物理科學探究的基本方法是什麼和實驗

1. 高中物理實驗常見方法有哪些

探究物理實驗的科學方法有許多種, 常用的有觀察法、控制變數法、轉換法、等效替代法。高中這幾個都有，但考試考的最多的應該是控制變數法和等效替代法。
下面筆者將這些常用方法總結如下。 一、觀察法 觀察是學習物理最基本的方法,是科學歸納的必要條件, 學生對學習活動的外部表現進行有目的、有計劃的觀察、記錄, 能夠為物理概念的形成、物理知識的理解、物理規律的探究提供信息和依據。常用觀察方法有: 1.觀察重點, 排除無關因素的干擾。如做氣體膨脹對外做功的實驗時,學生只聽到「嘭」的一聲, 看到瓶塞跳得很高, 對真正需要看的現象---塑料瓶口出現的酒精煙霧卻視而不見, 這就需要教師及時交待, 提醒學生, 然後再進行分析。 2.前後對比觀察, 抓住因果關系。如學習密度一節時, 我首先讓學生區分銅塊、鐵塊、鋁塊、石塊、酒精、水等物體, 通過觀察它們的顏色、狀態、軟硬來辨認。然後出示用紙包住的相同體積的銅塊、鐵塊、鋁塊, 怎樣區分它們? 學生通過實驗發現, 它們的質量不同, 因而得出相同體積的物體質量不同, 也是物質的一種特性, 從而引入密度概念。 3.正、反對比觀察, 深化認識。在指導學生觀察時, 多採用一些正反對比的方法, 可以加深學生理解知識, 拓寬思路。如探究聲音的產生, 即無聲又有聲; 探究沸點與氣壓的關系時, 即增大氣壓, 沸點升高, 減小氣壓, 沸點降低。 二、控制變數法 控制變數法是指一個物理量與多個物理量有關, 把多因素的問題變成多個單因素的問題, 分別加以研究, 最後再綜合解決。利用控制變數法研究物理問題, 有利於扭轉「重結論、輕過程」的傾向, 有利於培養學生的科學素養, 使學生學會學習。如導體中的電流與導體兩端的電壓和導體的電阻都有關系, 研究導體中的電流跟這段導體兩端的電壓時, 控制導體的電阻不變, 改變導體兩端電壓, 看導體中電流的變化, 通過學生實驗, 得出歐姆定律I=U/R。另外,研究導體的電阻大小、滑動摩擦力的大小、液體壓強的大小、浮力大小、動能和重力勢能大小、電流的熱量的大小、壓力的作用效果、滑輪組的機械效率、電磁鐵的磁性強弱、產生感應電流方向也都用到了控制變數法。 三、轉換法 轉化法是指將抽象的、看不見、摸不著或者是微小變化的現象或規律, 使之轉化為學生熟知的看見的現象來認識它們。如電流看不見、摸不到, 但可以根據電流產生的效應來認識, 磁場也可以根據地磁場的基本性質來認識; 研究電熱與電流、電阻有關時, 將產生的電熱多少轉換成液柱上升的高度; 回答動能與什麼因素有關時, 將動能的大小轉換成了小球運動的遠近。對於不容易測得物理量, 可以根據定義式轉換成能夠直接測量的物理量。如測量燈泡的電功率, 轉化成利用電流表通過燈泡的電流I, 用電壓表測出燈泡兩端電壓U, 通過P=IU計算得出電功率P。類似的實驗還有, 將測不規則小石塊的體積轉換成測石塊排開水的體積;測曲線的長短時轉換成測細棉線的長度, 測硬幣的直徑轉換成測刻度尺的長度; 測量滑動摩擦力大小轉換成測拉力的大小;測量大氣壓強值轉換成求被大氣壓壓起的水銀柱的壓強。 對於能看到的實驗現象, 但是不容易觀察, 將它產生的效果放大再研究。如音叉的振動藉助於乒乓球被彈起的幅度將其現象放大來觀察; 壓力對玻璃瓶的形變時將玻璃瓶密閉, 裝滿紅水,插上一個小玻璃管, 將玻璃瓶形變引起液面變化放大成小玻璃管液面的變化。 四、等效替代法 等效替代法是指抓住兩個看似不同的物理過程, 尋求其共同效果。如用合力替代物體所受幾個力時, 合力與原來幾個力的作用效果相同; 研究串、並聯電路的總電阻時, 用總電阻大小代替分電阻大小; 在平面鏡成像的實驗中,由於我們無法真正的測出物與像的大小, 所以利用了一個完全相同的另一根蠟燭來等效替代像的大小, 從而驗證物與像的大小相同。
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2. 初中物理常用的研究方法有哪幾種

