物理规律有哪些科学方法

① 物理学中，经常用的科学方法有哪些

1
．控制变量法：

定义：在研究一个量与多个因素关系时，将一些因素固定不变，分别只研究该量
与一个因素的关系，从而使问题简化。

2
）举例：研究电流与电压、电阻关系时，先将电阻固定不变，研究电流与电压的关
系，然后再将电压固定不变，研究电流与电阻的关系。

2
．转换法：

（
1
）定义：将看不见、摸不着、不便于研究的问题或因素，转换成看得见、摸得着、
便于研究的问题或因素。

（
2
）举例：磁场看不见，我们撒上铁粉，通过铁粉的有序排列“看见”磁场并进行研
究。

3
．放大法：

（
1
）定义：放大、扩大、变大或增加某些因素使问题更容易解决。许多情况下可以认
为这是一种特殊的转换法。

（
2
）举例：将带有细玻璃管的塞子插到装满水的瓶口，显示玻璃瓶的微小形变。

4
．换元法（替代法）：

（
1
）定义：换元法就是运用替换或代换的方法去进行创造的方法。

（
2
）举例：研究平面镜成像时，用平面玻璃代替平面镜进行研究。研究透镜时，用冰
块去代替玻璃制作简易的透镜。

5
．等效法：

（
1
）定义：两种现象在效果上一样，因此可以进行相互替代。可以认为这是一种特殊
的替代法。

（
2
）举例：做功和热传递在改变物体内能上是等效的。

6
．分类法：

（
1
）定义：将许多东西根据一定的规则进行分组。

（
2
）举例：将汽化现象分为蒸发、沸腾两类。

7
．比较法：

（
1
）定义：找到两种东西（现象、物理量等）的相同点、不同点。

（
2
）举例：蒸发和沸腾的异同点。

8
．类比法：

（
1
）定义：由两种东西的一部分相似之处，推测其他部分也可能相似。

（
2
）举例：研究功率时，想到功率表示做功快慢、速度表示运动快慢这一相似性，推
测功率在定义、定义式、单位等方面也可能与速度相似。

9
．拟人类比法：

（
1
）定义：拟人类比又称“亲身类比”或“角色扮演”。在解决问题时，让学生设想
自己变成了问题中的某些事物，从而去设身处地、亲临其境地感受问题的本质，解决问题。

是一种特殊的类比法。

（
2
）举例：在研究分子热运动时，可以让学生设想自己就是一个个的分子。

10
．模型法：

（
1
）定义：将研究的问题在抓住要点的基础上进行简化、抽象，建立模型，运用模型
去更方便地研究问题。

（
2
）举例：为研究光现象，引入“光线”这一模型。

11
．等价变换法：

（
1
）定义：让学生把有关知识的数据、形象、动作、符号、公式、实例、文字叙述等
各种信息自由地变换表示，培养学生联想能力。

（
2
）例如，在研究压强时，将压强定义式变换为定义的文字叙述，或相反。

12
．逆向思考法：

（
1
）定义：对研究的问题从相反方向思考，从而受到启发或得出结论。

（
2
）举例：由“电能生磁”，引导学生反过来想一想，“磁能否生电？”

13
．缺点列举法：

（
1
）定义：以挑剔的眼光去看待被研究的问题，找到它的缺点或不完美之处，然后针
对这些缺点找到解决的方法。

（
2
）举例：在研究了“弹簧测力计”之后，就可以对弹簧测力计进行改进：

①
首先，让学生找出普通弹簧测力计的缺点：

不能记忆数据（一旦指针回零，就不能再显示刚才的数据）；不能在暗处读数；不能测
压力。

②
然后，让学生协作学习、分组讨论，就可能解决上述问题：

在针轨上加一塑料泡沫片；
加一个小灯泡电路；
将弹簧测力计顶部打开，
接入一受力装
置与指针和弹簧连接。

14
．缺点利用法：

（
1
）定义：针对所研究内容中的缺点和不足，将错就错、变害为利、变废为宝，找到
知识的应用途径。

（
2
）举例：重力的方向竖直向下易使物体下落破碎是缺点，但同时也可以利用这一点
制成打桩机、重锤，悬挂物体等等。再如，导体中电流过大，产生大量热量而引起火灾是缺
点，但正是据此制成了电热器来为我们服务。

