物理學習中常見的研究方法

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一、控制變數法:控制變數法是指討論多個物理量的關係時通過控制其幾個物理不變,只改變其中一個物理量從而轉化為多個單一物理量影響某一個物理量的問題的研究方法。常見例項:蒸發的快慢與哪些因素的有關;滑動摩擦力的大小與哪些因素有關;液體壓強與哪些因素有關;研究浮力大小與哪些因素有關;壓力的作用效果與哪些因素有關;滑輪組的機械效率與哪些因素有關;動能、重力勢能大小與哪些因素有關;導體的電阻與哪些因素有關;研究電流與電壓、電阻的關係;研究電流做功的多少跟哪些因素有關係;電流的熱效應與哪些因素有關;研究電磁鐵的磁性強弱跟哪些因素有關係等。

物理學習中常見的研究方法

二、轉換法:物理學中對於一些看不見,摸不著的現象或不易直接測量的物理量,通常用一些非常直觀的現象去認識,或用易測量的物理量間接測量,這種研究問題的方法叫轉換法。常見例項:擴散現象可證明分子做無規則運動;研究電流時通過電流的熱效應和磁效應去研究;研究磁場時用放在磁場中的磁體會受到力的作用去研究;研究影響動能大小的因素時,物體動能的大小無法直接測量和比較,通過比較物體滾到斜面底端對其它物體做的功的多少,間接比較動能的大小;研究影響電磁鐵磁性強弱的因素時通過觀察它吸引大頭針的多少來得出判斷;又如彈簧測力計、壓強計、溫度計電錶等都是轉換法的體現。

三、等效替代法:所謂等效替代法是在保證效果相同的前提下,將陌生複雜的問題變換成熟悉簡單的模型進行分析和研究的思維方法。常見例項:研究串聯並聯電路關係時引入總電阻(等效電阻)的概念;在電路分析中可以把不易分析的複雜電路簡化成為較為簡單的等效電路;“曹衝稱象”等。

四、類比法:在我們學習一些十分抽象的,看不見、摸不著的物理量時,由於不易理解我們就拿出一個大家能看見的與之很相似的量來進行對照學習。常見例項:電壓與水壓;電流與水流;原子結構與太陽系;水波和電磁波;分子動能與物體的動能進行類比;功率和速度進行類比。

五、比較法:當你想尋找兩件事物的相同和不同之處,就需要用到比較法,對不同或有聯絡的兩個物件進行比較,我們主要從中尋找它們的不同點和相同點,從而進一步揭示事物的本質屬性。常見例項:比較蒸發和沸騰的異同點,比較汽油機和柴油機的異同點 ;電動機和熱機 ;電壓表和電流表的使用;重力與壓力;電功與電功率等。

六、建立模型法:建立模型法是一種高度抽象的理想客體和形態。物理模型可使抽象的假說理論加以形象化,便於想象和思考研究問題。常見例項:研究光現象時用到光線模型;研究磁現象時用到磁感線模型;研究肉眼觀察不到的原子結構時建立原子核式結構模型;研究液體壓強時用液柱模型;電路圖是實物電路的模型等。

七、積累法:在測量微小量的時候,我們常常將微小的量積累成一個比較大的量,這樣使測量的結果更接近真實的值就是採取的積累法。常見例項:比如在測量一張紙的厚度的時候,我們先測量100張紙的`厚度在將結果除以100;要測量出一張郵票的質量、測量出心跳一下的時間,測量出導線的直徑,均可用積累法來完成。

八、歸納法:在大量經驗材料的基礎上,從具體事物中抽象出共同本質,從特殊例項概括出一般規律的推理方法。常見例項:由撥動張緊的橡皮筋,聲帶振動發聲,尺子振動發聲,敲響音叉等例項中,總結物體發生時的共同特徵得到聲是由物體的振動產生的;銅能導電,銀能導電,鋅能導電則歸納出金屬能導電;在阿基米德原理中,為了驗證F浮=G排,我們分別利用石塊和木塊做了兩次實驗,歸納、整理均得出F浮=G排,於是我們驗證了阿基米德原理的正確性;在驗證槓桿的平衡條件中,我們反覆做了三次實驗來驗證F1×L1=F2×L2 ;在驗證導體的電阻與什麼因素有關的時候,經過多次的實驗我們得出了導體的電阻與長度,材料,橫截面積,溫度有關,也是將實驗的結論整理到一起後歸納總結得出的。

此外,常用的物理研究方法還有:觀察法;圖象法;放大法(比如音叉的振動很不容易觀察,所以我們利用小泡沫塑料球將其現象放大);科學推理法(如在進行牛頓第一定律的實驗時,當我們把物體在越光滑的平面運動的就越遠的知識結合起來我們就推理出,如果平面絕對光滑物體將永遠做勻速直線運動。又如:在做真空不能傳聲的實驗時,當我們發現空氣越少,傳出的聲音就越小時,我們就推理出,真空是不能傳聲的);分類法(如把固體分為晶體和非晶體;把物質分為導體和絕緣體等)。

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