一、控制變數法：通過固定某幾個因素轉化為多個單因素影響某一量大小的問題.
1、影響蒸發快慢的因素； 2、壓力作用效果與哪些因素有關；
3、研究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關； 4、影響電阻大小的因素；
5、研究電流與電壓、電阻的關系（歐姆定律）； 6、電磁鐵磁性強弱與哪些因素有關；
7、探索磁場對電流的作用規律； 8、研究電磁感應現象； 9、研究焦耳定律.
二、等效法：將一個物理量,一種物理裝置或一個物理狀態（過程）,用另一個相應量來替代,得到同樣的結論的方法.
1、在研究物體受幾力時,引入合力.2、曹沖稱象.
3、在研究多個用電器組成的電路中,引入總電阻.
三、模型法：以理想化的辦法再現原型的本質聯系和內在特性的一種簡化模型.
1、在研究光學時,引入「光線」概念.
2、在研究磁場時,引入磁感線對磁場進行描述.3、理想電表.
四、轉換法（間接推斷法）
累積法：把不能觀察到的效應（現象）通過自身的積累成為可觀測的宏觀物或宏觀效應.
1、用壓緊鉛柱的方法來顯示分子面的引力作用.
2、在研究分子運動時,利用擴散現象來研究.
3、根據電流所產生的效應認識電流.
4、根據磁鐵產生的作用來認識磁場.
五、類比法：根據兩個對象之間在某些方面的相似或相同,把其中某一對象的有關知識、結論推移到另一個對象中去的一種邏輯方法.
1、水壓－－電壓
2、抽水機提供水壓類似電源提供電壓.
3、用速度的定義公式引入壓強公式.
六、比較法：找出研究對象之間的相同點或相異點的一種邏輯方法.
1、研究蒸發和沸騰的異同點.
2、比較電壓表與電流表在使用過程中的相同點和相異點.
3、比較電動機與發電機的結構和原理的相同點和異同點.
4、汽油機和柴油機的相同點和異同點.
七、歸納法：從一系列個別現象的判斷概括出一般性判斷的邏輯的方法.
1、從氣、液、固的擴散實現現象,得出結論：一切物體的分子都在作無規則的運動.
2、物理學中的實驗規律（如串、並聯電路中電流、電壓的特點等）幾乎都用了此法.

3. 研究物理學的基本方法是什麼

物理學研究的領域可分為下列四大方面：
1.凝聚態物理——研究物質宏觀性質，這些物相內包含極大數目的組元，且組員間相互作用極強。最熟悉的凝聚態相是固體和液體，它們由原子間的鍵和電磁力所形成。更多的凝聚態相包括超流和波色-愛因斯坦凝聚態（在十分低溫時，某些原子系統內發現）；某些材料中導電電子呈現的超導相；原子點陣中出現的鐵磁和反鐵磁相。凝聚態物理一直是最大的的研究領域。歷史上，它由固體物理生長出來。1967年由菲立普·安德森最早提出，採用此名。

