‘壹’ 初中物理十五种研究方法及含义
一、控制变量法
控制变量法是初中物理实验中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。
二、等效替代法
等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中,因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制,不可以或很难直接揭示物理本质,而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法
三、转换法
有的物理量不便于直接测量,有的物理现象不便于直接观察,通过转换为容易测量到与之相等或与之相关联的物理现象,从而获得结论的方法
四、类比法
类比法是一种推理方法。为了把要表达的物理问题说清楚明白,往往用具体的、有形的、人们所熟知的事物来类比要说明的那些抽象的、无形的、陌生的事物,通过借助于一个比较熟悉的对象的某些特征,去理解和掌握另一个有相似性的对象的某些特征
五、图象法
图象是一个数学概念,用来表示一个量随另一个量的变化关系,很直观。由于物理学中经常要研究一个物理量随另一个物理量的变化情况,因此图象在物理中有着广泛的应用
六、理想化方法
理想化方法是指在物理教学中通过想象建立模型和进行实验的一种科学方法。可分为理想化模型和理想化实验。
暂时就这
‘贰’ 初中物理探究方法
研究物理的科学方法有许多,经常用到的有观察法、实验法、比较法、类比法、等效法、转换法、控制变量法、模型法、科学推理法等.研究某些物理知识或物理规律,往往要同时用到几种研究方法.如在研究电阻的大小与哪些因素有关时,我们同时用到了观察法(观察电流表的示数)、转换法(把电阻的大小转换成电流的大小、通过研究电流的大小来得到电阻的大小)、归纳法(将分别得出的电阻与材料、长度、横截面积、温度有关的信息归纳在一起)、和控制变量法(在研究电阻与长度有关时控制了材料、横截面积)等方法.可见,物理的科学方法题无法细致的分类.只能根据题意看题中强调的是哪一过程,来分析解答.下面我们将一些重要的实验方法进行一下分析.
一、控制变量法
物理学研究中常用的一种研究方法——控制变量法.所谓控制变量法,就是在研究和解决问题的过程中,对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制,使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化,最终解决所研究的问题.
可以说任何物理实验,都要按照实验目的、原理和方法控制某些条件来研究.
如:导体中的电流与导体两端的电压以及导体的电阻都有关系,中学物理实验难以同时研究电流与导体两端的电压和导体的电阻的关系,而是在分别控制导体的电阻与导体两端的电压不变的情况下,研究导体中的电流跟这段导体两端的电压和导体的电阻的关系,分别得出实验结论.通过学生实验,让学生在动脑与动手,理论与实践的结合上找到这“两个关系”,最终得出欧姆定律I=U/R.
为了研究导体的电阻大小与哪些因素有关, 控制导体的长度和材料不变,研究导体电阻与横截面积的关系.
为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,保证压力相同时,研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系.
利用控制变量法研究物理问题,注重了知识的形成过程,有利于扭转重结论、轻过程的倾向,有助于培养学生的科学素养,使学生学会学习.
中学物理课本中,蒸发的快慢与哪些因素的有关;滑动摩擦力的大小与哪些因素有关;液体压强与哪些因素有关;研究浮力大小与哪些因素有关;压力的作用效果与哪些因素有关;滑轮组的机械效率与哪些因素有关;动能、重力势能大小与哪些因素有关;导体的电阻与哪些因素有关;研究电阻一定、电流与电压的关系;研究电压一定、电流和电阻的关系;研究电流做功的多少跟哪些因素有关系;电流的热效应与哪些因素有关;研究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关系;研究影响力的作用效果的因素;研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系;研究物体吸热与物质种类、质量、温度的关系;研究通电导体在磁场中的受力与哪些因素有关;研究影响感应电流的方向因素等均应用了这种科学方法.
二、转换法
一些比较抽象的看不见、摸不着的物质的微观现象,要研究它们的运动等规律,使之转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们.这种方法在科学上叫做“转换法”. 如:分子的运动,电流的存在等,
如:空气看不见、摸不到,我们可以根据空气流动(风)所产生的作用来认识它;分子看不见、摸不到,不好研究,可以通过研究墨水的扩散现象去认识它;电流看不见、摸不到,判断电路中是否有电流时,我们可以根据电流产生的效应来认识它;磁场看不见、摸不到,我们可以根据它产生的作用来认识它.
再如,有一些物理量不容易测得,我们可以根据定义式转换成直接测得的物理量.在由其定义式计算出其值,如电功率(我们无法直接测出电功率只能通过P=UI利用电流表、电压表测出U、I计算得出P)、电阻、密度等.
