物理问题的一般分析方法

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物理学研究中十种常用的思维方法

物理学研究中十种常用的思维方法

物理学研究中十种常用的思维方法在物理学研究中,思维方法是解决问题和推动科学进步的关键。

下面将介绍物理学研究中常用的十种思维方法,并对每一种方法进行详细阐述。

一、归纳法归纳法是通过观察和实验得出普遍规律的一种思维方法。

物理学家在研究问题时,通常会收集大量实验数据并进行反复观察,从而得出一般性的结论。

通过归纳法,物理学家能够从具体的事实中发现普遍性的规律。

二、演绎法演绎法是通过逻辑推理和数学方法来预测和解释现象的一种思维方法。

物理学家通过已有的理论和定律,运用演绎法来进行逻辑推理,从而得出新的结论或预测新的实验结果。

三、模型法模型法是通过建立合适的物理模型来研究和解释现象的一种思维方法。

物理学家会根据研究目的和所要解释的现象的特点,建立适当的数学或物理模型,以此来研究和分析问题。

四、比较法比较法是通过比较不同物理现象或系统的共同之处和差异之处来推测其规律和原理的一种思维方法。

通过比较不同系统之间的相似性和差异性,物理学家可以揭示出更普遍的规律或者发现新的现象。

五、假设法假设法是在缺乏足够数据或实验支持的情况下,通过假设和推断来研究和解释现象的一种思维方法。

物理学家会根据已有的理论或者直觉,在缺少实证依据的情况下假设一些理论与观点,并通过推理和计算来验证这些假设的合理性。

六、随机性思维随机性思维是物理学研究中的一种重要思维方法。

物理学家在研究中会考虑随机因素的影响,通过概率和统计方法来描述和分析随机事件的规律性。

七、系统思维系统思维是将研究对象看作一个整体,从整体层面上进行思考和分析的一种思维方法。

物理学家在研究问题时,会考虑到系统中各个部分之间的相互联系和相互作用,以及系统整体的特性和性质。

八、逆向思维逆向思维是从结果出发,逆向推导和分析问题的一种思维方法。

物理学家会根据已有的结果或观察到的现象,逆向思考问题的原因和机制,从而找到解决问题的方法或者得出新的结论。

九、直观思维直观思维是通过直接观察和感知来获得理解和认识的一种思维方法。

【高中物理】常用的物理思维法

【高中物理】常用的物理思维法

【高中物理】常用的物理思维法1、逆向思维法逆向思维是解答物理问题的一种科学思维方法,对于某些问题,运用常规的思维方法会十分繁琐甚至解答不出,而采用逆向思维,即把运动过程的“末态”当成“初态”,反向研究问题,可使物理情景更简单,物理公式也得以简化,从而使问题易于解决,能收到事半功倍的效果。

2、对称法对称性就是事物在变化时存在的某种不变性。

自然界和自然科学中,普遍存在着优美和谐的对称现象。

利用对称性解题时有时可能一眼就看出答案,大大简化解题步骤。

从科学思维方法的角度来讲,对称性最突出的功能是启迪和培养学生的直觉思维能力。

用对称法解题的关键是敏锐地看出并抓住事物在某一方面的对称性,这些对称性往往就是通往答案的捷径。

3、图象法图象能直观地描述物理过程,能形象地表达物理规律,能鲜明地表示物理量之间的关系,一直是物理学中常用的工具,图象问题也是每年高考必考的一个知识点。

运用物理图象处理物理问题是识图能力和作图能力的综合体现。

它通常以定性作图为基础(有时也需要定量作出图线),当某些物理问题分析难度太大时,用图象法处理常有化繁为简、化难为易的功效。

4、假设法假设法是先假定某些条件,再进行推理,若结果与题设现象一致,则假设成立,反之,则假设不成立。

求解物理试题常用的假设有假设物理情景,假设物理过程,假设物理量等,利用假设法处理某些物理问题,往往能突破思维障碍,找出新的解题途径。

在分析弹力或摩擦力的有无及方向时,常利用该法。

5、整体、隔离法物理习题中,所涉及的往往不只是一个单独的物体、一个孤立的过程或一个单一的题给条件。

这时,可以把所涉及到的多个物体、多个过程、多个未知量作为一个整体来考虑,这种以整体为研究对象的解题方法称为整体法;而把整体的某一部分(如其中的一个物体或者是一个过程)单独从整体中抽取出来进行分析研究的方法,则称为隔离法。