2.原子，分子和光學物理——研究原子尺寸或幾個原子結構范圍內，物質-物質和光-物質的相互作用。這三個領域是密切相關的。因為它們使用類似的方法和有關的能量標度。它們都包括經典和量子的處理方法；從微觀的角度處理問題。原子物理處理原子的殼層，集中在原子和離子的量子控制；冷卻和誘捕；低溫碰撞動力學；准確測量基本常數；電子在結構動力學方面的集體效應。原子物理受核的影晌。但如核分裂，核合成等核內部現象則屬高能物理。
分子物理集中在多原子結構以及它們，內外部和物質及光的相互作用，這里的光學物理只研究光學的基本性質及光與物質在在微觀領域的相互作用。

3.高能/粒子物理——粒子物理研究物質和能量的基本組元及它們間的相互作用；也可稱為高能物理。因為許多基本粒子在自然界不存在，只在粒子加速器中與其它粒子高能碰撞下才出現。據基本粒子的相互作用標准模型描述，有12種已知物質的基本粒子模型（誇克和輕粒子）。它們通過強，弱和電磁基本力相互作用。標准模型還預言一種希格斯-波色粒子存在。現正尋找中。
4.天體物理——天體物理和天文學是物理的理論和方法用到研究星體的結構和演變，太陽系的起源，以及宇宙的相關問題。因為天體物理的范圍寬。它用了物理的許多原理。包括力學，電磁學，統計力學，熱力學和量子力學。1931年卡爾發現了天體發出的無線電訊號。開始了無線電天文學。天文學的前沿已被空間探索所擴展。地球大氣的干擾使觀察空間需用紅外，超紫外，伽瑪射線和x-射線。物理宇宙論研究在宇宙的大范圍內宇宙的形成和演變。愛因斯坦的相對論在現代宇宙理論中起了中心的作用。20世紀早期哈勃從圖中發現了宇宙在膨脹，促進了宇宙的穩定狀態論和大爆炸之間的討論。1964年宇宙微波背景的發現，證明了大爆炸理論可能是正確的。大爆炸模型建立在二個理論框架上：愛因斯坦的廣義相對論和宇宙論原理。宇宙論已建立了ACDM宇宙演變模型；它包括宇宙的膨脹，黑能量和黑物質。
從費米伽瑪-射線望運鏡的新數據和現有宇宙模型的改進，可期待出現許多可能性和發現。尤其是今後數年內，圍繞黑物質方面可能有許多發現。