中学物理课本中,
测不规则小石块的体积我们转换成测排开水的体积(这里也有等效思维)
我们测曲线的长短时转换成细棉线的长度
在测量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小
大气压强的测量(无法直接测出大气压的值,转换成求被大气压压起的水银柱的压强)测硬币的直径时转换成测刻度尺的长度
测液体压强(我们将液体的压强转换成我们能看到的液柱高度差的变化)
通过电流的效应来判断电流的存在(我们无法直接看到电流),
通过磁场的效应来证明磁场的存在(我们无法直接看到磁场),
研究物体内能与温度的关系(我们无法直接感知内能的变化,只能转换成测出温度的改变来说明内能的变化);
在研究电热与电流、电阻的因素时,我们将电热的多少转换成液柱上升的高度.
在我们研究电功与什么因素有关的时候,我们将电功的多少转换成砝码上升的高度.
密度、功率、电功率、电阻、压强(大气压强)等物理量都是利用转换法测得的.
物体发生形变或运动状态改变可证明此物受到力的作用;苹果落地可证明重力存在;马得堡半球实验可证明大气压的存在;雾的出现可证明空气中含有水蒸气;影的形成可以证明光沿直线传播;月食现象可证明月亮不是光源;奥斯特实验可证明电流周围有磁场;指南针指南北可证明地磁场的存在;手机能打电话可证明电磁波的存在;扩散现象可证明分子做无规则运动;铅块实验可证明分子间引力的存在;运动的物体能对外做功可证明它具有能.
在我们回答动能与什么因素有关时,我们回答说小球在平面上滑动的越远则动能越大,就是将动能的大小转换成了小球运动的远近.以上列举的这些问题均应用了这种科学方法.
例:1、分子运动看不见、摸不着,不好研究,但科学家可以通过研究墨水的扩散现象去认识它,这种方法在科学上叫做“转换法’.下面是小明同学在学习中遇到的四个研究实例,其中采取的方法与刚才研究分子运动的方法相同的是( )
A.利用磁感应线去研究磁场问题
B.电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定
C.研究电流与电压、电阻关系时,先使电阻不变去研究电流与电压的关系:然后再让电压不变去研究电流与电阻的关系
D.研究电流时,将它比做水流
三、放大法
在有些实验中,实验的现象我们是能看到的,但是不容易观察.我们就将产生的效果进行放大再进行研究. 比如音叉的振动很不容易观察,所以我们利用小泡沫球将其现象放大.观察压力对玻璃瓶的作用效果时我们将玻璃瓶密闭,装水,插上一个小玻璃管,将玻璃瓶的形变引起的液面变化放大成小玻璃管液面的变化.严格说放大法也属于转换法.
四、积累法
在测量微小量的时候,我们常常将微小的量积累成一个比较大的量、比如在测量一张纸的厚度的时候,我们先测量100张纸的厚度在将结果除以100,这样使测量的结果更接近真实的值就是采取的积累法.
要测量出一张邮票的质量、测量出心跳一下的时间,测量出导线的直径,均可用积累法来完成.严格地说积累法也属于转换法.
五、类比法
在我们学习一些十分抽象的,看不见、摸不着的物理量时,由于不易理解我们就拿出一个大家能看见的与之很相似的量来进行对照学习.如电流的形成、电压的作用通过以熟悉的水流的形成,水压使水管中形成了水流进行类比,从而得出电压是形成电流的原因的结论.学生在学习电学知识时,在老师的引导下,联想到:水压迫使水沿着一定的方向流动,使水管中形成了水流;类似的,电压迫使自由电荷做定向移动使电路中形成了电流.抽水机是提供水压的装置;类似的,电源是提供电压的装置.水流通过涡轮时,消耗水能转化为涡轮的动能;类似的,电流通过电灯时,消耗的电能转化为内能.
我们学习分子动能的时候与物体的动能进行类比;学习功率时,将功率和速度进行类比.
例: 1、某同学在学习电学知识时,在老师的引导下,联想力学实验现象,进行比较并找出了一些相类似的规律,其中不准确的是( )
A.水压使水管中形成水流;类似地,电压使电路中形成电流
B.抽水机是提供水压的装置;类似地,电源是提供电压的装置
C.抽水机工作时消耗水能;类似地,电灯发光时消耗电能
D.水流通过涡轮时,消耗水能转化为涡轮的动能:类似地,电流通过电灯时,消耗电能转化为内能和光能
通过类比,用大家熟悉的水流、水压的直观认识,使得看不见、摸不着的抽象的电流、电压等知识跃然纸面,栩栩如生.
