差距。例如,教师希望在教学过程中突出学生的主体性,以此为基点进行新的教学设计,试图引发学生兴趣,唤起学习热情,但实施下来效果并不明显,学生的学习成绩还受到了一定的影响。
(2)教学情境中教师与学生、学生与学生的目标之间存在着冲突。如教师从“培养学生创造力”的指导思想出发,在教学中布置较有挑战性的作业,但这种做法却导致一部分学生跟不上功课,产生挫败感,最终厌学。
(3)教师与领导、同事、或家长对教育教学存在的不同甚至对立的看法。如有的教师为了提高教学质量,在课堂教学中不断做出新的尝试,以改变原来的“填鸭式”教学,但周围同事或学生家长却不认同,认为他在出风头,会影响学生学习。
(4)教学中存在着比比皆是的“两难困境”。例如顾及到了单个学生的个性发展,就有可能妨碍了学生集体;关注到了学生的兴趣,规范性就很可能被削弱;充分发挥学生在课堂中的主体地位,教师的引导角色就可能无法实现了。上述的疑难、矛盾和困境都可成为教师的研究课题,教师在研究的过程中找出化解问题的方法,从而走出困境,提升教学效果。
3.从具体的教学场景中捕捉研究课题
教师可以从具体的教学场景中捕捉研究课题。中小学教师与专业研究者的一个重要区别就在于,教师一直生活在教育教学实际的现场,是在现场中感受教育事实,生发教育理念,提升教育智慧的。而教育现场是教育问题的源发地,是问题产生的土壤,进入教育现场的教师对教育现场所做的任何真切而深入的分析,都可能滋生大量的有待研究的课题。
例如,教师遇到一位学生,很随意的问道:“作业完成的怎么样了?”这是一个“小”得算不上“真问题”的问题,但只要学生给出回答,然后教师顺着这个问题深入下去,继续与学生交谈,也许就能发现与之关联的教学上的一些深层次问题。学生“完成的不好”的原因中可能存在着学习情感、动机、能力等等问题,也可能是教学过程中出现了漏洞,教师完全可以就此展开研究。
因此,教师一定要学会关注自己的教育实践现场,善于从中发现问题、提出问题。教师要认识到,研究课题实际上大多并不是来源于理论材料的占有和分析,而是教育实践场景。可以这样说,真实的教育实践场景既是研究得以进行的主要依托,又是发现问题的重要所在。教育场景蕴涵了大量的甚至是无穷无尽的待研究的问题。而要在教育场景中发现这些问题,则需要教师具有较强的问题意识和高度的敏感性。要能够在稍纵即逝的现象中捕捉问题,甚至在貌似没有问题的地方发现问题,不放过任何可以提出问题的细节和现象。
(二)在阅读中萌生问题
我们讲教师的研究课题应主要来源于教育教学实践之中,并不是说教师可以完全放弃对理论资料的占有,可以在“无阅读”的状态下做任何研究。实际上,占有一定数量的研究成果,研读、学习相关的理论文献,对教师来说是很必要的。与此同时,这也是研究课题的另一个重要来源。
1.他人研究可以为教师发现研究课题提供启
通过阅读文献资料,在了解他人的研究基础上,教师可以发现自己要研究的课题。这主要有以下几种情形:
第一,研究与他人相同的问题,但是阐发自己的观点,得出自己的结论。例如,看到别人研究“关于减轻中小学生课业负担的对策”,自己在思考的基础上,发现自己能得出不同的主张、不同的研究结论,于是选择同样的问题进行研究。
第二,选择一个与他人的问题类似、接近的问题进行研究。例如,了解了别人研究的“减轻小学生课业负担的对策”这一问题,自己选择“减轻中学生课业负担的对策”这一问题。
第三,选择一个比他人的问题更具体或更深层次的问题进行研究。因为前人或他人的研究成果总会留下他们所没有解决的问题;同时教育在发展,一个问题解决了往往又会引出另一个新问题。例如,素质教育是近年来备受关注的一个问题,涌现出大量的研究成果。但是当阅读了若干有关素质教育的研究文章之后,就会发现目前素质教育的研究还侧重于理论研究,且较为笼统和粗糙,与实践联系不足,尚未把有关理论与教育教学实际工作融会贯通在一起。教师在阅读研究成果时,要时时注意结合自己的工作实际进行有针对性的思考,将自己已有的经验与阅读材料中的分析相联系。
2.教育信息可为教师选择研究课题提供线索
教育类的报纸杂志以及有关的课题指南之中,都有教育科研与动态成果的反映,透露出各种各样的教育信息。教育报刊上有很多信息,经常阅读教育类报纸和杂志,可以从其提供的教育信息中发现很多有价值的课题。孙云晓在《你的孩子快乐吗?》一文中写道,“雪化了变成什么?”一个孩子回答:“变成了春天!”这个回答是多么富有想象力,又多么富有艺术性,可居然被判为零分,因为标准答案是“雪化了变成水”。“树上有五只鸟,被人用枪打死一只后,树上还剩几只鸟?”一个孩子回答:“还有三只。”老师愕然:“怎么可能?”孩子解释:“爸爸被打死了,妈妈吓跑了,剩下三个孩子不会飞。”这是一个充满情感的回答,又是一个现实的回答。可是这也不符合标准答案。上述这两条信息就给我们提出了非常有价值的研究课题:以什么样的评价标准来评价学生的学习。
课题指南也是为教师提供教育信息最为直接的一个渠道。为了提高教育研究的水平,有计划地进行教育科学研究,国家、省、市教育领导机构在认真分析全国和各省市的政治、经济和教育发展状况基础上,分别制定出一定时期教育科研课题指南和规划,为进行教育科研选题提供依据。例如,各级教育科研领导部门往往会以年度教育研究课题指南、五年规划课题指南、委托课题等形式提供一系列的教育研究课题;哲学社会科学的科研领导部门提供的哲学社会科学研究课题指南中,也往往包含一部分教育研究课题。教师可以密切关注课题指南,结合自己的实际情况选择具体的研究课题,进行申报。
从教育信息中选题,与教师平时做一个有心人,眼光敏锐,阅读广泛,善于积累,经常进行信息资料分析是分不开的。因此教师应及时掌握教育信息、教育动态,做好情报资料的搜集和分析工作,提高从教育信息中发现科研课题的能力。
