物理学的研究方法有:控制变量法、等效法、模型法、转换法、类比法、比较法、归纳法等方法。
1、控制变量法:物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决。
2、等效法:等效法是常用的科学思维方法。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。
3、模型法指通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法,一般用在物理实验上。
4、类比法:类比法是按同类事物或相似事物的发展规律相一致的原则,对预测目标事物加以对比分析,来推断预测目标事物未来发展趋向与可能水平的一种预测方法。
研究方法:
物理学的方法和科学态度:提出命题 → 理论解释 → 理论预言 → 实验验证 → 修改理论。
现代物理学是一门理论和实验高度结合的精确科学,它的产生过程如下:
1、物理命题一般是从新的观测事实或实验事实中提炼出来,或从已有原理中推演出来;
2、首先尝试用已知理论对命题作解释、逻辑推理和数学演算。如现有理论不能完美解释,需修改原有模型或提出全新的理论模型;
3、新理论模型必须提出预言,并且预言能够为实验所证实;
4、一切物理理论最终都要以观测或实验事实为准则,当一个理论与实验事实不符时,它就面临着被修改或被推翻。
2. 怎么搞清物理的研究方法
研究物理的常用方法
初中物理教学中涉及到很多物理问题的研究方法,其中应用最广泛的就是,控制变量法,有时侯考试都要涉及到,但是有很多同学对这些物理研究方法,混淆了。如何在总复习中解决这个问题呢?我就把这些方法做一下总结对比。让学生真正理解,并针对例子验证琢磨一下,这样能加深理解,便于识记!
1、控制变量法:在研究三个或多个物理量之间的关系时,经常应用的一种物理研究方法。首先要搞清楚你要研究的问题,研究的对象是什么?然后看影响这一问题或研究对象的因素可能有那些?如果影响因素有多个,可以先保证其中一个因素(变量)发生改变,其余不变。研究这一变量对研究对象的影响,从而得出结论。
如:欧姆定律实验,先使电阻不变,研究电流与电压的关系,再使电压不变,研究电流与电阻的关系,最后得到电流、电压、电阻三者之间的关系。
如:研究影响导体电阻大小的因素!控制材料,长度相同,看粗细对电阻的影响。
2、类比法:由两个对象在某些方面有相同或相似的性质,从而推断出它们在其他性质上也有可能相同或相似的一种推理方法。需要注意的是类比法得到的结论不一定正确,因此要确认其结论的正确性,还须经过实验验证。
例:水管中水流的形成是由于水管两端存在水压差,而水泵的作用是不断地将水从乙抽到甲,使水管中的水维持一定的水压差。电路中电流的形成是由于电路两端存在着电压,电源的作用就是维持正负极间有一定的电压。
3、等效法:就是将一个物理量、一个物理状态或过程,用另一个相应的物理量、物理状态或过程来替代,得到同样的结果。利用等效法来研究问题,可以使问题简单、形象化。
例:研究物体受几个力作用时,如果一个力的作用效果跟这几个力的作用效果相同,我们就用一个力来代替这几个力。
例:研究两个电阻R1和R2组成的串联(或并联)电路时,通过实验和推导,发
现电阻R单独在电路中产生的效果与电阻R1、R2串联(或并联)在同一电路中产
生的效果相同,则电阻R是两个电阻R1和R2的等效电阻。
例:复杂电路的等效:用一个更符合同学们识图习惯的标准电路图,去替代原有的复杂的、不好理解的电路图
4、转换法:有些物理现象不易观察,但可以通过研究另外相关的物理现象来观察,这种方法叫转换法。
如:分子看不见、摸不着,不好研究,可以研究墨水的扩散现象去认识分子的运动;用灯泡是否发光或用小磁针在电路旁是否偏转检查电路中是否有电流;利用电磁铁所吸引的大头针的多少来确定磁性强弱等等
5、推理法:有些实验因为条件限制不可能完成,可以在实验的基础上加以推理,从而概括出理论。
如牛顿的第一定律,不能用实验验证(在地球上不受外力的物体不存在),就是在实验的基础上加以推理而概括出来的。
6、建立模型法:研究光时,引入“光线”的概念;研究磁场问题,引入“磁感线”的概念。
研究初中物理问题的方法有时不是单一的,而是几种方法的综合。只要学生能认真思考,好好对比,一定能够分得清楚。
研究物理问题的常用方法2
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。
3. 物理学的一般研究方法是什么
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: 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.