15
．组合法：

（
1
）定义：通过不同原理、不同技术、不同方法、不同现象、不同器材等组合，去设
计创造、解决问题。

（
2
）举例：将电流表、电压表组合使用，去测量电阻。

16
．逐渐逼近法：

（
1
）定义：是指在解决某些问题时，让学生设计逐渐逼近的实验及其过程，然后根据
实验现象的发展趋势和走向，进行理想化推理，从而推出结论或规律。

（
2
）举例：在研究“牛顿第一定律”时，可以让学生设计阻力逐渐减小的三个斜面实
验，根据实验现象得出“阻力越小，速度变化越慢”，最终进行理想化推理，得到“当阻力
为零时物体做匀速直线运动的结论”。

17
．反证法：

（
1
）定义：是指在解决某些问题时，若直接证明该问题的存在有困难，可以让学生设
计该问题不存在的情景，通过该情景不成立，从而推出原来问题的存在。

（
2
）举例：在研究“二力平衡条件”时，直接证明二力平衡必须在同一物体上很困难，
可以设计一个可以分为两半的物体，
当将该物体分为两个物体后，
发现二力不平衡了，
从而

说明了一对平衡力必须作用在同一个物体上。

② 物理学中，经常用的科学方法有哪些如：转换法，控制变量法

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。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
解析：B。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*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。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。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 解析：C
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。）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( )
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 解析：B、C。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。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，电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。配套练习题例1、质量、速度、密度、惯性、功率、比热容、电功率这些物理量可按一定的特征进行分类：（1）表示物质某种特性的物理量有：
（2）表示物体本身属性的物理量有：
（3）表示某方面的“快慢”的物理量有：
答案：[密度、比热容；质量、惯性；速度、功率、电功率]例2、在初中物理学习中涉及了许多科学研究方法，如等效替代、控制变量等，在下列物理研究实例中，
所用方法相同的是 ： 。
所用方法相同的是 ： 。（选填序号）。a. 研究液体内部压强与哪些因素有关；b. 在研究磁场时，引入“磁感线”的概念；c. 在研究串、并联电路时，引入“总电阻”的概念；d. 研究光的传播时，引入“光线”的概念；e. 在研究物体受几个力作用的情况时，引入“合力”的概念；f. 用扩散现象证明分子的无规则运动；g. 研究滑动摩擦力与哪些因素有关；h. 通过小磁针指向偏转，判定磁场的存在；i。 研究力的作用效果与力的哪些因素有关。
此为半开放习题：a、g、i控制变量；b、d物理模型；c、e等效替代；f、h转换法
例3、某同学为了粗略测出排球击地时对地面作用力的大小，他想出了一个办法：在地上铺一张纸，把球用水沾湿，然后用球击纸，在纸上留下一个圆形的湿迹，然后再将这张纸铺在台秤上，用力将球按在纸上，直至球与纸上的圆形湿迹完全重合，根据此时台秤的读数，计算出球击地的作用力。此同学实验的理论依据是：。
他在此实验中运用的方法是：。
力可以改变物体的形状；等效替代例4、某同学做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。他先用弹簧秤沿水平方向拉着木块在水平放置的平滑木板上做匀速直线运动，并在木板上逐次加砝码，得到实验数据。然后他将一条毛巾铺在木板上，用弹簧秤沿水平方向拉着同一个木块在粗糙的毛巾表面上做匀速直线运动，并重复上述实验过程。问：实验中要求弹簧秤必须沿水平方向拉木块，使其在水平面上做匀速直线运动，根据弹簧秤的示数就可以知道木块所受滑动摩擦力大小，其理论根据是： 。用到的实验方法是： 。答案：拉力与滑动摩擦力为平衡力；转换法例5、为了搞清运动和力的关系，“我们让同一小车从同一斜面上的同一位置向下运动到不同材料的水平面后，观察小车从水平面上运动的距离”的方法来研究，这个是运用了 方法。答案：控制变量法例6、在牛顿第一定律时，运动最典型的一种科学方法是 。答案：推理法例7、测量液体内部压强的压强计是采用了 方法，把压强的变化用连通器两边液面差的变化来表示。答案：转换例8、在研究串联、并联电路或混联电路中，我们可以用一个电阻代替所有电阻，在这个问题的研究中采用的是 方法。答案：等效替代法例9、在我们学过物理知识的过程中，运用物理模型进行研究的是（ ）A、建立速度的概念 B、研究光的直线传播C、一切发声体都在振动 D、密度概念的建立答案：B A、比值定义法 C、归纳法 D、比值定义法例10、在物理实验中，我们利用转换法测得的物理量有（ ）A、质量 B、功率 C、电阻 D、密度答案：BCD B、转换成测UI C、转换成测UI D、转换成测m、v例11、下列不属于理想化模型的是（ ）A、液柱 B、轮轴 C、光线 D、液片答案：B 理想化模型是原型的简化，近似的反应，所以B不是。