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物理探究实验方法有哪些

发布时间:2023-05-14 09:39:58

㈠ 物理的实验方法有哪些

物理的实验方法有:控制变量法、等效替代法、累积法、留迹法、外推法、近似法、放大法等,物理实验是初高中阶段物理课程中包含的相关实验,包括电学实验、力学实验、热学实验、光学实验等等,常用于验证物理学科的定理定律。

物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。作为自然科学的带头学科,物理学研究大至宇宙,小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律,因此成为其他各自然科学学科的研究基础。

物理学的理论结构充分地运用数学作为自己的工作语言,以实验作为检验理论正确性的唯一标准,它是当今最精密的一门自然科学学科。

㈡ 物理常用的实验方法有哪些

1、控制变量法:比如“实验探究摆钟摆动的快慢跟哪些因素有关”
2、转换法:比如“探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”
3、等效替代法:在高中用得较多
4、科学实验法:简称实验法,比如“伏安法测电阻”或“伏安法测小灯泡的大功率”
5、理想实验法:牛顿第一定律的得出(伽利略的理想实验)
6、归纳法:比如“探究杠杆平衡的条件”
7、类比法:比如“对电流(或电压)的认识”(用水流类比电流、用水压类比电压)

㈢ 物理中的实验方法有哪些

物理中的实验方法有控制变量法、类比法、描述法、转换法、模型法等。

一、控制变量法简介

1、控制变量法是方差缩减技术之一。在估计某一变量时,利用已知的信息来减少估计的误差。其基本过程是:当需要对某一未知变量4进行估计时,预知该未知变量<4与某一已知变量B存在相关性;在运行模拟系统对4进行估计时,可以同时对变量S进行估计。

2、由于S已知,可以计算出对变量的估计的误差;而变量4与S之间存在相关性,则对它们估计的误差也存在相关性;进而可以缩小对4的估计的误差。相较公共随机数法而言,控制变量法的适用范围更为广泛,适用于一个或者多个模拟系统。

三、描述法简介

1、描述法是集合的常用表示方法。

2、描述法的定义﹕常用于表示无限集合,把集合中元素的公共属性用文字、符号或式子等描述出来,写在大括号内,这种表示集合的方法叫做描述法。

四、转换法简介

物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。

五、模型法简介

1、模型法(modeling method)指通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法,一般用在物理实验上。

2、模型法借助于与原型相似的物质模型或抽象反映原型本质的思想模型,间接地研究客体原形的性质和规律。

㈣ 物理实验的方法有哪些

物理实验的方法有:观察法,比较法,控制变量法,描述法,等效替代法,转换法,类比法,建立模型法,推理实验法。

1、观察法

观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表,用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象,从而获得资料的一种方法。科学的观察具有目的性和计划性、系统性和可重复性。

2、比较法

比较法是不同国家或地区法律秩序的比较研究。它可以分为三个不同的层次:叙述的比较法,即外国法的研究;评价的比较法,即比较不同国家的法律制度的异同及其发展趋势;沿革的比较法,即研究不同法律制度之间的现实和历史关系。

3、控制变量法

控制变量法是在蒙特卡洛方法中用于减少方差的一种技术方法。该方法通过对已知量的了解来减少对未知量估计的误差。

4、描述法

描述法是集合的常用表示方法。常用于表示无限集合,把集合中元素的公共属性用文字、符号或式子等描述出来,写在大括号内,这种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个物理现象和规律中,因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制,不可以或很难直接揭示物理本质,而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法 。这种方法若运用恰当,不仅能顺利得出结论,而且容易被学生接受和理解。

6、转换法

转换法是指在创造发明活动中,针对某个对象的探索遇到障碍、挫折而受阻时,或得到的解决问题方案并不理想时,于是改变观察思考问题的角度,改变运用的方法或实施的手段,改变解决问题的途径,或者改变事物内部的结构,从而使问题明确化。

7、类比法

类比法,是一种最古老的认知思维与推测的方法,是对未知或不确定的对象与已知的对象进行归类比较,进而对未知或不确定对象提出猜测。如果未知的对象确实与某种已知的对方有较多的相似之处,则类比法有一定的认知价值,分类学就是由类比法演化而来。

8、建立模型法

建立模型法包括物理对象模型、理想化实验模型、物理过程模型。

9、推理实验法

推理法又称理想实验法,是在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律的一种研究问题的方法。

物理实验的定义

物理实验是初高中阶段物理课程中包含的相关实验,包括电学实验、力学实验、热学实验、光学实验等等,常用于验证物理学科的定理定律。

㈤ 物理学的研究方法有哪些

一、控制变量法:通过固定某几个因素转化为多个单因素影响某一量大小的问题.

