⑴ 通过直接感知的现象,推测无法直接感知的事实。这是物理学中常用方法,这种方法叫什么你能举出有关例子
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;铅块实验可证明分子间存在着引力;运动的物体能对外做功可证明它具有能;可以通过电磁铁吸引铁钉的多少来显示电磁铁的磁性强弱;可以通过敲动音叉所引起的乒乓球的弹开来说明一切发声体都在振动等。
(1)高中物理类比法有哪些扩展阅读
常用的物理方法
1、实验法
实验法就是利用有关的器材或设备,通过仔细的观察,收集相关的数据,对数据进行科学的处理,得出正确的结论或答案。我们科学研究,特别是物理研究的一种最基本的方法。很多伟大的发明和发现都是在实验中发现的。
例如,影响感应电动势大小的因素,就是通过实验去探究。我们用条形磁铁、螺线管、电流表、导线等器材。实验时我们将两导线和螺线管两接线柱相连接,另一端与电流表接线柱连接。实验中先固定其中一个变量,观察另外一个变量,看看感应电动势的大小如何变化。
①先用1根条形磁铁快速插入或拔出螺线管,电流表指针偏转,但角度较小;再用2根条形磁铁快速插入或拔出螺线管,电流表也偏转,此时的角度比1根时大得多。
为什么会这样?这是因为当线圈的匝数一定时,两次都快速插入或拔出,可以认为两次的时间都相等;而第二次用两根磁铁,则可以认为磁感应强度B增加了,φ=BS,磁通量φ增加了,这说明了感应电动势的大小与磁通量有直接的关系。
②我们始终用1根条形磁铁。实验时,我们先将条形磁铁缓慢插入螺线管中,看到电流表指针偏转,角度较小;再用相同的条形磁铁快速插入螺线管中,我们发现此时电流表指针的偏转角度比慢速插入时更大。当其它条件都相同时,快插入时间短,慢插入时间长。这就说明了时间T也是直接影响了感应电动势大小的因素。
因此,通过这个实验我们很容易地归纳总结得出结论:电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。这就是法拉第电磁感应定律。
2、分析法
分析法就是研究者用眼睛仔细观察物体的运动情况、状态和过程等表面现象,通过运用大脑的抽象思维能力、逻辑推理能力等,深入揭示物体间,各部分之间内在的、本质的必然的联系,即规律性。并通过定律、定理等,找到解决问题的一种方法。物理学上的分析包括物理量的分析、物理对象的分析和物理过程的分析。
物理对象的分析出现在以下情况:若研究对象是由几个相互联系的物体组成,则可以将其中的一个或几个物体划分出来,单独研究。
例如,静力学中研究一个物体的受力情况时,先将物体假想与周围物体隔离开来,按重力、弹力、摩擦力、电场力、分子力或磁场力的顺序分析受力;在动力学问题中,先分析受力后,列出ΣF=ma再求出a或其中某个力;在较为复杂的运动中使用动能定理或动量定理时,先将物体隔离,分析出每个力的做功或冲量。
类比法 类比法是人类认识客观世界的一种基本思维方法。所谓类比法是根据两个或两类对象之间在某些方面有相同或相似的属性,从而推出他们在其他方面也可能具有相同或相似的属性的一种推理方法,它不同于归纳、演绎,它是从特殊到特殊的推理方法。
历史上,开普勒、麦克斯韦、爱因斯坦等许多着名科学家都曾经对类比法作出过很高的评价。类比法是一种物理学的研究方法,也是一种科学方法论,还是一种非常好的教学和学习方法,在物理学的教学中具有极为重要的地位。
3、类比法
在物理学的研究和发展中,无论是对单个问题的解决,还是某些新概念的建立,乃至未知领域的探究,都渗透着类比思想与方法。类比法的独特性,使它对科学的发展起到积极推动作用,在物理学的研究的发展中占重要的地位。类比法是物理学研究中的一种重要方法。
物理学研究没有固定的模式,只能在已有认识的基础上一步一步摸索前进。在科学观测和实验手段缺乏,理论指导和感性认识不足,归纳推理和演绎推理不适用的情况下,类比法则可以充分发挥优势,启发思路,提供线索,指明科学研究的方向,使研究工作少走弯路。
例如,1935年日本物理学家汤川秀树把核力与电磁力相类比,提出了核子通过核力场,由一方放出粒子,另一方吸收粒子而相互作用,并且估算出这种粒子的质量。1974年,鲍威尔发现了这种粒子的存在,使陷入困境的核力研究又充满了生机。
