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做物理實驗的方法有哪些

發布時間:2023-05-25 23:14:01

⑴ 物理中的實驗方法有哪些

物理中的實驗方法有控制變數法、類比法、描述法、轉換法、模型法等。

一、控制變數法簡介

1、控制變數法是方差縮減技術之一。在估計某一變數時,利用已知的信息來減少估計的誤差。其基本過程是:當需要對某一未知變數4進行估計時,預知該未知變數<4與某一已知變數B存在相關性;在運行模擬系統對4進行估計時,可以同時對變數S進行估計。

2、由於S已知,可以計算出對變數的估計的誤差;而變數4與S之間存在相關性,則對它們估計的誤差也存在相關性;進而可以縮小對4的估計的誤差。相較公共隨機數法而言,控制變數法的適用范圍更為廣泛,適用於一個或者多個模擬系統。

三、描述法簡介

1、描述法是集合的常用表示方法。

2、描述法的定義﹕常用於表示無限集合,把集合中元素的公共屬性用文字、符號或式子等描述出來,寫在大括弧內,這種表示集合的方法叫做描述法。

四、轉換法簡介

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。

五、模型法簡介

1、模型法(modeling method)指通過模型來揭示原型的形態、特徵和本質的方法,一般用在物理實驗上。

2、模型法藉助於與原型相似的物質模型或抽象反映原型本質的思想模型,間接地研究客體原形的性質和規律。

⑵ 物理的實驗方法有哪些

物理的實驗方法有:控制變數法、等效替代法、累積法、留跡法、外推法、近似法、放大法等,物理實驗是初高中階段物理課程中包含的相關實驗,包括電學實驗、力學實驗、熱學實驗、光學實驗等等,常用於驗證物理學科的定理定律。

物理學是研究物質運動最一般規律和物質基本結構的學科。作為自然科學的帶頭學科,物理學研究大至宇宙,小至基本粒子等一切物質最基本的運動形式和規律,因此成為其他各自然科學學科的研究基礎。

物理學的理論結構充分地運用數學作為自己的工作語言,以實驗作為檢驗理論正確性的唯一標准,它是當今最精密的一門自然科學學科。

⑶ 物理實驗中有哪些常用的方法

1、測不規則石塊的體積實驗

將石塊體積轉換成測排開水的體積進行測量。

2、測曲線的長短的實驗。

將曲線長度轉換成細棉線的長度進行測量。

3、在測量滑動摩擦力實驗。

將摩擦力轉換成測拉力的大小進行測量。

4、測硬幣的直徑實驗。

將硬咐悶幣直徑轉換成測刻度尺的長度進行測量。

5、在磁場的存在的實驗。

通過磁場的效應進行證明磁場的存在。

6、研究電熱與電流,電阻的因素實驗。

將電熱的多少轉換成液柱上升的高度進行測量。

使用轉換法可將不可測的量轉換為可測的量進行測量,也可將不易測準的量轉換為可測準的量,提高測量精度。

例如我國古代曹沖稱象的故事,就是把不可直接稱重的大象的質量,轉換為可測的石塊的質量,包含了轉換法的思想方法;而利用阿基米德原理測量不規則物體的體積,則是將不易測準的體積轉換為容易測準的浮力來測量,提高了測量精度;

還有如通過含首測量三線擺的周期測剛體的轉動慣量、通過落體法測物體下落的時間或轉動的角加速度測剛體轉動慣量等都是轉換法思想方法的體現。

由於不同物理量之間存在多種相互聯系的關系和效應,所以就存在各種不同的轉換衡老彎測量方法,這正是物理實驗最富有開創性的一面。轉換測量方法使物理實驗方法與各學科的發展關系更加密切,已滲透到各個學科領域。

轉換測量方法大致可分為參量轉換法和能量轉換法。

⑷ 常見物理實驗方法

一、控制變數法

控制變數法就是把一個多因素影響某一物理量的問題,通過控制某幾個因素不變,只讓其中一個因素改變,從而轉化為多個單一因素影響某一物理量的問題的研究方法。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。控制變數法是中考物理實驗方法中的陳獨秀同學,最常用,最常考,沒有之一。

二、理想實驗法

理想實驗法又叫實驗推理法或科學推理法,它是人們在思想中塑造的一種理想實驗,是邏輯推理的一種特殊形式。它是在觀察實驗的基礎上,忽略次要因素,進行合理的推想,得出結論,達到認識事物本質的目的。它既要以實驗事實作基礎,又必須結合科學推理才能得到正確結論。理想實驗法在物理學的理論研究中有重要的作用。

三、轉換法

物理學中有的物理現象不便於直接觀察,有的物理量不便於直接測量,通過轉換為容易觀察或測量的與之相等或與之相關聯的物理現象,從而獲得結論的研究方法叫轉換法。轉換法中被轉換的對象很多,可以是物理模型、研究對象和研究方法,也可以是某個圖形、某個物理量初中物理在研究概念、規律和實驗中多處應用了這種方法。

