Ⅰ 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。
(1)實驗用到的物理方法有哪些擴展閱讀:
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。
Ⅱ 物理實驗中常用的實驗方法有哪些
物理方法既是科學家研究問題的方法,也是學生在學習物理中常用的方法,新課標也要求學生掌握一些探究問題的物理方法。
常見的物理方法
模型法 即將抽象的物理現象用簡單易懂的具體模型表示。如用太陽系模型代表原子結構,用簡單的線條代表杠桿等。
疊加法 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」。
控制變數法 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」。初中物理實驗大多都用到了這種方法,如通過導體的電流I受到導體電阻R和它兩端電壓U的影響,在研究電流I與電阻R的關系時,需要保持電壓U不變;在研究電流I與電壓U的關系時,需要保持電阻R不變。
實驗+推理法 有一些物理現象,由於受實驗條件所限,無法直接驗證,需要我們先進行實驗,再進行合理推理得出正確結論,這也是一種常用的科學方法。如將一隻鬧鍾放在密封的玻璃罩內,當罩內空氣被抽走時,鍾聲變小,由此推理出:真空不能傳聲。
轉換法 一些看不見,摸不著的物理現象,不好直接認識它,我們常根據它們表現出來的看的見、摸的著的現象來間接認識它們。如根據電流的熱效應來認識電流大小,根據磁場對磁體有力的作用來認識磁場等。
等效法 在研究物理問題時,有時為了使問題簡化,常用一個物理量來代替其他所有物理量,但不會改變物理效果。如用合力替代各個分力,用總電阻替代各部分電阻,浮力替代液體對物體的各個壓力等。
描述法 為了研究問題的方便,我們常用線條等手段來描述各種看不見的現象。如用光線來描述光,用磁感線來描述磁場,用力的圖示描述力等。
類比法 在認識一些物理概念時,我們常將它與生活中熟悉且有共同特點的現象進行類比,以幫助我們理解它。如認識電流大小時,用水流進行類比。認識電壓時,用水壓進行類比。
Ⅲ 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)
Ⅳ 物理學中實驗方法是什麼一共有幾個
中考物理實驗探究題方法類試題研究
《初中物理考試命題導向研究》課題組
物理方法既是科學家研究問題的方法,也是學生在學習物理中常用的方法,新課標也要求學生掌握一些探究問題的物理方法。初中階段有哪些物理方法需要學生熟悉?在中考的實驗探究題將以何種形式考查這些科學方法呢?
一、常見的物理研究方法
模型法:即將抽象的物理現象用簡單易懂的具體模型表示。如用太陽系模型代表原子結構,用簡單的線條代表杠桿等。
疊加放大法:物理學中常常把微小的、不易測量的同一物理量疊加放大,如用鏡面反射激光方法,來將音叉微小振動的幅度放大等。
控制變數法: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」。初中物理實驗大多都用到了這種方法,如通過導體的電流I受到導體電阻R和它兩端電壓U的影響,在研究電流I與電阻R的關系時,需要保持電壓U不變;在研究電流I與電壓U的關系時,需要保持電阻R不變。
例題:
(2007年深圳)小斌同學在做「探究斜面長度是否影響斜面的機械效率」的實驗時,他用彈簧秤拉同一木塊,沿高度相同、長度不同的斜面,從斜面底端勻速拉至斜面頂端,下表是他記錄的實驗數據。請你計算出下列表格中「①」、「②」的機械效率(結果保留三個有效數字)。並將結果入答題卡中指定答題區域內。
分析上表數據,你得到的結論是:將同一重物沿粗糙程度相同的斜面移動相同的高度,斜面長度越 ③ 時,機械效率越 ④ 。
(2007年莆田)探究杠桿平衡的條件
(1)請將下列步驟填完整:
a、調節杠桿兩端的螺母,使杠桿在____位置平衡;
b、改變動力或動力臂的大小;
c、調節_________________________的大小,使杠桿重新平衡
(2)實驗獲得的數據如下表:
實驗次數 動力/N 動力臂/cm 阻力/N 阻力臂/cm
1 4 5 2 10
2 1.5 10 3 5