6、图解法图解法是依据题意作出图形来确定正确答案的方法。

它既简单明了、又形象直观,用于定性分析某些物理问题时,可得到事半功倍的效果。

高中物理中常用的一些科学的思维方法

高中物理中常用的一些科学的思维方法

高中物理中常用的一些科学的思维方法一、观察法观察法是物理实验中最基本的科学思维方法之一。

通过仔细观察物体或现象,收集相关信息,揭示事物的规律性。

例如,在学习光的折射现象时,我们可以通过观察折射光线的方向变化来推断光在不同介质中传播的规律。

二、实验法实验法是物理研究中常用的科学思维方法之一。

通过设计和进行实验,收集数据并进行分析,验证或推翻假设,得出科学结论。

例如,在学习牛顿第二定律时,我们可以设计实验,测量不同质量物体的加速度,验证F=ma的关系。

三、假设法假设法是物理研究中常用的科学思维方法之一。

根据已有的知识和观察结果,提出一个合理的假设,然后通过实验证实或推翻这个假设。

例如,在学习电阻的研究时,我们可以假设电阻与导线的材料、长度和截面积有关系,然后通过实验来验证这个假设。

四、归纳法归纳法是物理研究中常用的科学思维方法之一。

通过观察和实验,总结出一般规律或者推理出普遍性的结论。

例如,在学习万有引力定律时,我们可以通过观察多个物体间的引力作用,归纳出引力与物体质量和距离的关系。

五、演绎法演绎法是物理研究中常用的科学思维方法之一。

根据已有的理论知识和规律,通过逻辑推理,推导出具体的结论。

例如,在学习光的干涉现象时,我们可以通过波动理论和光的干涉条件,演绎出干涉条纹的形成原理。

六、数学方法数学方法是物理研究中不可或缺的科学思维方法之一。

通过运用数学工具,进行定量分析和计算,解决物理问题。

例如,在学习力学中的运动学问题时,我们可以通过运用速度、加速度、位移等数学概念和公式,解决运动物体的相关问题。

七、模型建立模型建立是物理研究中常用的科学思维方法之一。

通过建立适当的物理模型,简化复杂的现象,便于理解和分析。

例如,在学习电路中的电阻、电容和电感的组合时,我们可以通过建立等效电路模型,简化电路分析的复杂性。

八、对比分析对比分析是物理研究中常用的科学思维方法之一。

通过对不同现象或不同理论的比较和分析,找出相同点和差异,深入理解物理问题的本质。

解决物理问题的方法

解决物理问题的方法

解决物理问题的方法
解决物理问题的方法可以分为以下步骤:
1. 理解问题:首先需要理解问题的背景、要求和涉及的物理概念。

2. 建立模型:根据问题描述,将实际问题抽象为物理模型,例如质点、弹簧振子、单摆等。

3. 确定物理量:找出涉及的物理量,例如时间、速度、力、加速度等,并确定已知量和未知量。

4. 选择合适的物理规律:根据物理模型和物理量,选择合适的物理规律和公式,例如牛顿第二定律、动能定理、动量守恒定律等。

5. 建立方程:将已知量和未知量代入物理规律中,建立数学方程。

6. 解方程:解方程求出未知量。

如果方程比较复杂,可能需要使用数学方法或软件进行求解。

7. 分析结果:对解进行误差分析,判断是否符合实际情况或实验数据,如果需要则进行修正。

8. 总结答案:给出最终答案,并解释结果的意义和适用范围。

在解决物理问题的过程中,需要注意以下几点:
1. 重视基础知识的掌握,包括基本概念、基本规律和基本方法。

2. 学会分析物理过程,将复杂问题分解为简单过程。

3. 培养数学计算能力,包括代数运算、函数图像和微积分等。

4. 善于利用物理实验和模拟实验来验证理论分析和解答的正确性。

5. 注意解题规范性,包括公式推导、单位换算和文字表述等。

物理研究常用的方法七种

物理研究常用的方法七种

物理研究常用的方法七种物理学是自然科学的重要分支,负责研究物质的本质、性质和相互关系。

为了更好地理解物理学,物理学家使用了许多不同的研究方法,来探究物质的各种属性。

以下是常用的7种物理研究方法:1.分析法:这一方法在物理学中广泛使用,它主要是对现有的数据进行收集和分析。

这种方法通常会关注某些特定的问题,例如某种物质的化学成分或其在不同温度下的行为。

分析法的结果可以帮助科学家更好地解释和理解现有的物理数据,并有助于提出新的研究假设。

2.实验法:实验法是物理学研究中最常用的方法之一、通过实验,科学家可以精确地控制和操作物质,以研究某一实验条件下的物理特性。

这种方法通常适用于物理性质的测量和验证物理理论。

3.理论法:理论法是通过对数学公式和模型进行计算和研究,以得出物理现象的描述和解释。

这种方法主要用于预测和预测物理现象,以及验证和改进已有的理论模型。

4.数值模拟法:这种方法利用计算机算法和数学技术来描述和模拟物理现象。

它通常用于模拟高精度的物理过程,例如相对论、量子场论和宇宙学等领域。

数值模拟法也可以用于优化物理系统的结构和操作。

5.实地观察法:这种方法使用天文学、地质学和天气学等领域的仪器来观察自然界中的物理过程。

这项研究有助于理解许多物理现象,例如天体运动、地球板块运动和气候变化等。

6.统计分析法:统计法常用于处理大规模数据。

这种方法允许科学家将分布和变异性等特性与特定条件相关联。

例如,统计方法可以用于研究特定条件下原子核物理学中的粒子行为。

7.调查法:这种方法是通过问卷调查、实地调查等方式来收集有关物理学现象和事件的信息。

这种方法通常用于研究公众对科学问题的态度,并有助于了解公众对科学和技术的兴趣和关注度。

以上七种方法是物理学研究中常用的方法,每种方法都有其独特的优势和限制条件。

选择正确的方法对于科学家探索物理学中的各种问题至关重要。

相似原理与量纲分析

相似原理与量纲分析

相似原理与量纲分析相似原理和量纲分析是物理学中常用的分析方法。

这两个方法都可以帮助我们简化和理解复杂的物理问题,并从中得到有用的结论。

相似原理是指在某些情况下,两个或多个物理系统在某些方面具有相似性。

通过找到这些相似性,我们可以将一个物理问题转化为另一个更简单的问题,并从中得到有关原问题的信息。

量纲分析是一种通过对物理量的量纲进行分析来研究物理问题的方法。

在量纲分析中,我们将物理量表示为其单位的乘积,例如长度(L)、质量(M)和时间(T)。

通过对物理方程中各项的量纲进行分析,我们可以得到物理问题的量纲关系。

现在让我们更详细地讨论这两种方法。

首先,我们来看看相似原理。

相似原理的核心思想是,如果两个物理系统具有相似的形状、相似的流动条件和相似的物理特性,那么它们在某些方面具有相似性。

这种相似性可以通过无量纲参数来描述。

无量纲参数是一个相对于单位的比率或比值,因此在不同的物理系统中具有相同的值。

通过选择适当的无量纲参数,我们可以把一个复杂的问题转化为一个简单的问题。

例如,假设我们想研究飞机的气动性能。

我们可以选择无量纲参数如升力系数(Cl)、阻力系数(Cd)和升阻比(Cl/Cd),来描述飞机的飞行特性。

通过比较不同飞机的这些无量纲参数,我们可以得出有关它们性能优劣的结论。

相似原理的应用非常广泛。

它常用于流体力学、热传导和振动等领域的问题研究。

通过利用相似原理,我们可以设计模型实验来研究某一问题,从而避免对真实系统进行复杂和昂贵的实验。

接下来,我们来谈谈量纲分析。

量纲分析是一种通过对物理量的量纲进行分析来研究物理问题的方法。

在物理方程中,各个物理量的量纲必须相等。

这就是说,物理方程中各项的量纲必须保持平衡。

通过量纲分析,我们可以得到物理问题的一些量纲关系。

这些量纲关系可以帮助我们推导出物理方程中的无量纲参数,并进一步简化问题。

例如,假设我们要研究物体自由落体的运动规律。

我们可以通过对物理量的量纲进行分析,得到物体自由落体的无量纲形式。

初二物理教学中的问题分析与解决

初二物理教学中的问题分析与解决

初二物理教学中的问题分析与解决在初二物理课程中,教师常常面临许多问题,这些问题可能来自学生的学习态度,课堂的教学方法,以及教材的设计等。

针对这些问题,本文将分析问题所在,并提出相应的解决措施,以期能够改善初二物理教学的质量。

问题一:学生学习态度不积极。

学生学习态度的积极性与教师的教学效果密切相关。

在初二物理课堂上,教师经常发现学生对于学习物理缺乏兴趣,容易产生拖延和消极的学习态度。

解决措施:激发学生学习兴趣。

为了激发学生的学习兴趣,教师可以采取以下措施:1. 利用生活实例:将物理与学生日常生活中的实例相结合,使学生能够直观地感受到物理的应用和意义,从而增加学习的兴趣。