4. 探究物理實驗的過程中，常使用哪些方法

一、觀察法。
觀察法是人們為了認識事物的本質和規律有目的有計劃的對自然發生條件下所顯現的有關事物進行考察的一種方法，是人們收集獲取記載和描述感性材料的常用方法之一，是最基本最直接的研究方法。簡單的講觀察法就是看仔細地看。但它和一般的看不同，觀察是人的眼睛在大腦的指導下進行有意識的組織的感知活動。因此，亦稱科學觀察。
二、比較法。
比較法是確定研究對象之間的差異點和共同點的思維過程和方法，各種物理現象和過程都可以通過比較確定它們的差異點和共同點。比較是抽象與概括的前提，通過比較可以建立物理概念總結物理規律。利用比較又可以進行鑒別和測量。因此，比較法是物理現象研究中經常運用的最基本的方法。如，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 利用比較法不僅加深了對它們的理解和區別，使同學們很快地記住它們，還能發現一些有趣的東西。
三、控制變數法。
控制變數法是指討論多個物理量的關系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。這種方法在實驗數據的表格上的反映為某兩次試驗只有一個條件不同，若兩次試驗結果不同則與該條件有關。否則無關。反之，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。
四、等效替代法。
所謂等效替代法是在保證效果相同的前提下，將陌生復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，它在物理學中有著廣泛的應用。
五、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。初中物理在研究概念規律和實驗中多處應用了這種方法。
六、類比法。
所謂類比就是「觸類旁通」「舉一反三」實際上是一種從特殊到特殊，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他們在其他方面也可能相同或相似的一種邏輯思維。從而可以幫助我們理解較復雜的實驗和較難的物理知識。類比是一種推理方法，不同事物在屬性、數學形式及其他量描述上有相同或相似的地方就可以來用類比推理。類比法是提出科學假說做出科學預言的重要途徑，物理學發展史上的許多假說是運用類比方法創立的，開普勒也曾經說過：「我們珍惜類比推理勝於任何別的東西」。
七、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用物理模型，用物理模型可以使抽象的假說理論加以形象化，便於想像和思考研究問題。物理學的發展過程可以說就是一個不斷建立物理模型和用新的物理模型代替舊的或不完善的物理模型的過程。
八、理想實驗。所謂理想實驗又叫「假想實驗」「抽象的實驗」或「思想上實驗」它是人們在思想中塑造的理想過程，是一種邏輯推理的思維過程和理論研究的重要方法。理想實驗雖然也叫實驗，但它同所說的真實的科學實驗是有原則區別的，真實的科學實驗是一種實踐活動，而理想實驗則是一種思維的活動，前者是可以將設計通過物理過程而實現的實驗，後者則是由人們在抽象思維中設想出來而實際上無法做到的實驗。
但是，理想實驗並不是脫離實際的主觀臆想。首先，理想實驗是以實踐為基礎的，所謂的理想實驗就是在真實的科學實驗的基礎上，抓住主要矛盾忽略次要矛盾對實際過程做出更深入一層的抽象分析。其次，理想實驗的推廣過程是以一定的邏輯法則為根據的，而這些邏輯法則都是從長期的社會實踐中總結出來的並為實踐所證實了的。
理想實驗在自然科學的理想研究中有著重要的作用。但是，理想實驗的方法也有其一定的局限性，理想實驗只是一種邏輯推理的思維過程，它的作用只限於邏輯上的證明與反駁，而不能用來作為檢驗正確與否的標准。相反，由理想實驗所得出的任何推論都必然由觀察實驗的結果來檢驗。例如，牛頓第一定律就是在實驗的基礎上經過科學推理得出來的。
九、 圖像法。圖象是一個數學概念，用來表示一個量隨另一個量的變化關系，很直觀。由於物理學中經常要研究一個物理量隨另一個物理量的變化情況，因此圖象在物理中有著廣泛的應用。在實驗中，運用圖象來處理實驗數據，探究內在的物理規律，具有獨特之處。如：在探究固體熔化時溫度的變化規律和水的沸騰情況的實驗中，就是運用圖象法來處理數據的。它形象直觀地表示了物質溫度的變化情況，學生在親歷實驗自主得出數據的基礎上，通過描點、連線繪出圖象就能准確地把握住晶體和非晶體的熔化特點、液體的沸騰特點了。
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5. 物理的幾種科學研究方法

一、理想模型法
實際中的事物都是錯綜復雜的，在用物理的規律對實際中的事物進行研究時，常需要對它們進行必要的簡化，忽略次要因素，以突出主要矛盾。用這種理想化的方法將實際中的事物進行簡化，便可得到一系列的物理模型。有實體模型：質點、點電荷、輕桿、輕繩、輕彈簧、理想變壓器、（3-3）液片、理想氣體、（3-5）原子核式結構模型和玻爾原子模型等；過程模型：勻速直線運動、勻變速直線運動、勻變速曲線運動、勻速圓周運動等。
採用模型方法對學習和研究起到了簡化和純化的作用。但簡化後的模型一定要表現出原型所反映出的特點、知識。每種模型有限定的運用條件和運用的范圍。
二、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：某兩次試驗只有一個條件不相同，若兩次試驗結果不同，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。
滑動摩擦力的大小與哪些因素有關；探究加速度、力和質量的關系（牛頓第二定律 ）；導體的電阻與哪些因素有關（電阻定律 ）；電流的熱效應與哪些因素有關(焦耳定律 )；研究安培力大小跟哪些因素有關（ ）；研究理想氣體狀態變化（理想氣體狀態方程 ）等均應用了這種科學方法。
三、理想實驗法（又稱想像創新法，思想實驗法）
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。但得出的規律卻又不能用實驗直接驗證，是科學家們為了解決科學理論中的某些難題，以原有的理論知識（如原理、定理、定律等）作為思想實驗的「材料」，提出解決這些難題的設想作為理想實驗的目標，並在想像中給出這些實驗「材料」產生「相互作用」所需要的條件，然後，按照嚴格的邏輯思維操作方法去「處理」這些思想實驗的「材料」，從而得出一系列反映客觀物質規律的新原理，新定律，使科學難題得到解決，推動科學的發展。又稱推理法。
伽利略斜面實驗、推導出聲音不能在真空中傳播、推導出牛頓第一定律等。

