❶ 什麼是實的圖像
初中物理科學探究方法匯總
科學方法是連接知識和能力的紐帶。「掌握一種科學方法勝過解答十個問題。」對研究方法的學習和考查體現著一種新的教學理念,同學們只有真正掌握了研究方法,才能有效解決實際問題,真正提高自己的創新意識和能力。
《新課程標准》要求,在突出科學探究內容的同時,重視研究方法的指導,使學生在進行科學探究、學習物理知識的過程中,逐漸拓寬視野,初步領悟到科學研究方法的真諦。因此,考查研究物理問題的方法,成為當前和今後中考的熱點。控制變數法、等效替代法、轉換法推理法、模型法、比較法、類比法、圖像法等,是初中物理常用的研究方法。
一.控制變數法:所謂控制變數法,就是在研究和解決問題的過成中,對影響事物變化規律的因素和條件加以人為控制,只改變某個變數的大小,而保證其它的變數不變,最終解決所研究的問題。
這種方法在實驗數據的表格上的反映為:某兩次實驗只有一個條件不相同,若兩次實驗結果不同,則與該條件有關,否則無關。反過來,若要研究的問題是物理量與某一因素是否有關,則應只使該因素不同,而其他因素均應相同。控制變數法是中學物理中最常用的方法,也是中考出題最多的方法。
小明在探究「彈性勢能大小與哪些因素有關」時,提出了以下兩種猜想:
猜想一:彈性勢能大小可能和物體的材料有關。
猜想二:彈性勢能大小可能和物體的形變程度有關.
針對猜想一,設計的實驗及觀察到的現象如下:
把大小和形狀相同的鋼尺和塑料尺彎曲相同的程度,並彈開同一個紙團,觀察到紙團被彈開的遠近不同。請回答:
(1)小明同學通過實驗得出的結論是:
;
(2)實驗中「彎曲相同程度」其目的是:
;
彈性勢能大小可能和物體的材料有關, 控制變數,使之在相同的條件下進行比較
在初中物理課本中,應用這種方法的有:
1、研究琴弦發聲的音調與弦粗細、松緊、長短 的關系。( 聲學)
2、蒸發的快慢與哪些因素有關( 熱)
3.滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(力)
4.導體的電阻與哪些因素有關(電)
二.等效替代法
在物理實驗中有許多物理特徵、過程和物理量要想直接觀察和測量很困難,這時往往把所需觀測的變數換成其它間接的可觀察和測量的變數進行研究,這種研究方法就是等效法。
等效替代法是常用的科學思維方法。等效是指不同的物理現象、模型、過程等在物理意義、作用效果或物理規律方面是相同的。它們之間可以相互替代,而保證結論不變。等效的方法是指面對一個較為復雜的問題,提出一個簡單的方案或設想,而使它們的效果完全相同,從而將問題化難為易,求得解決。例如我們學過的等效電路、等效電阻、分力與合力等效……
(2003陝西)如圖所示,在桌面上豎立一塊玻璃板,把一支點燃的蠟燭放在玻璃板前面,可以看到玻璃板面出現蠟燭的像。要想研究玻璃板成像特點,關鍵的問題是設法確定像的位置。仔細想想,實驗時具體的做法是__________。我們這樣確定像的位置,憑借的是視覺效果的相同,因而可以說是採用了_________的科學方法。
解析:虛像是無法用光屏承接的,因此虛像特點的研究成了實驗的一個難題;為了准確的探究平面鏡所成虛像的特點,實驗中用兩支完全相同的蠟燭和可透視的平面玻璃板採用等效法很好地解決了這一難題。
答案:另外拿一隻相同的蠟燭在玻璃板後面移動,直到看上去它跟像完全重合;等效替代。
三.轉換法
對於不易研究或不好直接研究的物理問題,而是通過研究其表現出來的現象、效應、作用效果間接研究問題的方法叫轉換法。初中物理在研究概念、規律和實驗中多處應用了這種方法。
1.研究物體內能與溫度的關系(我們無法直接感知內能的變化,只能轉換成測出溫度的改變來說明內能的變化);
2.在研究電熱與電流\電阻的因素時,將電熱的多少轉換成液柱上升的高度;
3.我們在研究電功與什麼因素有關的時候,將電功轉換成砝碼上升的高度;
4.在我們回答動能與什麼因素有關時,我們將動能轉化為小木塊在平面上被推動的距離,距離越遠則動能越大。
注意:等效法與轉換法很相似,有什麼區別呢?
請觀察:
轉換法: 電流大小 ----à 燈泡亮度;
磁場----à 小磁針偏轉
等效替代法: 分力 ----à 合力
小石塊體積----à 排開水的體積;
小結: 「等效替代法」 中相互替代的兩個量種類 相同,大小相等 , 而「轉換法」中的兩個物理量有因果關系,並且性質往往發生了改變。
四.理想模型法
實際現象和過程一般都十分復雜,涉及到眾多因素,採用模型方法可起到簡化和純化的作用.忽略次要因素,從復雜事物中抽象出理想模型,合理近似的反應所研究事物的本質特徵,這種研究問題的方法叫理想模型法.