又例如,法国科学家库仑用扭秤测定两带电球间的作用力时,发现两带电球间的作用力的定量关系与牛顿万有引力定律F=G的数学关系相似,他大胆地把静电力的定量关系类比于万有引力公式而得出静电力F=k,后来被许多科学实验所证实,于1785年确定为库仑定律。
在高中的物理教学和物理研究中,还有替换法、等效法、图像法等方法也是高中物理教学、物理学习中常用的方法。
参考资料来源:网络-转换法
参考资料来源:网络-物理方法
⑵ 类比法在物理中的运用
要想上好物理课,使学生比较容易接受教学内容,物理教师除了要有渊博的知识外,还需要许多教学技能和技巧,其中,运用类比方法有时候对于解决一些教学难点有很大的作用。类比法是研究和学习物理的一种极其重要的方法。它能启发和开拓我们的思维,能给我们提供解决问题的线索,是提出科学假设和探索新理论的重要途径,它对物理学的发展建立了不可磨灭的功劳,对学生学习物理来说也发挥着巨大的作用。正如前苏联学者瓦赫罗夫所说:“类比像闪电一样,可以照亮学生所学学科的黑暗角落。”
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。
一、类比在物理教学中的作用
1、 培养学生的思维能力
物理类比思维是物理思维的一种重要形式。在科学探索中,类比思维的价值为世界上许多科学家所称道,开普勒说:“我重视类比胜于任何别的东西,它是我最可信赖的老师,它能揭示自然界的秘密。”康德曾说:“每当理智缺乏可靠论证的思路时,类比这个方法往往能指引我们前进。”运用物理类比思维可以把陌生的对象和熟悉的对象进行对比,把未知的东西和已知的东西相对比。这样可使学生能动地认识、理解并掌握知识。让学生在学习知识的同时,提高获取知识的能力,掌握科学的思维方法,发展智力。在这样的学习过程中,学生不是接受现成的知识,而是经过自己的探索之法获得知识,这样得到的知识更有效、更牢固、理解的也更透彻。
2、 化抽象为具体
中学生的思维方法是以形象思维为主,抽象思维相对比较差。虽然物理是以实验为基础,给人的感觉好象是比较实在,但是,物理的理论(概念、定义、定律、规律等)是对实验、事物实体等经过抽象化而形成的,所以有些理论颇费理解。学生对他们缺乏必要的感性认识基础,掌握它们具有一定的困难。而运用类比方法教学能够给这些抽象的事物赋予间接的直观形象,把研究对象具体化,帮助学生有效地把握物理知识、发展智力、培养能力。
二、恰当运用类比方法进行教学
物理世界中的物理现象和物理过程形形色色,事物属性及其相互关系也多种多样,而类比的方法也是有好几种。在教学中,我对有关的知识点用不同的类比方法进行教学,力求让学生容易理解和接受知识。
1、运用简单共存类比
简单共存类比是以简单关系为推理中介的类比思维。这种类比最简单,在引入新课时运用得最多,学生最容易接受。在高中物理教材中,引入磁场概念时便运用了简单共存的类比思维。我在教学中,充分发挥教材的这一方法,结合学生的实际情况进行教学。首先,把电场与磁场有关的相似属性列出:如电荷与电荷之间有相互作用力,磁极与磁极之间也有同名磁极相斥、异名磁极相吸的现象;这样由电荷周围存在电场,可以类比推出磁极周围也应存在磁场;由电荷间作用力不能直接发生,需要电场传递,可以类比推出磁极间相互作用力也不能直接发生,传递磁极间的相互作用也要靠一种场——磁场;由电场是一种物质,可推知磁场也是一种物质。
2、运用因果类比
因果类比是根据相类比的两个对象各自属性之间可能具有相同的因果关系而进行的类比推理。
在“电流的形成”的教学中,我用“水流的形成”相类比,推出“电流的形成”。我先说一句俗语的上句:“人往高处走……”学生就很自然地接着说:“水往低处流。”我马上引导学生思考:怎样才能形成水流呢?经过学生的思考和讨论,得出:水流的形成是由于水有高度差(水往低处流)。我笑着说:“别忘了还应该要有水!”于是学生得出结论:形成水流的条件是有水和高度差。接着,我用水流跟电流类比,推出电流形成的条件,过程如下:
教师:水流可以说是水的定向移动,而电流是电荷的定向移动,它们之间很类似。形成水流的第一个条件是要有水,电流呢?