2. 引导探究:鼓励学生积极参与实验和观察,在实践中发现问题、探索规律,培养学生的探究精神和求知欲。

3. 创设竞赛活动:组织物理知识竞赛或科技创新竞赛,鼓励学生积极参与,提升学生对于物理学习的主动性。

问题二:课堂教学方法单一。

传统的课堂教学模式往往以教师讲解为主导,学生被动接受知识,教学效果难以达到预期。

解决措施:多样化教学方法。

为了提高课堂教学效果,教师可以尝试不同的教学方法,如:1. 合作学习:以小组为单位,组织学生进行问题解决、讨论和实验等活动,培养学生的团队合作精神和实践能力。

2. 多媒体辅助:利用多媒体技术,展示图像、实验视频等,帮助学生更好地理解物理概念和原理。

3. 活动探究:设计一些互动游戏或实践活动,让学生在实践中感受物理知识的魅力,提高学习兴趣。

问题三:教材内容难易度不均衡。

初二物理教材内容涉及范围广泛,但难易度不一致,部分学生可能感到困惑和压力。

解决措施:个性化教学。

个性化教学是指根据学生的特点和能力差异,采用不同的教学方法和教材,以满足学生的学习需求。

在初二物理教学中,教师可以:1. 分层教学:根据学生的实际情况,将学生分为不同层次,采用不同难度的教材和教学方法进行教学,以满足每个学生的学习需求。

2. 补充教材:提供一些扩展教材或学习资料,供学习能力较强的学生进行拓展学习,从而激发他们的学习兴趣。

物理常用的几种方法

物理常用的几种方法

物理常用的几种方法物理学作为自然科学的一个分支,研究物质、能量和其相互作用的规律。

在物理学的研究中,常常需要使用不同的方法来研究、观测和解释各种现象和规律。

以下是物理学中常用的几种方法:1.实验方法:实验方法是物理学中最常用的方法之一、通过设计、执行实验并收集数据来验证理论假设或验证物理原理。

实验方法能够提供定量的数据,并且通过对实验结果的分析可以验证或证伪其中一种理论。

2.理论方法:理论方法是物理学中的另一种重要方法。

通过建立物理模型和运用数学方法来推导物理定律和方程。

理论方法通常以理性思维和逻辑推理为基础,通过分析和综合已有的观测数据和实验结果,得出新的结论或预测。

3.数值模拟方法:数值模拟方法是一种基于计算机技术的物理研究方法。

通过建立数学模型和运用数值计算方法来模拟和计算物理系统或现象。

数值模拟方法适用于那些无法通过实验或理论方法解决的大尺度、复杂物理问题,例如天体物理、粒子物理等。

4.统计方法:统计方法在物理学中扮演重要的角色。

通过收集和分析大量随机或测量误差存在的数据来研究系统的平均行为和概率规律。

统计方法能够提供对实验结果的可靠解释,同时也能够用于模型的分析和预测。

5.理论推导法:在物理学研究中,通过使用已知的物理定律和方程来推导新的理论或解决物理问题。

这种方法通常运用数学工具和逻辑推理来分析和解释物理现象。

6.影像技术:随着科学技术的进步,物理学研究中常常使用各种影像技术来观测和研究物理现象。

例如,电子显微镜、核磁共振成像(MRI)、X射线衍射等技术能够提供微观和宏观级别的影像,以帮助理解分子结构、晶体结构和物质的内部构成。

7.数学建模:数学建模是物理学中常用的一种方法,通过将物理现象转化为数学方程和模型来进行研究。

数学建模能够定量地描述和预测物理现象,并且为物理理论提供解释和验证。

8.理论分析和证明:在物理学研究中,通过运用数学分析和逻辑推理来证明物理定律和理论。

这种方法适用于那些可以简化为与已有的数学模型或方程相对应的物理问题。

物理教学中常见问题解析及应对策略

物理教学中常见问题解析及应对策略

物理教学中常见问题解析及应对策略物理学作为一门基础学科,在学生中常常被认为是一门较为困难的学科,许多学生在学习物理时会遇到各种问题。

本文将分析物理教学中常见的问题,并提供相应的应对策略,以帮助学生更好地理解和掌握物理知识。

问题一:概念理解不清晰在物理学习过程中,学生常常会遇到一些概念的理解不清晰的问题,这会导致他们难以理解和应用相关的知识。

为了解决这个问题,学生可以采取以下策略:1. 动手实验:通过动手实验,学生可以亲身体验物理现象,加深对概念的理解。

例如,在学习力学时,可以通过实验验证牛顿第一定律等原理,从而更好地理解物体的运动状态。

2. 图像辅助:物理学中常常使用图像来描述和解释物理现象,学生可以通过观察和分析相关的图像,帮助理解概念。

例如,在学习光学时,可以通过观察光线的传播路径、反射和折射等过程的图像,更好地理解光的特性。

3. 反复总结:学生可以通过不断总结概念的定义和相关的特点,加深对概念的理解。

可以将学过的知识点进行总结,形成自己的学习笔记,通过反复阅读和思考,加深记忆和理解。

问题二:解题方法不清晰在物理学习中,许多学生经常会遇到解题方法不清晰的问题,导致难以正确解答物理题目。

为了解决这个问题,学生可以采取以下策略:1. 强化基础知识:解题方法的不清晰常常是因为对基础知识掌握不牢固所导致的。

学生可以通过复习基础知识,加深对公式和定律的理解,打好基础,才能更好地解答题目。

2. 注重思维训练:物理学习中需要运用一定的逻辑思维和分析能力,学生可以通过做更多的习题,培养思维的灵活性和解题的能力。

可以每天进行一定数量的习题训练,逐渐提升解题的效率和准确性。

3. 深入掌握解题方法:学生在解题时应该注重掌握解题的方法和步骤。

