科学方法是指在研究物理问题时常采用的一种方法。 物理概念...
物理研究方法有哪些
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物理研究方法有哪些物理研究方法是指在物理学领域中,科学家们用来研究物质和能量运动规律的一系列科学方法和技术。
在物理研究中,科学家们需要通过实验、观察、推理等手段来揭示自然界的规律,因此研究方法的选择和运用对于科学研究的成果具有至关重要的作用。
下面我们将介绍一些常见的物理研究方法。
首先,实验方法是物理研究中最常用的方法之一。
科学家们通过设计实验装置,进行实验操作,观察实验现象,从而获取数据和信息,验证或推翻假设,揭示物理规律。
例如,著名的托马斯·杨双缝实验就是通过实验方法验证了光的波动性质。
实验方法的优点是可以直接获取数据,但也存在着实验条件的控制和误差的影响等问题。
其次,观察方法也是物理研究中常用的方法之一。
科学家们通过观察自然界中的现象和规律,收集和整理数据,从而进行归纳和总结。
例如,伽利略通过望远镜观察天体运动,发现了地球绕太阳运动的规律。
观察方法的优点是可以获取大量真实的数据,但也存在着主观性和客观性的问题。
另外,数学方法在物理研究中也占据着重要的地位。
物理学是一门以数学为工具的科学,科学家们通过建立数学模型,进行数学推导和计算,从而揭示物理规律。
例如,牛顿通过建立微积分学理论,推导出了万有引力定律和运动定律。
数学方法的优点是可以精确描述物理规律,但也需要科学家具备扎实的数学功底。
此外,推理方法也是物理研究中常用的方法之一。
科学家们通过逻辑推理和思维实验,从已知的事实和规律中推断出新的结论。
例如,爱因斯坦通过思维实验,提出了相对论的理论。
推理方法的优点是可以从已知推导出未知,但也需要科学家具备良好的逻辑思维能力。
最后,模拟方法也是物理研究中的一种重要方法。
科学家们通过建立物理模型,利用计算机技术进行数值模拟,从而研究物理现象和规律。
例如,天体物理学家通过数值模拟,研究宇宙的演化和结构。
模拟方法的优点是可以模拟复杂的物理现象,但也需要科学家具备较强的计算机技术和编程能力。
总之,物理研究方法的选择和运用对于科学研究的成果具有至关重要的作用。
初中物理几种常用的研究问题的方法
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初中物理几种常用的研究问题的方法初中物理几种常用的研究问题的方法黑龙潭乡中杨国盛物理是一门自然科学,由于它联系实际紧密,生活中的应用广泛。
因此学生比较感兴趣,我们在教学过程中除让学生掌握基础知识和基本技能外,重要的是让学生掌握一些研究问题的方法,因此最有价值的知识是关于方法的知识。
一、控制变量法: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。
在初中物理许多实验中,都运用了控制变量法。
例如:1、研究压力的作用效果与哪些因素有关(压力大小和受力面积的大小)2、研究液体压强大小与哪些因素有关(液体的密度和深度)12、影响滑动摩擦力大小的因素(压力大小和接触面粗糙程度)13、决定压力作用效果的因素(压力大小和受力面积的大小)14在概念引入中用到控制变量法的有:速度的概念(V=s/t)、密度的概念(ρ=m/V)、压强的概念(P=F/S)、功率的概念(P=W/t)、比热容的概念(c=Q/m△t)二、等效替代法:是一种抓住两个表面看起来不同的物理过程,寻求其相同的效果之处,用此来探究物理概念和规律,解决物理问题的方法。
例如:1、在探究平面镜成像规律的实验中,用玻璃板替代了平面镜2、“曹冲称象”用石块质量替代大象质量3、研究一个物体受几个力作用时,用合力代替几个分力4、研究串、并联的电路中总电阻与分电阻的关系时,用一个总电阻来等效代替两个分电阻5、平面镜成像的实验中我们利用了一个完全相同的另一根蜡烛来等效替代物体像的大小6、比如在学习伏安法测电阻之后,要求学生设计一个实验,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: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容易测量的物理量间接测量,这种究问题的方法叫转换法。
物理学中的科学方法
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物理学中的科学方法科学方法是一种系统性的方法论,用于理解自然界的规律和现象。
物理学作为自然科学的一个分支,同样需要遵循科学方法的规范和流程。
本文将介绍物理学中常用的科学方法,包括观察与实验、假设与预测、模型与理论以及验证与重复。
观察与实验物理学中的科学方法首先要进行观察与实验。
观察是指直接观察自然界现象,通过感知器官获得相关信息。
实验则是在控制条件下对特定现象进行系统的操作和观测。
通过观察和实验,物理学家可以收集数据,探索自然界的现象和规律。
假设与预测基于观察和实验的结果,物理学家往往会提出假设。
假设是对现象和规律的初步解释,通常包括因果关系的假设和相互联系的假设。
物理学家还可以根据已有的数据和现象进行预测,即根据已有的知识和理论来推断未来可能发生的现象。
模型与理论为了更好地解释现象和规律,物理学家常常使用模型和理论。
模型是对现实世界的简化和抽象,可以用数学公式、图表等形式表示。
模型可以帮助物理学家理解现象背后的机制和关系。
理论是对现象和规律的更加深入和全面的解释,是通过推理和逻辑推导得出的科学结论。
验证与重复科学方法要求科学家对已有的模型和理论进行验证。
验证可以通过实验、观测和对比分析等方式进行。
如果实验和观察结果与预测和模型符合,那么模型和理论就得到了验证。
验证结果可以进一步加强模型和理论的可靠性。
科学方法还要求科学家进行重复实验和观察,以确保结果的准确性和可靠性。
物理学中的科学方法的应用物理学中的科学方法被广泛应用于各个领域,如力学、热学、光学、电磁学等。
以力学为例,科学方法可以帮助解释物体的运动规律、力的作用原理以及复杂物体的结构和运动等。
通过观察和实验,物理学家可以收集数据,并提出假设和预测,再通过建立各种模型和理论进行验证和重复实验,从而深入理解力学规律和现象。