4. 物理学中的科学探究方法很多 例如替换法 转换法 控制变量法 等等 怎么去区分
1、替代法:例如为了求物体和平面之间的摩擦力,我们是用弹簧称的拉力替代的。
2、转换法:例如我们要求在物体对地面的压力时,人我们转换为对物体的研究,求出物体受到的支持力,然后再转换为物体对地面的压力。
3、控制变量法:例如在研究欧姆定律的时候,我们先使电阻不变,研究电流和电压的关系;再使电压不变,研究电流和电阻的关系。
5. 物理研究方法有哪些
物理研究方法:
1、控制变量法:把一个多因素影响某一物理量的问题,通过控制其几个因素不变,只让其中一个因素改变。这种方法在实验数据的表格上的反映为:某两次实验只有一个条件不相同,若两次实验结果不同,则与该条件有关,否则无关。
2、建立模型法:用理想化的方法将实际中的事物进行简化,便可得到一系列的物理模型。
3、转换法:物理学中对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识,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。
4、等效法:指不同的物理现象、模型、过程等在物理意义、作用效果或物理规律方面是相同的。它们之间可以相互替代,而保证结论不变。
5、类比法:由两个对象的某些相同或相似的性质,推断它们在其他性质上也有可能相同或相似的一种推理方法。类比得到的结论不一定正确。要确认其结论的正确性,须经过实验论证。
6、比较法:“比较”是人们常用的思维方法,是找出事物之间的差异点和共同点的思维方法,通过事物间相同特征或相异特征的比较,提示事物的本质区别。
7.推理法:是在观察实验的基础上,忽略次要因素,进行合理的推想,得出结论,达到认识事物本质的目的。如:牛顿第一定律的得出。
6. 物理力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.
(6)如何判断物理的研究方法扩展阅读:
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。
7. 物理研究方法有哪些
物理研究主要方法如下所示。
1、控制变量法。控制变量法是指在研究几个物理量的关系时,每次只改变一个物理量,保持其他一些物理量不变,探究这一物理量与研究对象之间的关系。这是物理研究最常用的一种方法,几乎贯穿物理学习的始终。
2、物理模型法。物理模型法是一种高度抽象的理想客体和形态,便于想象、思考和研究问题。研究物理的过程就是建立物理模型的过程。
3、等效替代法。在保证效果相同的前提下,将陌生复杂的问题变换成熟悉简单的模型进行分析和研究的方法。
4、类比法。简言之,相同或相似的东西放在一起进行比较,以达到举一反三的效果。它是根据两个或两类对象之间在某些方面的相同或相似而推出他们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。
5、转换法。物理学中有的物理现象不便于直接观察和直接测量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量进行间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
6、实验推理法。这种方法主要利用理想实验,理想实验又叫假想实验,抽象的实验或思想上实验它是人们在思想中塑造的实验过程,是一种逻辑推理的理论研究方法。
7、图像法。图像法是数学方法在物理研究领域的运用。它是描述物理过程、揭示物理规律、解决物理问题的重要方法之一,它具有形象、直观、动态变化过程清晰等特点,能把物理问题简化明了,有效、简捷地解决问题。
8、比较法。比较法是确定研究对象之间的差异点和共同点的物理研究方法,各种物理现象和过程都可以通过比较确定它们的差异点和共同点。
9、归纳法。在大量经验、实验、现象的基础上,从具体事物中抽象出共同本质,概括出一般物理规律的推理方法。