六、理想化物理模型:
实际现象和过程一般都十分复杂的,涉及到众多的因素,采用模型方法对学习和研究起到了简化和纯化的作用.但简化后的模型一定要表现出原型所反映出的特点、知识.模型法有较大的灵活性.每种模型有限定的运用条件和运用的范围.
中学课本中很多知识都应用了这个方法,比如有:
液柱、(比如在求液体对竖直的容器底的压强的时候,我们就选了一个液柱作为研究的对象简化,简化后的模型依然保留原来的特点和知识)
光线、(在我们学习光线的时候光线是一束的,而且是看不见的,我们使用一条看的见的实线来表示就是将问题简化,利用了理想化模型)
液片、(在我们研究连通器的特点,求大气压时我们都在某一位置取了一个液面,研究该液面所受到的压强和压力,也是将问题简化,利用理想化模型法)
光沿直线传播;(在我们学习中我们知道真正的空气是各处都不均匀的,比如越往上空气越稀薄,在比如因为空气各处不均匀形成了风,而在光是沿直线传播一节中我们将问题简化,只取一个简单的模型,一条光线在均匀的介质中传播)
匀速直线运动;(生活中很少有一个物体真正的做匀速直线运动,在我们研究问题的时候匀速直线运动只是一个模型)
磁感线(磁感线是不存在的一条线,但是我们为了便于研究磁场我们人为的引入了一条线,将我们研究的问题简化.)
光滑平面(研究力学时常用到光滑平面,即物体表面没有摩擦,但是真正没有摩擦的表面是没有的.为了问题的简化就把很小的摩擦不考虑就假设物体表面光滑)
例:1、在我们学习物理知识的过程中,运用物理模型进行研究的是( )多项选择
A、建立速度概念 B、研究光的直线传播
C、用磁感应线描述磁场 D、分析物体的质量
七、科学推理法:
当你在对观察到的现象进行解释的时候就是在进行推理,或说是在做出推论,例如当你家的狗在叫的时,你可能会推想有人在你家的门外,要做出这一推论,你就需要把现象(狗的叫声)与以往的知识经验,即有陌生人来时狗会叫结合起来.这样才能得出符合逻辑的答案
如:在进行牛顿第一定律的实验时,当我们把物体在越光滑的平面运动的就越远的知识结合起来我们就推理出,如果平面绝对光滑物体将永远做匀速直线运动.
如:在做真空不能传声的实验时,当我们发现空气越少,传出的声音就越小时,我们就推理出,真空是不能传声的.
八、等效替代法:
比如在研究合力时,一个力与两个力使弹簧发生的形变是等效的,那么这一个力就替代了两个力所以叫等效替代法,在研究串、并联电路的总电阻时,也用到了这样的方法.在平面镜成像的实验中我们利用两个完全相同的蜡烛,验证物与像的大小相同,因为我们无法真正的测出物与像的大小关系,所以我们利用了一个完全相同的另一根蜡烛来等效替代物体的大小.
九、归纳法:
是通过样本信息来推断总体信息的技术.要做出正确的归纳,就要从总体中选出的样本,这个样本必须足够大而且具有代表性.在我们买葡萄的时候就用了归纳法,我们往往先尝一尝,如果都很甜,就归纳出所有的葡萄都很甜的,就放心的买上一大串.
比如铜能导电,银能导电,锌能导电则归纳出金属能导电.在实验中为了验证一个物理规律或定理,反复的通过实验来验证他的正确性然后归纳、分析整理得出正确的结论.
在阿基米德原理中,为了验证F浮=G排,我们分别利用石块和木块做了两次实验,归纳、整理均得出F浮=G排,于是我们验证了阿基米德原理的正确性,使用的正是这种方法.
在验证杠杆的平衡条件中,我们反复做了三次实验来验证F1×L1=F2×L2也是利用这种方法.
一切发声体都在振动结论的得出(在实验中对多种结论进行分析整理并得出最后结论时),都要用到这一方法.
在验证导体的电阻与什么因素有关的时候,经过多次的实验我们得出了导体的电阻与长度,材料,横截面积,温度有关,也是将实验的结论整理到一起后归纳总结得出的.