二、等效法:将一个物理量,一种物理装置或一个物理状态(过程),用另一个相应量来替代,得到同样的结论的方法.

三、模型法:以理想化的办法再现原型的本质联系和内在特性的一种简化模型.

四、转换法(间接推断法)把不能观察到的效应(现象)通过自身的积累成为可观测的宏观物或宏观效应.

五、类比法:根据两个对象之间在某些方面的相似或相同,把其中某一对象的有关知识、结论推移到另一个对象中去的一种逻辑方法.

六、比较法:找出研究对象之间的相同点或相异点的一种逻辑方法.

七、归纳法:从一系列个别现象的判断概括出一般性判断的逻辑的方法.

(5)物理探究实验方法有哪些扩展阅读:

物理学的本质:物理学并不研究自然界现象的机制(或者根本不能研究),我们只能在某些现象中感受自然界的规则,并试图以这些规则来解释自然界所发生任何的事情。我们有限的智力总试图在理解自然,并试图改变自然,这是物理学,甚至是所有自然科学共同追求的目标。

六大性质

1.真理性:物理学的理论和实验揭示了自然界的奥秘,反映出物质运动的客观规律。

2.和谐统一性:神秘的太空中天体的运动,在开普勒三定律的描绘下,显出多么的和谐有序。物理学上的几次大统一,也显示出美的感觉。

牛顿用三大定律和万有引力定律把天上和地上所有宏观物体统一了。麦克斯韦电磁理论的建立,又使电和磁实现了统一。爱因斯坦质能方程又把质量和能量建立了统一。光的波粒二象性理论把粒子性、波动性实现了统一。爱因斯坦的相对论又把时间、空间统一了。

3.简洁性:物理规律的数学语言,体现了物理的简洁明快性。如:牛顿第二定律,爱因斯坦的质能方程,法拉第电磁感应定律。

4.对称性:对称一般指物体形状的对称性,深层次的对称表现为事物发展变化或客观规律的对称性。如:物理学中各种晶体的空间点阵结构具有高度的对称性。竖直上抛运动、简谐运动、波动镜像对称、磁电对称、作用力与反作用力对称、正粒子和反粒子、正物质和反物质、正电和负电等。

5.预测性:正确的物理理论,不仅能解释当时已发现的物理现象,更能预测当时无法探测到的物理现象。例如麦克斯韦电磁理论预测电磁波存在,卢瑟福预言中子的存在,菲涅尔的衍射理论预言圆盘衍射中央有泊松亮斑,狄拉克预言电子的存在。

6.精巧性:物理实验具有精巧性,设计方法的巧妙,使得物理现象更加明显。

对于物理学理论和实验来说,物理量的定义和测量的假设选择,理论的数学展开,理论与实验的比较是与实验定律一致,是物理学理论的唯一目标。

人们能通过这样的结合解决问题,就是预言指导科学实践这不是大唯物主义思想,其实是物理学理论的目的和结构。

在不断反思形而上学而产生的非经验主义的客观原理的基础上,物理学理论可以用它自身的科学术语来判断。而不用依赖于它们可能从属于哲学学派的主张。在着手描述的物理性质中选择简单的性质,其它性质则是群聚的想象和组合。

通过恰当的测量方法和数学技巧从而进一步认知事物的本来性质。实验选择后的数量存在某种对应关系。一种关系可以有多数实验与其对应,但一个实验不能对应多种关系。也就是说,一个规律可以体现在多个实验中,但多个实验不一定只反映一个规律。

㈥ 物理实验方法有哪些

1、等效替代法

简介:在物理学中,在保证某种效果相同的前提下,将一个物理量、物理状态或过程用另一个物理量、物理状态或过程来替代,得到同样的结论,这种研究问题的方法叫做等效替代法。

举例应用:

(1)在“曹冲称象”中,用石块等效替代大象,效果相同。

(2)平面镜成像实验中利用两个完全相同的蜡烛,验证像与物的大小相同。

(3)在力的合成中,用一个合力可以等效替代几个力的共同作用的效果。

2、建立理想模型法

简介:把复杂的问题简单化,摒弃次要因素,抓住主要因素,对实际问题进行理想化处理,构建理想化的物理模型,这是一种重要的物理思想。

举例应用:

(1)匀速直线运动是一种理想模型,在生活实际中,严格的匀速直线运动并不存在。

(2)在研究连通器的原理时,理想液片是一种理想模型。

(3)光线是引入的模型,直观、形象地描述了物理情景与事实。

3、控制变量法

简介:在研究物理问题时,某一物理量往往受到几个不同因素的影响,为了确定该物理量与各个不同因素之间的关系,就需要控制某些因素,使其固定不变,只研究其中一个因素,看所研究的因素与该物理量之间的关系,这种研究方法叫做控制变量法。

举例应用:

(1)研究弦乐器的音调与弦的材料、长度和横截面积的关系。

(2)研究蒸发快慢与液体温度、表面积和空气流速的关系。

(3)研究力的作用效果与力的大小、方向和作用点的关系。

(4)研究滑动摩擦力与物体间的压力和接触面粗糙程度的关系。

(5)研究浮力与液体密度和物体排开液体体积的关系。

(6)研究液体压强与液体密度和深度的关系。

(7)研究物体的动能与物体质量、速度的关系。

(8)研究物体的重力势能与物体质量、被举高度的关系。

4、实验推理法

简介:实验推理法是以大量可靠的事实为基础,以真实的实验为原型,通过合理的推理得到结论,深刻地揭示出物理规律的本质,是物理学研究问题的一种重要的思想方法。

举例应用:

(1)将闹钟放在钟罩中,不断抽去罩内空气,听到铃声越来越弱,由此推理出真空不能传声。

(2)研究力和运动的关系,推理出牛顿第一定律。

5、转换法

简介:在物理学习中,有时需要研究看不见的物质(如电流、分子、力、磁场)或不易直接测量的物理量,这时就必须将研究的方向转化到由该物质产生的学生熟知的各种可见的效应、效果上,由此来分析、研究该物质的存在、大小等情况,这种研究方法称为转换法。

举例应用:

(1)研究声音是由振动产生时,用乒乓球的可视的振动认识音叉的振动。

(2)研究压力的作用效果时,用海绵的凹陷程度来表示。

(3)测量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小。

㈦ 物理实验的方法有哪些

物理实验的方法有控制变量法、类比法、实验+推理法、描述法、转换法、模型法等。物理实验是初高中阶段物理课程中包含的相关实验,包括电学实验、力学实验、热学实验、光学实验等等,常用于验证物理学科的定理定律。
1、控制变量法:这个应该是最常见的实验方法。例如,在“探究压强与哪些因素有关”、“探究电流与电阻的关系”、“研究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系”等实验中都用到了该实验方法。
2、类比法:例如,在学习电流时,为了更好地理解,与生活中熟悉的水流作类比。
3、实验+推理法:有些理论只有在理想空间里才能通过实验得出,此时可以在现实条件实验的基础上推导出来这些理论。例如牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。物体在运动过程中必定会受到阻力作用,通过多次实验,可以推出这一结论。
4、描述法:在生活中是不存在光线的,为了更好地学习光,才引进了“光线”这一词。
5、转换法:在学习“声音是振动产生的”这一知识时,把音叉的微小振动转换为乒乓球的摆动。使实验现象更为明显。
6、模型法:在学习原子结构时,为了更好地认识原子的内部结构,用太阳系模型代表原子结构。

㈧ 初中物理常见的实验方法有哪些呢

物理学是由实验和理论两部分组成,物理学实验是人类认识世界的一种重要活动,是进行科学研究的基础。它不仅能够提供丰富的感性材料,帮助学生理解物理现象和物理规律,而且能够提供科学的思维方法,激发学习兴趣和求知欲望,培养学生探索世界的能力。现将初中物理教材中的实验方法做如下总结:

一、观察法

是人们为了认识事物的本质和规律有目的有计划的对所显现的有关事物进行考察的一种方法,是收集获取记载和描述材料的常用方法之一。

实例:水的沸腾实验中在使用温度计前,应该先观察它的量程,认清它的分度值。实验过程中要注意观察水沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程的两种情况,温度计在沸腾前和沸腾时的示数变化;在学习声音的产生时观察小纸片在扬声器中的运动状态,观察正在发声的音叉插入水中激起水花,发现发出声音的物体都在振动;还有光的反射规律;光的折射规律;凸透镜成像特点等。

