❶ 什么是实的图像
初中物理科学探究方法汇总
科学方法是连接知识和能力的纽带。“掌握一种科学方法胜过解答十个问题。”对研究方法的学习和考查体现着一种新的教学理念,同学们只有真正掌握了研究方法,才能有效解决实际问题,真正提高自己的创新意识和能力。
《新课程标准》要求,在突出科学探究内容的同时,重视研究方法的指导,使学生在进行科学探究、学习物理知识的过程中,逐渐拓宽视野,初步领悟到科学研究方法的真谛。因此,考查研究物理问题的方法,成为当前和今后中考的热点。控制变量法、等效替代法、转换法推理法、模型法、比较法、类比法、图像法等,是初中物理常用的研究方法。
一.控制变量法:所谓控制变量法,就是在研究和解决问题的过成中,对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制,只改变某个变量的大小,而保证其它的变量不变,最终解决所研究的问题。
这种方法在实验数据的表格上的反映为:某两次实验只有一个条件不相同,若两次实验结果不同,则与该条件有关,否则无关。反过来,若要研究的问题是物理量与某一因素是否有关,则应只使该因素不同,而其他因素均应相同。控制变量法是中学物理中最常用的方法,也是中考出题最多的方法。
小明在探究“弹性势能大小与哪些因素有关”时,提出了以下两种猜想:
猜想一:弹性势能大小可能和物体的材料有关。
猜想二:弹性势能大小可能和物体的形变程度有关.
针对猜想一,设计的实验及观察到的现象如下:
把大小和形状相同的钢尺和塑料尺弯曲相同的程度,并弹开同一个纸团,观察到纸团被弹开的远近不同。请回答:
(1)小明同学通过实验得出的结论是:
;
(2)实验中“弯曲相同程度”其目的是:
;
弹性势能大小可能和物体的材料有关, 控制变量,使之在相同的条件下进行比较
在初中物理课本中,应用这种方法的有:
1、研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短 的关系。( 声学)
2、蒸发的快慢与哪些因素有关( 热)
3.滑动摩擦力的大小与哪些因素有关(力)
4.导体的电阻与哪些因素有关(电)
二.等效替代法
在物理实验中有许多物理特征、过程和物理量要想直接观察和测量很困难,这时往往把所需观测的变量换成其它间接的可观察和测量的变量进行研究,这种研究方法就是等效法。
等效替代法是常用的科学思维方法。等效是指不同的物理现象、模型、过程等在物理意义、作用效果或物理规律方面是相同的。它们之间可以相互替代,而保证结论不变。等效的方法是指面对一个较为复杂的问题,提出一个简单的方案或设想,而使它们的效果完全相同,从而将问题化难为易,求得解决。例如我们学过的等效电路、等效电阻、分力与合力等效……
(2003陕西)如图所示,在桌面上竖立一块玻璃板,把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面,可以看到玻璃板面出现蜡烛的像。要想研究玻璃板成像特点,关键的问题是设法确定像的位置。仔细想想,实验时具体的做法是__________。我们这样确定像的位置,凭借的是视觉效果的相同,因而可以说是采用了_________的科学方法。
解析:虚像是无法用光屏承接的,因此虚像特点的研究成了实验的一个难题;为了准确的探究平面镜所成虚像的特点,实验中用两支完全相同的蜡烛和可透视的平面玻璃板采用等效法很好地解决了这一难题。
答案:另外拿一只相同的蜡烛在玻璃板后面移动,直到看上去它跟像完全重合;等效替代。
三.转换法
对于不易研究或不好直接研究的物理问题,而是通过研究其表现出来的现象、效应、作用效果间接研究问题的方法叫转换法。初中物理在研究概念、规律和实验中多处应用了这种方法。
1.研究物体内能与温度的关系(我们无法直接感知内能的变化,只能转换成测出温度的改变来说明内能的变化);
2.在研究电热与电流\电阻的因素时,将电热的多少转换成液柱上升的高度;
3.我们在研究电功与什么因素有关的时候,将电功转换成砝码上升的高度;
4.在我们回答动能与什么因素有关时,我们将动能转化为小木块在平面上被推动的距离,距离越远则动能越大。
注意:等效法与转换法很相似,有什么区别呢?
请观察:
转换法: 电流大小 ----à 灯泡亮度;
磁场----à 小磁针偏转
等效替代法: 分力 ----à 合力
小石块体积----à 排开水的体积;
小结: “等效替代法” 中相互替代的两个量种类 相同,大小相等 , 而“转换法”中的两个物理量有因果关系,并且性质往往发生了改变。
四.理想模型法
实际现象和过程一般都十分复杂,涉及到众多因素,采用模型方法可起到简化和纯化的作用.忽略次要因素,从复杂事物中抽象出理想模型,合理近似的反应所研究事物的本质特征,这种研究问题的方法叫理想模型法.