在所有的科学实验和原理的得出中,我们几乎都用到了这种方法.运用归纳法得出的结论更具有普遍性.运用这种思维方法时实验一定要改变条件多做几次,否则得出的结论可能是特殊结论,而不具备普遍性.
十、比较法(对比法)
当你想寻找两件事物的相同和不同之处,就需要用到比较法,可以进行比较的事物和物理量很多,对不同或有联系的两个对象进行比较,我们主要从中寻找它们的不同点和相同点,从而进一步揭示事物的本质属性.
如,比较蒸发和沸腾的异同点.如,比较汽油机和柴油机的异同点
如,电动机和热机.如,压表和电流表的使用
利用比较法不仅加深了对它们的理解和区别,使同学们很快地记住它们,还能发现一些有趣的东西.
十一、分类法
把固体分为晶体和非晶体两类、导体和绝缘体.
十二、观察法
物理是一门以观察、实验为基础的学科.人们的许多物理知识是通过观察和实验认真地总结和思索得来的.着名的马德堡半球实验,证明了大气压强的存在.在教学中,可以根据教材中的实验,如长度、时间、温度、质量、密度、力、电流、电压等物理量的测量实验中,要求学生认真细致的观察,进行规范的实验操作,得到准确的实验结果,养成良好的实验习惯,培养实验技能.大部分均利用的是观察法.
十三、比值定义法:
例:密度、压强、功率、电流等概念公式采取的都是这样的方法.
十四、多因式乘积法:
例:电功、电热、热量等概念公式采取的都是这样的方法.
十五、逆向思维法
例:由电生磁想到磁生电
以上这些方法,还只是在初中物理的学习中会遇到和使用的一些科学方法,列举出来,希望能够给大家一些帮助.也希望大家都来关注这方面的问题,多了解和掌握一些科学方法,灵活运用,以便于指导我们的学习,工作和生活.
‘叁’ 初中物理所有实验中体现的物理科学研究的方法
控制变量法是初中最多的试验方法:研究音调响度影响因素、蒸发的影响因素、欧姆定律、焦耳定律、动能、势能影响因素、力的作用效果、等理想实验:2个真空中不能传声
牛顿第一定律模型法:用带箭头的线表示光线
用磁感线表示磁场,类比:电流比作水流
电压比作水压转换法:扩散现象研究分子运动,电流的效应研究电流,磁铁产生的作用认识磁场等效法:研究合力与2个力的关系
串联电阻与总电阻的关系
‘肆’ 初中物理实验的几种常用方法总结
一.控制变量法
当研究的一个物理量与2个或2个以上的其它物理量有关时,常采用只改变一个物理量,而使其余物理量保持不变,从而得出被研究物理量和改变量的关系.
如研究蒸发快慢决定因素;摩擦力大小决定因素;研究压强和压力、受力面积的关系;液体压强和液体密度、深度的关系;浮力大小的决定因素.动能大小和物体质量、速度的关系;重力势能大小和质量、举高高度的关系;物体吸热多少和物质种类、质量、升高温度三者之间的关系;电流和电压及电阻之间的关系;电功和电流、电压、及通电时间的关系.
二.等效替代法
根据作用效果相同的原理,作用在同一物体上的两个力,我们可以用一个合力来代替它.这种“等效方法”是物理学中常用的研究方法之一,它可使我们将研究的问题得到简化.
三.对比(比较法):
寻找几个事物共同点或不同点的研究方法叫对比,这是一种常用的研究方法.
例研究不同色光混合及不同颜料混合;研究蒸发和沸腾的相同点和不同点;研究凸透镜和凹透镜的相同点和不同点.在研究蒸发快慢的决定因素时,在应用控制变量的同时,也采用了对比的方法,比较哪一个蒸发快.
四.实验推理法(理想化实验)
人们常用推理的方法研究物理问题.在研究物体运动状态与力的关系时,伽利略通过如图2(甲)所示的实验和对实验结果的推理得到如下结论:运动着的物体,如果不受外力作用,它的速度将保持不变,并且一直运动下去.
推理的方法同样可以用在“研究声音的传播”实验中,现有的抽气设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态,在这种情况下,你是怎样通过实验现象推理得出“声音不能在真空中传播”这下结论的?
五.模(拟)型法
①为了研究的需要,把物理实体或物理过程经过科学抽象转化为一定的模型,这种转化忽略了一些次要因素,突出主要因素,所以这种模型叫“假想模型法”又叫“理想模型”.它是物理教学的基础,可使物理教学简单化,形象直观化,又可使具体问题普遍化,便于学生发挥抽象思维、形象思维、发散思维.