总结物理学中的科学方法是一种有序和系统的方法论,帮助物理学家理解和解释自然界的规律和现象。
科学方法包括观察与实验、假设与预测、模型与理论以及验证与重复。
物理研究方法
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物理研究方法物理学是自然科学中的一门重要学科,它研究的是物质的运动、能量和相互作用规律。
而物理研究方法则是指在进行物理学研究时所采用的一系列科学方法和技术。
在物理研究中,科学家们通过观察、实验、理论推导等手段,探索物质世界的奥秘,推动了人类对自然规律的认识和技术的发展。
下面将介绍几种常见的物理研究方法。
首先,实验方法是物理研究中最为常用和重要的方法之一。
通过设计和进行实验,科学家们可以观察和测量物理现象,验证理论模型,发现新的规律。
例如,著名的双缝干涉实验就揭示了光的波动性质,为光学理论的发展做出了重要贡献。
实验方法在物理研究中具有不可替代的地位,它为科学家们提供了丰富的数据和直接的观测结果,是理论研究的重要依据。
其次,理论推导是物理研究中另一种重要的方法。
通过建立数学模型、推导物理方程,科学家们可以从理论上预测物理现象的规律和性质。
例如,爱因斯坦的相对论就是通过理论推导得出的,它揭示了时间、空间和质量的相互关系,对整个物理学产生了深远的影响。
理论推导是物理研究中的灵魂,它引领着科学家们不断向前,寻求更深刻的认识和理解。
此外,数值模拟也是现代物理研究中常用的方法之一。
随着计算机技术的发展,科学家们可以利用计算机进行复杂的数值模拟,模拟物理现象的演化和变化过程。
例如,天体物理学家们可以通过数值模拟来研究宇宙的形成和演化,模拟地震的发生和传播过程。
数值模拟为物理研究提供了一种全新的手段,使得科学家们可以在虚拟的世界中进行实验和观测,探索物理规律的更深层次。
最后,观测方法也是物理研究中不可或缺的一环。
通过利用各种观测设备和仪器,科学家们可以对物理现象进行精密的观测和测量。
例如,天文学家利用望远镜观测星空,地球物理学家利用地震仪观测地壳运动。
观测方法为物理研究提供了丰富的实验数据和观测结果,是理论研究的重要支撑。
综上所述,物理研究方法包括实验方法、理论推导、数值模拟和观测方法等多种手段,它们相互交织、相互促进,共同推动着物理学的发展。
培养科学理念掌握科学方法提升科学素养
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培养科学理念掌握科学方法提升科学素养科学素养是国民素质的重要内容.学生科学素养的培养关系民族未来和国家命运,为了适应时代发展需要,物理课程应体现物理学的本质,应发挥物理学在培养学生科学素养方面的重要作用.义务教育物理课程标准明确指出:物理课程旨在提高学生的科学素养,让学生学习终身发展必须的物理基础知识和方法,养成良好的思维习惯,在分析问题和解决问题时尝试运用科学知识和科学研究方法.新课程理念强调面向全体学生,提高学生科学素养,以学生终身发展为本,以提高全体学生科学素养为目标,为每个学生的学习与发展提供机会,关注学生的个体差异,使每个学生学习科学的潜能都得到发展.物理教学中培养学生科学理念,形成科学思维习惯,掌握科学研究方法,锻炼科学能力和创新能力,培养科学品质,全面提高学生的科学素养.1 在创设教学情境中培养学生的科学意识建构主义认为,知识是学习者在一定的“情境”下,借助学习者获取知识的过程和其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得的.因此“情境”对意义建构有重要作用.现代认知心理学认为,所谓问题情境是指个体觉察到的一种“有目的但不知如何达到的心理困境.”一种当学生接触到的学习内容与其原有认知水平不和谐、不平衡时,学生对疑难问题急需解决的一种心理状态.经过教师精心设置的问题情景,能够引发学生的认知冲突,激发学生的学习兴趣.问题情景的创设,是物理教学设计中非常重要的因素之一,让学生有针对性地提出值得探究的科学问题,俗语说:提出问题是解决问题的一半,从而能很好地培养学生的科学素养.初中物理知识来源于大自然、生活、生产实际,物理老师可以借助多媒体再现物理过程,创设问题情境;可以联系学生生活实际,提出物理问题;也可以通过物理小实验引发学生的好奇心,提出疑问.所展示的内容应紧贴学习课题,通过具有启发性的问题激发学生进一步学习和探究的兴趣.提出的问题尽量接近学生元认知水平,具有科学性,培养学生学习科学的意识.例如学习压强时,可以通过两个对比小实验激发学生的认知冲突:一支铁钉对着气球轻轻一扎,气球破了,而把气球放在布满钉子的钉板上,再在上面放上两大块砖块,气球都不会破;或者用视频展示行走在沙漠上的骆驼的宽大的脚掌,播放周星驰功夫片中睡钉板的场景、坦克或推土机行走在沙漠或烂泥地里而不陷下去时其宽大的履带;图片上锋利的刀口、铁轨下整齐的枕木、切皮蛋的细线、人行道中间的盲道、滑雪者脚底下长长的滑雪板等.许许多多学生生活中跟压强知识相关的情境,能激发起学生的兴趣、探究的强烈愿望.物理教学中经常创设紧密联系实际、联系生活的情境,自然激起学生探究新知识的强烈愿望,唤起学生对科学强烈的好奇心,从而提出想一探究竟的相关科学问题,来培养学生的科学意识.2 在建立物理概念时培养学生的科学思维物理概念是人类在探索物理世界的过程中,在大量观察、实验的基础上,运用逻辑思维的方法,把物理现象、物理过程的本质属性加以抽象、概括形成的.它是物理学家早已创建的,要使之成为学生头脑中的物理概念,要经历一个从感性到理性、从具体到抽象的过程,需经过学生自己的分析、综合、抽象、概括等科学思维过程才能实现.在物理概念教学中,老师必须使学生具备足够丰富的感性资源,使学生在认知结构中找到适当的“生长点”,引导学生自己进行科学探究,收集事实和数据,并进行有效的加工处理,分析、比较、综合、判断和推理等科学思维活动,抛弃次要的、非本质的因素,形成正确的物理概念.只有经历这样的科学思维过程,才能使学生在物理概念的学习中,形成科学的思维方式.例如:在学习压强概念时,老师要引导学生自行设计实验探究压力作用效果与压力和受力面积的关系,得到数据后可以通过小组的交流讨论,自行得出实验结论.在此基础上老师可以通过三组数据:受力面积相同、压力不同时,如何比较压力的作用效果;压力相同时,受力面积不同的如何比较压力的作用效果;当压力和受力面积都不同时又如何比较.