(三)在交流中激发问题
教师可以从与他人进行教育教学问题的讨论中得到启示,从而发现需要研究和探索的问题,并通过对有关问题的深入思考,进一步将有关的问题发展为教育研究的课题。事实上,有不少教育研究课题正是通过这种途径而提出来的。
首先,可以从其他教师的成功经验或失败教训中总结出研究课题。在与他人的交流中可以获得大量的信息,因为每一位教师都会在教育实践中积累不少的经验与教训。如有的教师对学生态度和蔼可亲,从不训斥学生,师生关系一直很好,所教班级纪律好,学习成绩好,与之相反,另一为教师管理十分严格,但班级纪律却时好时坏,学习成绩平平;有的教师在教学过程中喜欢“跑题”,却深受学生喜爱,课堂氛围十分活跃,学生的学习兴趣也十分浓厚,相比之下,另一位在教学中“一板一眼”的老师,在课堂中常常遭受“冷遇”,学生也总是无精打采。这些经验与教训,或是在一定范围内收到了好的成效,或是在某种程度上产生了负向影响。那么,这些教育经验与教训之中反映了什么样的教育规律?某些措施和效果之间的因果关系是什么?怎样从教育经验与教训中提炼、揭示出一般的教育规律?这些都可供教师提出课题并进行研究。因此,教师一定要善于与他人交流,从别人的心得中吸取智慧,从别人的成果中吸取营养。
其次,教师与持有不同理论观点的教师进行交流,可以为其提供一个相互冲突的对立面,为提出研究课题提供参照。不同观点之间的碰撞交锋有利于扩展研究视角和视野,在进行争论的同时,只要选准角度,突出个性,就能选择很好的研究课题。例如,关于学生思想品德教育这个问题,有人持“教育主导作用论”,有人持“环境制约论”,两种理论都有较强的解释力,且都能“自圆其说”。但这两种观点之间却存在者明显的矛盾与不一致。有人专门针对这一问题,进行了“学校德育与社会道德环境关系的研究”,提出了新的理论观点,对学校德育的“主导作用”做了条件限定,对社会道德环境的性质与发挥效能的规律进行了探讨,明确了二者的性质、特点和相互关系,从而为改善学校德育提供了科学的理论依据。在选择这类课题时,教师必须了解争论问题的历史、焦点和现状,客观地分析各方的依据和不足,结合自身,提出对该问题的看法或解决问题的方法。在广阔的教育领域,科学研究的课题数量众多,选择课题的渠道和途径也很多,上面介绍的仅仅是教师日常工作中较为常见和操作便利的几种。只要做个有心人,虚心学习,勤于思考,就一定能找到适合自己的研究课题。
二、课题选择的一般步骤
课题的选择是一个比较困难的过程,要经历一个从产生研究动机到选定研究方向,从研究问题朦胧到逐渐清晰,从有初步的研究构想到确立研究问题以及明确研究目标的过程。选题要按以下步骤进行。
(一)调查研究,选择研究方向
确定教育科研的研究方向是选择教育科研课题的基础。一个研究课题的确定,往往是在教学实践中,受某一教育现象的触发,产生研究的冲动,或者阅读教育理论书籍、教育杂志、报纸及教育文献资料时受到启发,产生联想,萌生教育科研意向。因此,一开始往往拿不定主意,会对几个研究方向都感兴趣,这时就需要进行深入细致的调查研究,了解有关课题发展史实、课题研究水平与今后发展趋势。对于一线教师来说,调查研究的方法主要是查阅资料和专家咨询。
查阅资料可以考察哪一个研究方向更具有研究价值。广泛阅读有关资料,吸收与消化有关领域其他人的研究成果,了解他们研究达到的程度以及目前的研究动态,然后根据选题的原则,反复比较、认真考虑,该方向研究的理论和实践价值有无继续深入挖掘的必要和可能;自身在此方向是有无较多的信息积累和研究基础;相对于其他方向,有无更多的环境条件优势。这样,在了解前人研究的基础上,比较几个研究方向,选择最适合自己的一个研究方向确立下来,把精力集中在这个方向上。此外,教师还可以征询专家或对某方向有研究经验者的意见,可以从中受到启发,取得借鉴,有时要反复听取各方面的意见之后再确立自己的主攻方向。
(二)总结提炼,确立研究课题
方向确立之后,就要对这个方向上要研究的问题进行必要的主题提炼,才能加工成有意义的、提法准确的、切实可行的课题。教师在实际研究中,尤其是初涉教育科研领域时,或多或少存在着选题宽泛、狭窄、模糊等不当现象。因此,教师在进行有效的研究之前,必须对所选定的问题进行必要的提炼,以形成和确立有意义的、问题提法原则上是正确的、有可能实现的科学问题进行研究。具体策略有以下几点:
1.缩小策略
即将宽泛的主题缩小到易于把握的程度。主题涉及范围的大小应与研究的时间和地点、研究人员和对象的数量、研究事件的多寡等相适应。对于过于宽泛的主题,教师可以考虑缩小研究对象的范围。例如“我国不同类型学校校园文化建设研究”可缩小为“××地区农村初级中学校园文化建设研究”。此外,教师还可以考虑聚焦研究问题的核心。如对于“××地区农村初级中学校园文化建设研究”,如果研究人数有限、时间不长,缩小后这个问题仍然宽泛,因为“校园文化”包含的因素太多了,有显性的物质环境、规章制度,也有隐性的校风、教风、学风等等,教师如果觉得无法深入研究这样复杂的问题,可以取其中某个要素进行研究。因此,可把它缩小为:“××地区农村初级中学教师教学风格的调查研究”“ ××地区农村初级中学课堂中师生关系研究”等等。这就是根据教育实际,对研究问题进行聚焦。
2.扩展策略
即将狭窄的问题进行扩充、丰富,使其值得研究。问题狭窄在于研究的主攻因素太小,或不具备代表性和普遍性,使研究没有价值。对于教师来说,研究问题宜小不宜大,但毕竟是研究,如果问题过小,就无须研究了。如“怎样帮助××同学提高外语成绩”,它是一种个别的具体问题,要从这个问题中提炼初值得研究的课题,应该从普遍性的角度对其扩展和丰富:“这个学生的外语成绩是否经常不好;班上其他人是否也这样,有多少,他们是否有共同特点;什么原因引起他们英语学习不好”等等。通过这样的扩充和丰富,我们可以把这个问题提炼为“ 初一学生英语学习困难的成因与对策研究”。这是通过对个别现象由表及里、由特殊性到普遍性的提炼。
