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物理学方法在物理研究

发布时间:2022-02-17 00:13:15

❶ 常用的物理研究方法哪些

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。
叠加放大法:物理学中常常把微小的、不易测量的同一物理量叠加放大,如用镜面反射激光方法,来将音叉微小振动的幅度放大等。

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。

等效替代法:等效替代法是科学研究中常用的思维方法之一。掌握等效替代法法及应用,体会物理等效思想的内涵,有助于提高考生的科学素养,初步形成科学的世界观和方法论,为终身的学习、研究和发展奠定基础。新高考的选拔愈来愈注重考生的能力和素质,其命题愈加明显地渗透着物理思想、物理方法的考查,等效思想和方法作为一种迅速解决物理问题的有效手段,仍将体现于高考命题的突破过程中。

❷ 物理研究方法有哪些。拜托了

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。

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❸ 急!物理学方法的应用领域

物理学应用领域:

等离子体物理

⑴等离子体合成新材料及其应用
探索一种常温常压下电子如何从外加电场取得高能量直接传送给反应体系中的气体分子,激励气体分子分解,电离成离子、原子、激发态原子(及分子)和自由基等,使常规难以进行的化学反应得以进行或加速进行反应的方法。主要从事磁性材料、纳米级高活性催化剂的研制工作,此外在新材料应用方面主要是将等离子体法制备出的新材料(磁性液体)应用在静态平面密封上。研制成功两种成果样机:①磁流体密封安全阀,②磁流体表观密度测试仪。
⑵等离子体生物工程
主要研究等离子体与种子相互作用机理,培育新的生物品种,是物理、农业、生物分子学科的交叉融合。

光信息科学与技术

⑴医疗光学方向
⑵电子器件方向
以光通讯模块开发项目为特点,逐步建立起开发较大型光通讯模块的实力。
⑶光纤传感器方向

无线电物理

⑴光声电耦合技术
⑵等离子体在微电子领域的应用

声学(现代音乐声学)

⑴音乐声学
研究乐音和乐律的物理问题,主要是音调与频率的关系,音程和音阶的频率划分,音程的协和性等。
⑵电声学
研究声、电相互转换的原理和技术,以及声信号的存储、加工、传递、测量和利用,主要包括录放声技术、扩声技术以及与它们有关的电声仪器和电声测试技术等。

❹ 几种物理研究方法在物理学发展中的意义

物理学是一门研究物质运动的最一般规律和物质的基本结构的古老而生机勃勃的学科。物理学的研究方法遵从人类对客观世界的认识法则,与其他学科相比,又有其自身特点。’具体地说,物理学的理论,就是通过观察、实验、抽象、假说等研究方法并通过实践的检验而建立起来的。探讨这些研究方法在物理学中的作用,对于更深刻地理解物理学原理、规律,对于物理学研究,不无帮助和启迪。本文拟从科学方法论角度,结合物理学发展,对其思维方法进行思索,以求同行及专家们的指导。
在科学研究的诸多方法中,物理学最早采用的是观察。1
观察一物理学认识的起源
观察是在对自然界中所发生的现象和过程不作任何人工干预和控制的情况下,进行的一种有计划、有目的的观测考察。
追溯物理学发展的历史,观察是物理学最早采用的研究方法。在科学不发达的古代,由于各方面条件限制,物理学最主要的研究方法是观察。世界上最早对光学现象作理论性探讨的我国的《墨经》中有关光学的内容共有八条,记述了影子的生成、光与影的关系、光的直进性、平面镜反射、凹面镜和凸面镜反射现象等研究结果,这八条被认为是世界上最早的光学文献就是建立在观察基础上的。

❺ 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。
查来的,希望对你有用

❻ 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。

❼ 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。

❽ 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。

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