也可以通过类比物体运动快慢时引入速度概念的方法,让学生得出通过比较单位面积上的压力的办法引入新的概念——压强来解决这个问题,只有经过这一系列严密科学的思维过程,才能建立生动具体牢固的物理概念.3 在进行科学探究和物理实验时培养学生的科学方法正如拉普拉斯所说:“认识一位巨人的研究方法对于科学的进步并不比发现本身更少用处,科学研究方法常是极富兴趣部分.”在科技迅猛发展,知识日新月异的今天,大多数教育人士已经认识到,能力的高低在一定程度上,表现为掌握方法的多少和熟练程度.新课程理念倡导教学方式多样化,注重科学探究.在教学中,根据教学目标、教学内容及教学对象灵活采用教学方式,提倡教学方式多样化.注重采用探究式的教学方法,让学生经历探究过程,学习科学方法,培养其创新精神和实践能力.在物理课程中,实施科学探究式教学对提高学生的科学素养具有重要的作用.因此在科学探究中,教师不仅应关注让学生通过探究发现某些规律,而且应在探究过程中发展学生的探究能力,提高探索兴趣,增进对探究本质的理解,培养科学态度和科学精神.在科学探究活动中,应鼓励学生积极、大胆地参与,提出有意义的探究问题.教师切忌包办代替、简单否定.如学生所提问题针对性不强,教师应多给予鼓励和帮助,尽可能指出其合理之处,使学生能看到自己的成绩,有继续参与的勇气,同时引导学生提出更合理的问题.在科学探究中不仅要注重探究的结果,更应注重探究的过程.许多探究过程既是学习过程,也是课程目标的基本要求.要鼓励学生自行设计和完善活动方案,特别注重其中的方法设计.如许多探究中要用到控制变量法、转化法等思想,要让学生学会正确完整地表达出整个实验的过程,在每个实验的过程中如何体现这些方法.经过物理学习中系统的训练,学生能熟练掌握这些科学的方法.探究活动结束后,老师应引导学生对过程进行总结和评价,经过反馈,学生对自己的探究行为便有了反思,这将提高科学探究的效率,有利于学生科学探究能力的提高,逐渐形成较完备的科学研究方法,全面提升学生的科学素养.4 在进行习题教学及应用物理知识的过程中,培养学生的科学能力习题教学是巩固概念、规律的必要环节.通过习题教学,可以把抽象的物理概念、规律、数学表达式与具体的物理情境联系起来,从而巩固和加深对基础知识的理解与记忆.而许多物理知识可以用来解释自然现象,解决学生日常生活中遇到的科学问题,应用于生产实际中.习题教学可以让学生学会分析和解决物理问题,在分析问题、解决问题的过程中,学生的科学能力,尤其是思维能力将充分得到发展.所谓物理思维能力,就是在感性认识的基础上运用分析、综合、归纳、推理等思维方法形成物理概念、建立物理规律,并能把它们同具体问题联系起来的认识能力.通过习题教学,学生可以对一些自己过去百思不得其解或存在不确切认识的物理现象,通过自己的努力得到正确的答案,解决了头脑中的问题,对物理世界的认识提高一步.通过习题教学,学生可以在学习过程中发现问题或受到启发,促使自己去探索与科学有关的实际和理论问题.物理习题所展示的生动具体的物理现象,解题过程中同学之间的互相讨论和启发,求出正确结果所带来的成功的愉悦,都会给学生以巨大的成就感,从而进一步激发学生学习科学的兴趣,促使他们以莫大的好奇心和求知欲来积极探索解题的思路和方法,享受获取成功的感受,进一步提高科学能力.5 在渗透物理学史教学时,培养学生对科学的情感态度物理学史是人类对自然界中各种物理现象的认识史,它研究的是物理学发生、发展的规律,说明了物理学中的基本概念、定律和理论体系的酝酿、产生和发展的辩证过程.物理学的发展史本身就是怀疑、批判、求真、创新的发展史.通过物理学史的教学展现物理学发展的历程,展现在这个历程中,物理学家们对真理的追求,不同理论观点的冲突、纷争与批判,有助于培养学生的怀疑和批判精神,进而形成正确的科学态度和科学观.而怀疑和批判精神对于科学发展是不可或缺的,是创新意识和创新能力的重要特征.从亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”,到笛卡尔的完善、伽利略的实验验证和推论,最终牛顿得出第一定律,物理学史展现的知识是一种动态的、变化的知识,呈现出人类对物理现象的认识不断深化.这既突显了科学家们不迷信权威,不迷信书本,敢于怀疑的创新精神,同时也显示着人类对自然的认识是无止境的,从而深刻地促进着人们的思想解放和科学的进步.在物理教学中,通过许多类似事例的渗透,学生对科学的认识和态度会发生潜移默化的变化,形成正确的科学观念和科学态度.6 利用好教材中的科普素材,增长学生的科学见地为全面培养学生的科学素养,结合物理学科和有关科学知识的学习进程,教材安排了许多科普性的内容,可以进一步拉近物理与生活、科学与社会的距离,增长学生的科学知识与才干.如:人耳听不到的声音、看不见的光、显微镜和望远镜、密度与社会生活、眼睛与视力矫正、水循环、宇宙探秘、现代通信——走进信息时代、能源与可持续发展等等,许多内容来源于学生生活、现代生产,是学生比较熟悉的,通过物理学相关知识的学习,对这些内容做常识性了解,同时加强情感目标的教育.在学习这部分内容时,教师应深刻理解课程内容,切忌任意拔高要求,将简单问题复杂化.除了课堂,还可以充分利用黑板报介绍相关主题的科普知识专题,举行物理科普知识竞赛或班会,拓展学生的知识面,激发学生对科学的兴趣,增长学生的科学知识,提升学生的科学素养.新课程物理教学目标定位于提高全体学生的科学素养,体现了现代科学教育的价值取向.科学素养是这次课程改革的核心理念,它的核心是具有科学世界观、科学探索精神和科学方法.只要物理老师在平时的教学中,注意发掘科学教育因素,从物理教学的各个角度对学生进行科学思想的熏陶,激发学生对科学的兴趣,培养科学态度和学习科学方法,就能达成全面提高学生科学素养的目标,为中华民族的伟大复兴,为国家的发展和建设培养符合时代要求的具有高度科学素养的人才.。
物理研究方法有哪些
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物理研究方法有哪些物理研究方法是指在物理领域进行科学研究时所采用的一系列方法和技术。
以下是常用的物理研究方法:1. 实验法:物理实验是物理研究的基础,通过设计和进行实验来观察和测量现象,并得到准确的数据。
实验法可以提供直接的观测和量测结果,验证理论和模型,发现新的现象和规律。