3.分析策略
即将复杂、模糊的问题进行分解,或对模糊问题各要素的关系进行分析,使研究的问题简化、清晰。对于模糊、复杂的问题,教师常束手无策,不知道从何入手解决,分析能使问题范围清楚集中,它是教师提炼科研课题的重要策略。
(1)分解问题。指将一个复杂的研究问题按照内在的逻辑体系,分解成若干个相互联系的小问题,使这些问题形成具有一定层次结构的问题网络,从而在具体化的基础上确定研究问题。例如,语文课教学改革的实验研究,研究者可将此问题分解为:语文教学内容的改革,语文教学策略、方法、手段的改革,学生学习方法的改革,课堂教学中主体参与的基本形式,多媒体在语文教学中的应用研究等一系列问题。通过分解研究问题,不仅使研究的问题更加明确,还可以帮助研究者,使所要研究的课题沿着一定脉络,由浅入深向前推进,形成稳定的研究方向。
(2)分析因果。指分析问题的产生原因及影响,发现问题的内在联系,以便深入准确地掌握问题之根本。如某学校“成功教育研究”课题,就是源于对“学习困难学生”问题因果关系的深刻分析。“学习困难学生形成的主要原因是学生有失败者心态:自卑感强、自信心丧失。这种心态产生于学生在学习中的反复失败。”因此认为“改变学生学习困难,就要改变学生的学习心态,改变不良心态的最好办法是让每个学生获得成功”。因果分析能帮助教师找到问题的根本,同时也为问题解决提供思路和办法。
(三)分析梳理,明确研究目标
课题确立之后,就要明确研究目标。课题研究目标就是通过课题研究希望解决的问题和将要取得的成果,即通过研究获得的对某一教育现象及其有关现象之间的相互联系的科学认识。研究一个课题,需要经过深思熟虑的推敲,明确研究目标,这样才能把研究问题的内容与方向把握住,并成为界定研究范围的标尺。为了使研究目标明确,便于操作,可以从过程论和系统论两个层面对课题目标进行分解。
首先,从过程论的角度分析,可以把课题研究目标分成三个层次,分别叫做任务目标、状态目标和成果目标。任务目标又叫做研究工作目标,通过制定研究任务书来表达,内容包括:课题研究的任务是什么,由谁去完成,如何完成,什么时候完成等。状态目标对于教育实验研究来说,是对被试施加实验变量以后,旧状态发生变化,研究者所期望达到的新状态。成果目标是课题研究的最终目标,是研究完成后希望得到的综合性成果。三个层次的目标是相互联系的统一体,前一层次的目标是后一层次目标的手段。按层次设计课题目标,简明实用,具有导向作用。
其次,从系统论的角度来看,一些综合性较强的课题,往往存在着目标系列,应当给予明确,按它们之间的关联影响以及隶属关系形成一个多层次的目标系统,便于课题研究的开展,也有利于课题成果形成一个较为完整的有机体系。例如,“关于当前教师对学生评语的现状调查与分析”这一课题,目标包含四个方面的内容:教师评语在由应试教育向素质教育转轨中的现状;分析造成教师评语偏离素质教育要求的原因;指出教师评语中不符合素质教育要求需改变的方面;提出相应的改进建议。显然,课题要实现的目标是明确的,目标之间包含着一定的系统性也是清楚的,每一个子目标都可以构想自己的研究方案,但处于大系统中,必须服从课题总目标的需要。
三、课题选择的原则与方法
(一)选题原则
选题原则就是进行课题选择时应当遵循的基本要求,其实质是为课题选择活动提供某种行为准则和标准。为了保证研究质量,选择课题时应遵循以下原则:
1.价值性原则
选择的价值性原则,是指课题要有理论学术价值和实践应用价值。这主要表现为能满足教育工作实际的需要和教育科学本身发展的需要。教育为一定社会政治、经济、文化所决定,又影响着政治、经济、文化的发展。随着现代社会的飞速发展,教育面临的问题越来越多,要求研究者去探索、去解决。通过教育科研的途径,可以使我国的教育事业在迅速发展的过程中得到科学的指导,少交“学费”,少走弯路。同时,教育实践的不断发展也要求教育理论不断更新、发展与完善。这不仅是教育理论自身发展的需要,也有利于提高理论的指导性,加强对教育实践的指导力度,也反映了人类对教育认识的水平在不断地提高。因此,在选择教育科研课题时,一定要考虑教育事业和教育理论发展的需要,所选课题应具有一定的理论价值和应用价值。
该原则充分反映了开展一项科研的必要性和迫切性。科学研究本身就是一种目的性和针对性很强的探索活动,这就要求作为科研起点的选题必须符合教育科学理论自身发展的需要,利于验证、批判和发展教育理论,完善教育科学本身的理论体系;必须符合教育实践应用的需要,利于指导具体的教育教学工作,全面提高教育质量。对于大部分教育工作者而言,后一方面的价值始终是第一位。当然,若用长远的眼光来看,不管是哪种类型的研究课题,它都必须首先指向其教育实践应用方面的价值,即使侧重教育理论学术价值的课题,其最终目的也是指导教育实践应用,最终也会转化为教育实践应用方面的价值。
2.创新性原则
选题的创新性原则,是指所选研究课题必须具有新意,有独创性和突破性。选择前人没有研究或研究极少的课题,自是创新,但老生常谈的问题也可以做出创新性的成果。新视角、新方法、新途径一样体现创新性,许多有创新性的教育新思想和新观点,往往是来源于研究设计、研究方法或研究技术等方面的创新。创新并非一定要另外开垦一片无人问津的“处女地”,而是要善于把继承和创新结合起来。科学研究总是在前人已得出的科学发现的基础上进行探索,站在前人已有高度向更高的科学高峰攀登。
