⑴ 通過直接感知的現象,推測無法直接感知的事實。這是物理學中常用方法,這種方法叫什麼你能舉出有關例子
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。
實例
物體發生形變或運動狀態改變可證明一些物體受到力的作用;馬德堡半球實驗可證明大氣壓的存在;霧的出現可以證明空氣中含有水蒸氣;影子的形成可以證明光沿直線傳播;月食現象可證明月亮不是光源;奧斯特實驗可證明電流周圍存在著磁場。
指南針指南北可證明地磁場的存在;鉛塊實驗可證明分子間存在著引力;運動的物體能對外做功可證明它具有能;可以通過電磁鐵吸引鐵釘的多少來顯示電磁鐵的磁性強弱;可以通過敲動音叉所引起的乒乓球的彈開來說明一切發聲體都在振動等。
(1)高中物理類比法有哪些擴展閱讀
常用的物理方法
1、實驗法
實驗法就是利用有關的器材或設備,通過仔細的觀察,收集相關的數據,對數據進行科學的處理,得出正確的結論或答案。我們科學研究,特別是物理研究的一種最基本的方法。很多偉大的發明和發現都是在實驗中發現的。
例如,影響感應電動勢大小的因素,就是通過實驗去探究。我們用條形磁鐵、螺線管、電流表、導線等器材。實驗時我們將兩導線和螺線管兩接線柱相連接,另一端與電流表接線柱連接。實驗中先固定其中一個變數,觀察另外一個變數,看看感應電動勢的大小如何變化。
①先用1根條形磁鐵快速插入或拔出螺線管,電流表指針偏轉,但角度較小;再用2根條形磁鐵快速插入或拔出螺線管,電流表也偏轉,此時的角度比1根時大得多。
為什麼會這樣?這是因為當線圈的匝數一定時,兩次都快速插入或拔出,可以認為兩次的時間都相等;而第二次用兩根磁鐵,則可以認為磁感應強度B增加了,φ=BS,磁通量φ增加了,這說明了感應電動勢的大小與磁通量有直接的關系。
②我們始終用1根條形磁鐵。實驗時,我們先將條形磁鐵緩慢插入螺線管中,看到電流表指針偏轉,角度較小;再用相同的條形磁鐵快速插入螺線管中,我們發現此時電流表指針的偏轉角度比慢速插入時更大。當其它條件都相同時,快插入時間短,慢插入時間長。這就說明了時間T也是直接影響了感應電動勢大小的因素。
因此,通過這個實驗我們很容易地歸納總結得出結論:電路中感應電動勢的大小跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。這就是法拉第電磁感應定律。
2、分析法
分析法就是研究者用眼睛仔細觀察物體的運動情況、狀態和過程等表面現象,通過運用大腦的抽象思維能力、邏輯推理能力等,深入揭示物體間,各部分之間內在的、本質的必然的聯系,即規律性。並通過定律、定理等,找到解決問題的一種方法。物理學上的分析包括物理量的分析、物理對象的分析和物理過程的分析。
物理對象的分析出現在以下情況:若研究對象是由幾個相互聯系的物體組成,則可以將其中的一個或幾個物體劃分出來,單獨研究。
例如,靜力學中研究一個物體的受力情況時,先將物體假想與周圍物體隔離開來,按重力、彈力、摩擦力、電場力、分子力或磁場力的順序分析受力;在動力學問題中,先分析受力後,列出ΣF=ma再求出a或其中某個力;在較為復雜的運動中使用動能定理或動量定理時,先將物體隔離,分析出每個力的做功或沖量。