②建立模型可以帮助人们透过现象,忽略次要因素,从本质认识和处理问题;建立模型还可以帮助人们显示复杂事物及过程,帮助人们研究不易甚到无法直接观察的现象.例如:①研究分子、原子结构时,提出一种结构模型的猜想——原子核式模型(行星模型);②研究撬棒撬石块时,把撬棒当做是杠杆模型
六.类比的方法
两类不同事物之间某种关系上的相似叫类似,从两类不同事物之间找出某些相似的关系的思维方法,叫类比.借助类比,常能创造性地解决一些十分陌生、十分困难的问题,在物理学中,现象、属性、概念、规律、理论和描述手段等涉及的种种关系,都可以是类比的对象.
七、转换法
对于看不见,摸不着的东西或不易直接观察认识的问题,我们可以通过它所产生的作用或其他途径来认识它,这是物理学中常用的一种方法—转换法.
八、观察法
观察法是指人们在自然存在的条件下,对自然、实验的现象和过程,通过人的感觉器官或借助科学仪器对有关物理现象,有目的、有计划地进行观察、研究的一种基本方法.
所谓“自然存在的条件”,是指对观察对象不加控制、不加干预、不影响其常态,所谓“有目的、有计划”,是指根据科学研究的任务,对于观察对象、观察范围、观察条件和观察方法作了明确的.选择,而不是观察能作用于人感官的任何事物.
九、放大法
在物理实验中,常常需要对一些微小的物理量,如微小的长度,微小的机械振动、很短的时间,微弱的光信号和微弱的电信号等等加以测量,如果采用常规的测量方法,则很难进行,即使勉强测出也因为与实际的精度要求相差太远而失去意义,这时通常需将被测量放大后再进行测量.因此,放大法与比较法一样,也是物理实验中最普遍、最基本的实验方法之一(缩小可看成是放大倍数小于1的一种放大).
十、分析归纳法
归纳方法是透过现象抓本质,将一定的物理事实(现象、过程)归入某个范畴,并找到支配的规律性.完成这一归纳任务的方法是:在观察和实验的基础上,通过审慎地考察各种事例,并运用比较、分析、综合、抽象、概括以及探究因果关系等一系列逻辑方法,推出一般性猜想或假说,然后再运用演绎对其进行修正和补充,直至最后得到物理学的普遍性结论.
十一、假设(猜想)法
物理解题中的假设,从内容要素看有现象假设和过程假设等,从运用策略看有极端假设、反面假设等.利用假设,我们可以方便地对问题进行分析、推理、判断,恰当地运用假设,可以起到化拙为巧、化难为易的效果.
十二、列举法
列举法是一种借助对一具体事物的特定对象(如特点、优缺点等)从逻辑上进行分析并将其本质内容全面地一一地罗列出来的手段,再针对列出的项目一一提出改进的方法.列举法基本上有三种:希望点列举法、优点列举法和缺点列举法.
十三、探究法:
探究法是指用科学的方法深入探讨、反复研究事物的本质和规律它既是一种研究方法,也是一种学习方法.
初中物理学习方法
(1)立足课堂,夯实基础。 课堂是学习物理基础知识和基本技能的主阵地,只有把握课堂,抓牢“双基”,学习必要的方法,才会有拓展、提高的可能。
(2)注重探究过程,学习研究方法。 物理是一门实验科学,学习物理要注重科学探究的过程,对于每一个实验探究不仅要知道怎样做,而且要理解为什么要这样做,并能对探究过程和结果作出适当的评估;除了学习物理知识,还应学习相关的研究方法,如:转化法,控制变量法,对比法,理想实验推理法,归纳法、等效法、类比法、建立理想模型法等。
(3)强化训练,提高知识的迁移应用能力。 课外适当做一些补充练习是消化、巩固所学知识,拓展提高的一种较为有效的措施。在解题过程中注意培养、提高审题能力。
(4)优化学习方法,提高学习效率。 如遇到学习的难点、疑点,由于初三阶段的学习较为紧张,不能花很多的时间去慢慢“磨”,应做好标记,跟同学讨论,最好求得老师的解答,理解过程,掌握方法。
(5)归纳概括、串前联后,形成综合能力。 在平时的学习过程中,对所学的知识进行必要的归纳总结,并将新学的知识和前面的内容联系起来,注意它们的相同点与不同点,做到前后贯通。如学习功率的概念时可以对照已经学过的速度概念进行综合思考。
(6)规范解答,注意细节。 “规范”在考试中主要体现在简答题、作图题、计算题中。历年中考中,因解答不规范而失分的情况屡见不鲜。
具体来说,要学习的物理概念和物理现象主要有功、功率、机械效率、机械能、内能、热量、电路、电流、电压、电阻、电功、电功率、电流的磁效应、电磁感应、磁场对电流的作用等;要学习的物理规律主要有杠杆原理、功的原理,串、并联电路的特点、欧姆定律、焦耳定律、能量守恒定律等;要学习的物理模型主要有杠杆、滑轮等;要了解的物质主要有磁场、电磁波、能源等;要学会使用的仪器仪表主要有电流表、电压表、滑动变阻器等。其中学习要求较高的主要有:理解功率的概念,理解机械效率,理解欧姆定律,理解电功,理解电功率,这些既是学习的重点,也是学习的难点。
‘伍’ 初中物理的16个研究方法!!!