三、微量放大法
物理實驗中常遇到一些微小物理量的測量。為提高測量精度，常需要採用合適的放大方法，選用相應的測量裝置將被測量進行放大後再進行測量。常用的放大法有累計放大法、形變放大法、光學放大法等。
1）累計放大法：在被測物理量能夠簡單重疊的條件下，將它展延若干倍再進行測量的方法，稱為累計放大法(疊加放大法)。如測量紙的厚度、金屬絲的直徑等，常用這種方法進行測量；累計放大法的優點是在不改變測量性質的情況下，將被測量擴展若干倍後再進行測量，從而增加測量結果的有效數字位數，減小測量的相對誤差。
2）形變放大法：形變是力作用的效果，在力學中形變的基本表現形式為體積、長度、角度的改變。而顯示形變的方法可用力學的方法，也可用電學、光學的方法，如：體積的變化：由液柱的長度的變化顯示；熱膨脹：杠桿放大法顯示。
3）光學放大法：常用的光學放大法有兩種，一種是使被測物通過光學裝置放大視角形成放大像，便於觀察判別，從而提高測量精度。例如放大鏡、顯微鏡、望遠鏡等。另一種是使用光學裝置將待測微小物理量進行間接放大，通過測量放大了的物理量來獲得微小物理量。例如測量微小長度和微小角度變化的光杠桿鏡尺法，就是一種常用的光學放大法。
卡文迪許通過扭秤裝置測量引力常量就採用了多種放大方法。
四、模擬法
模擬法和類比法很近似。它是在實驗室里先設計出於某被研究現象或過程（即原型）相似的模型，然後通過模型，間接的研究原型規律性的實驗方法。先依照原型的主要特徵，創設一個相似的模型，然後通過模型來間接研究原型的一種形容方法。根據模型和原型之間的相似關系，模擬法可分為物理模擬和數學模擬兩種。
如在描繪電場中等勢線實驗中用直流電流場模擬靜電場。
五、類比與歸納
所謂類比，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。如萬有引力公式 和庫侖力公式 從形式上很相似。
六、等效替代效法
等效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、電壓表等效為電流表、電流表等效為電壓表、測電阻中的替代法、分力與合力等效、分運動與合運動等效、環形電流與小磁體的等效、通電螺線管與條形磁鐵的等效等等。
七、比值定義法
比值定義法，就是在定義一個物理量的時候採取比值的形式定義。用比值法定義的物理概念在物理學中佔有相當大的比例，比如速度、加速度、密度、壓強、功率、電場強度、電勢、電勢差、磁感應強度、電阻、電容等等。加速度a=(Δv)/(Δt) ；
電場強度E=F/q ；電容C=Q/U ；電阻R=U/I ；電流I=q/t ；電動勢，ε=W/q；電勢差U=W/q；磁感應強度B=F/(IL)或B=F/qv或B=Φ/S。
（一）「比值法」的特點：
1、比值法適用於物質屬性或特徵、物體運動特徵的定義。應用比值法定義物理量，往往需要一定的條件；一是客觀上需要，二是間接反映特徵屬性的的兩個物理量可測，三是兩個物理量的比值必須是一個定值。
2.兩類比值法及特點
一類是用比值法定義物質或物體屬性特徵的物理量，如：電場強度E、磁感應強度B、電容C、電阻R等。它們的共同特徵是；屬性由本身所決定。定義時，需要選擇一個能反映某種性質的檢驗實體來研究。比如：定義電場強度E，需要選擇檢驗電荷q，觀測其檢驗電荷在場中的電場力F，採用比值F/q就可以定義。