2. 理论分析方法:物理学家通过建立数学模型、探究物理问题并进行分析,来理解和解释物理现象。
理论分析方法基于数学方程和物理原理,通过推导和计算得出结论。
3. 模拟方法:利用计算机模拟物理系统的运行和现象。
通过编写计算机程序,对物理系统进行模拟,以获得数值结果和模拟图像,从而预测和验证物理现象。
4. 数值计算方法:以数字计算为基础进行研究。
通过建立物理模型和方程,利用计算机进行数值计算,得到数值结果来预测物理现象和解决物理问题。
5. 系统观察方法:对物理现象进行长时间的观察和记录,以了解物理系统的行为和变化规律。
系统观察方法适用于一些具有较长时间尺度和多变量的物理现象,例如气候变化和行星运动等。
6. 数据分析方法:通过对实验数据或模拟数据进行统计学和数学分析,找出变量之间的关系和规律。
数据分析方法可以帮助物理学家发现隐藏在数据中的信号和模式,从而得出结论和提出假设。
7. 归纳和演绎法:通过观察和实验的结果,归纳总结物理现象的规律和原理。
基于这些总结,进行演绎推理,得出关于其他相关问题的结论。
8. 比较研究方法:将不同物理系统或现象进行比较,以找出它们之间的相似之处和差异之处。
比较研究方法可以帮助物理学家理解共性和特殊性,从而得出更广泛的结论。
上述方法并非孤立存在,常常需要综合运用,根据具体研究问题的特点灵活选择和结合使用。
物理科学方法阐述及其例题解析
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初中物理科学方法阐述及其例题解析一、初中物理科学方法在初中学习阶段,学过的常用物理方法有控制变量法、理想模型法、转换法、等效替代法、类比法、比较法、实验推理法、比值定义法、归纳法、估测法、图像法、放大法、分类法、观察法、多因式乘积法、逆向思维法、思维导图法等。
1. 控制变量法:当某一物理量受到几个不同物理量的影响,为了确定各个不同物理量的影响,要控制某些量,使其固定不变,改变某一个量,看所研究的物理量与该物理量之间的关系。
如:研究液体的压强与液体密度和深度的关系。
2. 理想模型法:在用物理规律研究问题时,常需要对它们进行必要的简化,忽略次要因素,以突出主要矛盾。
用这种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。
如:电路图是实物电路的模型;力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型。
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。
如:奥斯特实验可证明电流周围有磁场;扩散现象可证明分子做无规则运动。
4. 等效替代法:等效的方法是指面对一个较为复杂的问题,提出一个简单的方案或设想,而使它们的效果完全相同,将问题化难为易,求得解决。
例如:在曹冲称象中用石块等效替换大象,效果相同。
5. 类比法: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它们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。
如: 用抽水机类比电源。
6. 比较法:通过观察,分析,找出研究对象的相同点和不同点,它是认识事物的一种基本方法。
如:比较发电机和电动机工作原理的异同。
7. 实验推理法: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:研究物体运动状态与力的关系实验;研究声音的传播实验等。
8. 比值定义法:就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。
物理学中常用的几种科学思维方法
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物理学中常用的几种科学思维方法物理教学中不仅要注重基础知识、基本规律的教学;更应加强对学生进行物理学研究问题和解决问题的科学思维方法的指导与训练。
英国哲学家培根说过:“跛足而不迷路,能赶过虽健步如飞,但误入歧途的人”。
学习也是这样,只有看清路,才能少走或不走弯路。
可见,掌握物理学科的特点,熟悉物理研究问题和解决问题的方法是至关重要的。
学好中学物理,不只是一个肯不肯用功的问题,它还有一个方法问题,掌握正确的思路和方法往往能起到事半功倍的效果。
1.模型法.物理模型是一种理想化的物理形态,将复杂的问题抽象化为理想化的物理模型是研究物理问题的基本方法。
科学家通常利用抽象化、理想化、简化、类比等把研究对象的物理学本质特征突出出来,形成概念或实物体系,即为物理模型。
模型思维法就是对研究对象或过程加以合理的简化,突出主要因素忽略次要因素,从而解决物理问题的方法。
从本质上说,分析物理问题的过程,就是构建物理模型的过程。
通过构建物理模型,得出一幅清晰的物理图景,是解决物理问题的关键。
实际中必须通过分析、判断、比较,画出过程图(过程图是思维的切入点和生长点)才能建立正确合理的物理模型。
2.等效法.当研究的问题比较复杂,运算又很繁琐时,可以在保证研究对象的有关数据不变的前提下,用一个简单明了的问题来代替原来复杂隐晦的问题,这就是所谓的等效法。
在中学物理中,诸如合力与分力、合运动与分运动、总电阻与各支路电阻以及平均值、有效值等概念都是根据等效的思想引入的。
教学中若能将这种方法渗透到对物理过程的分析中去,不仅可以使问题的解决变得简单,而且对知识的灵活运用和知识向能力转化都会有很大的促进作用。
3.极端法.}所谓极端法,就是依据题目所给的具体条件,假设某种极端的物理现象或过程存在并做科学分析,从而得出正确判断或导出一般结论的方法。
这种方法对分析综合能力和数学应用能力要求较高,一旦应用得恰当,就能出奇制胜。
常见有三种:极端值假设、临界值分析、特殊值分析。
科学方法专题复习
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14. 在物理实验中,经常要做多次实验才能得到 结果,例如: (1)“验证凸透镜成像规律”实验时要多次改变物 距找像; (2)“测量物体长度”实验要多次测量物体长度; (3)“探究杠杆平衡的条件”实验要多次改变钩码 个数或移动钩码的位置; (4)“伏安法测电阻”时要多次移动滑动变阻器滑 片,多次测量电压和电流。 其中,属于从不同情况下得到普遍规律的多次 (1)、(3) 实验是_______________;属于减小实验误差的 多次实验是_________________。 (2)、(4)