1、控制变量法:
该方法是研究某一物理量(或某一物理性质)与哪些因素有关时所采用的研究方法,研究方法是:控制其他各项因素都不变,只改变某一因素,从而得到这一因素是怎样影响这一物理量的。这是物理学中最重要,使用最普遍的一种科学研究方法,初中阶段的教学内容用这种方法的有:(1)影响蒸发快慢的因素;(2)影响力的作用效果的因素;(3)影响滑动摩擦力打小的因素;(4)影响压力作用效果的因素;(5)研究液体压强的特点;(6)影响滑轮组机械效率的因素;(7)影响动能 势能大小的因素;(8)物体吸收放热的多少与哪些因素有关;(9)决定电阻大小的因素;(10)电流与电压电阻的关系(11)电功大小与哪些因素有关;(12)电流通过导体产生的热量与哪些因素有关;(13)通电螺线管的极性与哪些因素有关;(14)电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关;(15)感应电流的方向与哪些因素有关;(16)通电导体的磁场中受力方向与哪些因素有关。
2、类比法:
把某些抽象,不好理解的感念类比为形象容易理解的概念,如:把电流类比为水流,电压类为水压;声波类比为水波;
3、转换法:
某些看不见摸不着的事物,不好直接研究,就通过其表现出来的现象来间接研究它叫转换法,如:研究电流的大小转换为研究它所表现出来的热效应的大小;研究分子的运动转换为研究扩散现象;眼看不见的磁场转换为它所产生的力的作用来认识它。
4、等效法:
某些看不见摸不着的事物,不好直接研究,就通过其表现出来的现象来间接研究它叫转换法,如:研究电流的大小转换为研究它所表现出来的热效应的大小;研究分子的运动转换为研究扩散现象;眼看不见的磁场转换为它所产生的力的作用来认识它。如用可以总电阻代替各个分电阻(根据对电流的阻碍效果相同)、用合力代替各个分力(根据力的作用效果相同)
5、建模法:
用实际不存在的形象描述客观存在的物质叫假想模型法,如:用光线来描述光的穿传播规律;用假想液片法来推导液体压公式:用磁感线表示磁场的分布特点等。
6、比较法:
如对串、并联电路特点的比较、对电动机和发电机进行比较等。
7、理想实验法:
在实验的基础上尽心合理的猜想和假设进一步推理的科学方法,如:牛顿第一定律在实验的基础上进行大胆的猜想假设而推理出来的定律;认识自然界只有两种电贺也是在大量实验的基础上经过推理而得出的结论。
如牛顿第一定律。
8、分类法:
如物体可分为固、液、气;触电的形式可分为单线触电和双线触电等。
9、图像法:
如晶体的熔化、凝固图像;导体的电压和电流图像;运动物体的路程和时间图像。
10、逆向思维法:
奥斯特发现了电流的磁场之后,法拉第思考——既然能“电生磁”,那么,反过来能不能:“磁声电”?这是一种逆向思维法。
‘陆’ 初中物理常见的科学方法有哪些
在《初中物理课程标准》中,科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一.在探究科学规律的过程中,学生通过动手动脑,通过物理学知道“再发现”过程,体验到科学探究的乐趣,学习科学家的科学探究方法,领悟科学的思想和精神,掌握科学学巧备戚习的策略和科学的思维方法,从而提高他们的科学素质.下面就与大家一起来探讨物理教学中常用的一些科学方法. 一、猜想法 在科学探究的学习过程中,猜想这一步骤有着举足轻重的地位,它是物理智慧中最活跃的成分,对学生猜想能力的培养,也是物理探究过程中的一个重要环节,而且猜想决定了科学探究的方向,因此,在物理教学的过程中,引导学生科学合理地猜想就显得格外重要.首先,猜想要有一定经验和知识作为基础.在进行科学猜想能力方面的教学时,可先针对问题让学生展开想象的翅膀,鼓励学生把所有可能的情况都大胆地说出来,然后让学生根据已有知识和生活经验逐一进行分析,想想生活中有哪些事实支持它,它和已有知识是否一致,排除那些与经验和知识相矛盾的想法,留下的就可能是科学的猜想了,没有一定的知识和经验,猜想恐怕只能是无本之木,无源之水.