3 2 15 3 10
4 l 20 1 20
分析上表,用F1、F2、L1和L2分別表示動力、阻力、動力臂和阻力臂,杠桿平衡條件可表示為:___________________________。
實驗+推理法:有一些物理現象,由於受實驗條件所限,無法直接驗證,需要我們先進行實驗,再進行合理推理得出正確結論,這也是一種常用的科學方法。如將一隻鬧鍾放在密封的玻璃罩內,當罩內空氣被抽走時,鍾聲變小,由此推理出:真空不能傳聲。
例題:
(2007年株洲)在機械製造中有一個給大飛輪定重心的工序,該工序的目的是使飛輪的重心發生微小的位移,以使它准確位於軸心上。如圖13所示,一個質量為M=80kg、半徑為R=0.6m的金屬大飛輪可在豎直平面內繞軸心(圖中兩虛線的交點)自由轉動。用力推動一下大飛輪,飛輪轉動若干周後停止。多次試驗,發現飛輪邊緣上的標記F總是停在圖示位置。
(1)根據以上情況,可以初步確定飛輪重心P可能在圖中 。
A.軸心正下方的某一位置
B.軸心左側的某一位置
C.軸心右側的某一位置
(2)工人在飛輪邊緣上的某點E處,焊接上質量為m=0.4 kg的金屬後,再用力推動飛輪,當觀察到 的現象時,說明飛輪的重心已調整到軸心上了。
(3)請在圖13中標出E的位置。
(4)試求調整前飛輪的重心P到軸心的距離l。(提示:利用杠桿平衡條件)
轉換法:一些看不見,摸不著的物理現象,不好直接認識它,我們常根據它們表現出來的看的見、摸的著的現象來間接認識它們。如在物理教學過程中常常根據電流的熱效應來認識電流大小,根據磁場對磁體有力的作用來認識磁場等。
等效法:在研究物理問題時,有時為了使問題簡化,常用一個物理量來代替其他所有物理量,但不會改變物理效果。如用合力替代各個分力,用總電阻替代各部分電阻,浮力替代液體對物體的各個壓力等。
描述法:為了研究問題的方便,我們常用線條等手段來描述各種看不見的現象。如用光線來描述光,用磁感線來描述磁場,用力的圖示描述力等。
類比法:在認識一些物理概念時,我們常將它與生活中熟悉且有共同特點的現象進行類比,以幫助我們理解它。如認識電流大小時,用水流進行類比。認識電壓時,用水壓進行類比。
二、在中考中出現的考題賞析
例題:
(2005年安徽)建立物理模型是物理學習研究問題的一種重要方法。例如:研究平靜水面產生的反射現象時,可以將水面看成平面鏡。同理,定滑輪可以看成是__________。
解析:定滑輪可以看成等臂杠桿。
(2005年長沙)物理學研究中常常用到「控制變數法」、「等效法」、「類比法」等科學方法。在下列研究實例中,運用了控制變數法的是( )
A.研究電流的形成原因時,將電流與水流相比較,從分析水流的形成來入手分析電流的形成。
B.研究電流的大小時,根據電流產生的效應大小來判斷電流的大小。
C.研究多個電阻組成的電路時,求出電路的總電阻,用總電阻產生的效果來代替所有電阻產生的總效果。
D.研究電流與電壓大小關系時,保持電阻大小不變,改變電阻兩端的電壓值,觀察電流如何隨電壓變化而變化。
解析:A為類比法,B為轉換法,C為替代法,D為控制變數法,答案為D。
(2005蕪湖)牛頓曾研究過這樣一個問題:他發現人擲出去的石頭總會偏離擲出方向落回地面,於是牛頓提出了一個「大炮」的設想,上圖是他畫的「大炮」草圖——在地球的一 座高山上架起一隻水平大炮,以不同的速度將炮彈平射出去,射出速度越大,炮彈落地點就離山腳越遠。他推想:當射出速度足夠大時,炮彈將會如何運動呢?牛頓 通過科學的推理得出了一個重要的結論。這就是著名的「牛頓大炮」的故事,故事中牛頓實際也用到了理想實驗的研究方法。
(1)研究中牛頓基於的可靠事實是______________。
(2)根據以上資料和牛頓的「大炮」草圖,推測牛頓當年的重要結論是______________。如今,牛頓當年的推測已變成了現實,人們應用他的推論,利用現代科技製成了______________。
(3)想想看,初中物理學習中,你在研究什麼問題時用到過理想實驗的方法?請舉一例並說明你的研究過程。