另一類是對一些描述物體運動狀態特徵的物理量的定義，如速度v、加速度a、角速度ω等。這些物理量是通過簡單的運動引入的，比如勻速直線運動、勻變速直線運動、勻速圓周運動。這些物理量定義的共同特徵是：相等時間內，某物理量的變化量相等，用變化量與所用的時間之比就可以表示變化快慢的特徵。
（二）「比值法」的理解
1.理解要注重物理量的來龍去脈。為什麼要研究這個問題從而引入比值法來定義物理量（包括問題是怎樣提出來的），怎樣進行研究（包括有哪些主要的物理現象、事實，運用了什麼手段和方法等），通過研究得到怎樣的結論（包括物理量是怎樣定義的，數學表達式怎樣），物理量的物理意義是什麼（包括反映了怎樣的本質屬性，適用的條件和范圍是什麼）和這個物理量有什麼重要的應用。
2.理解要展開類比與想像，進行邏輯推理。所有的比值法定義的物理量有相同的特點，通過展開類比與想像，進行邏輯推理、抽象思維等活動，從而引起思維的飛躍，知識的遷移，在類比中加深理解。如在重力場、電場、磁場的教學中，相同的是都需要選擇一個檢驗場性質的實體，用檢驗實體的受力與檢驗實體的有關物理量的比來定義。但也存在區別，重力場的比值中，分母是質量最簡單，電場定義時，要考慮電荷的電性，而磁場定義最復雜，不僅與考慮電流元I，而且要考慮電流元的放置方位與有效長度。
3.不能將比值法的公式純粹的數學化。在建立物理量的時候，交代物理思想和方法，搞清概念表達的屬性，從這些量度公式中理解它們的物理過程與物理符號的真實內容，切忌被數學符號形式化，忽視了物理量的豐富內容，一定要從量度公式中揭示所定義的概念與有關概念的真實依存關系和物理過程，防止死記硬背和亂用。另一方面，在數學形式上用比例表示的式子，不一定就應用比值法。如公式a=F/m，只是數學形式上象比值法，實際上不具備比值法的其它特點。所以不能把比值法與數學形式簡單的聯系在一起。
八、微元法
微元法是分析、解決物理問題中的常用方法，也是從部分到整體的思維方法。用該方法可以使一些復雜的物理過程用我們熟悉的物理規律迅速地加以解決，使所求的問題簡單化。在使用微元法處理問題時，需將其分解為眾多微小的「元過程」，而且每個「元過程」所遵循的規律是相同的，這樣，我們只需分析這些「元過程」，然後再將「元過程」進行必要的數學方法或物理思想處理，進而使問題求解。使用此方法會加強我們對已知規律的再思考，從而引起鞏固知識、加深認識和提高能力的作用。
在高中物理中，由於數學學習上的局限，對於高等數學中可以使用積分來進行計算的一些問題，在高中很難加以解決。例如對於求變力所做的功或者對於物體做曲線運動時某恆力所做的功的計算；又如求做曲線運動的某質點運動的路程，這些問題對於中學生來講，成為一大難題。但是如果應用積分的思想，化整為零，化曲為直，採用「微元法」，可以很好的解決這類問題。「微元法」通俗地說就是把研究對象分為無限多個無限小的部分，取出有代表性的極小的一部分進行分析處理，再從局部到全體綜合起來加以考慮的科學思維方法，在這個方法里充分的體現了積分的思想。
九、極限法
極限法是把某個物理量推向極端，即極大和極小或極左和極右，並依此做出科學的推理分析，從而給出判斷或導出一般結論。
1.由平均值得瞬時值用到極限法 一般由比值定義式定義出的物理量均為平均值，如 ，當 取趨近於零時的平均速度可看做瞬時速度
2.極限法在進行某些物理過程分析時，具有獨特作用，恰當應用極限法能提高解題效率，使問題化難為易，化繁為簡，思路靈活，判斷准確。因此要求解題者，不僅具有嚴謹的邏輯推理能力，而且具有豐富的想像能力，從而得到事半功倍的效果。