可以通过参考教材或者老师的解题思路,了解不同类型的题目常用的解题方法,掌握其中的套路和技巧。

问题三:考试压力大物理考试通常被学生认为是一门较难的科目,因此学生在考前常常会感到很大的压力。

物理做题的思路与方法

物理做题的思路与方法

物理做题的思路与方法一、观察的几种方法1、顺序观察法:按一定的顺序进行观察。

2、特征观察法:根据现象的特征进行观察。

3、对比观察法:对前后几次实验现象或实验数据的观察进行比较。

4、全面观察法:对现象进行全面的观察,了解观察对象的全貌。

二、过程的分析方法1、化解过程层次:一般说来,复杂的物理过程都是由若干个简单的“子过程”构成的。

因此,分析物理过程的最基本方法,就是把复杂的问题层次化,把它化解为多个相互关联的“子过程”来研究。

2、探明中间状态:有时阶段的划分并非易事,还必需探明决定物理现象从量变到质变的中间状态(或过程)正确分析物理过程的关键环节。

3、理顺制约关系:有些综合题所述物理现象的发生、发展和变化过程,是诸多因素互相依存,互相制约的“综合效应”。

要正确分析,就要全方位、多角度的进行观察和分析,从内在联系上把握规律、理顺关系,寻求解决方法。

4、区分变化条件:物理现象都是在一定条件下发生发展的。

条件变化了,物理过程也会随之而发生变化。

在分析问题时,要特别注意区分由于条件变化而引起的物理过程的变化,避免把形同质异的问题混为一谈。

三、因果分析法1、分清因果地位:物理学中有许多物理量是通过比值来定义的。

如R=U/R、E=F/q等。

在这种定义方法中,物理量之间并非都互为比例关系的。

但学生在运用物理公式处理物理习题和问题时,常常不理解公式中物理量本身意义,分不清哪些量之间有因果联系,哪些量之间没有因果联系。

2、注意因果对应:任何结果由一定的原因引起,一定的原因产生一定的结果。

因果常是一一对应的,不能混淆。

3、循因导果,执果索因:在物理习题的训练中,从不同的方向用不同的思维方式去进行因果分析,有利于发展多向人性思维。

学好高中物理的三个重点环节1.作业在这里,我们要纠正一个错误的概念:完成作业是完成老师布置的任务。

我们在课后安排作业的目的有两个:一是巩固课堂所学的内容;二是运用课上所学来解决一些具体的实际问题。

八种物理思维方法

八种物理思维方法

八种物理思维方法
物理思维方法是在物理学领域解决问题时使用的一系列思考和分析技巧。

以下是八种常见的物理思维方法:
1.约化法:将复杂的问题分解为更简单的子问题。

通过分析和解决这
些子问题,可以逐步得到整个问题的解答。

这种思维方法常用于解决复杂
的物理模型和现象。

3.归纳法:从实验或观察中总结出普遍规律或定律。

通过观察和实验
的结果,可以归纳出一般性的规律,然后将这些规律应用于解决更加复杂
的问题。

4.演绎法:基于已有的原理或规律,推导出新的结论。

这种思维方法
常用于从基本原理出发解决复杂的问题,建立物理理论和模型。

5.数学模型法:将物理问题转化为数学问题,并利用数学方法进行求解。

数学模型法是物理学中最常用的思维方法之一,通过建立数学模型,
可以在物理领域对问题进行定量分析和预测。

6.直觉法:凭直觉或经验判断问题的本质或解决方向。

直觉法常用于
解决问题的初步思考和预测,帮助我们在复杂的物理问题中找到解决方案。

7.图像法:运用图像和几何形状来理解物理问题。

通过绘制图像和分
析几何形状,可以更直观地理解物理现象和问题的本质,从而找到解决问
题的思路。

8.反证法:采用反面假设来证明问题的正确性或错误性。

通过假设问
题的反面情况,可以推导出矛盾的结论,从而证明原始问题的正确性或错
误性。

这些物理思维方法在解决物理问题时都起到了重要的作用,并且相互之间常常有重叠和交叉。

在实际应用中,我们可以根据具体问题的特点和要求,灵活运用这些思维方法,以达到高效解决问题的目的。

物理问题的一般分析方法

物理问题的一般分析方法

考点6 物理问题的一般分析方法命题趋势与原来的考试不同,“综合能力测试”多以现实生活中有关的理论问题和实际问题立意命题,要求更加真实和全面地模拟现实。

试题要求学生的能力主要不是对事物的结局或某一侧面进行描述,而是注重对事物整体的结构、功能和作用的认识,以及对事物发展过程的分析理解。

解答这类问题,构建物理模型是关键,而且是难点。

由于情境的新颖,原来储存在头脑中的模型无法直接应用,完全要凭借自己的思维品质来构建模型,对考生的能力是一个极大的考验。

实际上这也是命题者的用心所在,因为考生构建模型的情况,能真实地反映他的理解能力、分析综合能力、获取知识的能力等多种能力。

四年的综合考试中,以实际问题立意的题确实成了热点。

2000年的理综卷中有关霍尔效应的问题,要求考生把它构建成一个带电粒子在平行板电容器的电场中平衡的模型,这里情景是新的,模型是旧的。

2001年的理综卷中有关于电磁流量计的问题,要构建出两个模型,一个与上述的相同,另一个是直流电路的模型。

同年还有太阳能量辐射一道压轴题,其中的一道小题,要构建出太阳向各个方向辐射能量的能量流的模型,这是新情景,新模型。

预计在以后的综合能力测试中,必定会有这方面的题,而且构建模型的要求会是各种各样的。

知识概要互相关联的物理状态和物理过程构成了物理问题,解决物理问题的一般方法可归纳为以下几个环节:在这几个环节中,根据问题的情景构建出物理模型是最关键的、也是较困难的环节。