总之,为了获得具有创新性成果,教育科研应从多方面创新:第一,重视选题的创新性。要从新问题、新事物、新理论、新思想、新经验中选题;要把握时代的脉搏,从热点上选题;从独特的角度来看问题,在未开垦的处女地上进行挖掘。第二,在研究方法上创新,采用新的研究方法、手段或技术,改进、完善某些已有的研究方法。第三,在应用上创新,将一种已有的理论方法首次应用到教育领域。
3.可行性原则
选题的可行性原则,是指只有具备一定主客观条件的教育科研选题才有预期成功的可能。课题选择必须充分考虑主客观条件,分析课题在实际研究过程中的切实可行性。从主观方面看,应分析自己的专业特长、知识基础、兴趣爱好、科研能力和经验、时间精力等;从客观方面看,应分析是否有必要的参考资料、经费、设备、时间,是否能得到领导的支持和各方面的配合等。
对于一线教师来说,选择课题应从实际出发,充分考虑自己的力量与研究课题的大小难易是否相称。总的来说,中小学教师选题宜小不宜大、宜易不宜难。课题大了,涉及的范围广、因素多、周期长;难度大了,由于涉及的变量复杂,对研究者的主客观要求高,如果研究者力所不能及,会半途而废。小的课题,涉及范围小、变量少,对研究者的主客观条件要求相对低一些,容易出成果。而且由于课题目标集中,能较深入地解决一两个理论和实践问题,其价值也可能是很大的。尤其是初步涉足教育研究领域的人,更应该选择那些范围较窄、内容比较具体、难度较低的课题,特别是紧密结合自己的教育教学实际,有可利用的条件、成果,能直接应用于自己实践的课题。以后,随着经验的不断积累,科研能力的不断提高,视野的不断扩展,可以选择一些难度较大或综合性较强的课题。
4.科学性原则
选题的科学性原则,是指所选研究课题必须符合教育科学理论及规律,必须具有明确的指导思想和科学根据。教育科研课题的选择必须遵循教育及与之相联系的各种事物的客观规律,必须充分认识研究的客观条件。这就要求选题必须具有一定的理论基础和实践基础,应该通过对教育的历史、现状的分析,对他人的研究成果和各方面资料的收集、整理和分析,经过严密的论证等形成课题,切忌主观想象,盲目选题。
对于一线教师来说,从教育实践中直接选定的研究课题,必须具有丰富可靠的事实依据和很强的针对性。一要尽可能选择具有普遍性的课题,少受个别的、特殊的教育现象的影响,更容易透过现象揭示教育科学的本质规律。二要选择具体的、明确的课题,界线要清,范围宜小。另一方面,选题的指导思想必须是正确的、科学的,所选定的课题应该能够纳入一定的教育科学知识框架或理论体系。
② 高中物理实验常见方法有哪些
(1)等效法
等效法是物理学研究中的重要方法,也是物理实验中常用的方法。如在“验证动量守恒定律”的实验中,用小球的水平位移代替小球的水平速度;在画电场中等势线的分布时,用电流场模拟静电场等等。
(2)累积法
累积法是把某些难以直接准确测量的微小量累积后测量,以提高测量的精确程度。如测单摆振动的周期时,常采用测量单摆多次全振动的时间除以全振动次数的办法,以减小个人反应时间对实验结果的过大影响,减小测量误差。
(3)控制变量法
在多因素的实验中,可以先控制一些量不变,依次研究某一个因素的影响。如在“验证牛顿第二定律”的实验中,可以先保持质量一定,研究加速度和力的关系;再保持力一定,研究加速度和质量的关系;最后综合得出加速度与质量、力的关系。
(4)留迹法
它是一种把转瞬即逝的现象(位置、轨迹等)记录下来的方法。如通过纸带上打出的小点记录小车的位置;用描迹法画出平抛物体的运动轨协;用沙摆品
③ 高中物理研究性课题有哪些
高中物理研究性学习课题
高一上:
1、牛顿对经典力学的贡献
2、生活中的物理
3、物体形状对物体抗压影响
4、刹车时车轮被抱死的利与弊。
5、研究“放大”作用的实现
6、关于篮球投篮问题的研究
7、关于数学知识在物理上的应用探索
8、人为什么要有两只眼睛和耳朵?
9、自行车上的力学知识
10、诺贝奖中的物理学家的共性
11、高科技物理在生活中的应用
12、汽车中的物理学
13、牛顿的一生
14、物理与现代军事科技
15、从伽利略望远镜到哈勃太空望远镜—人类对宇宙的认识史
16、铅球比赛中抛掷最佳角分析
17、体育运动中的力学
18、关于足球弧线球的研究
19、“整体法”在物理学中的应用
20、小刀、菜刀、斧头中的力学知识
21、“图解法”题型归类
22、历史上的中国物理
23、高中物理学习困难调查
24、研制水“火箭”
25、自制孔明灯
26、力与生活
27、桥梁的研究
28、汽车加速性能的研究
高一下:
1、“神州号”宇宙飞船的发射回收过程
2、求力对物体做功的方法
3、“和平号”坠毁始末
4、高中物理学习困难调查
5、生活中的能的转化
6、物理学习中常用的数学知识归纳
7、物体在通过弯道时倾斜的物理原理
8、浅谈可再生能源
9、历史上的中国物理
10、物理问题与模型
11、爱因斯坦的一生
12、自制孔明灯
13、宇航生活
14、航天飞机
15、求力对物体做功的方法
16、男女生对高中物理的学习差异
17、关于篮球投篮问题的研究
18、铅球比赛中抛掷最佳角分析
19、体育运动中的力学
20、关于足球弧线球的研究
21、关于宇宙形成学说的研究
22、能源的研究
23、从伽利略望远镜到哈勃太空望远镜——人类对宇宙的认识史
24、太阳能的利用
25、万有引力与天体运动
26、如何安置军事侦察卫星?
27、空间弯曲,时间倒流----爱因斯坦相对论
28、黑洞
29、火箭原理与空间探测
30、什么是质量
高二上:
1、时代呼唤纳米科技
2、“图解法”题型归类
3、有关超导体的知识
4、物理实验中基本仪器的正确使用
5、生活中的电磁辐射
6、高中物理学习困难调查
7、自制火灾报警器
8、楼道灯声控开关的研制
9、无线电收音机的制作
10、手机辐射对人体的影响,如何减少手机污染?