学生:要有电荷。(此处运用了"简单共存类比")
教师:确切地说,是要有自由电荷。那么,自由电荷在什么情况下会定向运动呢?
学生:受到电场力。
教师:对!自由电荷在什么地方会受到电场力呢?
学生:电场。
教师:在电路中,电池的两极间有电压,即有电势差。当导体的两端与电池的两极接通时,它的两端就有了电压,导体中就有了电场。这样,导体中的自由电荷在电场力的作用下定向移动,形成了电流。所以,跟水流的形成相类比,形成电流的另一个条件是什么?
学生:还要有电势差(电压)。
这样,通过水流的形成跟电流的形成相类比,抓住主要的特征,由此及彼,由因到果,类推出电流形成的条件,学生既容易理解,又不容易遗忘。
3、运用对称类比
对称类比是根据两个对象属性之间的对称关系进行的类比。客观世界中也确实存在着许多的对称关系(例如:物体形状或几何形体的对称性、正负电荷与南北磁极的对称性、粒子与反粒子的对称等),这也是进行对称类比的基础。
在电磁感应的教学中,我列出电与磁的对应的特征:正负电荷与磁南北磁极相对应;电荷的相互作用与磁极的相互作用相对应;电场与磁场相对应。接着提出一个问题:电流有磁效应,也就是说“电”可以生“磁”,那么,“磁”可不可以生“电”呢?根据电跟磁的对称性,学生很自然地想到:“磁”应该也可以生“电”!
接着,我向学生介绍了科学家法拉第的想法和做法,一步一步地引导学生去总结规律。与此相关的还有:从电动机与发电机的对称去理解和掌握左手定则和右手定则。
4、协变类比
协变类比也称数学相似类比,它根据两个对象可能具有属性之间的某种协变关系(定量的函数关系)进行的类比推理。也就是说:两个对象有若干属性相同或相似,并且在两者数学方程式相同或相似的情况下,推论在其他方面的属性也相同或相似。
例如:根据弹簧振子力的表达式F=-kx与单摆动力学方程的协变关系,有弹簧振子的运动是简谐振动,推知单摆的运动也是简谐振动。
再如:万有引力定律与库仑定律的数学表达式在形式上十分类似,都符合平方反比率。
这种类比常常用在各种物理公式、定理的联系和区别。
三、运用类比法值得注意的几个问题
1.、正确对待类比推理的或然性
“任何比喻都是蹩脚的。”类比方法跟比喻方法很类似,也存在着不足的地方:由类比所得出的结论都具有一定的或然性,有时会出现错误。从两个对象之间在某些方面的相同或相似,并不一定得出它们在其他属性方面也必然相同或相似的结论。我运用类比方法时都注意到这个问题。
2、通俗不俗,科学严谨
选做类比的材料应当通俗,尽可能利用学生已有的知识,熟知的事物。但是,类比的材料不能太庸俗了,要和思想教育协调,取材要适合国情。例如,有的国外教材,以赌场里赌徒们的输赢类比机械能守衡,虽然十分形象,也很贴切。但是这个类比对我国来说是低级庸俗的,不宜采用。
通俗易懂与科学严谨是辨证统一的关系。通俗而不易懂,易懂而不严谨就失去了科学性。这里指得是相对某一层次、学生的某一认识阶段的科学性,这里说的严谨,其中包括类比格式的严谨,要求相类比的两个事物间相似点一一对应,而且要对应得当,类比推理才有说服力。
3、防止机械类比
应用类比的首要问题就是研究两类事物的可比性,即使是两个可以进行类比的事物,也不可能所有属性处处相似,点点对应。它们之所以是两个事物,必存在差异性。在进行类比时,有时要告诉学生两事物间哪些方面可比,哪些方面不可比,避免机械类比的错误。对本身就比较直观,与生活联系较紧的物理概念与物理现象等,没有必要非用类比,用了反倒显啰嗦,冲淡主题,使教学重点得不到突出。
4、要有针对性