有的物理現象不便於直接觀察,如分子、電流、磁場看不見、摸不到,我們可分別通過墨水的擴散現象、電流產生的效應、磁場中小磁針的偏轉來認識並研究它們。

有的物理量不便於直接測量,如電阻、電功率等量不易直接測量,我們可轉化成用電壓表、電流表分別測出電壓U和電流I,然後分別由公式R=U/I、P=UI計算出電阻和電功率。

四、模型法

把復雜問題簡單化,摒棄次要因素,抓住主要因素,對實際問題進行理想化處理,構建理想化的物理模型,這是一種重要的物理思想。在建立起理想化模型的基礎上,有時為了更加形象地描述所要研究的物理現象、物理問題,還需要引入一此虛擬的內容,藉此來形象、直觀地表述物理情景。理想化模型可分為對象模型、條件模型和過程模型三類。例如,勻速直線運動就是一種理想模型。在生活實際中嚴格的勻速直線運動是無法找到的,但有很多的運動情形都近似於勻速直線運動,按勻速直線運動來處理,大大簡化了難度。

⑸ 物理常用的實驗方法有哪些

1、控制變數法:比如「實驗探究擺鍾擺動的快慢跟哪些因素有關」
2、轉換法:比如「探究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關」
3、等效替代法:在高中用得較多
4、科學實驗法:簡稱實驗法,比如「伏安法測電阻」或「伏安法測小燈泡的大功率」
5、理想實驗法:牛頓第一定律的得出(伽利略的理想實驗)
6、歸納法:比如「探究杠桿平衡的條件」
7、類比法:比如「對電流(或電壓)的認識」(用水流類比電流、用水壓類比電壓)

⑹ 物理實驗的方法有哪些

物理實驗的方法有:觀察法,比較法,控制變數法,描述法,等效替代法,轉換法,類比法,建立模型法,推理實驗法。

1、觀察法

觀察法是指研究者根據一定的研究目的、研究提綱或觀察表,用自己的感官和輔助工具去直接觀察被研究對象,從而獲得資料的一種方法。科學的觀察具有目的性和計劃性、系統性和可重復性。

2、比較法

比較法是不同國家或地區法律秩序的比較研究。它可以分為三個不同的層次:敘述的比較法,即外國法的研究;評價的比較法,即比較不同國家的法律制度的異同及其發展趨勢;沿革的比較法,即研究不同法律制度之間的現實和歷史關系。

3、控制變數法

控制變數法是在蒙特卡洛方法中用於減少方差的一種技術方法。該方法通過對已知量的了解來減少對未知量估計的誤差。

4、描述法

描述法是集合的常用表示方法。常用於表示無限集合,把集合中元素的公共屬性用文字、符號或式子等描述出來,寫在大括弧內,這種表示集合的方法叫做描述法。

5、等效替代法

等效替代法是指在研究某一個物理現象和規律中,因實驗本身的特殊限制或因實驗器材等限制,不可以或很難直接揭示物理本質,而採取與之相似或有共同特徵的等效現象來替代的方法 。這種方法若運用恰當,不僅能順利得出結論,而且容易被學生接受和理解。

6、轉換法

轉換法是指在創造發明活動中,針對某個對象的探索遇到障礙、挫折而受阻時,或得到的解決問題方案並不理想時,於是改變觀察思考問題的角度,改變運用的方法或實施的手段,改變解決問題的途徑,或者改變事物內部的結構,從而使問題明確化。

7、類比法

類比法,是一種最古老的認知思維與推測的方法,是對未知或不確定的對象與已知的對象進行歸類比較,進而對未知或不確定對象提出猜測。如果未知的對象確實與某種已知的對方有較多的相似之處,則類比法有一定的認知價值,分類學就是由類比法演化而來。

8、建立模型法

建立模型法包括物理對象模型、理想化實驗模型、物理過程模型。

9、推理實驗法

推理法又稱理想實驗法,是在實驗基礎上經過概括、抽象、推理得出規律的一種研究問題的方法。

物理實驗的定義

物理實驗是初高中階段物理課程中包含的相關實驗,包括電學實驗、力學實驗、熱學實驗、光學實驗等等,常用於驗證物理學科的定理定律。

⑺ 物理實驗方法有哪些

1、等效替代法

簡介:在物理學中,在保證某種效果相同的前提下,將一個物理量、物理狀態或過程用另一個物理量、物理狀態或過程來替代,得到同樣的結論,這種研究問題的方法叫做等效替代法。

舉例應用:

(1)在「曹沖稱象」中,用石塊等效替代大象,效果相同。

(2)平面鏡成像實驗中利用兩個完全相同的蠟燭,驗證像與物的大小相同。

(3)在力的合成中,用一個合力可以等效替代幾個力的共同作用的效果。

2、建立理想模型法

簡介:把復雜的問題簡單化,摒棄次要因素,抓住主要因素,對實際問題進行理想化處理,構建理想化的物理模型,這是一種重要的物理思想。

舉例應用:

(1)勻速直線運動是一種理想模型,在生活實際中,嚴格的勻速直線運動並不存在。

(2)在研究連通器的原理時,理想液片是一種理想模型。

(3)光線是引入的模型,直觀、形象地描述了物理情景與事實。

3、控制變數法

簡介:在研究物理問題時,某一物理量往往受到幾個不同因素的影響,為了確定該物理量與各個不同因素之間的關系,就需要控制某些因素,使其固定不變,只研究其中一個因素,看所研究的因素與該物理量之間的關系,這種研究方法叫做控制變數法。

舉例應用:

(1)研究弦樂器的音調與弦的材料、長度和橫截面積的關系。

(2)研究蒸發快慢與液體溫度、表面積和空氣流速的關系。

(3)研究力的作用效果與力的大小、方向和作用點的關系。

(4)研究滑動摩擦力與物體間的壓力和接觸面粗糙程度的關系。

(5)研究浮力與液體密度和物體排開液體體積的關系。

(6)研究液體壓強與液體密度和深度的關系。

(7)研究物體的動能與物體質量、速度的關系。

(8)研究物體的重力勢能與物體質量、被舉高度的關系。

4、實驗推理法

簡介:實驗推理法是以大量可靠的事實為基礎,以真實的實驗為原型,通過合理的推理得到結論,深刻地揭示出物理規律的本質,是物理學研究問題的一種重要的思想方法。

舉例應用:

(1)將鬧鍾放在鍾罩中,不斷抽去罩內空氣,聽到鈴聲越來越弱,由此推理出真空不能傳聲。

(2)研究力和運動的關系,推理出牛頓第一定律。

5、轉換法

簡介:在物理學習中,有時需要研究看不見的物質(如電流、分子、力、磁場)或不易直接測量的物理量,這時就必須將研究的方向轉化到由該物質產生的學生熟知的各種可見的效應、效果上,由此來分析、研究該物質的存在、大小等情況,這種研究方法稱為轉換法。

舉例應用:

(1)研究聲音是由振動產生時,用乒乓球的可視的振動認識音叉的振動。

(2)研究壓力的作用效果時,用海綿的凹陷程度來表示。

(3)測量滑動摩擦力時轉換成測拉力的大小。

⑻ 物理實驗的方法有哪些

物理實驗的方法有控制變數法、類比法、實驗+推理法、描述法、轉換法、模型法等。物理實驗是初高中階段物理課程中包含的相關實驗,包括電學實驗、力學實驗、熱學實驗、光學實驗等等,常用於驗證物理學科的定理定律。
1、控制變數法:這個應該是最常見的實驗方法。例如,在「探究壓強與哪些因素有關」、「探究電流與電阻的關系」、「研究弦樂器的音調與弦的松緊、長短和粗細的關系」等實驗中都用到了該實驗方法。
2、類比法:例如,在學習電流時,為了更好地理解,與生活中熟悉的水流作類比。
3、實驗+推理法:有些理論只有在理想空間里才能通過實驗得出,此時可以在現實條件實驗的基礎上推導出來這些理論。例如牛頓第一定律:一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。物體在運動過程中必定會受到阻力作用,通過多次實驗,可以推出這一結論。
4、描述法:在生活中是不存在光線的,為了更好地學習光,才引進了「光線」這一詞。
5、轉換法:在學習「聲音是振動產生的」這一知識時,把音叉的微小振動轉換為乒乓球的擺動。使實驗現象更為明顯。
6、模型法:在學習原子結構時,為了更好地認識原子的內部結構,用太陽系模型代表原子結構。

⑼ 物理常用的實驗方法有哪些

物理常凳兄察用的實驗方法有模型法,控制變數法,疊加法,轉換法,等塵爛效法,描述法,類比法。

模型法即將抽象的物理現象用簡單易懂的具體模型表示,棗茄如用太陽系模型代表原子結構,用簡單的線條代表杠桿等。

物理學中常常把微小的、不易測量的同一物理量疊加起來,測量後求平均值的方法俗稱「疊加法」。

自然界發生的各種現象,往往是錯綜復雜的,決定某一個現象的產生和變化的因素常常也很多,為了弄清事物變化的原因和規律,必須設法把其中的一個或幾個因素用人為的方法控制起來,使它保持不變,然後來比較,研究其他兩個變數之間的關系,這種研究問題的科學方法就是「控制變數法」。

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