11、紫外线产生、检测和预报
12、关于潮汐发电的总结报告
13、节能灯的节能探究
14、研究材料的保温性能
15、用电解法测定元电荷
16、自来水电阻率的测定
17、估测高压锅内的水温
18、摄影技术(相机自备)
19、静电对人体及动物机体的效应的研究
20、磁卡和IC卡
21、测定家用电器的电功率
22、对地磁场的分析与讨论
23、静电屏蔽与动电屏蔽的区别
24、唱片、磁带、磁盘和光盘
25、射线的应用与防护 26、 核能的利用
④ 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.
(4)高中物理实验教学课题研究方法扩展阅读:
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。
⑤ 物理实验研究方法有哪些
物理方法既是科学家研究问题的方法,也是学生在学习物理中常用的方法,新课标也要求学生掌握一些探究问题的物理方法。
常见的物理方法
模型法 即将抽象的物理现象用简单易懂的具体模型表示。如用太阳系模型代表原子结构,用简单的线条代表杠杆等。
叠加法 物理学中常常把微小的、不易测量的同一物理量叠加起来,测量后求平均值的方法俗称“叠加法”。
控制变量法 自然界发生的各种现象,往往是错综复杂的。决定某一个现象的产生和变化的因素常常也很多。为了弄清事物变化的原因和规律,必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来,使它保持不变,然后来比较,研究其他两个变量之间的关系,这种研究问题的科学方法就是“控制变量法”。初中物理实验大多都用到了这种方法,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。
实验+推理法 有一些物理现象,由于受实验条件所限,无法直接验证,需要我们先进行实验,再进行合理推理得出正确结论,这也是一种常用的科学方法。如将一只闹钟放在密封的玻璃罩内,当罩内空气被抽走时,钟声变小,由此推理出:真空不能传声。
转换法 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。如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。
等效法 在研究物理问题时,有时为了使问题简化,常用一个物理量来代替其他所有物理量,但不会改变物理效果。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。
描述法 为了研究问题的方便,我们常用线条等手段来描述各种看不见的现象。如用光线来描述光,用磁感线来描述磁场,用力的图示描述力等。
类比法 在认识一些物理概念时,我们常将它与生活中熟悉且有共同特点的现象进行类比,以帮助我们理解它。如认识电流大小时,用水流进行类比。认识电压时,用水压进行类比。
物理实验数据的处理方法
实验数据是对实验定量分析的依据,是探索、验证物理规律的第一手资料。在系统误差一定的情况下,实验数据处理得恰当与否,会直接影响偶然误差的大小。所以对实验数据的处理是实验复习的重要内容之一。本文结合一些实例来简单介绍实验数据的处理方法。
1. 平均值法
取算术平均值是为减小偶然误差而常用的一种数据处理方法。通常在同样的测量条件下,对于某一物理量进行多次测量的结果不会完全一样,用多次测量的算术平均值作为测量结果,是真实值的最好近似。
2. 列表法
实验中将数据列成表格,可以简明地表示出有关物理量之间的关系,便于检查测量结果和运算是否合理,有助于发现和分析问题,而且列表法还是图象法的基础。
列表时应注意:①表格要直接地反映有关物理量之间的关系,一般把自变量写在前边,因变量紧接着写在后面,便于分析。②表格要清楚地反映测量的次数,测得的物理量的名称及单位,计算的物理量的名称及单位。物理量的单位可写在标题栏内,一般不在数值栏内重复出现。③表中所列数据要正确反映测量值的有效数字。
3. 作图法
选取适当的自变量,通过作图可以找到或反映物理量之间的变化关系,并便于找出其中的规律,确定对应量的函数关系。作图法是最常用的实验数据处理方法之一。
描绘图象的要求是:①根据测量的要求选定坐标轴,一般以横轴为自变量,纵轴为因变量。坐标轴要标明所代表的物理量的名称及单位。②坐标轴标度的选择应合适,使测量数据能在坐标轴上得到准确的反映。为避免图纸上出现大片空白,坐标原点可以是零,也可以不是零。坐标轴的分度的估读数,应与测量值的估读数(即有效数字的末位)相对应。
⑥ 高考物理实验方法,七种主要方法
物理实验用“学过的实验方法”、“用过的仪器”进行新的实验,以考查其基本实验能力和理解、推理、迁移的能力。我整理了物理学习相关内容,希望能帮助到您。
高中物理实验七种主要方法
1、控制变量法
在实验中或实际问题中,常有多个因素在变化,造成规律不易表现出来,这时可以先控制一些物理量不变,依次研究某一个因素的影响和利用。
如气体的性质,压强、体积和温度通常是同时变化的,我们可以分别控制一个状态参量不变,寻找另外两个参量的关系,最后再进行统一。欧姆定律、牛顿第二定律等都是用这种方法研究的。
2、等效替代法
某些物理量不直观或不易测量,可以用较直观、较易测量而且又有等效效果的量代替,从而简化问题。
如在验证动量守恒实验中,发生碰撞的两个小球的速度不易直接测量,可用水平位移代替水平速度研究;在描绘电场中的等势线时,用电流场来模拟电场等都用了等效思想。
3、累积法
把某些难以用常规仪器直接准确测量的物理量用累积的方法,将小量变大量,不仅可以便于测量,而且还可以提高测量的准确程度,减小误差。
如测量均匀细金属丝直径时,可以采用密绕多匝的方法;测量单摆的周期时,可测30-50个全振动的时间;分析打点计时器打出的纸带时,可隔几个点找出计数点分析等。
4、留迹法
有些物理过程是瞬息即逝的,我们需要将其记录下来研究,如同摄像机一样拍摄下来分析。
如用沙摆描绘单摆的振动曲线;用打点计时器记录物体位置;用频闪照相机拍摄平抛的小球位置;用示波器观察交流信号的波形等。
5、外推法
有些物理量可以局部观察或测量,作为它的极端情况,不易直观观测,如果把这局部观察测量得到的规律外推到极端,可以达到目的。
例如在测电源电动势和内电阻的实验中,无法直接测量I=0(断路)时的路端电压(电动势)和短路(U=0)时的电流强度,通过一系列U、I对应值点画出直线并向两方延伸,交U轴点为电动势,交I轴点为短路电流。
6、近似法
在复杂的物理现象和物体运动中,影响物理量的因素较多,有时为了突出主要矛盾,可以有意识的设计实验条件、忽略次要因素的影响,用近似量当成真实量进行测量。
7、放大法
对于物理实验中微小量或小变化的观察,可采用放大的方法。例如游标卡尺、放大镜、显微镜等仪器都是按放大原理制成的。
高考物理实验题提分技巧
提分技巧一 明确一个实验的三大知识主干
在新课程高考形式下,不能认为一个实验只不过是读数或实验原理的理解或实验的操作,更不能认为就是数据的处理与结果分析,而应该认识到一个实验是基本仪器的使用、实验的设计、实验数据的处理与实验结构的分析三个有机体的合成.这三大部分便构成了一个实验的三大知识主干.主干知识向来是高考大舞台中的重要角色,一直受到命题专家的青睐.对于一个实验的三大知识主干要有明确的认识:
1.基本仪器的使用
基本仪器的使用是实验考查的基础内容,无论是实验的设计还是实验结果的分析,往往都涉及基本仪器的使用,所以一些基本仪器的原理、使用方法、注意事项和读数等,在近几年的高考中不断出现,长度和各电学参量的测量及相关仪器的使用是考查的热点,在复习时一定要注意.高考中出题频率较高的基本实验仪器有刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、打点计时器、秒表、电压表、电流表、多用电表以及传感器等.