现象
事实
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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,这种 方法在科学叫做“转换法”。下面是小红同学在 学习中遇到的四个研究实例,其中采取的方法与 B 刚才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,将它比作水流
___________为模型法。 (2)、(4)
4.请按物理学研究的方法将以下四项归类: A.研究串联电路时,引入“总电阻”的概念; B.在研究光的传播时,引入“光线”的概念; C.在研究磁场时,引入“磁感线”的概念; D.在研究物体受到几个力作用情况时,引入“合 力”的概念。 A、D 其中,______________属于“等效替代”法, _____________属于“建立模型”法。 B、C
六、转换法
• 对于不易研究或不好直接研究的 物理问题,而是通过研究其表现出来 的现象、效应、作用效果间接研究问 题的方法叫转换法。 • 即通过直接感知的现象,推测无 法直接感知的事实,;即用形象替代 抽象,用有形代替无形。
物理中的科学方法
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物理中的科学方法科学方法是指一种系统的、有条理的、经验主义的方法论,用于构建科学理论和解决科学问题。
物理学作为一门自然科学,也遵循科学方法进行研究。
其科学方法主要包括观察、实验和理论三个方面。
首先,观察是物理学中使用的重要科学方法之一。
在研究物理现象和问题时,物理学家首先会进行观察和记录。
观察可以直接通过人眼观测或借助工具和仪器进行。
观察一般包括定性和定量两个方面。
定性观察主要是描述物理现象的特征和规律,明确所要研究的对象的性质;定量观察则是通过测量物理量的数值来获取更为具体的信息,从而建立更为精确的数学模型。
实验证明是科学方法的重要环节之一。
在物理学中,实验被广泛用于验证和验证理论,以及解决具体问题。
实验是通过设计和操纵实验装置、收集和处理数据的过程来进行的。
物理学家利用实验来验证或修正已有的理论,也可以通过实验来推导新的规律和发现新的现象。
实验的重点在于精确地控制变量并进行准确的测量和观测。
理论是物理学中重要的科学方法之一。
理论常常通过对观察和实验现象的归纳总结而得出,包括物理定律、理论模型等。
理论的构建通常基于已有的观察数据和实验结果,并借助数学工具进行推导和计算。
理论可用于描述已知的物理现象,预测未知的物理现象,并为实验提供指导。
物理学家会利用理论进行推演和计算,从而解释和预测各种物理现象。
在使用科学方法进行物理学研究时,物理学家还需要具备其他能力和态度。
例如,创造力是物理学研究中不可或缺的能力之一。
在面对问题时,物理学家需要具备想象力,能够提出新的理论、模型或实验方案来解决问题。
同时,物理学家还需要具备批判思维和严谨的逻辑推理能力,以评估和推导理论的正确性。
对于实验,物理学家还需具备仔细观察和做出准确的测量,以确保实验结果的可靠性。
总之,物理学作为一门自然科学,遵循科学方法进行研究。
观察、实验和理论是物理学研究中常用的科学方法。
观察用来描述和记录物理现象的特征和规律,实验用来验证和推导理论以及解决问题,理论则用来描述和解释已知的物理现象,并预测未知的物理现象。
初中物理常用的科学研究方法
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初中物理常用的科学研究方法研究物理的科学方法有许多,初中物理中常用的有:观察法、实验法、控制变量法、等效法、模型法、转换法、类比法、比较法等等,但这些知识都散布在初中物理课本各处,为了帮助考生更好的掌握这一部分知识,下面就此做一个汇总。
1 控制变量法控制变量法就是当一个物理量受到多个物理因素的影响和制约时,为了明确这个物理量与其中某个因素的关系,往往需要先控制其它的另几个因素不影响被研究的物理量的方法。
举例:(1)探究滑动摩擦力大小与哪些物理量有关;(2)研究电流与电阻、电压关系时,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;(3)探究电流产生的热量与哪些因素有关;(4)探究压力的作用效果跟哪些因素有关;(5)探究影响电阻大小的因素;2 等效替代法在物理实验中有许多物理特征、过程和物理量要想直接观察和测量很困难,这时往往把所需观测的变量换成其它间接的可观察和测量的变量进行研究,这种研究方法就是等效法。
举例:(1)要想研究玻璃板成像特点,关键的问题是设法确定像的位置,实验时具体的做法是另外拿一只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;我们这样确定像的位置,凭借的是视觉效果的相同,因而可以说是采用了等效替代的科学方法(2)确定物体的重心,把重力的作用点看作在重心上。
(3)在研究物体受几个力作用的情况时,引入“合力”的概念。
(4)在研究串联、并联电路时,引入“总电阻”的概念。
(5)用排液法测物体的体积。
3 建立模型法建立模型法就是把物理实体或物理过程经过科学抽象转化为一定的模型,运用这种方法的目的,是为了摒弃次要条件,突出主要因素,从而方便对物体本质的研究。
举例:(1)在物理学中,可以用一条带箭头的直线来表示光的传播路径和方向,这条想象的线叫做光线。
(2)在研究磁体的磁场时,引入的“磁感线”;(3)原子结构的核式模型。
4 转换法对于不易研究或不好直接研究的物理问题,而是通过研究其表现出来的现象、效应、作用效果间接研究问题的方法叫转换法。
谈物理学中常见的科学研究方法
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物理学科学研究方法按照新课程标准的要求,学生的学习过程提到了一定的高度,主要的体现是科学探究的全过程,注意收集科学研究方法,对提高教学质量是相当重要的。