所以在教学中为了避免学生胡猜乱想,让学生说出猜想的理由、事实依据是很有效的避免课堂混乱的手段,也是培养学生探究能力的方法之一. 二、控制变量法 “控制变量法”是初中物理中常用的探究问题的科学方法.由于影响物理研究对象的因素在许多情况下并不是单一的,而是多种因素相互交错、共同起作用的.所以要想精确地把握研究对象的各种特性,弄清事物变化的原因和规律,必须人为的制造一些条件,便于问题的研究.例如当一个物理量与几个因素有关时,我们一般是分别研究这个物理量与各个因素之间的关系,再进行综合分析得出结论.这样就必须在研究物理量同其中一个因素之间的关系时,将另外几个因素人为地控制起来,使它们保持不变,以便观察和研究该物理量与这个因素之间的关系.这就是“控制变量”的方法.在初中物理教学中有许多概念或规律的探索过程,都要用到控制变量法.例如,在八年级刚接触物理时,有一个探究实验是探究“声音怎样从发声的物体传到远处?”.让一个学生在桌子一端敲击桌面,另一个学生在另一端听声音,一次贴在桌面上听,一次只是贴近桌面.发现两次都可以听到声音,引导学生分析这两次声音分别是通过桌子和空气传来的,从而说明声音要靠介质传播.同时让学生比较两次听到的声音大小,从而认识到声音在固体中比在空气中传播得快,即固体的传声能力强.在这里,老师一定要强调实验中需要控制的变量就是听声音的距离和敲击桌面的力度要相同,使学生体验滚滚到控制变量的思想,为以后的探究实验作好方法上的准备.控制变量法是一种最常用的、非常有效的探索客观物理规律的科学方法.通过控制变量法,可以让我们很方便的研究出某个物理量与多个因素之间的定性或定量关系,从而能得出普遍的规律. 三、等效替代法 有一个广为人知的历史故事──曹冲称象.他运用的就是一种等效替代的思想,他是用石头替代了大象,巧妙地测出了大象的重力.当然,这里还用到了“化整为零”的思想.很多伟人也经常会用等效法来使研究问题简化,例如,爱迪生用围成一圈的平面镜的反射光等效多个太阳造成了无影灯,他的助手阿普顿在苦苦计算灯泡的容积时,爱迪生却告诉他只需要把灯泡装满水,测量水的体积即为灯泡的容积.还有阿基米德在洗澡时发现了鉴别王冠真假的方法,从而也导致了一个重要的原理──阿基米德原理的发现.可以说“等效替代”的思想是物理实验成功的最根本、最重要的思路,物理学中的相关定律、定理、公式、原理都是以替代思维成立的基础为出发点的.例如,测量不规则固体的体积,就是利用物体浸没在液体中时,物体体积与物体排开的液体的体积相等的原理,将用替代.在有量筒或量杯时,可采用“排液补差法”或叫“等量空间占据法”测量.没有量筒或量杯时,可用弹簧秤和水,通过测量浮力大小,结合阿基米德原理计算(全部浸没),也可以用天平测排水的质量(全部浸没),再利用密度知识来计算.当无法直接测物体的质量时,就可以用漂浮的方法利用的原理,测出也就知道了,物体的质量也就可求了.这种质量或体积的替代测量方法一般多见于测量物质密孝陵度的方法中.还有许多物理量的测量都用到了等效替代法. 四、转换法 所谓“转换法”,主要是指在保证效果相同的前提下,将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象;将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题;将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法.弹簧测力计的原理也隐含了一个间接测量原则.即用可直接量度的量去间接表现那些不便直接观察不便直接测量的量.在这里,弹簧的长度变化是可以直接观察直接测量的,而力的大小是看不到摸不着的,但是力的大小却和弹簧长度的变化有关系,所以我们就可以用弹簧的伸长量来量度力的大小.