2.实验的设计
近几年来,高考物理实验的考查已经由原来单一的、基本的形式向综合的、高层的方向发展,表现之一是加强了对同学们动手能力的考查.试题往往从实验原理、器材的选择和使用、实验步骤和现象的观察等方面进行全面的考查,表现在设计型实验题频频出现,设计型实验题一般是以规定的实验原理、方法和器材为基础编制出来的.这些实验可以有效地培养同学们的观察能力和激发同学们的学习兴趣.
3.实验数据的处理与实验结构的分析
对考生能力的考查是历年高考的一个主题,对实验数据的处理、实验结果的分析能力的要求越来越高.试题往往要求同学们通过研究题给电路、图表和数据,运用物理知识和数据推出正确结果,并能就实验装置、操作以及数据处理等方面分析产生误差的原因,这就要求同学们在平时学习中慢慢培养这方面的能力.
提分技巧二 把握好处理实验数据的两把利剑
1.列表法:把被测物理量分类列表表示出来.表中对各物理量的排列习惯上是先记录原始数据,后计算结果.列表法可大体反映某些因素对结果的影响,常用作其他数据处理方法的一种辅助手段.
2.图像法:把实验测得的量按自变量和因变量的函数关系用图像直观地显示出来.根据实验数据在坐标纸上画出图像.若是反比关系一般改画成正比图线,同时注意图像斜率、图像在坐标轴上截距的物理意义.值得提醒的是,创新实验的落脚点几乎都是图像,故备考时一定要将图像法处理数据作为重中之重
.提分技巧三 要善于提取一个实验的精髓
俗话说“擒贼先擒王,打蛇打七寸”.同样对于一个实验,复习时必须抓住其精髓部分,然后以该实验的精髓部分为核心进行拓展,这样才能真正起到事半功倍的效果.很多同学学习实验一直很努力,也在不断地做练习题,可是同一个实验,换一种考查方式就不会了,更不要说触类旁通了.纵观近几年的高考创新实验发现:实验题一年比一年“新”,年年都在“变”,但是这种“变”只不过是实验命题的形式在变,所谓的“新”,只不过是实验的环境新了,知识点是不会新的,更不会变的,所以复习一个实验我们要抓住其精髓部分.
提分技巧四 如何与命题专家想到一块儿
高考物理实验是“年年有花开,年年花不同”,这说明每年的高考结束后命题专家都在思考一个问题,那就是“下一次命题该如何出题呢?”因此我们在备考的同时也应该跟着命题人一块儿想,那么如何做才能使我们与命题专家想到一块儿呢?对于这一点,我们可以按以下方案去做,那就是:
1.稳端“碗里”的——弄透教材中的基础实验
其含义是:熟悉教材中的每一个实验的基本原理、实验的基本器材、实验的过程,也就是说要熟悉每一个实验的“源”与“理”.
近年来高考实验题已由侧重于考查实验仪器的使用、基本操作等最基础的实验能力,向着侧重于考查对实验原理的理解、实验方法的灵活运用等更高层次的能力转变,要求考生运用学过的实验原理和方法,选择合适的仪器,设计出合理的方案去解决新的实验问题.纵观近几年的高考实验题,几乎都是教材中内容的改编、重组,教材实验的延伸,或者是教材实验的重新设计,通过这样做来鉴别考生独立解决新问题的能力和知识的迁移能力,也体现了新课程改革对学生实践能力和创新精神的要求.可见教材中的实验永远是高考创新实验的命题根源,如果将高考创新实验比作“天空中的风筝”,那么教材中的基本实验就是“风筝的线”.这就要求我们在高考实验备考中要紧扣教材中的实验,弄清楚教材中每一个实验的基本原理、实验步骤、实验的操作过程、实验数据的处理,不要将理解实验变成“背”实验,更不要对原理的理解和方法的掌握只是“纸上谈兵”,否则高考实验稍作一些变形,我们就会感到无从下手.只有将课本上的实验复习好了,才能举一反三,触类旁通.
2.盯住“盘里” 的——分析透近几年的高考实验记录
其含义是:在复习完一个实验的时候,我们应该查阅该实验在近几年高考中命题的情况,根据命题中“稳中求变”的特点,命题人在下一次对该实验进行考查时是不可能有很大变动的.很多考生在实验复习中花了不少时间,但是在复习的过程中却很少去做一件很重要的事情,那就是查阅《考试大纲》中的实验在历年高考中曾经考查过的方式.在查阅的时候我们要做好以下规律的总结:
(1)归纳出近几年实验试题的命题规律①题型特点
规律一:“一小题”.该小题命题立足教材,侧重考查完成实验的能力.涉及基本仪器的使用(含读数)、实验原理和测量方法的理解、实验条件的控制、实验步骤的编排、实验数据的处理、实验误差的分析.