類比法 類比法是人類認識客觀世界的一種基本思維方法。所謂類比法是根據兩個或兩類對象之間在某些方面有相同或相似的屬性,從而推出他們在其他方面也可能具有相同或相似的屬性的一種推理方法,它不同於歸納、演繹,它是從特殊到特殊的推理方法。
歷史上,開普勒、麥克斯韋、愛因斯坦等許多著名科學家都曾經對類比法作出過很高的評價。類比法是一種物理學的研究方法,也是一種科學方法論,還是一種非常好的教學和學習方法,在物理學的教學中具有極為重要的地位。
3、類比法
在物理學的研究和發展中,無論是對單個問題的解決,還是某些新概念的建立,乃至未知領域的探究,都滲透著類比思想與方法。類比法的獨特性,使它對科學的發展起到積極推動作用,在物理學的研究的發展中占重要的地位。類比法是物理學研究中的一種重要方法。
物理學研究沒有固定的模式,只能在已有認識的基礎上一步一步摸索前進。在科學觀測和實驗手段缺乏,理論指導和感性認識不足,歸納推理和演繹推理不適用的情況下,類比法則可以充分發揮優勢,啟發思路,提供線索,指明科學研究的方向,使研究工作少走彎路。
例如,1935年日本物理學家湯川秀樹把核力與電磁力相類比,提出了核子通過核力場,由一方放出粒子,另一方吸收粒子而相互作用,並且估算出這種粒子的質量。1974年,鮑威爾發現了這種粒子的存在,使陷入困境的核力研究又充滿了生機。
又例如,法國科學家庫侖用扭秤測定兩帶電球間的作用力時,發現兩帶電球間的作用力的定量關系與牛頓萬有引力定律F=G的數學關系相似,他大膽地把靜電力的定量關系類比於萬有引力公式而得出靜電力F=k,後來被許多科學實驗所證實,於1785年確定為庫侖定律。
在高中的物理教學和物理研究中,還有替換法、等效法、圖像法等方法也是高中物理教學、物理學習中常用的方法。
參考資料來源:網路-轉換法
參考資料來源:網路-物理方法
⑵ 類比法在物理中的運用
要想上好物理課,使學生比較容易接受教學內容,物理教師除了要有淵博的知識外,還需要許多教學技能和技巧,其中,運用類比方法有時候對於解決一些教學難點有很大的作用。類比法是研究和學習物理的一種極其重要的方法。它能啟發和開拓我們的思維,能給我們提供解決問題的線索,是提出科學假設和探索新理論的重要途徑,它對物理學的發展建立了不可磨滅的功勞,對學生學習物理來說也發揮著巨大的作用。正如前蘇聯學者瓦赫羅夫所說:「類比像閃電一樣,可以照亮學生所學學科的黑暗角落。」
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。
一、類比在物理教學中的作用
1、 培養學生的思維能力
物理類比思維是物理思維的一種重要形式。在科學探索中,類比思維的價值為世界上許多科學家所稱道,開普勒說:「我重視類比勝於任何別的東西,它是我最可信賴的老師,它能揭示自然界的秘密。」康德曾說:「每當理智缺乏可靠論證的思路時,類比這個方法往往能指引我們前進。」運用物理類比思維可以把陌生的對象和熟悉的對象進行對比,把未知的東西和已知的東西相對比。這樣可使學生能動地認識、理解並掌握知識。讓學生在學習知識的同時,提高獲取知識的能力,掌握科學的思維方法,發展智力。在這樣的學習過程中,學生不是接受現成的知識,而是經過自己的探索之法獲得知識,這樣得到的知識更有效、更牢固、理解的也更透徹。
2、 化抽象為具體