在初中物理课本中,应用这种方法的有
1.光线(光线是看不见的,我们使用一条看得见的实线来表示,就将问题简化利用了理想化模型)
2.磁感线
3.电路图是实物电路的模型
4.力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型。
5.实验室常用手摇交流发电机及挂图来研究交流发电机的原理和工作过程
6.研究连通器原理时用到液片模型。研究肉眼观察不到的原子结构时建立原子核式结构模研究肉眼观察不到的原子结构时建立原子核式结构模型。
以下是物理学习中的几个研究实例:(1)在研究磁场时,引入磁感线;(2)在研究物体受几个力时,引人合力;(3)在研究电流时,将它比作水流;(4)在研究光时,引入光线。前面几个实例中,采用“建立理想模型法”的是( )
A.(l)(3) B.(2)(3) C.(1)(4) D.(3)(4)
把某一个类具体事物抽象为某个物理概念的方法叫“建立理想模型法”,如把路灯看成一个点光源等。本题中从磁场中抽象出磁感线,从光中抽象出光线,用的都是“建立理想模型法”。
C
五.科学推理法
推理法是根据已知物理现象和规律,通过想象和推理对未知的现象做出科学的推理和预见.推理法是在观察实验的基础上,忽略次要因素,进行合理的推理,得出结论,达到认识事物本质的目的。
理想实验是研究物理规律的一种重要的思想方法,它以大量的可靠的事实为基础,以真实的实验为原形,通过合理的推理得出物理规律.
图1
人们常用推理的方法研究物理问题。在研究物体运动状态与力的关系时,伽利略通过如图1(甲)所示的实验和对实验结果的推理得到如下结论:运动着的物体,如果不受外力作用,它的速度将保持不变,并且一直运动下去。推理的方法同样可以用在“研究声音的传播”实验中。如图1(乙)所示的实验中,现有的抽气设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态,在这种情况下,你是怎样通过实验现象推理得出“声音不能在真空中传播”这一结论的? 图1
图1
图1
伽利略通过如图(甲)所示的实验,发现当阻力越小时,小车速度减小得就越慢,由此推理出,如果阻力为零,小车的速度将不减小,即做匀速直线运动。在图乙这个实验中,虽不能把玻璃罩内抽成真空状态,但随着玻璃罩内空气的减少,听到的声音越来越小,由此可推理得出“声音不能在真空中传播”。
随着罩内空气的不断抽出,听到铃声越来越弱,可以推理:如果罩内被抽成真空,将听不到铃声,由此可以推出“声音不能在真空中传播”。
六.类比法
类比法是指将两个相似的事物做对比,从已知对象具有的某种性质推出未知对象具有相应性质的方法.类比法在物理中有广泛的应用。所谓类比,实际上是一种从特殊到特殊或从一般到一般的推理。它是根据两个(或两类)对象之间在某些方面的相同或相似而推出它们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。在物理教学中,类比方法可以帮助理解较复杂的实验和较难的物理知识。
19世纪末,汤姆逊发现了电子,将人们的视线引入到了原子的内部,由此,科学家们提出了多种关于原子结构的模型。通过学习,你认为原子结构与下列事物结构最接近的是
A.西红柿 B.西瓜 C.面包 D.太阳系
解析:大家首先要在头脑中再现学习过的原子结构的模型,再与所给的四个选项比较,确定结构最接近的事物是太阳系。这里原子核可以类比于太阳,核外电子类比于行星,它们在空间结构和运动方式上都是相似的。
七..图象法
利用图象这种特殊且形象的数学语言工具,来表达各种物理现象的过程和规律,这种方法叫图像法.
物理图象不仅可以使抽象的概念直观形象,动态变化过程清晰,物理量之间的关系明确,还能表示出用语言难以表达的内涵。
如图所示是A、B、C三种物质的质量m与体积V的关系图象。由图可知,A、B、C三种物质的密度ρA、ρB、ρC之间的大小关系是( )
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、观察比较法
在对各种物理现象、物理实验进行观察的基础上,和认定的标准(或对象)进行比较,得出结论的方法叫观察比较法。
下面是小宇同学在物理学习中的几个研究实例:(1)在学习汽化现象时,研究蒸发与沸腾的异同点;(2)根据熔化过程的不同,将固体分为晶体和非晶体两类;(3)比较电流表与电压表在使用过程中的相同点与不同点;(4)在研究磁场时,引入磁感线对磁场进行描述。上述几个实例中,采用的主要科学研究方法是“比较法”的为()
A.(1)(3) B.(3)(4) C.(2)(3) D.(2)(4)
答案:A
小结:物理中涉及这种方法的内容很多,例如运用参照物判断物体运动情况等等。
总之,考生要养成良好思维习惯,在解决问题时要尝试运用各种物理研究方法,不断提高科学素质,这既是中考热点也是以实现课程改革的目标。
❷ 高中物理中单缝衍射和双缝干涉图像特点
单缝衍射:
明暗:从中间到两边明纹亮度逐渐减小。
宽度:除中央明纹以外,衍射条纹平行等距.其它各级明条纹的宽度为中央明条纹宽度的一半.