由问题情景转化出来的所谓“物理模型”,实际上就是由理想的对象参与的理想的过程。

如质点的自由落体运动、质点的匀速圆周运动、单摆的简谐运动、点电荷在匀强电场中的运动、串并联电路等等。

这种物理模型一般由更原始的物理模型构成。

原始的物理模型可分为如下两类:所谓“建模”就是将带有实际色彩的物理对象或物理过程通过抽象、理想化、简化和类比等方法转化成理想的物理模型。

正确构建物理模型应注意以下几点:(1)养成根据物理概念和物理规律分析问题的思维习惯。

物理研究方法

物理研究方法

物理研究方法
物理是一门研究自然界基本规律的科学,它涉及到宇宙中所有物质和能量的运动和相互作用。

而要深入研究物理,就需要掌握一定的研究方法。

本文将介绍一些常见的物理研究方法,希望能够对物理学习者有所帮助。

首先,实验是物理研究中最常用的方法之一。

通过设计和进行实验,可以观察和测量物理现象,验证理论,发现新规律。

实验是物理学习的基础,通过实验可以加深对物理现象的理解,提高实验操作能力和数据处理能力。

其次,理论分析是物理研究的另一种重要方法。

通过建立数学模型,推导出物理规律和公式,进行定量分析和预测。

理论分析可以帮助我们深入理解物理现象背后的规律,指导实验设计和数据解释,促进物理理论的发展。

此外,数值模拟也是物理研究中常用的方法之一。

借助计算机和数值方法,可以模拟物理系统的运动和相互作用,得到定量的结果。

数值模拟可以帮助我们研究那些难以进行实验观测的物理现象,拓展研究领域,提高研究效率。

最后,观察和思考是物理研究不可或缺的方法。

通过观察自然界中的现象,发现问题,提出疑问,进行思考和探索,可以激发对物理的兴趣和求知欲,培养科学精神和创新能力。

综上所述,物理研究方法包括实验、理论分析、数值模拟、观察和思考等多种方式。

这些方法相辅相成,相互促进,共同推动着物理学的发展。

希望物理学习者能够灵活运用这些方法,不断探索物理世界的奥秘,为人类的科学进步做出贡献。

高中物理常用的思想方法

高中物理常用的思想方法

高中物理常用的思想方法一、逆向思维法逆向思维是解答物理问题的一种科学思维方法,对于某些问题,运用常规的思维方法会十分繁琐甚至解答不出,而采用逆向思维,即把运动过程的“末态”当成“初态”,反向研究问题,可使物理情景更简单,物理公式也得以简化,从而使问题易于解决,能收到事半功倍的效果.二、对称法对称性就是事物在变化时存在的某种不变性.自然界和自然科学中,普遍存在着优美和谐的对称现象.利用对称性解题时有时可能一眼就看出答案,大大简化解题步骤.从科学思维方法的角度来讲,对称性最突出的功能是启迪和培养学生的直觉思维能力.用对称法解题的关键是敏锐地看出并抓住事物在某一方面的对称性,这些对称性往往就是通往答案的捷径.三、图象法图象能直观地描述物理过程,能形象地表达物理规律,能鲜明地表示物理量之间的关系,一直是物理学中常用的工具,图象问题也是每年高考必考的一个知识点.运用物理图象处理物理问题是识图能力和作图能力的综合体现.它通常以定性作图为基础(有时也需要定量作出图线),当某些物理问题分析难度太大时,用图象法处理常有化繁为简、化难为易的功效.四、假设法假设法是先假定某些条件,再进行推理,若结果与题设现象一致,则假设成立,反之,则假设不成立.求解物理试题常用的假设有假设物理情景,假设物理过程,假设物理量等,利用假设法处理某些物理问题,往往能突破思维障碍,找出新的解题途径.在分析弹力或摩擦力的有无及方向时,常利用该法.五、整体、隔离法物理习题中,所涉及的往往不只是一个单独的物体、一个孤立的过程或一个单一的题给条件.这时,可以把所涉及到的多个物体、多个过程、多个未知量作为一个整体来考虑,这种以整体为研究对象的解题方法称为整体法;而把整体的某一部分(如其中的一个物体或者是一个过程)单独从整体中抽取出来进行分析研究的方法,则称为隔离法.六、图解法图解法是依据题意作出图形来确定正确答案的方法.它既简单明了、又形象直观,用于定性分析某些物理问题时,可得到事半功倍的效果.特别是在解决物体受三个力(其中一个力大小、方向不变,另一个力方向不变)的平衡问题时,常应用此法.七、转换法有些物理问题,由于运动过程复杂或难以进行受力分析,造成解答困难.此种情况应根据运动的相对性或牛顿第三定律转换参考系或研究对象,即所谓的转换法.应用此法,可使问题化难为易、化繁为简,使解答过程一目了然.八、程序法所谓程序法,是按时间的先后顺序对题目给出的物理过程进行分析,正确划分出不同的过程,对每一过程,具体分析出其速度、位移、时间的关系,然后利用各过程的具体特点列方程解题.利用程序法解题,关键是正确选择研究对象和物理过程,还要注意两点:一是注意速度关系,即第1个过程的末速度是第二个过程的初速度;二是位移关系,即各段位移之和等于总位移.九、极端法有些物理问题,由于物理现象涉及的因素较多,过程变化复杂,同学们往往难以洞察其变化规律并做出迅速判断.但如果把问题推到极端状态下或特殊状态下进行分析,问题会立刻变得明朗直观,这种解题方法我们称之为极限思维法,也称为极端法.运用极限思维思想解决物理问题,关键是考虑将问题推向什么极端,即应选择好变量,所选择的变量要在变化过程中存在极值或临界值,然后从极端状态出发分析问题的变化规律,从而解决问题.有些问题直接计算时可能非常繁琐,若取一个符合物理规律的特殊值代入,会快速准确而灵活地做出判断,这种方法尤其适用于选择题.如果选择题各选项具有可参考性或相互排斥性,运用极端法更容易选出正确答案,这更加突出了极端法的优势.加强这方面的训练,有利于同学们发散性思维和创造性思维的培养.十、极值法常见的极值问题有两类:一类是直接指明某物理量有极值而要求其极值;另一类则是通过求出某物理量的极值,进而以此作为依据解出与之相关的问题.物理极值问题的两种典型解法.(1) 解法一是根据问题所给的物理现象涉及的物理概念和规律进行分析,明确题中的物理量是在什么条件下取极值,或在出现极值时有何物理特征,然后根据这些条件或特征去寻找极值,这种方法更为突出了问题的物理本质,这种解法称之为解极值问题的物理方法.(2)解法二是由物理问题所遵循的物理规律建立方程,然后根据这些方程进行数学推演,在推演中利用数学中已有的有关极值求法的结论而得到所求的极值,这种方法较侧重于数学的推演,这种方法称之为解极值问题的物理—数学方法.此类极值问题可用多种方法求解:①算术—几何平均数法,即a.如果两变数之和为一定值,则当这两个数相等时,它们的乘积取极大值.b.如果两变数的积为一定值,则当这两个数相等时,它们的和取极小值.②利用二次函数判别式求极值一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式,具有以下性质:Δ=b2- 4ac>0——方程有两实数解;Δ=b2-4ac=0——方程有一实数解;Δ=b2-4ac<0——方程无实数解.利用上述性质,就可以求出能化为ax2+bx+c=0形式的函数的极值.十一、估算法物理估算,一般是指依据一定的物理概念和规律,运用物理方法和近似计算方法,对物理量的数量级或物理量的取值范围,进行大致的推算.物理估算是一种重要的方法.有的物理问题,在符合精确度的前提下可以用近似的方法简捷处理;有的物理问题,由于本身条件的特殊性,不需要也不可能进行精确的计算.在这些情况下,估算就成为一种科学而又有实用价值的特殊方法.十二、守恒思想能量守恒、机械能守恒、质量守恒、电荷守恒等守恒定律都集中地反映了自然界所存在的一种本质性的规律——“恒”.学习物理知识是为了探索自然界的物理规律,那么什么是自然界的物理规律?在千变万化的物理现象中,那个保持不变的“东西”才是决定事物变化发展的本质因素.从另一个角度看,正是由于物质世界存在着大量的守恒现象和守恒规律,才为我们处理物理问题提供了守恒的思想和方法.能量守恒、机械能守恒等守恒定律就是我们处理高中物理问题的主要工具,分析物理现象中能量、机械能的转移和转换是解决物理问题的主要思路.在变化复杂的物理过程中,把握住不变的因素,才是解决问题的关键所在.当然,我罗列的也许不是很全面,但是这些思想方法的确是我们解决物理问题非常重要,希望同学们能够结合具体题目来分析理解,这对自己整个高中的物理学习甚至是数学、化学等学科的学习也有很大的推动作用!。