中學生的思維方法是以形象思維為主,抽象思維相對比較差。雖然物理是以實驗為基礎,給人的感覺好象是比較實在,但是,物理的理論(概念、定義、定律、規律等)是對實驗、事物實體等經過抽象化而形成的,所以有些理論頗費理解。學生對他們缺乏必要的感性認識基礎,掌握它們具有一定的困難。而運用類比方法教學能夠給這些抽象的事物賦予間接的直觀形象,把研究對象具體化,幫助學生有效地把握物理知識、發展智力、培養能力。
二、恰當運用類比方法進行教學
物理世界中的物理現象和物理過程形形色色,事物屬性及其相互關系也多種多樣,而類比的方法也是有好幾種。在教學中,我對有關的知識點用不同的類比方法進行教學,力求讓學生容易理解和接受知識。
1、運用簡單共存類比
簡單共存類比是以簡單關系為推理中介的類比思維。這種類比最簡單,在引入新課時運用得最多,學生最容易接受。在高中物理教材中,引入磁場概念時便運用了簡單共存的類比思維。我在教學中,充分發揮教材的這一方法,結合學生的實際情況進行教學。首先,把電場與磁場有關的相似屬性列出:如電荷與電荷之間有相互作用力,磁極與磁極之間也有同名磁極相斥、異名磁極相吸的現象;這樣由電荷周圍存在電場,可以類比推出磁極周圍也應存在磁場;由電荷間作用力不能直接發生,需要電場傳遞,可以類比推出磁極間相互作用力也不能直接發生,傳遞磁極間的相互作用也要靠一種場——磁場;由電場是一種物質,可推知磁場也是一種物質。
2、運用因果類比
因果類比是根據相類比的兩個對象各自屬性之間可能具有相同的因果關系而進行的類比推理。
在「電流的形成」的教學中,我用「水流的形成」相類比,推出「電流的形成」。我先說一句俗語的上句:「人往高處走……」學生就很自然地接著說:「水往低處流。」我馬上引導學生思考:怎樣才能形成水流呢?經過學生的思考和討論,得出:水流的形成是由於水有高度差(水往低處流)。我笑著說:「別忘了還應該要有水!」於是學生得出結論:形成水流的條件是有水和高度差。接著,我用水流跟電流類比,推出電流形成的條件,過程如下:
教師:水流可以說是水的定向移動,而電流是電荷的定向移動,它們之間很類似。形成水流的第一個條件是要有水,電流呢?
學生:要有電荷。(此處運用了"簡單共存類比")
教師:確切地說,是要有自由電荷。那麼,自由電荷在什麼情況下會定向運動呢?
學生:受到電場力。
教師:對!自由電荷在什麼地方會受到電場力呢?
學生:電場。
教師:在電路中,電池的兩極間有電壓,即有電勢差。當導體的兩端與電池的兩極接通時,它的兩端就有了電壓,導體中就有了電場。這樣,導體中的自由電荷在電場力的作用下定向移動,形成了電流。所以,跟水流的形成相類比,形成電流的另一個條件是什麼?
學生:還要有電勢差(電壓)。
這樣,通過水流的形成跟電流的形成相類比,抓住主要的特徵,由此及彼,由因到果,類推出電流形成的條件,學生既容易理解,又不容易遺忘。
3、運用對稱類比
對稱類比是根據兩個對象屬性之間的對稱關系進行的類比。客觀世界中也確實存在著許多的對稱關系(例如:物體形狀或幾何形體的對稱性、正負電荷與南北磁極的對稱性、粒子與反粒子的對稱等),這也是進行對稱類比的基礎。
在電磁感應的教學中,我列出電與磁的對應的特徵:正負電荷與磁南北磁極相對應;電荷的相互作用與磁極的相互作用相對應;電場與磁場相對應。接著提出一個問題:電流有磁效應,也就是說「電」可以生「磁」,那麼,「磁」可不可以生「電」呢?根據電跟磁的對稱性,學生很自然地想到:「磁」應該也可以生「電」!