双缝干涉:
明暗:在一定范围内明纹亮度变化不大,出了这个范围亮度急剧减小。
宽度:平行等距离分布。
❸ 怎么判断物理v t图像的性质
VT图,如果V线在X轴上方,就是向正方向运动,如果下方,就是负方向运动。
还有一点,VT图形的面积就表示物体的位移。
如果VT在X轴上下都有图形,位移就是上部分的面积-下部分的面积
斜率即为加速度,斜率大于零,加速运动。反之减速。
❹ 高中物理:如何认识物理图像问题
用图像表示物理规律是高中阶段常遇到的问题,虽然不要求会利用图像解决问题,但是对图像的物理意义分析清楚,会有利于我们对问题的分析,加深对规律的理解.解决问题时,会显得很方便.处理图像问题,一般要注意以下几个关键问题:即“轴、点、线、面、斜、截”的含义。
1、轴:弄清直角坐标系中,横轴、纵轴代表的含义,即图像是描述哪两个物理量间的关系,是位移—时间关系?还是速度—时间关系等。同时注意单位及标度。
2、点:弄清图像上任一点的物理意义,实质是两个轴所代表的物理量的瞬时对应关系,如代表t时刻的位移s,或t时刻对应的速度等等。
3、线:图像上的一段直线或曲线一般对应一段物理过程,给出了纵轴代表的物理量随横轴代表的物理量的变化过程。
4、面:图像和坐标轴所夹的“面积”往往代表另一个物理量的变化规律,看两轴代表的物理量的“积”有无实际的物理意义,可以从物理公式分析,也可从单位的角度分析,如s—t图像“面积”无实际意义,不予讨论,图像“面积”代表对应的位移。
5、斜:即斜率,也往往代表另一个物理量的规律,看两轴所代表物理量的变化之比的含义.同样可以从物理公式或单位的角度分析,如s—t图像中,斜率代表速度等。
6、截:即纵轴截距,一般代表物理过程的初状态情况,即时间为零时的位移或速度的值.当然,对物理图像的全面了解,还需同学们今后慢慢体会和提高,如对矢量及标量的正确处理分析等等。
❺ 高一物理vt图像知识点有哪些
斜率是加速度。
图像在t轴上方速度为正。
两图像相交表示速度相同,不表示相遇。
图像下的面积表示位移。
一般纵轴是V,横轴是T,图像与横轴所围成的面积代表位移,图像的斜率代表加速度,斜率为正时加速,反之减速。当图像是一条水平直线时,则是在匀速行驶;斜线表示匀加速或匀减速。
含义
匀速直线运动的s-t图像。
坐标轴的建立:横轴表示时间,纵轴表示路程。
三标:原点、物理量符号、单位。
匀速直线运动的s-t的图像是过原点的一条倾斜直线。
说明:做匀速直线运动的物体,通过的路程与所用的时间成正比。
运动速度不同,倾斜程度越大,速度越大。
不同点:倾斜程度不同。
❻ 图像特征是什么
计算机视觉中通常把角点(corner)作为是图像的特征,而角点能够作为图像特征点的原因有以下两点:1、角点具有唯一的可识别性,当然,这是基于两幅图像没有非常大的差别的前提下适用的;2、角点具有稳定性,换句话说,就是当该点有微小的运动时,就会产生明显的变化。于是,可以清晰的看到该点的移动,这有利于特征点的跟踪;对于图像上其它的特征描述,如边(edge),区域(patch)等,用数学的语言来描述,就是,这些特征点变化性比较小。如某一灰度相似的区域,其一阶导数为常数,二阶导数也为常数。因此,若选取一幅图像中这样的某个区域作为特征,则在另一幅图像中,便很难找到同时满足唯一可识别性和稳定性要求的对应特征。对于边特征,在垂直于边的方向上,其一阶导数和二阶导数均不为0;但是在平行于边的方向上,则不然。故边特征不适合作为图像的特征。当发现某个点附近的一阶导数是不断变化时,该点便是角点,可作为图像的特征点。
❼ 什么叫物理图像
物理方程即函数方程,有函数图象,图象所在的坐标轴对应相应的物理量,这种坐标轴中的函数图象就是物理图象