二、比较法

是确定研究对象之间的差异点和共同点的思维过程和方法,各种物理现象和过程都可以通过比较确定它们的差异点和共同点。

实例:汽车轮船火车飞机它们的发动机各不相同,但都是把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的装置。而汽油机和柴油机虽然都是内燃机,但它们的构造、吸入的气体、点火方式、使用范围等方面都有不同;再如蒸发与沸腾的比较。

三、控制变量法

是指讨论多个物理量的关系时通过控制其中几个物理量不变,只改变其中一个物理量从而转化为多个单一物理量影响某一个物理量的问题的研究方法。这种方法在实验数据的表格上的反映为某两次试验只有一个条件不同,若两次试验结果不同则与该条件有关,否则无关。

实例:研究导体的电阻跟哪些因素有关;研究影响力的作用效果的因素;研究液体蒸发快慢的因素;研究液体内部压强;研究动能势能大小与哪些因素有关;研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系;研究物体吸收的热量与物质的种类质量温度的变化的关系;研究电流与电压电阻的关系;研究通电导体在磁场中受力与哪些因素有关;研究影响感应电流的方向的因素等都采用此法。

四、等效替代法

所谓等效替代法是在保证效果相同的前提下,将陌生复杂的问题变换成熟悉简单的模型进行分析和研究的思维方法。

实例:研究串联并联电路关系时引入总电阻(等效电阻)的概念,在串联电路中把几个电阻串联起来,相当于增加了导体的长度,所以总电阻比任何一个串联电阻都大,把总电阻称为串联电路的.等效电阻。在并联电路中把几个电阻并联起来,相当于增加了导体的横截面积,所以总电阻比任何一个并联电阻都小,把总电阻称为并联电路的等效电阻;在电路分析中可以把不易分析的复杂电路简化成为较为简单的等效电路;在研究同一直线上的二力的关系时引入合力的概念。

五、转换法

物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。

实例:物体发生形变或运动状态改变可证明一些物体受到力的作用;马德堡半球实验可证明大气压的存在;雾的出现可以证明空气中含有水蒸气;影子的形成可以证明光沿直线传播;月食现象可证明月亮不是光源;奥斯特实验可证明电流周围存在着磁场;指南针指南北可证明地磁场的存在;扩散现象可证明分子做无规则运动;铅块实验可证明分子间存在着引力。

六、类比法

所谓类比就是“触类旁通”“举一反三”,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他们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。从而可以帮助我们理解较复杂的实验和较难的物理知识。

实例:电压与水压;电流与水流;内能与机械能;原子结构与太阳系;水波与电磁波;通信与鸽子传递信件;功率概念与速度概念的形成等。

七、建立模型法

是用物理模型使抽象的理论加以形象化,便于想象和思考。物理学的发展过程就是一个不断建立物理模型和用新的物理模型代替旧的或不完善的物理模型的过程。

实例:研究肉眼观察不到的原子结构时,建立原子核式结构模型;研究光现象时用到光线模型;研究磁现象是用到磁感线模型;力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型;电路图是实物电路的模型;研究发电机的原理和工作过程用挂图及模型;研究内燃机结构和工作原理用挂图及模型。

八、理想实验

理想实验是人们在思想中塑造的理想过程,是逻辑推理和理论研究的重要方法。理想实验虽然也叫实验,但它同所说的真实的科学实验是有原则区别的,真实的科学实验是一种实践活动,而理想实验则是一种思维的活动。

实例:研究真空是否能够传声;牛顿第一定律等。

九、图像法

图象表示一个量随另一个量的变化关系,很直观。由于物理学中经常要研究一个物理量随另一个物理量的变化情况,因此图象在物理中有着广泛的应用。如:在探究固体熔化时温度的变化规律和水的沸腾情况的实验中,就是运用图象法来处理数据的。它形象直观地表示了物质温度的变化情况,学生在亲历实验自主得出数据的基础上,通过描点、连线绘出图象就能准确地把握住晶体和非晶体的熔化特点、液体的沸腾特点了。

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