初中物理教材的各个章节都有意识、有步骤地渗透了物进学的科学研究方法,使同学们在学习物理知识的同时受到科学方法的熏陶和训练,逐步地掌握最基本、最主要的科学方法,达到促进知识学习、培养能力和提高科学素质的目的。
在物理学中,各种方法并不是孤立存在的,而是处在密切的相互联系之中。
即使某一类方法,其中也必定包括了其他一些方法,只不过这一方法起主导作用罢了。
例如实验方法,在根据实验目的进行设计、操作以及对实验结果进行分析时,同时要用到观察、比较、分析、综合、归纳等各种各样的思维方法。
中考中对这方面内容考查正逐渐加强,涉及到的一些具体方法有:猜想法、观察法、实验法、分析法、综合法、归纳法、分类法、隔离法、假设法、比较法、等效(替代)法、建立理想模型法、控制变量法、实验推理法、转换法、类比法等研究物理问题的方法。
下面是几种实验性强,近几年常考到的科学研究方法。
方法教材中方法的运用 说明等效(替代法)⑴在电路中,若干个电阻,可以等效为一个合适的电阻,反之亦可,如串联电路的总电阻、并联电路的总电阻都利用了等效的思想。
⑵在“曹冲称象”中用石块等效替换大象,效果相同。
⑶在研究平面镜成像实验中,用两根完全相同的蜡烛,其中一根等奖另一根的像。
在物理学中,将一个或多个物理量、一种物理装置、一个物理状态或过程来替代,得到同样的结论,这样的方法称为等效(替代)法,运用这样的方法可以使所要研究的问题简单化、直观化。
建立理想⑴匀速直线运动,就是一种理想模型。
在生活实际中严格的匀速直线运动是无法找到的,但有很多的运动情形都近似于匀速直线运动,按匀速直线运动来处理,大大简化了难题,得到的结果又具有极高的精度,在允许的误差范围内与实际相吻合。
⑵杠把复杂问题简单化,摒弃次要条件,抓住主要因素,对实际问题进行理想化处理,构建理想化的物理模型,这是一种重要的物理思想。
中招物理复习精编专题练:专题29 物理方法之等效替代法(含解析)
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2021年中招物理复习精编专题练专题29物理方法之等效替代法(含解析)1.我们对电流成因的认识,是通过分析水流的成因来了解的。
下列研究问题的方法与此相同的是()A.比较电流表和电压表使用的异同点B.将电路根据连接情况,分为串联、并联电路两种C.为了让手暖和,在没有热水袋的情况下,可以双手互搓,达到完全相同的效果D.通过水压来学习电压2.物理学研究中常用到“控制变量法"、“等效替代法"、“类比法"、“转换法"等科学方法.在下列研究实例中,运用了“等效替代法"的是A.将电流与水流相比较来分析电流的形成B.根据同一灯泡的亮度大小来判断电流的大小C.用总电阻产生的效果来代替所有分电阻产生的总效果D.保持电阻大小不变,研究电流与电压的大小关系3.我们在进行物理问题探究时,有很多研究方法,比如“控制变量法”、“转换法”、“等量替代法”、“类比法”、“理想模型法”等,下列有关物理问题的探究主要运用“控制变量法”的是A.探究平面镜成像特点时,用两支相同的蜡烛探究像与物的大小关系B.探究光的传播时,用带箭头的直线表示光的传播路径和方向C.探究降落伞在空中滞留时间的长短D.探究发声的音叉正在振动时,把它去接触水,溅起水花4.下列科学方法中,运用类比法的是()A.找出蒸发和沸腾的异同点B.两个5Ω的电阻串联与一个10Ω的电阻效果相同C.类比速度研究功率D.将光的反射分为镜面反射和漫反射两类5.探究活动中,掌握研究问题的方法非常重要。
例如,探究声音的产生条件时,将发声的音叉靠近泡沫小球,小球被弹起,以下活动中所用方法与上述研究方法相同的是()A.在研究光的直线传播规律时引入了光线B.探究平面镜成像特点时,用等大的棋子B寻找棋子A的像的位置C.测量人体体温时,利用体温计内水银柱的长度变化来显示人体的温度高低D.将发声手机置于瓶内,不断抽出瓶内气体,听到声音越来越小,推理得出真空不能传声6.下述事例中,运用相同科学方法的是①用水压类比电压②探究力的合成引入合力的概念③探究串联电路特点引入“总电阻”的概念④探究物质质量与体积的关系A.①和②B.②和④C.②和③D.③和④7.在初中物理探究实验中,我们运用过多种科学研究方法。
物理18种科学方法
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物理18种科学方法
物理常用科学方法
对于一些微观的或看不见摸不着的物理现象、概念和规律,仅凭教师的讲解、
描述和学生的想象是很难达到理想效果的.若教师在指导学生研究这些抽象物理现象、概念或规律时注意引导他们,有意识地尝试运用相应的科学方法去认识和理解,不仅会大大提高学生对这些物理现象、概念或规律的认识和理解能力,而且对培养学生的科学思维方法和习惯,提高科学素质会大有裨益,从而达到促进学生知识学习、培养能力和提高科学素质的目的。
下面,笔者介绍研究物理现象常用的几种科学方法,供大家参考。
一、转换法:
对于一些看不见、摸不着的物质或物理问题我们往往要抛开事物本身,通过观察和研究它们在自然界中表现出来的外显特性、现象或产生的效应等去认识事物的方法,在物理学上称作转换法。
它是帮助我们认识抽象物理现象的一种常用的科学方法.如:我们在认识和研究“分子在永不停息地做无规则运动”理论时,由于分子是微观的,不能直接用肉眼看到,因此,我们可以通过能直接观察或感觉到的扩散现象去认识和理解它;电流看不见、摸不着,我们可以通过各种电流的效应来判断它在存在;磁场看不见摸不着,我们可以通过小磁针指向或偏转以及与其它一些磁场的效应来判断它的存在;同理,在研
究物体是否带电,我们也不能直接看到物体是否带电,但我们可以通过观察验电器上锡箔片的开合来判断物体是否带电;在研究空气的存在和大气压强时,我们可以通过感觉空气的流动及现实生活中对大气压强的各种应用来证明空气和大气压强的存在。
初中物理有哪些实验方法,及每种
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初中物理有哪些实验方法,及每种常见初中物理实验方法1、控制变量法这是初中物理实验中用的最为广泛的一种方法。