例12、一元硬币的外观有银色的金属光泽，一位同学认为它是不锈钢制成的，在讨论时，有同学提出：“我们先拿磁铁吸一下”。“测量它的密度”“测量它的电阻率”等建议，第一位同学的意见，属于科学探究法中的（ ）A、实验操作 B、猜想与假设 C、观察与思考 D、分析与论证答案：A例13、探究物理规律和解决实际问题常用到许多重要的物理思想和方法，下列过程中运用了“等效替代”方法的是 （ ）A、测量一张白纸的厚度 B、研究电流与电压、电阻的关系C、曹冲称象 D、牛顿总结出惯性定律答案：A、积累法 B、控制变量法 C、等效替代法 D、理想实验法例14、在学习欧姆定律时，为了研究导体的电流I与导体两端的电压U、导体的R的关系，实验中先保持R一定，研究I与U的关系；再保持U一定，研究I与R的关系，这种方法叫“控制变量法”是物理学研究中常用的一种方法。下面研究过程中应用了控制变量法的是（ ）A、通过电流做功的多少来判断电能的多少B、研究物体受两个力作用的效果时，引入合力的概念C、在研究磁场时，引入磁感应线D、研究电流产生的热量与电流的关系时保持电阻和时间一定答案：A、等效替代法 B、等效替代法 C、物理模型法 D、控制变量例15、以下研究问题的方法与“用光线表示光”相同的是（ ）A、把电流比作水流 B、利用三角板和刻度尺测量硬币的直径C、利用磁感线来描述磁场的分布D、利用20欧的总电阻代替串联的15欧和5欧的电阻答案：A、类比 B、转换法 C、模型法 D、等效替代法例16、物理研究中常常用到“控制变量法”“等效替代法”“模型法”“类比法”等方法，下面是初中物理中的几个研究实例：1、 研究一个物体受到几个力的作用时，引入合力的概念2、 用光线表示光的传播方向3、 研究电流时把它与水流相比4、 利用磁感应线来描述磁场上述几个实例中，采用了相同研究方法的是A、13 B、23 C、24 D、14答案：1、等效替代法 2、模型法 3、类比法 4、模型法例17回顾所学过的科学方法，下列不正确的是（ ）A、将固体分子看成是一些用弹簧连接的小球，这是模型法B、在研究由多个电阻组成的电路时，引入总电阻，这是等效法C、为观察玻璃瓶受力的形变，采取观察瓶塞上玻璃管中液面的变化，这是应用了放大法D、由电生磁想到磁生电，这是应用了控制变量法答案：D 逆向思维法例18下面是物理学习中的几个研究实例1、在研究物体受力问题时，引入合力2、在研究光时，引入“光线”的概念3、在研究多个用电器组成的电路时，引入总电阻4、在研究分子运动时，利用扩散现象来研究上述几个实例中，采取“等效替代”研究问题的是A、13 B、12 C、23 D、34答案：13为等效替代 2模型 4转换法例19下列三项实验：（1）用刻度尺测量细铜丝直径：把细铜丝在铅笔上紧密排绕N圈（N数根据情况确定），然后用刻度尺量出线圈的总长度再除以N；（2）测一个大头针的质量；先测出N个大头针的总质量，再除以N；（3）研究影响摩擦力大小的因素：先保持压力相同，研究摩擦力与接触面粗糙程度的关系；再保持接触面的粗糙程度相同，研究摩擦力与压力大小的关系。上述三项实验中，实验的思想方法相同的是 ，它们遇到问题的共同特点是 ，解决方法的共同特点是 。答案：12；被测量物体小，不容易测量；采取积累法把不容易测量的物理量积累成较大的值在进行测量例20根据作用效果相同的原理，作用在同一个物体上的两个力，我们可以用一个力的合力来代替它。这种“等效方法”是物理学中常用的研究方法之一，它可使研究的问题简化，以下几种情况中，属于这种“等效方法”的是（ ）A、在研究磁现象时，用磁感线来描述看不见，摸不着的磁场B、在研究电现象时，用电流产生的效果来研究看不见，摸不着的电流C、两个电阻并联时，可用并联的总电阻来代替两个电阻D、在研究电流的变化规律时，用水压和水流来类比电压和电流答案：A、模型 B、转换 C、等效替代 D、类比例21下面是同学们在物理学习中的几个研究实例：1、在学习汽化现象时，研究蒸发与沸腾的异同点2、根据熔化过程的不同，将固体分为晶体和非晶体两类3、比较电流表与电压表在使用过程中的相同点和不同点4、在研究磁场时，引入磁感线对磁场进行描述上述几个实例中，采用“比较法”为主要科学研究方法的是A、13 B、34 C、23 D、24答案：1、比较法 2、分类法 3、比较法 4、模型法例22在研究平面镜成像的特点时，关键的问题是设法确定象的位置，回想我们实验时的具体做法是 。这样确定像的位置，凭借的是视觉效果的相同，因而可以说是采用了 的科学方法。答案：另拿一支相同的蜡烛在玻璃板后面移动，直到看上去它跟像完全重合；等效替代例23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认识它，这样方法在科学上叫做“转换法” ，下面是小明同学在学习中遇到的四个研究实例，其中采取的方法与研究分子运动的方法相同的是（ ）A、利用磁感线去研究磁场问题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、电阻的关系时，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，将它比做水流答案：A、模型 B、转换法 C、控制变量法 D、类比例24利用作用效果相同的原理来研究问题的方法称为“等效法”。如在研究力对物体的作用时，用一个力代替两个力。以下几种情况中，属于等效法的是（ ）A、在研究磁场时，用磁感线来描述磁场B、用右手螺旋定则确定通电螺旋管的磁极或电流方向C、用一电阻两端的电压与通过它的电流之比确定电阻的阻值D、在研究并联电路时，用并联电路的总电阻代替两个并联的电阻答案：A、模型法 B、模型法 C、比值定义法 D、等效替代法例25下面是小明同学在物理学习中的几个研究实例：1、在学习汽化现象时，研究蒸发与沸腾的异同点；2、根据熔化的过程不同，将固体分为晶体和非晶体两类3、比较电流表与电压表在使用过程中的相同点与不同点4、在研究磁场时，引入磁感线对磁场进行描述。其中采用的主要科学研究方法是“比较法”的为（ ）A、13 B、34 C、23 D、24答案 ：A