规律二:“一大题”.该大题命题立足迁移,侧重考查设计简单实验方案的能力.突出实验原理的迁移、测量方法的迁移、数据处理方法的迁移(图像法和平均值法)等.
规律三:“大题新”. “新”可以更加有效地考查考生分析问题的能力,区分度也很明显.其实这类题依然是以实验基础为依据,只不过在新的背景、新的命题方式下进行考查,说到底物理实验的考查是对思维的一种检验,因此在复习时要努力培养分析问题、解决问题的思维习惯,这样做才能应对层出不穷的“新”题.
②难点设置
实验的难点设置主要有:a.器材的选取和电路的选择;b.实验原理、方法的理解和实验方案的设计;c.实验数据的分析和处理.
(2)查看某一实验的历年高考记录
在查看近几年的高考实验时还要注意总结同一实验在近几年的命题规律,找出同一实验在不同时间命题的共同规律、不同规律,然后作出一些新的动态分析.如对于纸带问题,通过近几年的高考命题我们发现关于纸带问题中的“黄金命题热点”有:①纸带上某点瞬时速度的计算;②计数点之间的时间间隔的计算;③加速度的计算;④纸带上两计数点之间距离的测量.其中涉及的方法主要有“逐差法”和利用v-t图像求加速度法.
以上规律的总结,能使我们对实验的复习做到有的放矢,确定自己的复习方向,找出自己的不足之处,以便取得最佳的复习效果.
3.想到“锅里” 的——猜想命题专家下一次可能的考查方式
其含义是:新课程高考的命题要求是要具有一定的创新度,当然实验的命题也不例外,也就是说命题专家会不断地思考对于某一个实验在下一届的高考中该如何去命题,因此作为一个高考备考的考生,最重要的一步是当你看到某一个实验的时候,要想想本实验还可以用什么方法来处理?下一次可能会怎样出题?一个优秀的考生不在于他做了多少题,而在于他悟出了多少题以及对于一个实验可以采用多少种实验方法和实验数据的处理方法!那么我们该如何去悟才能与命题专家想到一起呢?通过对近几年高考的分析来看,可以从以下两个角度着手:
(1)当见到一个实验图像或处理方法后,要试着想想还有哪些可用于处理本实验的图像或方法.
(2)要从多个角度去思考实验方案、物理量的测量.
⑦ 物理高中要求的各种研究方法
吉林省通化市第一高级中学 于永涛 134001
实验,是自然科学研究的重要方法,也是自然学科教学的重要手段,实验能力是高考物理学科要考核的五个能力之一。因此,搞好高中物理实验的复习,摸清实验中的研究方法至关重要。现结合教学实践谈几点实验的研究方法。
一、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(通俗他说就是抓大放小)。例如在《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的理想电流表等等实际都采用了理想化法。
二、平衡法
“物理学中常常利用一个量的作用与另一个(或几个)量的作用相同、相当或相反来设计实验,制作仪器,进行测量。例如测量中的基本工具弹簧秤的设计是利用了力的平衡,天平的设计是根据力矩的平衡;温度计是利用了热的平衡。
三、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》实验中所便用的螺旋测微器: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。
四、累积法
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。例如,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,于是采用测量30-50次全振动的时间T,从而求出单摆的周期。
五、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,以卡文迪许《利用扭秤装置测定万有引力恒量实验》为例: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。本实验中转换法还应用于石英丝扭转角度的测量上,这个角度不是直接测出的,而是利用平面镜反射光在刻度尺上移动的距离间接测出的。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。如变曲为直实际上就是该方法的应用。
六、控制变量法
在高中物理中的许多实验,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。最典型的例子是《验证牛顿第二运动定律》的实验,我们研究的方法是:先保持物体的质量一定,研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,最后综合得出物体的加速度与它受到的合外力及物体质量之间的关系。当然本实验还涉及到各种系统误差的产生,不再赘述。
七、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,设法记录下来,以便从容地测量、比较和研究。例如:在《测定匀变速直线运动的加速度》、《验证牛顿第二运动定律》、《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加速度;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;又如利用闪光照相记录自由落体运动的轨迹等实际都采用了留迹法。
八、模拟法
有时受客观条件限制,不能对某些物理现象送行直接实验和测量,于是就人为地创造一定的模拟条件,在这样模拟的条件下进行实验。例如在《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。此外在高中物理实验中还有比较法、替代法、补偿法等。
由于高考内容日趋拓宽求深,知识交叉部分(特别实行理综考试)越来越多,能力要求也就更加突出。所以迫切需要摒弃“实验无关紧要”、“讲比做好”等错误观念,认真领悟真实验中的思想方法,只有这样,才能切实抓好实验教学工作。
⑧ 高中物理的几大科学实验方法含义
高中物理的四个科学实验方法:理想实验法,等效替代法,控制变量法,建立物理模型法
1、理想实验是指有些实验条件不可能达到,但是按照已有实验的变化规律或者趋势可以推想出结果的实验。如小球从高处滚下,滚到水平面上,平面阻力越小,小球滚得越远(已有实验)。由此推想,水平面光滑时,小球将一直运动下去(理想实验)。
2、等效替代法是指效果相同的东西可以相互替代。如求合力(几个力与一个力等效)求等效电阻(接若干个电阻的效果与直接接等效电阻效果相同)求交流点的有效值(热效率与直流电相同)