具体可以这样理解:当实验结果受到多个因素影响时,为了研究其中某一个因素的变化对结果有何影响,就必须控制其他几个因素保持不变的方法。
具体的例子有:滑动摩擦力的大小与哪些因素有关;压力的作用效果与哪些因素有关;影响液体压强大小的因素;影响物体动能和重力势能的大小的主要因素;物体吸收或放出热量的中国与哪些因素有关;通过导体的电流与电压和电阻的关系;电流产生的热量中国与哪些因素有关,影响电磁铁磁性强弱的主要因素等等。
2、实验+假设(合理外推)法某些物理现象由于条件所限,无法直接由实验得出结论,于是我们先进行初步实验,再根据实验的规律进行合理的延伸推理从而得出结论的方法。
初中物理教材主要有两个这样的实验:研究真空不能传播声音的实验;牛顿第一定律的实验。
3、转换法有些物理现象直接通过感官看不见,摸不着很难直接进行观测加以认识,于是我们通过它们所产生或表现出来的其他看的见,摸的着的现象就能间接的认识它的一种方法。
比如:马德堡半球实验间接反映了大气压不但存在且很大;研究电流产生热量的中国是通过观察温度计的变化而间接反映出来的;研究影响动能大小因素时通过观察木块被小球推动的距离来反映小球动能大小的;研究电磁铁的磁性是通过它吸引铁钉的数目中国来判断它的磁性强弱的;研究滑动摩擦力时通过观察匀速拉动物体的弹簧测力计的示数就反映了摩擦力的大小等等。
4、等效法实验中为了研究的方便,用一个物理量来代替其他的物理量而不会改变物理效果的一种方法。
比如:研究合力与各个分力的关系时用一个合力取代了各个分力的共同作用;研究串并联电路的电阻特点时用总电阻替代了各部分电阻等等。
初中物理新课标中所涉及到的实验方法还有很多,但作为中招考试以上四种方法是最常出现的,尤其是在实验题方面,这只是自己几十年来教学的体会,希望对你有所帮助!初中物理各种实验探究方法,及其代表实验有哪些.能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.著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.初中物理的实验方法有哪些物理中探究实验的方法有:一.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。
专题4 科学探究与探究方法(课件)中考物理核心素养提升
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三、典型例题
【例题2】我们在学习物理知识中,学到很多物理学的研究方法, 下面用到转换法的是( B )
A.探究电阻大小跟材料的关系时,控制了导体的长度、温度和 横截面积相同
B.探究物体的动能跟哪些因素有关时,通过木块被撞的远近来 判断钢球动能的大小
C.为了描述物体运动的快慢,把路程与时间之比叫做速度 D.计算火车从北京到南京的平均速度时,忽略火车的长度
在初中学习阶段,学过的常用探究方法有控制变量法、理想模 型法、转换法、等效替代法、类比法、实验推理法、比值定义法、 图像法、放大法、归纳法等。
二、物理探究方法
1. 控制变量法
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。
应用实例
在探究平面镜成像特点的实验中,有两 处用了等效替代法。第一处用玻璃板替代了 平面镜。因为用平面镜不便于确定虚像的位 置,我们用玻璃板替代平面镜是为了获得视 觉上的等效。第二处用一根没有点燃的蜡烛 放在成像点来替代所成的像。
二、物理探究方法
5. 类比法
就是把在某些方面相同或相似的对象或事物进行对比的一种思维方法。 类比可以帮助我们从较复杂的事物或想象中,提取出有用的信息或答案,降 低知识的认知难度,从而对知识透彻理解。通过类比,可以把抽象的、无知 的、陌生的事物用直观、熟悉的事物来说明,并且找出类似的规律。
二、物理探究方法
8. 图像法
在物理学中,常采用数学中的函数图像,将物理量之间的关系 表示出来。利用图象这种特殊且形象的数学语言工具,来表达各种 现象的过程和规律,这种方法称为图象法。
初级中学物理常见的研究方法
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例: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。
a b
小车在不同表面上的运动
毛巾表面
棉布表面 c
木板表面
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推理的方法同样用在“研究声音的传 播”实验中。在如图乙的试验中,现有的实 验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”这一结论 的
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四、等效法:
➢ 等效是指不同的物理现象、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。等效的方法是指面对一个较为复 杂的问题,提出一个简单的方案或设想,而使 它们的效果完全相同,从而将问题化难为易, 求得解决。
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书中实例:
等效电路 等效电阻 分力与合力等效 用排水法测量不规则小块固体的体积 ……
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例2:某校研究性学习小组在探究“液体蒸发的快慢与哪些因素 有关”的过程中,根据生活经验提出了以下两种猜想: 猜想一:液体蒸发的快慢可能和物质的种类有关。 猜想二:液体蒸发的快慢和液体表面空气流动的快慢有关。 针对猜想一,同学们设计的实验及观察到的现象如下:
在玻璃板上,同时用酒精和水涂一个同样大的圆斑,观察发现 酒精圆斑先干了。
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初中物理中用到的科学方法有许多,例如观 察法、实验法、比较法、归纳法、分类法、 类比法、等效法、转换法、控制变量法、模型 法、推理法、比值定义法 、多因式乘积法、 放大法 、积累法、图象法、图表法、猜想法 等。下面我们介绍其中一些常见的研究方法。