解析:(1)人擲出去的石頭總會偏離擲出方向落回地面。(2)拋出物體的速度足夠大時,物體將離開地球,繞地球旋轉,做圓周運動;人造衛星。(3) 如:研究真空能否傳聲時用了理想實驗的方法:把音樂晶元放在廣口瓶內,瓶口塞上插有玻璃管的軟木塞,用抽氣設備抽瓶中的空氣,在抽氣的過程中,人聽到的音樂聲逐漸變小,由於實驗時無法達到絕對真空,在前面可靠事實的基礎上推理出聲音不能在真空中傳播。又如:研究牛頓第一定律時用到了理想實驗的方法。讓滑塊 從同一斜面的同一高度滑到表面粗糙程度不同的水平木板上,發現水平木板越光滑,滑塊滑得越遠,在這一可靠事實基礎上,推出假若木板絕對光滑(完全沒有摩擦),滑塊將做勻速直線運動。
Ⅳ 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。
Ⅵ 物理實驗的方法有哪些
控制變數法(物理實驗中大多數用此法)如在研究電流與電壓關系時,因為影響電流的因素除電壓外還有電阻,因此要控制電阻(也就是保持電阻不變)。 推理歸納法:如在研究牛頓第一定律時,物體不受力的情況找不到,只能用推理歸納法, 還有模型法、代換法等等。
Ⅶ 物理中探究實驗的方法有那些
1、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,從而轉化為單一因素影響某一物理量問題的研究方法。
2、轉換法(放大法):對於一些看不見,摸不著的物理現象,或不易直接測量的物理量,用一些非常直觀的現象去認識或用容易測量的物理量間接測量的方法。
3、等效替代法(等效法):在研究物理問題時,有時為了使問題簡化,常用一個物理量來代替其他所有物理量,但不會改變物理效果。
4、理想模型法(抽象法、描述法):把復雜問題簡單化,將抽象的物理現象用簡單易懂的具體模型表示。
5、實驗推理法(科學推理法、理想實驗法):有一些物理現象,由於受實驗條件所限,無法直接驗證,需要我們先進行實驗,再進行合理推理得出正確結論,這也是一種常用的科學方法。
(7)實驗用到的物理方法有哪些擴展閱讀
物理學中對於多因素(多變數)的問題,常常採用控制因素(變數)的方法,把多因素的問題變成多個單因素的問題。每一次只改變其中的某一個因素,而控制其餘幾個因素不變,從而研究被改變的這個因素對事物的影響,分別加以研究,最後再綜合解決。
它是科學探究中的重要思想方法,廣泛地運用在各種科學探索和科學實驗研究之中。
1、獨立變數,即一個量改變不會引起除因變數以外的其他量的改變。只有將某物理量由獨立變數來表達,由它給出的函數關系才是正確的。
2、非獨立變數,一個量改變會引起除因變數以外的其他量改變。把非獨立變數看做是獨立變數,是確定物理量間關系的一大忌。
正確確定物理表達式中的物理量是常量還是變數,是獨立變數還是非獨立變數,不但是正確解答有關問題的前提和保障,而且還可以簡化解答過程。
Ⅷ 物理實驗方法有哪幾種
1、控制變數法
例:研究電流跟電壓、電阻的關系。
2、等效替換法
例:研究平面鏡成像規律時,物與像分別用兩根等長的蠟燭。
3、模型法
例:光線、磁感線。
4、類比法
例:電流與水流類比。
5、實驗驗證法:這是一種推理,判斷在前,實驗驗證在後的研究方法(即演繹法)物理學家們常常在己知
的物理推論或者哲學思想的基礎上,經過推理,作出假設和預言,通過實驗檢驗它的真理性,最後肯定或否定論斷,得出可靠的結論。
6、歸納法
例:吹笛子,是管子里的空氣柱振動發聲;人說話是聲帶振動發聲......所以一切發聲的物體都在振動。
7、轉換法
例:研究電流產生的熱量跟電流、電阻、通電時間的關系的實驗。
電阻絲產生電熱的多少無法直接測量和比較,利用電流產生的熱量加熱煤油,觀察煤油在插入密封燒瓶里的玻璃管中上升的高度,這樣就將電阻絲放熱的多少的比較轉化成了煤油上升高度的比較。
將看不見、摸不到的東西或不易直接觀測的問題(如本題中產生熱的多少),可以通過它對其他物體的作用而轉化成可以直接觀測的現象(如煤油在玻璃管內上升的高度)。
Ⅸ 物理中的實驗方法有哪些
物理中的實驗方法有比較法、替代法、累積法、控製法、留跡法、放大法、補償法、轉換法、理想化法、模型法。
將待測物理量與選做標准單位的物理量進行比較的方法叫比較法。
用已知的標准量去代替未知的待測量,以保持狀態和效果相同,從而推出待測量的方法叫替代法。
累積法又稱疊加法。將微小量累積後測量求平均的方法,能減小相對誤差。
在中學許多物理實驗中,往往存在著多種變化的因素,為了研究它們之間的關系可以先控制一些量不變,依次研究某一個因素的影響。