高中物理常用的研究方法汇总
5页1、高中物理常用的研究方法汇总一、理想模型法实际中的事物都是错综复杂的,在用物理的规律对实际中的事物进行研究时,常需要对它们进行必要的简化,忽略次要因素,以突出主要矛盾。用这种理想化的方法将实际中的事物进行简化,便可得到一系列的物理模型。有实体模型:质点、点电荷、轻杆、轻绳、轻弹簧、理想变压器、(3-3)液片、理想气体、(3-4)弹簧振子,单摆等;过程模型:匀速直线运动、匀变速直线运动、匀变速曲线运动、匀速圆周运动等。采用模型方法对学习和研究起到了简化和纯化的作用。但简化后的模型一定要表现出原型所反映出的特点、知识。每种模型有限定的运用条件和运用的范围。二、控制变量法就是把一个多因素影响某一物理量的问题,通过控制某几个因素不变,只让其中一个因素改变,从而转化为多个单一因素影响某一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相同,若两次试验结果不同,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。滑动摩擦力的大小与哪些因素有关;探究加速度、力和质量的
2、关系(牛顿第二定律 );导体的电阻与哪些因素有关(电阻定律 );电流的热效应与哪些因素有关(焦耳定律 );研究安培力大小跟哪些因素有关;研究理想气体状态变化(理想气体状态方程 )等均应用了这种科学方法。三、理想实验法(又称想象创新法,思想实验法)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。但得出的规律却又不能用实验直接验证,是科学家们为了解决科学理论中的某些难题,以原有的理论知识(如原理、定理、定律等)作为思想实验的材料,提出解决这些难题的设想作为理想实验的目标,并在想象中给出这些实验材料产生相互作用所需要的条件,然后,按照严格的逻辑思维操作方法去处理这些思想实验的材料,从而得出一系列反映客观物质规律的新原理,新定律,使科学难题得到解决,推动科学的发展。又称推理法。伽利略斜面实验、推导出声音不能在真空中传播、推导出牛顿第一定律等。四、微量放大法物理实验中常遇到一些微小物理量的测量。为提高测量精度,常需要采用合适的放大方法,选用相应的测量装置将被测量进行放大后再进行测量。常用的放大法有累计放大法、形变放大法、光学放大法等。 1)累计放大法:在被测物理量能够简单重叠的条
3、件下,将它展延若干倍再进行测量的方法,称为累计放大法(叠加放大法)。如测量纸的厚度、金属丝的直径等,常用这种方法进行测量;累计放大法的优点是在不改变测量性质的情况下,将被测量扩展若干倍后再进行测量,从而增加测量结果的有效数字位数,减小测量的相对误差。 2)形变放大法:形变是力作用的效果,在力学中形变的基本表现形式为体积、长度、角度的改变。而显示形变的方法可用力学的方法,也可用电学、光学的方法,如:体积的变化:由液柱的长度的变化显示;热膨胀:杠杆放大法显示。 3)光学放大法:常用的光学放大法有两种,一种是使被测物通过光学装置放大视角形成放大像,便于观察判别,从而提高测量精度。例如放大镜、显微镜、望远镜等。另一种是使用光学装置将待测微小物理量进行间接放大,通过测量放大了的物理量来获得微小物理量。例如测量微小长度和微小角度变化的光杠杆镜尺法,就是一种常用的光学放大法。 卡文迪许通过扭秤装置测量引力常量就采用了多种放大方法。五、模拟法 模拟法和类比法很近似。它是在实验室里先设计出于某被研究现象或过程(即原型)相似的模型,然后通过模型,间接的研究原型规律性的实验方法。先依照原型的主要特征,创设一
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