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物理概念形成过程中的应用
例如在密度概念形成过程的研究中,研究物体的质 量与物体的体积的关系时,就要保持组成物体的物 质种类不变;研究物体的质量与组成物体的物质种 类的关系时,就要保持不同物体的体积不变。
密度概念 速度概念 压强概念 比热容概念 电阻概念
物理规律形成过程中的应用
力学
力的大小
1、影响力的作用效果
物体的质量 升高的温度 物质的种类
电学
导体的长度
1、影响导体电阻大小的因素 导体的材料
导体的横截面积
2、影响电流大小的因素
电压
电阻
电压
3、影响电流做功大小的因素 电流
通电时间
4、影响电流做功快慢的因素 电压 电流
二、理想化法
运用抽象思维的方法,忽略次要因素和过程,只考 虑起决定作用的因素和过程,把研究对象纯粹化的方法。 理想化反映了现实事物中的某些主要特征,而完全舍弃 了它的另外一些次要特征,是对事物的一种近似反映。 这种方法的实质是把复杂的实际问题转化为理想的简单 问题来研究处理。
科学方法是指在研究物理问题时常采用的一种方 法。
物理概念和规律是物理现象或过程的本质属性或
规律的反映,它本身是无方法可言的。但当引入这些 概念并加以定义时,或研究概念之间的定性或定量关 系形成规律时,就需要借助一定的科学方法了。
例如,要建立“力”的概念,就要通过抽象、概
括,把“推、拉、提、压”等现象的本质归结为物体 之间的相互作用,从而引入“力”的概念,此时“概 括归纳”就是一种科学方法。
3.电流是看不见的,但我们可以通过电流的效应去了 解它。如:电熨斗中是否有电流通过,可以用电熨 斗是否发热来判断,这是科学研究中常用的一种方 法。下列几个物理学研究实例中,同样采用这种研 究方法的是_____(_2_)____。 (1)研究电流与电压关系时,保持导体的电阻不变; (2)温度变化是看不见的,判断物体的温度是否发 生变化时,可以利用温度计中液体的体积是否发生 变化; (3)学习机械运动时,先从匀速直线运动入手; (4)磁场是看不见的,研究磁场时,引入“磁感线” 的概念。
磁——电 电流——水流 功率——速度 电功——机械功 电功率——机械功率 并联——串联电路特点 电压表——电流表的使用 电阻、比热容——密度 凸透镜成虚像——平面镜成虚像
六、实验归纳法
根据研究的目的,运用一定的仪器在一定条
件下使物理现象或过程重演,最后分析、归纳出
实验结论的方法。要分清哪些是物理现象,哪些
力的方向 力的作用点
2、影响滑动摩擦力的因素 压力的大小 接触面的性质
3、影响压力作用效果的因素 压力的大小 受力面积的大小
4、影响液体压强的因素 液体密度 液体深度
5、决定动能大小的因素 物体质量 物体速度
6、决定重力势能大小的因素 物体质量 物体高度
光学
研究光的折射规律
热学
影响物体吸收热量的因素
5. 请按要求将以下六项分类: (1)惯性定律的得出; (2)“光线”的引入; (3)定滑轮和动滑轮特点的研究; (4)“密度”的定义方法; (5)“磁感线”的引入; (6)“比热”的定义方法。 其中:用模型法来研究物理现象的是(__2_)__(__5_)_; 用几个物理量的比值来定义一个新的物理量的是 __(_4_)__(__6_)__; 用理想化方法来研究的是__(__1_)__(_3_)___。
匀速直线运动——任意相等时间内通过的路程均相等的 直线运动。
牛顿第一定律——不受外力作用。 轻质杠杆——忽略形变和本身重力。 动滑轮——重力不计,忽略阻力。 电流表——电阻不计。 电压表——电阻无限大。
三、等效替代法
用一个量等效替代另几个量的共同作用的方 法叫等效替代法。等效替代法是在保证效果相同 的前提下,把复杂、陌生的物理现象变成熟悉、 简单的物理问题的方法。
2、请按要求将以下几项分类: (1)研究滑动摩擦力与压力大小关系时,保持 接触面的粗糙 (3)两个电阻并联时,可用并联的总电阻来代 替两个电阻; (4)研究机械运动时,引入“匀速直线运动”。 其中,____(__3_)_____为等效法,(__2_)__、__(__4_)_ 为模型法。
是物理结论。
光的反射定律
力的三要素
光的折射定律
二力平衡条件
凸透镜成像规律
杠杆平衡的条件 滑轮使用特点 力和运动的关系 液体内部压强特点
欧姆定律 速度概念 比热容概念 密度概念 压强概念
阿基米德原理
电阻概念
1、物理学研究中经常用到“等效替代法”、“类 比法”等科学方法。在下列研究实例中,采用了 “类比法(”3的)是、_(__4_)________。 (1)研究串联、并联电路时,引入“总电阻”。 (2)研究磁体的磁场时,引入“磁感线”。 (3)研究电流时与水流进行对比。 (4)研究功率时与速度进行对比。
科学方法的内容本身是一种知识,但要认识和运 用科学方法,必须通过适度的训练内化后方能达到。
一、控制变量法
由于自然界发生的各种现象往往是错综复杂的,因 此决定某一现象的原因(变量)常常很多。因此在研究 一个物理现象与另外几个变量的关系时,应使这个研究 对象随其中一个变量的变化而变化,同时控制其它几个 变量不变。如果这个变量变化时对所研究的对象产生影 响,说明所研究的对象与这个变量有关;如果这个变量 变化时,所研究的对象不发生变化,就说明所研究的对 象与这个变量无关。这种研究方法叫做控制变量法。控 制变量法是物理学研究中最重要的科学方法之一。
4.请按物理学研究的方法将以下四项归类: A.研究串联电路时,引入“总电阻”的概念; B.在研究光的传播时,引入“光线”的概念; C.在研究磁场时,引入“磁感线”的概念; D.在研究物体受到几个力作用情况时,引入“合力” 的概念。 其中,_____A_、__D______属于“等效替代”法, _____B_、__C_____属于“建立模型”法。
同一直线两力的合成 重心 串联电路的总电阻 并联电路的总电阻 浮力
四、模型法
是以客观实体为原型进行科学抽象,是对客 观实体主要特征的反映。物理模型相对于理想化 而言更侧重于形象化。
光线 磁感线 匀速直线运动 杠杆 原子内部结构
五、类比法
根据两个研究对象在某些属性或特征上的相 似或相同,从而推出他们的其他属性或特征上也 可能类似的研究方法。