初中物理学习中的常见问题与解决方法

初中物理学习中的常见问题与解决方法

初中物理学习中的常见问题与解决方法物理学是一门研究物质和能量运动与相互作用的自然科学,初中阶段是学习物理的起点。

然而,在学习物理的过程中,学生常常会遇到一些困惑和难题。

本文将介绍初中物理学习中的常见问题,并提供相应的解决方法。

问题一:公式记不住、应用不灵活物理学学习离不开公式的应用,但很多学生常常遇到公式记不住或者应用不灵活的问题。

解决这个问题的关键在于掌握公式的来源和意义。

不仅要了解公式的含义,还要知道公式是如何推导出来的。

一旦掌握了公式的来源和推导过程,学生就能更好地理解公式的用途和限制条件,从而更灵活地运用公式解决问题。

此外,学生还可以通过反复练习进行记忆和应用公式。

在课后复习时,可以选择做一些与公式应用相关的练习题,不断训练自己的公式应用能力。

同时,可以尝试将公式与具体的实例联系起来,通过解决实际问题来巩固公式的应用技巧。

问题二:概念理解模糊物理学中常常涉及一些抽象的概念,比如力、能量等。

学生在初中阶段对这些概念的理解往往是模糊的。

解决这个问题的关键在于深入理解概念的本质和特点。

学生可以通过查阅教材、参考物理学相关书籍或者借助互联网资源来学习理论知识,弄清楚每个概念的定义和基本特征。

在理解概念的过程中,运用具体的实例和图像来辅助理解。

另外,学生还可以通过实验来增加对概念的实际感知。

选择一些与概念相关的实验进行观察和分析,通过实际操作和观测,帮助巩固对概念的理解。

问题三:题目求解思路不清晰物理学习中的问题求解往往需要一定的思考和分析能力。

对于初学者来说,问题求解往往让人感到困惑。

解决问题求解过程中思路不清晰的问题,可以通过以下几个步骤来进行:1. 理清题目要求:仔细阅读题目,弄清楚题目要求和条件限制;2. 提取关键信息:将题目中的关键信息提取出来,理清楚问题的核心所在;3. 分析解题思路:根据题目要求和已有知识,思考合适的解题思路和方法;4. 展开解题过程:根据分析的思路,展开解题的步骤和计算过程;5. 检查结果:在解题过程中,要经常检查中间结果和最终答案是否符合物理学规律和常识。

常见的物理分析方法

常见的物理分析方法

常见的物理分析方法1、“转换法”,即将看不见,摸不着,不便于研究的问题或因素,转换成看得见,摸得着,便于研究的问题的因素。

例如:我们用小槌敲击音叉,音叉振动发声。

你怎样知道音叉发生时在振动?你能直接观察到吗?这就是需要学会“转换法”将音叉靠近水面,水面会见起水花或将音叉靠在用细线悬挂的轻质小球上,小球会不断被弹开,这就可以说明了音叉发生时在振动。

2、“控制变量法”,即在研究多个因素关系时,将一些因素固定不变,从而使问题简化。

比如研究“影响声音音调与频率的关系”是采用改变钢尺长度的方法来改变音调,但拨动钢尺听声时要注意每一次使钢尺振动的幅度大致相同,这实际上是控制了钢尺的响度不变。

3、“模型法”建立光的反射光路图,知道入射光线、反射光线、入射角、反射角、法线的含义,总结得出光的反射规律。

了解光的发射现象中光路时可逆的,能够运用。

4、“比较法”,即将两个或多个相似或相近的知识放在一起相比较来进行分析,以达到加深印象,掌握牢固的效果。

例如学习光的反射时,将漫反射和镜面反射相比较会将两者的区别与联系掌握牢固。

5、“等效替代法”通常被研究的物理量不容易研究,我们此时研究和它效果相同的其它量来替代被研究的物理量。

例如合力的概念,就是如果几个力的作用效果和一个力的效果相同我们就说着这一个力叫做这几个力的合力。

6、“演绎法”例如其他条件相同时电阻大小与长度成正比,因为银是金属,所以其他条件相同时银的电阻大小与它的长度成正比。

7、“归纳法”例如,鼓在发声是因为鼓面在振动,人的发声是因为声带在振动……所以一切发声体都在振动。

8、“实验推理法”例如,在探究真空不能传声时,通过抽气时玻璃钟罩内的振铃随抽气越来越多声音越来越小,但实验过程中达不到真正真空,但实验的基础上加上推理可以得出若抽成真空便不能传声。