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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)物理规律有哪些科学方法扩展阅读：

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 物理规律教学中有哪些科学方法07

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。所谓控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系，可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来，使其保持不变，再比较、研究该物理量与该因素之间的关系，得出结论，然后再综合起来得出规律的方法。
这种方法在整个初中物理实验中的应用比较普遍。例如在人教版实验教科书《物理》（八年级上册）第一章第一节关于探究声是怎样传播的实验中，就开始渗透控制变量的思想。因为固体、液体和气体都是传声的介质，我们逐一研究它们分别可以传声时，就必须控制其它两个因素。在进行该实验时恰当地点拨，提出：“把两张课桌紧紧地挨在一起，一个同学轻敲桌面，另一个同学把耳朵贴在另一张桌子上，听到的敲击声为什么就能认为是桌子传来而不是空气传来的？”分析比较，使学生体验到控制变量的思想。在接着的探究影响音调、响度等因素的实验中，把控制变量的思想对学生给予简要的介绍，就会使学生逐步领悟到控制变量法的实质要领，为以后的探究实验作好方法上的准备。 在初中物理中，探究影响滑动摩擦力大小的因素；决定压力作用效果的因素；影响液体压强的大小的因素；影响动能大小的因素；影响重力势能大小的因素；影响蒸发快慢的因素；影响导体电阻大小的因素；电流跟电压电阻的关系；影响电功、电热大小的因素；影响电磁铁磁性强弱的因素；影响磁场对通电导体力的大小的因素等等实验，运用了控制变量法。
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。这种方法若运用恰当，不仅能顺利得出结论，而且容易被学生接受和理解。
例如，在探究平面镜成像规律的实验中，用玻璃板替代了平面镜，因两者在成像特征上有共同之处，容易使学生接受，而玻璃板又是透明的，能通过它观察到玻璃板后面的蜡烛，便于研究像的特点，揭示出规律。我们在学习中，在亲历实验过程的基础上，要进行方法的总结，在以后遇到有关的实验设计时，就会自觉地加以运用。比如在学习伏安法测电阻之后，要求设计一个实验，在上述实验中缺少电压表或电流表，其它器材不变，另有一个已知阻值的定值电阻供选用，要求测出未知电阻，应该怎么办？学生就可以用等效替代的思想进行设计了。
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。譬如，在研究电热与电阻关系的实验中，电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测和比较，而我们通过转换为让煤油吸热，观察煤油温度变化情况，从而推导出哪个电阻放热多。教学时不妨设计一问：为什么研究电热与电阻大小的关系时，还用到似乎与实验无关的煤油呢？引发学生的思考和讨论，在小结出该实验中煤油的作用的基础上，进而再问：该实验能否不用煤油而改用其它方式来观察电阻通电后的发热情况？这样促使学生思维得以发散，转换的思维方法得到训练，设计实验的能力也随着提高了。 在初中物理实验中，利用软细绳测量地图上铁路线上的长度、刻度尺和三角板配合测量硬币的直径、圆锥的高；在探究声音的响度与什么有关系的实验中，用乒乓球的振动放大和转换音叉的振动；利用电路中的灯泡是否发光等电流的效应来判断电路中是否有电流；利用磁场的吸铁性来研究磁场、电磁铁的磁性强弱等，都运用了转换法的思想。