6. 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。

(6)物理科學探究的基本方法是什麼和實驗擴展閱讀：

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。

7. 任何一門科學都必須進行定量的研究，____和____是物理研究的基本方法，測量又是實驗的____。

【分析】 觀察和實驗是物理研究的基本方法，測量又是實驗的基礎。 【點評】 觀察和實驗不僅僅是物理研究中的基礎，也是化學、生物等學科中研究的基本方法。

8. 物理 科學研究實驗的七個探究步驟

1、提出問題

2、猜想或假設

3、設計實驗

4、進行實驗

5、分析論證

6、評估

7、交流

具體解釋

1、提出問題：在問題的思考上，進行初始化的提問，力求問題得到最原始的提問。

2、猜想與假設：對於一個未知事物進行理論性上的猜想，以便於接下來進行情景的假設。

3、制定計劃與設計實驗：在符合一定科學依據的基礎上，進行猜想與假設的實施，幫助這些猜想得到證明。

4、進行實驗與搜集數據：嚴謹的進行實驗，並且在過程中記錄足夠的數據，來完成最終論證的可靠性。

5、分析與論證：對所收集的數據進行科學性的討論，幫助證明自己的假設。

6、評估：對自己實驗中的不足，進行一定的誤差分析，判斷自己的數據是不是可以嚴謹的驗證猜想。

7、交流與合作：把這份實驗的結果進行大眾交流，讓更多人來分析自己的猜想與論證。

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實驗構成

無論何種類型的科學實驗，它們都是由三個部分構成的。

1、實驗者

這是組織、設計和進行科學實驗的人。實驗目的的確定，實驗方案的設計、實驗步驟的制定、實驗過程的操作、實驗結果的處理解釋等，沒有一個環節可以脫離實驗者。實驗者是實驗活動的主體。實驗者從事科學實驗是為了取得對自然界特定對象的認識。沒有實驗者這個認識主體，科學實驗就不會發生。不過在此需要指出的是，不能把實驗者理解為孤立的個人。

在任何情況下。實驗者都不是作為孤立的個人在活動，而是作為社會的人在活動。實驗者繼承著前輩們所已經建樹起來的積極成果，也借鑒著同時代的成功經驗與失敗教訓，同時還依賴著人們之間進行的各方面的協作勞動。因此，實驗者所取得的任何一點有益成果，都將融匯到社會精神財富的總體中去。這樣說，並不是要否認實驗者個人的創造能力，而是說這種創造能力只有不脫離社會這個基礎時才能得到發揮。

2、實驗對象

這是實驗者所要認識的對象。實驗對象可以是自然界的物體及其現象，例如太陽光，也可以是人們生產出來的物體及其現象，例如機床、布匹。但是，不管何種種實驗對象，它既是實驗者進行變革和控制的對象，又是實驗者的認識對象。因此，從認識論上看。實驗對象是處於認識客體的地位。

3、實驗手段

實驗手段是由實驗的儀器、工具、設備等客觀物質條件組成，實驗儀器是其中的主要成分。

實驗手段的作用主要表現在兩個方面：

一方面是實驗者通過實驗手段把自己變革和控制實驗對象的意圖傳遞給實驗對象，使實驗者的意圖得到物化。

另一方面，實驗手段又顯示實驗對象的特性，而把實驗對象在經受變革與控制後呈現的狀態傳遞給實驗者，使實驗者能夠獲得關於實驗對象的有關認識。

所以，實驗手段是實驗者和實驗對象之間的中介環節。沒有適當的實驗手段，實驗對象的某些特性就不能暴露出來，人們就不能獲得對這些特性的認識。

在這個意義上，實驗手段的狀況，決定著科學實驗所能達到的認識水平。實驗手段的每一步改進，都意味著人們對實驗對象的可觀察量的增加，意味著科學實驗水平的提高。從科學史上可以看出，新的實驗手段的採用，往往會帶來科學理論上的重大突破和發展。因此，有意識地改進實驗手段是一項具有戰略意義的措施。但是，一個時代的實驗手段又是那個時代生產力水平的具體表現，為當時的生產力發展狀況所制約。因此，實驗手段的改進，新實驗手段的裝備，只有伴隨著整個社會生產力水平的提高才能實現。