同样的牛顿第一定律册的得出也是这种方法。

9、“极限法”在分析问题时,可以找出符合条件的一种极限情况进行分析,得出结论。

四种常用的物理解题方法

四种常用的物理解题方法

四种常用的物理解题方法
在解决物理问题时,以下四种方法是非常常用的:
1. 隔离法:将所研究的物体从系统中隔离出来,然后对隔离后的物体进行分析、讨论。

这种方法常用于分析内力或外力对物体运动状态的影响。

2. 整体法:将多个物体作为一个整体来考虑,然后对整体进行分析、讨论。

这种方法常用于分析整体的运动状态或受力情况。

3. 图像法:通过画图的方式,将物理问题转化为图像问题,从而更直观地理解问题。

这种方法常用于分析运动轨迹、速度、加速度等物理量。

4. 控制变量法:通过控制某些物理量不变,然后改变其他物理量,来观察物理量的变化对结果的影响。

这种方法常用于探究物理规律或验证物理理论。

以上方法可以帮助你更好地理解和解决物理问题。

物理实验中常见问题及解决方法

物理实验中常见问题及解决方法

物理实验中常见问题及解决方法物理实验是学习物理知识、培养实验能力、提高科学思维的重要环节。

然而,在进行物理实验过程中,我们常常会遇到各种问题,如仪器故障、数据误差等,这些问题会影响实验结果的准确性和实验效果的理想化。

为了帮助读者更好地应对物理实验中的常见问题,本文将分享一些解决问题的方法和技巧。

一、仪器故障及修复方法1. 电源故障:在实验中,电源供应是非常重要的。

当电源故障时,首先要检查电源是否插好、开关是否打开,如果都没有问题,可以尝试更换电源线或者用其他电源替代。

如果问题仍然存在,应及时请教实验室工作人员。

2. 仪器读数误差:在实验中,仪器读数的准确性是关键。

如果读数存在误差,可以首先检查故障可能的原因,如是否放置平稳、是否进行零位校准等。

如果问题依然存在,可以进行仪器校准或者请教实验室工作人员。

3. 仪器接线错误:在实验接线时,一定要仔细检查连接是否正确。

如果发现接线错误,应立即停止实验,并按照正确的接线方式进行重新连接。

如果不确定正确的接线方式,可以查阅实验指导书或者请教实验室工作人员。

二、数据误差及处理方法1. 随机误差:在实验中,随机误差是不可避免的。

为了减小随机误差的影响,可以采取重复测量的方法,取平均值来提高数据的准确性。

同时,应注意使用合适的仪器和测量方法,避免人为因素带来的误差。

2. 粗糙误差:粗糙误差主要是由测量仪器的精度限制或者操作不准确所引起的。

为了减小粗糙误差,可以使用更加精确的仪器进行测量,或者改进实验操作的技巧。

另外,可以通过校准仪器或者使用修正公式来对数据进行修正。

3. 系统误差:系统误差是由于实验条件不完全统一或者仪器本身存在固有误差所引起的。

为了减小系统误差的影响,可以通过改善实验环境、提高仪器精度、进行补偿修正等方法来进行处理。

三、实验安全及预防措施1. 实验室安全:在进行物理实验时,安全是首要考虑的因素。

在实验室中应严格遵守实验室安全规定,佩戴个人防护装备,注意实验室用电安全,避免高压、高温等危险操作。

物理中极限法和微元法

物理中极限法和微元法

物理中极限法和微元法
物理中极限思想为数学理想方法,物理中的微元指的是和宏观比无限小,且每个微元中包含很多分子,微元法可以视为宏观分割。

极限法是指用极限概念分析问题和解决问题的一种数学方法,通常是指边界情况、极端情况,如趋于无穷之类的。

极限法的一般步骤可概括为:对于被考察的未知量,先设法构思一个与它有关的变量,确认这变量通过无限过程的结果到达极限,从而对问题进行分析。

微元法是分析、解决物理问题中的常用方法,也是从部分到整体的思维方法。

用该方法可以使一些复杂的物理过程用我们熟悉的物理规律迅速地加以解决,使所求的问题简单化。

微元法在解决物理学问题时很常用,思想就是"化整为零",先分析"微元",再通过"微元"分析整体。

物理解题步骤

物理解题步骤

物理题解常用的两种方法:分析法的特点是从待求量出发,追寻待求量公式中每一个量的表达式,(当然结合题目所给的已知量追寻),直至求出未知量。

这样一种思维方式“目标明确”,是一种很好的方法应当熟练掌握。

综合法,就是“集零为整”的思维方法,它是将各个局部(简单的部分)的关系明确以后,将各局部综合在一起,以得整体的解决。

综合法的特点是从已知量入手,将各已知量联系到的量(据题目所给条件寻找)综合在一起。

实际上“分析法”和“综合法”是密不可分的,分析的目的是综合,综合应以分析为基础,二者相辅相成。

正确解答物理题应遵循一定的步骤第一步:看懂题。

所谓看懂题是指该题中所叙述的现象是否明白?不可能都不明白,不懂之处是哪?哪个关键之处不懂?这就要集中思考“难点”,注意挖掘“隐含条件。

”要养成这样一个习惯:不懂题,就不要动手解题。

若习题涉及的现象复杂,对象很多,须用的规律较多,关系复杂且隐蔽,这时就应当将习题“化整为零”,将习题化成几个过程,就每一过程进行分析。

第二步:在看懂题的基础上,就每一过程写出该过程应遵循的规律,而后对各个过程组成的方程组求解。

第三步:对习题的答案进行讨论.讨论不仅可以检验答案是否合理,还能使读者获得进一步的认识,扩大知识面。

一、静力学问题解题的思路和方法1.确定研究对象:并将“对象”隔离出来-。

必要时应转换研究对象。

这种转换,一种情况是换为另一物体,一种情况是包括原“对象”只是扩大范围,将另一物体包括进来。

2.分析“对象”受到的外力,而且分析“原始力”,不要边分析,边处理力。

以受力图表示。

3.根据情况处理力,或用平行四边形法则,或用三角形法则,或用正交分解法则,提高力合成、分解的目的性,减少盲目性。

4.对于平衡问题,应用平衡条件∑F=0,∑M=0,列方程求解,而后讨论。

5.对于平衡态变化时,各力变化问题,可采用解析法或图解法进行研究。

静力学习题可以分为三类:①力的合成和分解规律的运用。

②共点力的平衡及变化。

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物理问题的一般分析方法命题趋势与原来的考试不同,“综合能力测试”多以现实生活中有关的理论问题和实际问题立意命题,要求更加真实和全面地模拟现实。

试题要求学生的能力主要不是对事物的结局或某一侧面进行描述,而是注重对事物整体的结构、功能和作用的认识,以及对事物发展过程的分析理解。

解答这类问题,构建物理模型是关键,而且是难点。

由于情境的新颖,原来储存在头脑中的模型无法直接应用,完全要凭借自己的思维品质来构建模型,对考生的能力是一个极大的考验。

实际上这也是命题者的用心所在,因为考生构建模型的情况,能真实地反映他的理解能力、分析综合能力、获取知识的能力等多种能力。

知识概要互相关联的物理状态和物理过程构成了物理问题,解决物理问题的一般方法可归纳为以下几个环节:在这几个环节中,根据问题的情景构建出物理模型是最关键的、也是较困难的环节。

由问题情景转化出来的所谓“物理模型”,实际上就是由理想的对象参与的理想的过程。

如质点的自由落体运动、质点的匀速圆周运动、单摆的简谐运动、点电荷在匀强电场中的运动、串并联电路等等。

这种物理模型一般由更原始的物理模型构成。

原始的物理模型可分为如下两类:对象模型(质点、轻杆、轻绳、弹簧振子、单摆、理想气体、点电荷、理想电表、物理模型理想变压器、匀强电场、匀强磁场、点光源、光线、原子模型等)过程模型(匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动、平抛运动、简谐运所谓“建模”就是将带有实际色彩的物理对象或物理过程通过抽象、理想化、简化和类比等方法转化成理想的物理模型。

正确构建物理模型应注意以下几点:(1)养成根据物理概念和物理规律分析问题的思维习惯。

结合题目描述的现象、给出的条件,确定问题的性质;同时抓住现象的特征寻找因果关系。

这样能为物理模型的构建打下基础。

(2)理想化方法是构建物理模型的重要方法,理想化方法的本质是抓住主要矛盾,近似的处理实际问题。

因此在分析问题时要养成比较、取舍的习惯。

电、磁场中的功和能电场中的功和能电势能由电荷间的相对位置决定,数值具有相对性,常取无电场力的功与路径无关,仅与电荷移动的始末位置有关:W=qU电场力的功和电势能的变化电场力做正功电势能→其他能电场力做负功其他能→电势能转化转化磁场中的功和能洛伦兹力不做功安培力的功做正功:电能→机械能,如电动机做负功:机械能→电能,如发电机转化转化电场、磁场和能量转化命题趋势电场、磁场和能量的转化是中学物理重点内容之一,分析近十年来高考物理试卷可知,这部分知识在高考试题中的比例约占13%,几乎年年都考,从考试题型上看,既有选择题和填空题,也有实验题和计算题;从试题的难度上看,多属于中等难度和较难的题,特别是只要有计算题出现就一定是难度较大的综合题;由于高考的命题指导思想已把对能力的考查放在首位,因而在试题的选材、条件设置等方面都会有新的变化,将本学科知识与社会生活、生产实际和科学技术相联系的试题将会越来越多,而这块内容不仅可以考查多学科知识的综合运用,更是对学生实际应用知识能力的考查,因此在复习中应引起足够重视。

能量及其相互转化是贯穿整个高中物理的一条主线,在电场、磁场中,也是分析解决问题的重要物理原理。

在电场、磁场的问题中,既会涉及其他领域中的功和能,又会涉及电场、磁场本身的功和能,相关知识如下表:如果带电粒子仅受电场力和磁场力作用,则运动过程中,带电粒子的动能和电势能之间相互转化,总量守恒;如果带电粒子受电场力、磁场力之外,还受重力、弹簧弹力等,但没有摩擦力做功,带电粒子的电势能和机械能的总量守恒;更为一般的情况,除了电场力做功外,还有重力、摩擦力等做功,如选用动能定理,则要分清有哪些力做功?做的是正功还是负功?是恒力功还是变力功?还要确定初态动能和末态动能;如选用能量守恒定律,则要分清有哪种形式的能在增加,那种形式的能在减少?发生了怎样的能量转化?能量守恒的表达式可以是:①初态和末态的总能量相等,即E初=E末;②某些形势的能量的减少量等于其他形式的能量的增加量,即ΔE减=ΔE增;③各种形式的能量的增量(ΔE=E末-E初)的代数和为零,即ΔE1+ΔE2+…ΔE n=0。