在初中物理課本中,應用這種方法的有
1.光線(光線是看不見的,我們使用一條看得見的實線來表示,就將問題簡化利用了理想化模型)
2.磁感線
3.電路圖是實物電路的模型
4.力的示意圖或力的圖示是實際物體和作用力的模型。
5.實驗室常用手搖交流發電機及掛圖來研究交流發電機的原理和工作過程
6.研究連通器原理時用到液片模型。研究肉眼觀察不到的原子結構時建立原子核式結構模研究肉眼觀察不到的原子結構時建立原子核式結構模型。
以下是物理學習中的幾個研究實例:(1)在研究磁場時,引入磁感線;(2)在研究物體受幾個力時,引人合力;(3)在研究電流時,將它比作水流;(4)在研究光時,引入光線。前面幾個實例中,採用「建立理想模型法」的是( )
A.(l)(3) B.(2)(3) C.(1)(4) D.(3)(4)
把某一個類具體事物抽象為某個物理概念的方法叫「建立理想模型法」,如把路燈看成一個點光源等。本題中從磁場中抽象出磁感線,從光中抽象出光線,用的都是「建立理想模型法」。
C
五.科學推理法
推理法是根據已知物理現象和規律,通過想像和推理對未知的現象做出科學的推理和預見.推理法是在觀察實驗的基礎上,忽略次要因素,進行合理的推理,得出結論,達到認識事物本質的目的。
理想實驗是研究物理規律的一種重要的思想方法,它以大量的可靠的事實為基礎,以真實的實驗為原形,通過合理的推理得出物理規律.
圖1
人們常用推理的方法研究物理問題。在研究物體運動狀態與力的關系時,伽利略通過如圖1(甲)所示的實驗和對實驗結果的推理得到如下結論:運動著的物體,如果不受外力作用,它的速度將保持不變,並且一直運動下去。推理的方法同樣可以用在「研究聲音的傳播」實驗中。如圖1(乙)所示的實驗中,現有的抽氣設備總是很難將玻璃罩內抽成真空狀態,在這種情況下,你是怎樣通過實驗現象推理得出「聲音不能在真空中傳播」這一結論的? 圖1
圖1
圖1
伽利略通過如圖(甲)所示的實驗,發現當阻力越小時,小車速度減小得就越慢,由此推理出,如果阻力為零,小車的速度將不減小,即做勻速直線運動。在圖乙這個實驗中,雖不能把玻璃罩內抽成真空狀態,但隨著玻璃罩內空氣的減少,聽到的聲音越來越小,由此可推理得出「聲音不能在真空中傳播」。
隨著罩內空氣的不斷抽出,聽到鈴聲越來越弱,可以推理:如果罩內被抽成真空,將聽不到鈴聲,由此可以推出「聲音不能在真空中傳播」。
六.類比法
類比法是指將兩個相似的事物做對比,從已知對象具有的某種性質推出未知對象具有相應性質的方法.類比法在物理中有廣泛的應用。所謂類比,實際上是一種從特殊到特殊或從一般到一般的推理。它是根據兩個(或兩類)對象之間在某些方面的相同或相似而推出它們在其他方面也可能相同或相似的一種邏輯思維。在物理教學中,類比方法可以幫助理解較復雜的實驗和較難的物理知識。
19世紀末,湯姆遜發現了電子,將人們的視線引入到了原子的內部,由此,科學家們提出了多種關於原子結構的模型。通過學習,你認為原子結構與下列事物結構最接近的是
A.西紅柿 B.西瓜 C.麵包 D.太陽系
解析:大家首先要在頭腦中再現學習過的原子結構的模型,再與所給的四個選項比較,確定結構最接近的事物是太陽系。這里原子核可以類比於太陽,核外電子類比於行星,它們在空間結構和運動方式上都是相似的。
七..圖象法
利用圖象這種特殊且形象的數學語言工具,來表達各種物理現象的過程和規律,這種方法叫圖像法.
物理圖象不僅可以使抽象的概念直觀形象,動態變化過程清晰,物理量之間的關系明確,還能表示出用語言難以表達的內涵。
如圖所示是A、B、C三種物質的質量m與體積V的關系圖象。由圖可知,A、B、C三種物質的密度ρA、ρB、ρC之間的大小關系是( )
V/cm3
m/g
A
0
B
C
10
20
20
10
A. ρA<ρB <ρC
B. ρA<ρB >ρC
C. ρA>ρB >ρC
D. ρA>ρB <ρC
C
八、觀察比較法
在對各種物理現象、物理實驗進行觀察的基礎上,和認定的標准(或對象)進行比較,得出結論的方法叫觀察比較法。
下面是小宇同學在物理學習中的幾個研究實例:(1)在學習汽化現象時,研究蒸發與沸騰的異同點;(2)根據熔化過程的不同,將固體分為晶體和非晶體兩類;(3)比較電流表與電壓表在使用過程中的相同點與不同點;(4)在研究磁場時,引入磁感線對磁場進行描述。上述幾個實例中,採用的主要科學研究方法是「比較法」的為()
A.(1)(3) B.(3)(4) C.(2)(3) D.(2)(4)
答案:A
小結:物理中涉及這種方法的內容很多,例如運用參照物判斷物體運動情況等等。
總之,考生要養成良好思維習慣,在解決問題時要嘗試運用各種物理研究方法,不斷提高科學素質,這既是中考熱點也是以實現課程改革的目標。
❷ 高中物理中單縫衍射和雙縫干涉圖像特點
單縫衍射:
明暗:從中間到兩邊明紋亮度逐漸減小。
寬度:除中央明紋以外,衍射條紋平行等距.其它各級明條紋的寬度為中央明條紋寬度的一半.