3、控制变量法是探索影响物理量的多个因素时,先保证其它物理量不变,逐个改变其中一个物理量,看二者是什么关系。比如已经知道加速度与受力以及物体质量有关,就先保持质量不变,只改变力,结果发现加速度与外力成正比,再控制力不变,改变质量,测出加速度与质量成反比。
4、建立物理模型是忽略对研究问题无关或影响很小的次要因素,把它当成理想模型。如研究带电体间相互作用时,把它们看成点电荷(只考虑带电,忽略大小和形状)。
⑨ 高中物理实验常见方法有哪些
探究物理实验的科学方法有许多种, 常用的有观察法、控制变量法、转换法、等效替代法。高中这几个都有,但考试考的最多的应该是控制变量法和等效替代法。
下面笔者将这些常用方法总结如下。 一、观察法 观察是学习物理最基本的方法,是科学归纳的必要条件, 学生对学习活动的外部表现进行有目的、有计划的观察、记录, 能够为物理概念的形成、物理知识的理解、物理规律的探究提供信息和依据。常用观察方法有: 1.观察重点, 排除无关因素的干扰。如做气体膨胀对外做功的实验时,学生只听到“嘭”的一声, 看到瓶塞跳得很高, 对真正需要看的现象---塑料瓶口出现的酒精烟雾却视而不见, 这就需要教师及时交待, 提醒学生, 然后再进行分析。 2.前后对比观察, 抓住因果关系。如学习密度一节时, 我首先让学生区分铜块、铁块、铝块、石块、酒精、水等物体, 通过观察它们的颜色、状态、软硬来辨认。然后出示用纸包住的相同体积的铜块、铁块、铝块, 怎样区分它们? 学生通过实验发现, 它们的质量不同, 因而得出相同体积的物体质量不同, 也是物质的一种特性, 从而引入密度概念。 3.正、反对比观察, 深化认识。在指导学生观察时, 多采用一些正反对比的方法, 可以加深学生理解知识, 拓宽思路。如探究声音的产生, 即无声又有声; 探究沸点与气压的关系时, 即增大气压, 沸点升高, 减小气压, 沸点降低。 二、控制变量法 控制变量法是指一个物理量与多个物理量有关, 把多因素的问题变成多个单因素的问题, 分别加以研究, 最后再综合解决。利用控制变量法研究物理问题, 有利于扭转“重结论、轻过程”的倾向, 有利于培养学生的科学素养, 使学生学会学习。如导体中的电流与导体两端的电压和导体的电阻都有关系, 研究导体中的电流跟这段导体两端的电压时, 控制导体的电阻不变, 改变导体两端电压, 看导体中电流的变化, 通过学生实验, 得出欧姆定律I=U/R。另外,研究导体的电阻大小、滑动摩擦力的大小、液体压强的大小、浮力大小、动能和重力势能大小、电流的热量的大小、压力的作用效果、滑轮组的机械效率、电磁铁的磁性强弱、产生感应电流方向也都用到了控制变量法。 三、转换法 转化法是指将抽象的、看不见、摸不着或者是微小变化的现象或规律, 使之转化为学生熟知的看见的现象来认识它们。如电流看不见、摸不到, 但可以根据电流产生的效应来认识, 磁场也可以根据地磁场的基本性质来认识; 研究电热与电流、电阻有关时, 将产生的电热多少转换成液柱上升的高度; 回答动能与什么因素有关时, 将动能的大小转换成了小球运动的远近。对于不容易测得物理量, 可以根据定义式转换成能够直接测量的物理量。如测量灯泡的电功率, 转化成利用电流表通过灯泡的电流I, 用电压表测出灯泡两端电压U, 通过P=IU计算得出电功率P。类似的实验还有, 将测不规则小石块的体积转换成测石块排开水的体积;测曲线的长短时转换成测细棉线的长度, 测硬币的直径转换成测刻度尺的长度; 测量滑动摩擦力大小转换成测拉力的大小;测量大气压强值转换成求被大气压压起的水银柱的压强。 对于能看到的实验现象, 但是不容易观察, 将它产生的效果放大再研究。如音叉的振动借助于乒乓球被弹起的幅度将其现象放大来观察; 压力对玻璃瓶的形变时将玻璃瓶密闭, 装满红水,插上一个小玻璃管, 将玻璃瓶形变引起液面变化放大成小玻璃管液面的变化。 四、等效替代法 等效替代法是指抓住两个看似不同的物理过程, 寻求其共同效果。如用合力替代物体所受几个力时, 合力与原来几个力的作用效果相同; 研究串、并联电路的总电阻时, 用总电阻大小代替分电阻大小; 在平面镜成像的实验中,由于我们无法真正的测出物与像的大小, 所以利用了一个完全相同的另一根蜡烛来等效替代像的大小, 从而验证物与像的大小相同。
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⑩ 物理实验的方法有哪些
1 控制变量法:这个应该是最常见的实验方法。
例如,在“探究压强与哪些因素有关”、“探究电流与电阻的关系”、“研究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系”等实验中都用到了该实验方法。
2 类比法:例如,在学习电流时,为了更好地理解,与生活中熟悉的水流作类比。
实验+推理法:有些理论只有在理想空间里才能通过实验得出,此时,我们可以在现实条件实验的基础上推导出来这些理论。
例如,在初二我们学过牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。我们知道,物体在运动过程中必定会受到阻力作用,但是我们通过多次实验,可以推出这一结论。
3 描述法:例如,在生活中是不存在光线的,我们为了更好地学习光,才引进了“光线”这一词。
4 转换法:例如,我们在学习“声音是振动产生的”这一知识时,我们把音叉的微小振动转换为乒乓球的摆动。使实验现象更为明显。
5 模型法:我们在学习原子结构时,为了更好地认识原子的内部结构,用太阳系模型代表原子结构。
(10)高中物理实验教学课题研究方法扩展阅读:
物理实验是初高中阶段物理课程中包含的相关实验,包括电学实验、力学实验、热学实验、光学实验等等,常用于验证物理学科的定理定律。
实验物理是相对于理论物理而言,理论物理是从理论上探索自然界未知的物质结构、相互作用和物质运动的基本规律的学科。
理论物理的研究领域涉及粒子物理与原子核物理、统计物理、凝聚态物理、宇宙学等,几乎包括物理学所有分支的基本理论问题。而实验物理主要是从实验上来探索物质世界和自然规律。
实验室使用守则
1、为保护实验仪器和保持环境卫生,学生必须脱鞋进入实验室。
2、实验室是全校师生进行实验教学和科研活动的场所,学生进入实验室后要保持肃静,遵守纪律。
3、做实验前,认真听教师讲解实验目的、步骤、仪器的性能操作、方法和注意事项,认真检查所需仪器设备是否完好齐全,如有缺损要及时向教师报告。
4、实验时要遵守操作规程,按照实验步骤认真操作。
5、实验时要注意安全,防止意外发生。
6、爱护实验室仪器设备。
7、实验完毕要认真清理仪器设备,关闭水源电源。
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。