电磁感应现象中,其他能向电能转化是通过安培力的功来量度的,感应电流在磁场中受到的安培力作了多少功就有多少电能产生,而这些电能又通过电流做功转变成其他能,如电阻上产生的内能、电动机产生的机械能等。

从能量的角度看,楞次定律就是能量转化和守恒定律在电磁感应现象中的具体表现。

电磁感应过程往往涉及多种能量形势的转化,因此从功和能的观点入手,分析清楚能量转化的关系,往往是解决电磁感应问题的重要途径;在运用功能关系解决问题时,应注意能量转化的来龙去脉,顺着受力分析、做功分析、能量分析的思路严格进行,并注意功和能的对应关系。

如图所示,电动机牵引一根原来静止的、长L 为1m 、质量m 为0.1kg 的导体棒MN 上升,导体棒的电阻R 为1Ω,架在竖直放置的框架上,它们处于磁感应强度B 为1T 的匀强磁场中,磁场方向与框架平面垂直。

当导体棒上升h =3.8m 时,获得稳定的速度,导体棒上产生的热量为2J ,电动机牵引棒时,电压表、电流表的读数分别为7V 、1A ,电动机内阻r 为1Ω,不计框架电阻及一切摩擦,求:(1)棒能达到的稳定速度;(2)棒从静止至达到稳定速度所需要的时间。

解题方法与技巧:(1)电动机的输出功率为:62=-=r I IU P 出W电动机的输出功率就是电动机牵引棒的拉力的功率,所以有Fv P =出其中F 为电动机对棒的拉力,当棒达稳定速度时L I B mg F '+= 感应电流RBLv R E I ==' 由①②③式解得,棒达到的稳定速度为2=v m/s(2)从棒由静止开始运动至达到稳定速度的过程中,电动机提供的能量转化为棒的机械能和内能,由能量守恒定律得:Q mv mgh t P ++=221出 解得 t =1s基本实验仪器的使用和基本实验方法知识概要(一)基本仪器的使用基本仪器是指通用性强,在各种实验中经常用到的仪器。

中学阶段,要求掌握的基本仪器如下:测量长度的仪器------刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器测量质量的仪器------天平测量时间的仪器------打点计时器、秒表 测量力的仪器-----弹簧秤测量温度的仪器------温度计测量电学量仪器------电流表、电压表、多用电表电学控制仪器------滑动变阻器、变阻箱、开关对以上这些仪器,要理解结构原理、规格和主要参数,知道使用方法、注意事项、读数和精度等。

1、理解仪器的工作原理。

这能使我们灵活的使用仪器和分析问题。

例如,理解10分度的游标卡尺,也就能理解和使用20分度和50分度的游标卡尺。

2、熟悉仪器使用时的注意事项。

这往往是高考实验题的考点。

注意事项一般是这样几方面:①可能危及仪器安全的。

如:螺旋测微器,在小砧快接触工件时,应改用微调旋钮,以免损坏精密螺杆。

②可能增大误差的。

如使用螺旋测微器,读数时要注意半毫米刻度;测量仪器使用前,要调整零位(如弹簧秤、各种电表)。

③使用时容易忽略的。

最容易忽略的是仪器使用前的调整和使用后的复位。

如:使用欧姆表,要机械调零和电阻档调零,换档后要重新进行电阻档调零,使用完毕要复位。

3、正确选择量程。

大的量用小量程,会损毁仪表;小的量用大量程,会增大误差。

选择量程的原则是:在测量值不超过量程的前提下,选用尽量小的量程;在完全不清楚测量值的情况下,试用最大量程,再视情况逐渐减小量程。

如电流表和电压表一般要求指针能偏转到刻度盘的31以上;欧姆表指针应在中中R R 4~4范围内,中R 为刻度盘中心阻值。

4、掌握测量仪器的读数方法。

主要是估读问题,大部分刻度仪器读数时都需要估读。

如刻度尺和温度计,要估读到最小刻度的101;螺旋测微器要估读到可动刻度的101。

(二)基本实验方法围绕实验的设计原理、误差控制、数据处理三个环节,都有它们自己的一些有普遍意义的方法,在中学阶段涉及的主要是以下一些方法:1、设计实验原理(1)控制变量法。

如:在“验证牛顿第二定律的实验”中,加速度、力和质量的关系控制。

在“研究单摆的周期”中,摆长、偏角和摆球质量的关系控制。

(2)近似替代法。

用伏安法测电阻时,选择了合适的内外接方法,一般就忽略电表的非理想性。

(3)等效替代法。

某些量不易测量,可以用较易测量的量替代,从而简化实验。

在“验证碰撞中的动量守恒”的实验中,两球碰撞后的速度不易直接测量,在将整个平抛时间定为时间单位后,速度的测量就转化为对水平位移的测量了。

(4)模拟法。

当实验情景不易或根本无法创设时,可以用物理模型或数学模型等效的情景代替,尽管两个情景的本质可能根本不同。

“描绘电场中的等势线”的实验就是用电流场模拟静电场。

(5)微小量放大法。

微小量不易测量,勉强测量误差也较大,实验时常采用各种方法加以放大。

卡文迪许测定万有引力恒量,采用光路放大了金属丝的微小扭转;在观察玻璃瓶受力后的微小形变时,使液体沿细玻璃管上升来放大瓶内液面的上升。

2、控制实验误差(1)多次测量法。

多次测量法减小偶然误差,这是所有实验必须采取的办法,也是做实验应具有的基本思想。

(2)积累法。

一些小量直接测量误差较大,可以累积起来测量,以减小误差。

“用单摆测定重力加速度”的实验中,为了减小周期的测量误差,不是测量完成一次全振动的时间,而是测量完成30~50次全振动的时间。

3、数据处理(1)逐差法。

这就是用打点计时器打出的纸带计算加速度时用到的方法,这种方法充分利用了测量数据,具有较好的取平均的效果。

(2)图象法。

能从图象清楚看出物理量间的关系,在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中,采用了这种方法得出电阻与温度有关的结论;可用图象法求物理量的值,在“测定电源电动势和内阻”的实验中用图象法来求E和r不仅有取平均的效果,还可以剔除个别有错误的测量数据。

提供电压(1)限流法。

如图1,选择合适的滑动变阻器串接在电路中,用它来改变电流,以控制负载电压。

图1 图2 (2)分压法。

如图2,当滑动变阻器的电阻小于负载电阻时,可用此法调控电压。

考题回顾现有一块59C2型的小量程电流表G (表头),满偏电流为50A μ,内阻约为800~850Ω,把它改装成1mA 、10mA 的两量程电流表。

可供选择的器材有:滑动变阻器R 1,最大阻值20Ω;滑动变阻器2R ,最大阻值100k Ω 电阻箱R ',最大阻值Ω9999定值电阻0R ,阻值1k Ω;。

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