教学中类比要用得好、用得巧,必须具有针对性。即:(1)针对不同的学生选用不同的类比材料。例如,教师比喻说:二极管的单向导电性就象自选商厂入口处的门,许进不许出。城市的学生可能明白,可农村的学生却不知道自选商场是怎么回事。(2)要针对物理教学内容和目的。如果教学内容比较抽象,呆板。适于运用一些较轻松活泼的类比。如果教学内容具有较严密的逻辑性,与前面的知识有些必然的联系,运用类比比较合适(如重力场和电场的类比);在进行单元或总复习时运用系统类比将会收到较好的效果。(3)要针对课堂气氛。在课堂教学中,如果学生的注意力都很集中.他们对教师所授知识能顺利接受,此时用不用无关紧要。用多了,用得不当,反而会产生负作用,影响学习效果。如果教师发现课堂上多数学生精神疲惫,就应当采用一些风趣幽默的类比来活跃气氛,振奋学生的精神。
我运用类比方法主要是为了教给学生一种物理思维的方法和接受、理解知识的一种方式。实践证明,恰当地运用类比,物理课堂会更有气氛,学生的学习的兴趣会很浓,更重要的是学生对所学的知识不容易遗忘,而且学会“举一反三”、“触类旁通”。
⑶ 物理:什么是"类比法"
初中物理学习中常用科学方法分析——类比法
在我们学习一些十分抽象地看不见、摸不着的物理量时,由于不易理解,我们就拿出一个大家能看见的且与之很相似的量来进行对照学习。如电流的形成和电压的作用是通过以熟悉的水流的形成和水压是水管中形成了水流进行类比,从而得出电压是形成电流的原因的结论。学生在学习电学知识时,在老师的引导下,联想到水压迫使水沿着一定的方向流动,使水管中形成了水流;类似地,电压迫使自由电荷做定向移动使电路中形成了电流。抽水机是提供水压的装置;类似地,电源是提供电压的装置。水流通过涡轮时,消耗水能转化为涡轮的动能;类似地,电流通过电灯时,消耗的电能转化为内能和光能。
我们学习分子的动能时,将它与物体的动能进行类比;学习功率时,将它与速度进行类比。
看一道练习题:
某同学在学习电学知识时,在老师的引导下,联想力学实验现象,进行比较并找出了一些相类似的规律,其中不准确的是( )
A.水压使水管中形成水流;类似地,电压使电路中形成电流
B.抽水机是提供水压的装置;类似地,电源是提供电压的装置
C.抽水机工作时消耗水能;类似地,电灯发光时消耗电能
D.水流通过涡轮时,消耗水能转化为涡轮的动能;类似地,电流通过电灯时,消耗的电能转化为内能和光能
正确答案是C,因为抽水机没有消耗水能,它工作是由电动机带动的,消耗的是电能
⑷ 物理实验的方法有哪些
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。
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,我们可以在现实条件实验的基础上推导出来这些理论。
例如,在初二我们学过牛顿第一定律: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。我们知道,物体在运动过程中必定会受到阻力作用,但是我们通过多次实验,可以推出这一结论。
3 描述法:例如,在生活中是不存在光线的,我们为了更好地学习光,才引进了“光线”这一词。
4 转换法:例如,我们在学习“声音是振动产生的”这一知识时,我们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。
5 模型法:我们在学习原子结构时,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。
(4)高中物理类比法有哪些扩展阅读:
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。
实验物理是相对于理论物理而言,理论物理是从理论上探索自然界未知的物质结构、相互作用和物质运动的基本规律的学科。
理论物理的研究领域涉及粒子物理与原子核物理、统计物理、凝聚态物理、宇宙学等,几乎包括物理学所有分支的基本理论问题。而实验物理主要是从实验上来探索物质世界和自然规律。
实验室使用守则