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。
如：用水波类比声波；用水路来类比电路；在研究电压的作用时，借助于看得见而学生比较熟悉的“水压形成水流”的实验作类比，来揭示电压是形成电流的原因。又比如在研究通电螺线管的磁场的实验中，为准确记忆通电螺线管的北极与电流方向的关系，以紧握的右拳头类比为螺线管，四指为线圈并指向电流的方向，则大拇指所指的一端为北极。这样形象直观很容易被学生理解记忆牢固。当然，这里还可以用其他方式来类比，充分发挥学生的主观能动性，还可以找到更符合学生实际的类比方法。
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。在实验中，运用图象来处理实验数据，探究内在的物理规律，具有独特之处。如：在探究固体熔化时温度的变化规律和水的沸腾情况的实验中，就是运用图象法来处理数据的。它形象直观地表示了物质温度的变化情况，学生在亲历实验自主得出数据的基础上，通过描点、连线绘出图象就能准确地把握住晶体和非晶体的熔化特点、液体的沸腾特点了。 在其他的实验中，教师也可以有意识地引导学生采用图象来处理数据。例如在探究串联电路中电流规律实验中，把各点作为横轴、电流为纵轴，作出的图象为水平直线，很直观表示出串联电路中各点电流相等的规律。这样学生非常容易理解和记忆。在探究电阻上的电流跟电压的关系、同种物质的质量与体积的关系、重力大小跟质量的关系等实验中都运用到图象法。这样把数形结合、图形与文字结合起来处理数据、描述物理规律，能很好地促进学生处理数据能力和分析问题能力的提高。
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。
理想化模型就是指把复杂的问题简单化，把研究对象的一些次要因素舍去，抓住主要因素，对实际问题进行理想化处理去再现原形的本质的东西，构成理想化的物理模型。这是一种重要的物理研究方法。例如探究杠杆平衡条件的实验，杠杆就是一种理想化的模型。杠杆在使用时，由于受到力的作用，都会引起或多或少的形变，然而在研究中把此时的形变忽略不计，这里我们就把杠杆经过理想化的处理，认为它无形变，视为一个硬棒，从而使学生在研究时不被细枝末节的因素影响，顺利地得出杠杆平衡原理。
理想化实验是一种科学的抽象方法。它既要以实验事实作基础，但又不能直接由实验得到结论。比如，我们在探究空气能传声的实验中，逐渐将真空罩内的空气抽出，听到罩内的闹钟的声音逐渐变弱，于是我们推理得出将真空罩内的空气抽完（即真空），就听不到闹钟的声音了，从而得出空气能传声而真空不能传声的结论。这里采用的方法就是理想化，因为无论怎样抽气是不可能将真空罩内的空气抽完的。又如牛顿第一定律就是理想化实验得出的一条重要物理规律。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。
七、比值定义法
比值定义法，就是在定义一个物理量的时候采取比值的形式定义。用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，比如速度、密度、压强、功率、比热容、热值、电阻等等
比值法适用于物质属性或特征、物体运动特征的定义。由于它们在与外界接触作用时会显示出一些性质，这就给我们提供了利用外界因素来表示其特征的间接方式，往往借助实验寻求一个只与物质或物体的某种属性特征有关的两个或多个可以测量的物理量的比值，就能确定一个表征此种属性特征的新物理量。应用比值法定义物理量，往往需要一定的条件；一是客观上需要，二是间接反映特征属性的的两个物理量可测，三是两个物理量的比值必须是一个定值。 八、归纳推理，又称归纳法： 从一般性较小的前提出发，推出一般性较大的结论的推理方法叫归纳法。在科学研究中，归纳法发挥着重要的作用，许多物理概念、定律及规律的获得都是借助了归纳法的力量，由实验（演示实验或学生实验）归纳获得的。因而归纳法的教学是中学教学中的一个重要方面。