不仅测力计是这样的,温度计、压强计、气压表(高度计)、电流表、电压表、时钟速度表都是如此,看见的是长度、角度的变化,反映的是温度、液体压强、大气压强(高度)、电流、电压、时间、速度的变化.初中物理中有很多地方都用到了转换法的原理.研究物体升温吸热的多少与哪些因素有关时,可通过观察放入其中的相同电热器加热时间的长短来判断吸热多少.利用扩散现象来研究分子的运动及分子运动的快慢.研究动能或势能大小时通过观察运动的小球推动纸盒移动距离的大小或是木桩被打入地下的深度,来推断动能和势能的大小.研究力、电流、磁场时,由于它们都是看不见摸不着的东西,我们可以利用力所产生的效果、电流产生的各种效应、磁场的基本性质来研究它们.比如可以通过泡沫塑料凹陷的程度来知道压力的作用效果大小,用灯光的亮度来感知电流的大小、用电磁铁吸引大头针的个数来判断其磁性强弱.将光在透明空气中的传播转换为在烟或水雾中的传播来观察光的传播方向.再如,把发声体的微小振动用泡沫塑料球的振动来进行放大,把物体热胀冷缩的微小变化用细管中液柱的高度变化来放大,把物体受力后的微小形变用平面镜反射光线的偏转角度来进行放大等等都是利用了转换法. 五、理想化方法 “理想化方法”.它又分为“理想实验法”和“理想模型法”.例如,我们在研究真空能否传声的时候,将一只小电铃放在密闭的玻璃罩内,接通电路,可清楚的听到铃声,用抽气机逐渐抽去玻璃罩内的空气,听到铃声越来越弱,这说明空气越稀薄,空气的传声能力越弱.实验中无法达到绝对的真空,但可以通过铃声的变化趋势,推测出真空不能传声,这与牛顿第一定律的建立过程是非常类似的.这属于理想实验法.如果教师在教学中注意很好地渗透这一方法,有利于培养学生的科学思想,提高学生的创新能力.在初中教材中,我们熟悉的理想化模型有:杠杆(只要能绕着固定点转动的物体都可以看作是杠杆)、斜面(像盘山公路这样起点为低终点高的弯曲面可以看作是斜面)、轮轴(如门把手、汽车方向盘、脚踏板、扳手这样在使用中某部分转动形成的轨迹是一个圆的机械都可以看作轮轴)、连通器(上端开口、底部连通的容器都可以看作是连通器)、薄透镜、光线、磁感线等等.正是引入了这些理想化的物理模型,才得以使我们面对许多复杂的现实问题,通过简化处理能够比较顺利地予以解决.我们也常常运用理想化方法,对于某些问题可以通过寻找和建立合适的理想化模型来处理,即将研究对象、条件等理想化,以达到化繁为简的目的. 另外常用的科学方法还有类比法、图像法、归纳法、比较法、演绎法、推理法、想象法、逆向思维法、宏观与微观结合法、累积法,以及微分法等等.
‘柒’ 初中物理研究方法有哪几种
有以下六种:
二、转换法
在物理学中对一些不易观察的物理现象或不易直接测量的物理量,通常用一些较直观、易观察的现象去认识,或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
三、类比法
从两类不同事物之间找出某些相同或相似的量的思维方法,为了把要表述的物理事物说得清楚明白,往往用具体的、易理解的、人们所熟知的事物来类比那些抽象的、不易理解的、陌生的事物。比如在物理教材中用水流来类比电流;用水压来类比电压;用抽水机类比电源;用速度概念类比机械功率及电功率概念等。
四、等效替代法
等效替代法简称“等效法”,所谓“等效法”就是在特定的某种意义上,在保证效果相同的前提下,将陌生的、复杂的、难处理的问题转换成熟悉的、容易的、易处理的一种方法。
五、建立理想模型法
为了研究的需要,把物理实体或物理过程经过科学抽象转化为一定的模型,这种转化忽略了一些次要因素,突出主要因素,它使物理教学简单化、形象直观化,易于学生理解。
六、科学推理法
有些物理实验结论或规律单凭物理实验是无法完成的,它需要大量可靠事实为基础,以真实的实验为原型,通过大胆、科学、合理的推理得出结论,深刻地解释物理规律的本质,是物理学研究的一种重要的思想方法。