1、为保护实验仪器和保持环境卫生,学生必须脱鞋进入实验室。
2、实验室是全校师生进行实验教学和科研活动的场所,学生进入实验室后要保持肃静,遵守纪律。
3、做实验前,认真听教师讲解实验目的、步骤、仪器的性能操作、方法和注意事项,认真检查所需仪器设备是否完好齐全,如有缺损要及时向教师报告。
4、实验时要遵守操作规程,按照实验步骤认真操作。
5、实验时要注意安全,防止意外发生。
6、爱护实验室仪器设备。
7、实验完毕要认真清理仪器设备,关闭水源电源。
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。
⑸ 高中物理方法如微元法之类的,都有哪些
理想模型法、极限思维法,理想实验法、微元法,比值定义法,放大法,控制变量法,等效替代法,类比法
⑹ 物理中什么叫类比法
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。
类比法是研究和学习物理的一种极其重要的方法。它能启发和开拓我们的思维,能给我们提供解决问题的线索,是提出科学假设和探索新理论的重要途径,对学生学习物理来说也发挥着巨大的作用。恰当地运用类比,物理课堂会更有气氛,学生的学习的兴趣会很浓,更重要的是学生对所学的知识不容易遗忘。
运用类比方法有时候对于解决一些教学难点有很大的作用。类比法是研究和学习物理的一种极其重要的方法。它能启发和开拓我们的思维,能给我们提供解决问题的线索,是提出科学假设和探索新理论的重要途径。
(6)高中物理类比法有哪些扩展阅读
类比在物理教学中的作用 :
1、培养学生的思维能力 :物理类比思维是物理思维的一种重要形式。在科学探索中,类比思维的价值为世界上许多科学家所称道,运用物理类比思维可以把陌生的对象和熟悉的对象进行对比,把未知的东西和已知的东西相对比。这样可使学生能动地认识、理解并掌握知识。
让学生在学习知识的同时,提高获取知识的能力,掌握科学的思维方法,发展智力。在这样的学习过程中,学生不是接受现成的知识,而是经过自己的探索之法获得知识,这样得到的知识更有效、更牢固、理解的也更透彻。
2、化抽象为具体 :中学生的思维方法是以形象思维为主,抽象思维相对比较差。虽然物理是以实验为基础,给人的感觉好象是比较实在,但是,物理的理论(概念、定义、定律、规律等)是对实验、事物实体等经过抽象化而形成的,所以有些理论颇费理解。学生对他们缺乏必要的感性认识基础,掌握它们具有一定的困难。
而运用类比方法教学能够给这些抽象的事物赋予间接的直观形象,把研究对象具体化,帮助学生有效地把握物理知识、发展智力、培养能力。
⑺ 高中物理问题,科学方法除了控制变量和等效替代还有什么
高中物理问题,科学方法除了控制变量和等效替代还有
1、理想化法、2、模拟法3、微小量放大法4、比较法5、图像法6、半偏法7、列表法 8、作图法9、转换法10、类比法等
⑻ 物理中什么叫类比法
是不是对比法啊
⑼ 等效法、转换法、类比法在物理里面各是什么意思
首先来看第一个等效法。我们常见的实验有两个,第一个是我们力的合成与分解,用到了等效法。第二个是我们的电阻,电阻的串并联总电阻也用到了等效法。
第二个张焕芳,比如说我们如何判断,n级或者s级,这个时候我们就用小磁针,小磁针n极的受力方向就可以知道是这个磁感线的方向。还有比如说,我要测定微小的形变,我用一个毛细管在一个瓶子当中,然后我挤压这个瓶子就可以看到毛细管的液体朝上走,那这个时候你就可以看到,这个瓶子发生了形变。
第三个类比法,比如说我们将,电流,类比成水流。
控制变量法当然是最好理解的了,在做实验的过程当中,我们必须要控制只有一个量在变,然后我们看这个结果,发生了变化吗?如果说结果发生了变化,而且呢,变量只有一个,那么我们就可以说是由于这个变量而导致了这么一个结果。