接著,我向學生介紹了科學家法拉第的想法和做法,一步一步地引導學生去總結規律。與此相關的還有:從電動機與發電機的對稱去理解和掌握左手定則和右手定則。
4、協變類比
協變類比也稱數學相似類比,它根據兩個對象可能具有屬性之間的某種協變關系(定量的函數關系)進行的類比推理。也就是說:兩個對象有若干屬性相同或相似,並且在兩者數學方程式相同或相似的情況下,推論在其他方面的屬性也相同或相似。
例如:根據彈簧振子力的表達式F=-kx與單擺動力學方程的協變關系,有彈簧振子的運動是簡諧振動,推知單擺的運動也是簡諧振動。
再如:萬有引力定律與庫侖定律的數學表達式在形式上十分類似,都符合平方反比率。
這種類比常常用在各種物理公式、定理的聯系和區別。
三、運用類比法值得注意的幾個問題
1.、正確對待類比推理的或然性
「任何比喻都是蹩腳的。」類比方法跟比喻方法很類似,也存在著不足的地方:由類比所得出的結論都具有一定的或然性,有時會出現錯誤。從兩個對象之間在某些方面的相同或相似,並不一定得出它們在其他屬性方面也必然相同或相似的結論。我運用類比方法時都注意到這個問題。
2、通俗不俗,科學嚴謹
選做類比的材料應當通俗,盡可能利用學生已有的知識,熟知的事物。但是,類比的材料不能太庸俗了,要和思想教育協調,取材要適合國情。例如,有的國外教材,以賭場里賭徒們的輸贏類比機械能守衡,雖然十分形象,也很貼切。但是這個類比對我國來說是低級庸俗的,不宜採用。
通俗易懂與科學嚴謹是辨證統一的關系。通俗而不易懂,易懂而不嚴謹就失去了科學性。這里指得是相對某一層次、學生的某一認識階段的科學性,這里說的嚴謹,其中包括類比格式的嚴謹,要求相類比的兩個事物間相似點一一對應,而且要對應得當,類比推理才有說服力。
3、防止機械類比
應用類比的首要問題就是研究兩類事物的可比性,即使是兩個可以進行類比的事物,也不可能所有屬性處處相似,點點對應。它們之所以是兩個事物,必存在差異性。在進行類比時,有時要告訴學生兩事物間哪些方面可比,哪些方面不可比,避免機械類比的錯誤。對本身就比較直觀,與生活聯系較緊的物理概念與物理現象等,沒有必要非用類比,用了反倒顯啰嗦,沖淡主題,使教學重點得不到突出。
4、要有針對性
教學中類比要用得好、用得巧,必須具有針對性。即:(1)針對不同的學生選用不同的類比材料。例如,教師比喻說:二極體的單向導電性就象自選商廠入口處的門,許進不許出。城市的學生可能明白,可農村的學生卻不知道自選商場是怎麼回事。(2)要針對物理教學內容和目的。如果教學內容比較抽象,呆板。適於運用一些較輕松活潑的類比。如果教學內容具有較嚴密的邏輯性,與前面的知識有些必然的聯系,運用類比比較合適(如重力場和電場的類比);在進行單元或總復習時運用系統類比將會收到較好的效果。(3)要針對課堂氣氛。在課堂教學中,如果學生的注意力都很集中.他們對教師所授知識能順利接受,此時用不用無關緊要。用多了,用得不當,反而會產生負作用,影響學習效果。如果教師發現課堂上多數學生精神疲憊,就應當採用一些風趣幽默的類比來活躍氣氛,振奮學生的精神。
我運用類比方法主要是為了教給學生一種物理思維的方法和接受、理解知識的一種方式。實踐證明,恰當地運用類比,物理課堂會更有氣氛,學生的學習的興趣會很濃,更重要的是學生對所學的知識不容易遺忘,而且學會「舉一反三」、「觸類旁通」。
⑶ 物理:什麼是"類比法"
初中物理學習中常用科學方法分析——類比法
在我們學習一些十分抽象地看不見、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且與之很相似的量來進行對照學習。如電流的形成和電壓的作用是通過以熟悉的水流的形成和水壓是水管中形成了水流進行類比,從而得出電壓是形成電流的原因的結論。學生在學習電學知識時,在老師的引導下,聯想到水壓迫使水沿著一定的方向流動,使水管中形成了水流;類似地,電壓迫使自由電荷做定向移動使電路中形成了電流。抽水機是提供水壓的裝置;類似地,電源是提供電壓的裝置。水流通過渦輪時,消耗水能轉化為渦輪的動能;類似地,電流通過電燈時,消耗的電能轉化為內能和光能。
