初中物理實驗方法總結
初中物理實驗方法總結
觀察
觀察是人們為了認識事物的性質和規律,有目的、有系統地對自然條件下出現的事物進行研究的方法,是人們收集、記錄和描述感覺材料的常用方法之一,是最基本、最直接的研究方法。簡單地說,觀察就是仔細地看。但它與一般的觀察不同,觀察是人的眼睛在大腦的引導下,有意識、有組織的知覺活動。因此,又稱科學觀察。
例子:
水的沸騰:使用溫度計前,應先觀察其量程,認識其刻度值。實驗時,注意觀察水沸騰前和沸騰時氣泡上升過程和溫度計讀數在沸騰前和沸騰過程中的變化兩種情況;在學習聲音的產生時,可以觀察揚聲器中小紙片的運動,觀察發聲音叉插入水中激起水花,觀察蟋蟀、蟬鳴的鳴叫,會發現發出聲音的物體都是在振動;此外,還有光的反射定律;光的折射定律;凸透鏡成像;滑動摩擦與哪些因素有關等。
比較方法
比較法是確定研究對象之間差異和相似之處的一種思維過程和方法。各種物理現象和過程可以通過進行比較來確定它們的差異和相似之處。比較是抽象和概括的前提,通過比較可以建立物理概念,總結物理規律。比較也可以用來鑒別和測量。因此,比較法是研究物理現象時經常使用的最基本的方法。
比較方法有三種:
(1)比較異同。即通過比較兩個或多個事物,找出它們的相似之處。
(2)比較異同。即通過比較兩個或多個事物,找出它們之間的差異。
(3)異同綜合比較。即比較兩個或多個事物之間的相同點和不同點。
例子:
例如汽車、輪船、火車、飛機的發動機各有不同,但都是把燃料燃燒時放出的內能轉換成機械能的裝置。汽油機與柴油機雖然同屬內燃機,但其構造、吸入的氣體、點火方式、使用范圍等都有所區別。再如蒸發與沸騰的比較,二者的相同之處是都是汽化過程,不同之處是液體發生時的溫度、發生的部位、現象等都不同。比較法還可以用來研究質量與體積的關系;重力與質量的關系;重力與壓強的關系;電功與電功率等。
控制變量
控制變量法是指在討論多個物理量之間的關系時,控制幾個物理量初中物理 比較法,只改變一個物理量的研究方法,從而把問題轉化為多個單個物理量影響某個物理量的問題。這種方法在實驗數據表中的體現就是兩次實驗中只有一個條件不同,如果兩次實驗的結果不同,那么就與該條件有關,否則就無關緊要。反之,如果研究的問題是該物理量是否與某一因素有關,那么只有該因素應該不同,其他因素應該相同。
例子:
在研究與導體電阻有關的因素時,為了研究的方便,多采用控制變量法,即每次都要選取兩根合適的導線,測量它們的電阻,然后進行比較,最后得出結論。為了研究導體的電阻與導體長度的關系,應選取相同材料截面的導線。為了研究導體的電阻與導體材料的關系,應選取相同長度和截面的導線。為了研究導體的電阻與導體材料的關系,應選取相同長度和截面的導線。為了研究導體的電阻與導體材料的關系,應選取相同材料和長度的導線。`研究影響效應的因素;研究影響液體蒸發速度的因素;研究液體的內部壓力;研究與動能和勢能大小有關的因素; 研究琴弦發出的聲音的音調與琴弦的粗細、松緊、長短等的關系;研究物體吸收熱量與物質的種類、質量、溫度變化的關系;研究電流與電壓電阻的關系;研究與電功或電熱有關的因素;研究與磁場中載流導體所受力有關的因素;并以此方法研究影響感應電流方向的因素。
等效替代
所謂等效替代法,就是把陌生而復雜的問題,轉化為熟悉而簡單的模型進行分析研究,同時保證效果不變的一種思維方法,在物理學中有著廣泛的應用。
例子:
在研究串并聯電路關系時,引入總電阻(等效電阻)的概念。在串聯電路中,把幾個電阻串聯起來,相當于增加了導體的長度,所以總電阻比任何一個串聯電阻都要大,總電阻稱為串聯電路的等效電阻。在并聯電路中,把幾個電阻并聯起來,相當于增加了導體的截面積,所以總電阻比任何一個并聯電阻都要小,總電阻稱為并聯電路的等效電阻;在電路分析中,可以將難以分析的復雜電路簡化為較簡單的等效電路;在研究同一直線上兩個力的關系時,引入合力的概念,也用到等效替代法。
換算方法
在物理學中,對于一些看不見、摸不著的現象或難以直接測量的物理量,我們通常用一些很直觀的現象去認識,或用容易測量的物理量去間接地測量。這種研究問題的方法叫換算法。初中物理在研究概念、規律、實驗等很多地方都運用了這種方法。
例子:
物體的變形或運動狀態的改變,可以證明某些物體受到力的作用;馬格德堡半球實驗可以證明大氣壓的存在;霧的出現可以證明空氣中含有水蒸氣;陰影的形成可以證明光是直線傳播的;月食現象可以證明月亮不是光源;奧斯特實驗可以證明電流周圍有磁場;指南針指向南北可以證明地磁場的存在;擴散現象可以證明分子的運動是無規則的;鉛塊實驗可以證明分子間有引力;運動物體能對外做功可以證明它具有能量,等等。
比喻
所謂類比,就是“由一事例推而廣之”,“借一事例去推論其他事例”,其實是一種由具體到具體、由一般到一般的推理,是根據兩類或兩類事物在某些方面有相似之處或相似性,推斷出它們在其他方面可能相同或相似的一種邏輯思維。這可以幫助我們理解更復雜的實驗和更難理解的物理知識。類比是一種推理方法,不同事物具有相同或相似的性質、數學形式等定量描述,都可以進行類比推理。類比是提出科學假說、作出科學預測的重要方法,物理學發展史上許多假說都是利用類比而產生的。開普勒曾說:“我們比什么都更珍惜類比推理?!?span style="display:none">zYf物理好資源網(原物理ok網)
例子:
電壓與水壓;電流與水流;內能與機械能;原子結構與太陽系;水波與電磁波;通訊與鴿子送信;力與速度概念的形成。在物理教學中運用類比,可以引導學生自主獲取知識,有助于提出假設和進行推論,有助于提出問題和想象解決問題的方向。類比可以激發學生的探究意愿,引導學生探究,使學生的探究成為一種自覺主動的活動,發展學生的思維能力。
類比是科學家最常用的思維方法,用這種方法得出的結論雖然不一定可靠,但在邏輯上卻富有創造性。
類比的例子還有很多,需要我們多加留心,不斷總結,尋找更合適的類比例子。
造型
造型是對理想物體和形態的高度抽象的物理模型。物理模型可以將抽象的假設和理論形象化,使人們更容易想象和思考研究問題。物理學的發展可以說是一個不斷建立物理模型,用新的物理模型代替舊的或不完善的物理模型的過程。
例子:
在研究肉眼不能看見的原子結構時,建立原子核結構模型;在研究光現象時,采用光模型;在研究磁現象時,采用磁通線模型;力圖或力圖是實際物體和力的模型;電路圖是物理電路的模型;掛圖、手搖發電機模型用來研究發電機的原理和工作過程;掛圖、汽油、柴油機模型用來研究內燃機的結構和工作原理。
理想實驗
所謂理想實驗,又稱“假設實驗”、“抽象實驗”或“意識形態實驗”,是人們頭腦中形成的理想過程,是邏輯推理思維過程,是理論研究的重要方法。理想實驗雖然也被稱為實驗,但它與所謂的現實科學實驗有著根本的區別?,F實科學實驗是實踐活動,理想實驗是思維活動。前者是可以通過物理過程實現的實驗,后者是人們在抽象思維中想象出來的、現實中無法實現的實驗。
但理想實驗并不是脫離現實的主觀臆測。首先貝語網校,理想實驗建立在實踐基礎之上,所謂理想實驗就是在現實科學實驗的基礎上,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,對實際過程進行更深層次的抽象分析。其次,理想實驗的推進過程建立在一定的邏輯規律之上,而這些邏輯規律都是從長期的社會實踐中總結出來,并經過實踐驗證的。
理想實驗在自然科學的理想研究中占有重要的地位。但理想實驗方法也存在一定的局限性。理想實驗只是一種邏輯推理思維過程,其作用僅限于邏輯上的證明與反駁,不能作為檢驗正確性的標準。??相反,任何從理想實驗中得出的推論都必須通過觀察實驗的結果來檢驗。
例子
研究聲音能否在真空中傳播;牛頓第一運動定律等。
放大
1. 利用杠桿
2. 利用平面鏡觀察微小物體的變化
3. 音叉旁邊的草球
圖像法
圖是一個數學概念,用來表達一個量與另一個量的變化關系,非常直觀。由于物理學經常研究一個物理量隨另一個物理量的變化,所以圖在物理學中應用十分廣泛。在實驗中,用圖來處理實驗數據初中物理 比較法,探索其中的內在物理規律,別具一格。
例如
在探究固體熔化和水沸騰時的溫度變化規律的實驗中,采用圖形化的方法處理數據,形象直觀地展示物質的溫度變化,學生在實驗中通過親身體驗獨立獲取數據的基礎上,通過描點、連線的方式繪制圖形,準確掌握晶體和非晶態固體的熔化特性、液體的沸騰特性。
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