雙縫干涉:
明暗:在一定范圍內明紋亮度變化不大,出了這個范圍亮度急劇減小。
寬度:平行等距離分布。
❸ 怎麼判斷物理v t圖像的性質
VT圖,如果V線在X軸上方,就是向正方向運動,如果下方,就是負方向運動。
還有一點,VT圖形的面積就表示物體的位移。
如果VT在X軸上下都有圖形,位移就是上部分的面積-下部分的面積
斜率即為加速度,斜率大於零,加速運動。反之減速。
❹ 高中物理:如何認識物理圖像問題
用圖像表示物理規律是高中階段常遇到的問題,雖然不要求會利用圖像解決問題,但是對圖像的物理意義分析清楚,會有利於我們對問題的分析,加深對規律的理解.解決問題時,會顯得很方便.處理圖像問題,一般要注意以下幾個關鍵問題:即「軸、點、線、面、斜、截」的含義。
1、軸:弄清直角坐標系中,橫軸、縱軸代表的含義,即圖像是描述哪兩個物理量間的關系,是位移—時間關系?還是速度—時間關系等。同時注意單位及標度。
2、點:弄清圖像上任一點的物理意義,實質是兩個軸所代表的物理量的瞬時對應關系,如代表t時刻的位移s,或t時刻對應的速度等等。
3、線:圖像上的一段直線或曲線一般對應一段物理過程,給出了縱軸代表的物理量隨橫軸代表的物理量的變化過程。
4、面:圖像和坐標軸所夾的「面積」往往代表另一個物理量的變化規律,看兩軸代表的物理量的「積」有無實際的物理意義,可以從物理公式分析,也可從單位的角度分析,如s—t圖像「面積」無實際意義,不予討論,圖像「面積」代表對應的位移。
5、斜:即斜率,也往往代表另一個物理量的規律,看兩軸所代表物理量的變化之比的含義.同樣可以從物理公式或單位的角度分析,如s—t圖像中,斜率代錶速度等。
6、截:即縱軸截距,一般代表物理過程的初狀態情況,即時間為零時的位移或速度的值.當然,對物理圖像的全面了解,還需同學們今後慢慢體會和提高,如對矢量及標量的正確處理分析等等。
❺ 高一物理vt圖像知識點有哪些
斜率是加速度。
圖像在t軸上方速度為正。
兩圖像相交表示速度相同,不表示相遇。
圖像下的面積表示位移。
一般縱軸是V,橫軸是T,圖像與橫軸所圍成的面積代表位移,圖像的斜率代表加速度,斜率為正時加速,反之減速。當圖像是一條水平直線時,則是在勻速行駛;斜線表示勻加速或勻減速。
含義
勻速直線運動的s-t圖像。
坐標軸的建立:橫軸表示時間,縱軸表示路程。
三標:原點、物理量符號、單位。
勻速直線運動的s-t的圖像是過原點的一條傾斜直線。
說明:做勻速直線運動的物體,通過的路程與所用的時間成正比。
運動速度不同,傾斜程度越大,速度越大。
不同點:傾斜程度不同。
❻ 圖像特徵是什麼
計算機視覺中通常把角點(corner)作為是圖像的特徵,而角點能夠作為圖像特徵點的原因有以下兩點:1、角點具有唯一的可識別性,當然,這是基於兩幅圖像沒有非常大的差別的前提下適用的;2、角點具有穩定性,換句話說,就是當該點有微小的運動時,就會產生明顯的變化。於是,可以清晰的看到該點的移動,這有利於特徵點的跟蹤;對於圖像上其它的特徵描述,如邊(edge),區域(patch)等,用數學的語言來描述,就是,這些特徵點變化性比較小。如某一灰度相似的區域,其一階導數為常數,二階導數也為常數。因此,若選取一幅圖像中這樣的某個區域作為特徵,則在另一幅圖像中,便很難找到同時滿足唯一可識別性和穩定性要求的對應特徵。對於邊特徵,在垂直於邊的方向上,其一階導數和二階導數均不為0;但是在平行於邊的方向上,則不然。故邊特徵不適合作為圖像的特徵。當發現某個點附近的一階導數是不斷變化時,該點便是角點,可作為圖像的特徵點。
❼ 什麼叫物理圖像
物理方程即函數方程,有函數圖象,圖象所在的坐標軸對應相應的物理量,這種坐標軸中的函數圖象就是物理圖象