我們學習分子的動能時,將它與物體的動能進行類比;學習功率時,將它與速度進行類比。
看一道練習題:
某同學在學習電學知識時,在老師的引導下,聯想力學實驗現象,進行比較並找出了一些相類似的規律,其中不準確的是( )
A.水壓使水管中形成水流;類似地,電壓使電路中形成電流
B.抽水機是提供水壓的裝置;類似地,電源是提供電壓的裝置
C.抽水機工作時消耗水能;類似地,電燈發光時消耗電能
D.水流通過渦輪時,消耗水能轉化為渦輪的動能;類似地,電流通過電燈時,消耗的電能轉化為內能和光能
正確答案是C,因為抽水機沒有消耗水能,它工作是由電動機帶動的,消耗的是電能
⑷ 物理實驗的方法有哪些
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。
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,我們可以在現實條件實驗的基礎上推導出來這些理論。
例如,在初二我們學過牛頓第一定律: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。我們知道,物體在運動過程中必定會受到阻力作用,但是我們通過多次實驗,可以推出這一結論。
3 描述法:例如,在生活中是不存在光線的,我們為了更好地學習光,才引進了「光線」這一詞。
4 轉換法:例如,我們在學習「聲音是振動產生的」這一知識時,我們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。
5 模型法:我們在學習原子結構時,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。
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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。
實驗物理是相對於理論物理而言,理論物理是從理論上探索自然界未知的物質結構、相互作用和物質運動的基本規律的學科。
理論物理的研究領域涉及粒子物理與原子核物理、統計物理、凝聚態物理、宇宙學等,幾乎包括物理學所有分支的基本理論問題。而實驗物理主要是從實驗上來探索物質世界和自然規律。
實驗室使用守則
1、為保護實驗儀器和保持環境衛生,學生必須脫鞋進入實驗室。
2、實驗室是全校師生進行實驗教學和科研活動的場所,學生進入實驗室後要保持肅靜,遵守紀律。
3、做實驗前,認真聽教師講解實驗目的、步驟、儀器的性能操作、方法和注意事項,認真檢查所需儀器設備是否完好齊全,如有缺損要及時向教師報告。
4、實驗時要遵守操作規程,按照實驗步驟認真操作。
5、實驗時要注意安全,防止意外發生。
6、愛護實驗室儀器設備。
7、實驗完畢要認真清理儀器設備,關閉水源電源。
性質
1.真理性:物理學的理論和實驗揭示了自然界的奧秘,反映出物質運動的客觀規律。
2.和諧統一性:神秘的太空中天體的運動,在開普勒三定律的描繪下,顯出多麼的和諧有序。物理學上的幾次大統一,也顯示出美的感覺。牛頓用三大定律和萬有引力定律把天上和地上所有宏觀物體統一了。
麥克斯韋電磁理論的建立,又使電和磁實現了統一。愛因斯坦質能方程又把質量和能量建立了統一。光的波粒二象性理論把粒子性、波動性實現了統一。愛因斯坦的相對論又把時間、空間統一了。
3.簡潔性:物理規律的數學語言,體現了物理的簡潔明快性。如:牛頓第二定律,愛因斯坦的質能方程,法拉第電磁感應定律。