9. 物理學的研究方法有哪些

一、控制變數法：通過固定某幾個因素轉化為多個單因素影響某一量大小的問題.

二、等效法：將一個物理量,一種物理裝置或一個物理狀態（過程）,用另一個相應量來替代,得到同樣的結論的方法.

三、模型法：以理想化的辦法再現原型的本質聯系和內在特性的一種簡化模型.

四、轉換法（間接推斷法）把不能觀察到的效應（現象）通過自身的積累成為可觀測的宏觀物或宏觀效應.

五、類比法：根據兩個對象之間在某些方面的相似或相同,把其中某一對象的有關知識、結論推移到另一個對象中去的一種邏輯方法.

六、比較法：找出研究對象之間的相同點或相異點的一種邏輯方法.

七、歸納法：從一系列個別現象的判斷概括出一般性判斷的邏輯的方法.

(9)物理科學探究的基本方法是什麼和實驗擴展閱讀：

物理學的本質：物理學並不研究自然界現象的機制（或者根本不能研究），我們只能在某些現象中感受自然界的規則，並試圖以這些規則來解釋自然界所發生任何的事情。我們有限的智力總試圖在理解自然，並試圖改變自然，這是物理學，甚至是所有自然科學共同追求的目標。

六大性質

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。

對於物理學理論和實驗來說，物理量的定義和測量的假設選擇，理論的數學展開，理論與實驗的比較是與實驗定律一致，是物理學理論的唯一目標。

人們能通過這樣的結合解決問題，就是預言指導科學實踐這不是大唯物主義思想，其實是物理學理論的目的和結構。

在不斷反思形而上學而產生的非經驗主義的客觀原理的基礎上，物理學理論可以用它自身的科學術語來判斷。而不用依賴於它們可能從屬於哲學學派的主張。在著手描述的物理性質中選擇簡單的性質，其它性質則是群聚的想像和組合。

通過恰當的測量方法和數學技巧從而進一步認知事物的本來性質。實驗選擇後的數量存在某種對應關系。一種關系可以有多數實驗與其對應，但一個實驗不能對應多種關系。也就是說，一個規律可以體現在多個實驗中，但多個實驗不一定只反映一個規律。

10. 物理科學探究方法有哪些什麼建立物理模型啊什麼等效替換發等等，都分別解說下還要舉例子，並說明探究力

1、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。如：串並聯電路電阻。
2、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。如：在驗證發聲體在振動時，在音叉旁邊懸掛乒乓球
3、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。比如利用水壓講解電壓；水流講解電流。
4、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。如：探究導體電阻與那些因素有
5、物理模型法：它是在實驗的基礎上對物理事實的一種近似形象的描述，物理模型的建立，往往會導致理論上的飛躍。如：根據實驗建立液體壓強公式P=ρg h時運用了「假想液柱」的模型；
6、科學推理法（理想實驗法）：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。如：牛頓第一定律的得出。
7、觀察比較法（對比法）如：研究蒸發的快慢因素、研究蒸發與沸騰的異同。——比較法
8、歸納求同法如：在探究「杠杠的平衡條件」的實驗中，通過多次實驗得出了杠桿的平衡條件
9、比值定義法就是用兩個基本的物理量的「比」來定義一個新的物理量的方法。比如物質密度、速度、功率等。
10、逆向思維法：如：由電生磁想到磁生電。
不知道是否想全，希望對你有幫助