4.對稱性:對稱一般指物體形狀的對稱性,深層次的對稱表現為事物發展變化或客觀規律的對稱性。如:物理學中各種晶體的空間點陣結構具有高度的對稱性。豎直上拋運動、簡諧運動、波動鏡像對稱、磁電對稱、作用力與反作用力對稱、正粒子和反粒子、正物質和反物質、正電和負電等。
5.預測性:正確的物理理論,不僅能解釋當時已發現的物理現象,更能預測當時無法探測到的物理現象。例如麥克斯韋電磁理論預測電磁波存在,盧瑟福預言中子的存在,菲涅爾的衍射理論預言圓盤衍射中央有泊松亮斑,狄拉克預言電子的存在。
6.精巧性:物理實驗具有精巧性,設計方法的巧妙,使得物理現象更加明顯。
⑸ 高中物理方法如微元法之類的,都有哪些
理想模型法、極限思維法,理想實驗法、微元法,比值定義法,放大法,控制變數法,等效替代法,類比法
⑹ 物理中什麼叫類比法
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。
類比法是研究和學習物理的一種極其重要的方法。它能啟發和開拓我們的思維,能給我們提供解決問題的線索,是提出科學假設和探索新理論的重要途徑,對學生學習物理來說也發揮著巨大的作用。恰當地運用類比,物理課堂會更有氣氛,學生的學習的興趣會很濃,更重要的是學生對所學的知識不容易遺忘。
運用類比方法有時候對於解決一些教學難點有很大的作用。類比法是研究和學習物理的一種極其重要的方法。它能啟發和開拓我們的思維,能給我們提供解決問題的線索,是提出科學假設和探索新理論的重要途徑。
(6)高中物理類比法有哪些擴展閱讀
類比在物理教學中的作用 :
1、培養學生的思維能力 :物理類比思維是物理思維的一種重要形式。在科學探索中,類比思維的價值為世界上許多科學家所稱道,運用物理類比思維可以把陌生的對象和熟悉的對象進行對比,把未知的東西和已知的東西相對比。這樣可使學生能動地認識、理解並掌握知識。
讓學生在學習知識的同時,提高獲取知識的能力,掌握科學的思維方法,發展智力。在這樣的學習過程中,學生不是接受現成的知識,而是經過自己的探索之法獲得知識,這樣得到的知識更有效、更牢固、理解的也更透徹。
2、化抽象為具體 :中學生的思維方法是以形象思維為主,抽象思維相對比較差。雖然物理是以實驗為基礎,給人的感覺好象是比較實在,但是,物理的理論(概念、定義、定律、規律等)是對實驗、事物實體等經過抽象化而形成的,所以有些理論頗費理解。學生對他們缺乏必要的感性認識基礎,掌握它們具有一定的困難。
而運用類比方法教學能夠給這些抽象的事物賦予間接的直觀形象,把研究對象具體化,幫助學生有效地把握物理知識、發展智力、培養能力。
⑺ 高中物理問題,科學方法除了控制變數和等效替代還有什麼
高中物理問題,科學方法除了控制變數和等效替代還有
1、理想化法、2、模擬法3、微小量放大法4、比較法5、圖像法6、半偏法7、列表法 8、作圖法9、轉換法10、類比法等
⑻ 物理中什麼叫類比法
是不是對比法啊
⑼ 等效法、轉換法、類比法在物理裡面各是什麼意思
首先來看第一個等效法。我們常見的實驗有兩個,第一個是我們力的合成與分解,用到了等效法。第二個是我們的電阻,電阻的串並聯總電阻也用到了等效法。
第二個張煥芳,比如說我們如何判斷,n級或者s級,這個時候我們就用小磁針,小磁針n極的受力方向就可以知道是這個磁感線的方向。還有比如說,我要測定微小的形變,我用一個毛細管在一個瓶子當中,然後我擠壓這個瓶子就可以看到毛細管的液體朝上走,那這個時候你就可以看到,這個瓶子發生了形變。
第三個類比法,比如說我們將,電流,類比成水流。
控制變數法當然是最好理解的了,在做實驗的過程當中,我們必須要控制只有一個量在變,然後我們看這個結果,發生了變化嗎?如果說結果發生了變化,而且呢,變數只有一個,那麼我們就可以說是由於這個變數而導致了這么一個結果。