初中物理實(shí)驗(yàn)方法總結(jié)
初中物理實(shí)驗(yàn)方法總結(jié)
觀察法
觀察法是人們?yōu)榱苏J(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)和規(guī)律有目的有計(jì)劃的對(duì)自然發(fā)生條件下所顯現(xiàn)的有關(guān)事物進(jìn)行考察的一種方法，是人們收集獲取記載和描述感性材料的常用方法之一，是最基本最直接的研究方法。簡(jiǎn)單的講觀察法就是看仔細(xì)地看。但它和一般的看不同，觀察是人的眼睛在大腦的指導(dǎo)下進(jìn)行有意識(shí)的組織的感知活動(dòng)。因此，亦稱科學(xué)觀察。
實(shí)例：
水的沸騰:在使用溫度計(jì)前，應(yīng)該先觀察它的量程，認(rèn)清它的刻度值。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要注意觀察水沸騰前和沸騰時(shí)水中氣泡上升過(guò)程的兩種情況，溫度計(jì)在沸騰前和沸騰時(shí)的示數(shù)變化；在學(xué)習(xí)聲音的產(chǎn)生時(shí)可讓學(xué)生觀察小紙片在揚(yáng)聲器中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，觀察正在發(fā)聲的音叉插入水中激起水花，觀察蟋蟀知了鳴叫是的情況，就會(huì)發(fā)現(xiàn)發(fā)出聲音的物體都在振動(dòng)；除此之外還有光的反射規(guī)律；光的折射規(guī)律；凸透鏡成像；滑動(dòng)摩察力與哪些因素有關(guān)等。
比較法
比較法是確定研究對(duì)象之間的差異點(diǎn)和共同點(diǎn)的思維過(guò)程和方法，各種物理現(xiàn)象和過(guò)程都可以通過(guò)比較確定它們的差異點(diǎn)和共同點(diǎn)。比較是抽象與概括的前提，通過(guò)比較可以建立物理概念,總結(jié)物理規(guī)律。利用比較又可以進(jìn)行鑒別和測(cè)量。因此，比較法是物理現(xiàn)象研究中經(jīng)常運(yùn)用的最基本的方法。
比較法有三種類型：
（1）異中求同的比較。即比較兩個(gè)或兩個(gè)以上的對(duì)象而找出其相同點(diǎn)。
（2）同中求異的比較。即指比較兩個(gè)或兩個(gè)以上的對(duì)象而找出其相異點(diǎn)。
（3）同異綜合比較。即比較兩個(gè)或兩個(gè)以上的對(duì)象的相同點(diǎn)相異點(diǎn)。
實(shí)例：
象汽車輪船火車飛機(jī)它們的發(fā)動(dòng)機(jī)各不相同但都是把燃料燃燒時(shí)釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能裝置。而汽油機(jī)和柴油機(jī)雖然都是內(nèi)燃機(jī)但是從它們的構(gòu)造、吸入的氣體、點(diǎn)火方式、使用范圍等方面都有不同。再如蒸發(fā)與沸騰的比較兩者的相同點(diǎn)都是汽化過(guò)程。不同點(diǎn)從發(fā)生時(shí)液體的溫度、發(fā)生所在的部位及現(xiàn)象都不同。還可以用比較法來(lái)研究質(zhì)量與體積的關(guān)系；重力與質(zhì)量的關(guān)系；重力與壓力；電功與電功率等。
控制變量法
控制變量法是指討論多個(gè)物理量的關(guān)系時(shí)通過(guò)控制其幾個(gè)物理不變，只改變其中一個(gè)物理量從而轉(zhuǎn)化為多個(gè)單一物理量影響某一個(gè)物理量的問(wèn)題的研究方法。這種方法在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格上的反映為某兩次試驗(yàn)只有一個(gè)條件不同，若兩次試驗(yàn)結(jié)果不同則與該條件有關(guān)。否則無(wú)關(guān)。反之，若要研究的問(wèn)題是物理量與某一因素是否有關(guān)則應(yīng)只使該因素不同，而其他因素均應(yīng)相同。
實(shí)例：
在研究導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)時(shí)，為了研究方便采用控制變量法。即每次須挑選兩根合適的導(dǎo)線，測(cè)出它們的電阻，然后比較，最后得出結(jié)論。為了研究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度的關(guān)系，應(yīng)選用材料橫截面相同的導(dǎo)線，為了研究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體材料的關(guān)系，應(yīng)選用長(zhǎng)度和橫截面相同的導(dǎo)線，為了研究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體橫截面的關(guān)系，應(yīng)選用材料和長(zhǎng)度相同的導(dǎo)線。`研究影響力的作用效果的因素；研究液體蒸發(fā)快慢的因素；研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)；研究動(dòng)能勢(shì)能大小與哪些因素有關(guān)；研究琴弦發(fā)聲的音調(diào)與弦粗細(xì)、松緊、長(zhǎng)短的關(guān)系；研究物體吸收的熱量與物質(zhì)的種類質(zhì)量溫度的變化的關(guān)系；研究電流與電壓電阻的關(guān)系；研究電功或電熱與哪些因素有關(guān)；研究通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力與哪些因素有關(guān)；研究影響感應(yīng)電流的方向的因素采用此法。
等效替代
所謂等效替代法是在保證效果相同的前提下，將陌生復(fù)雜的問(wèn)題變換成熟悉簡(jiǎn)單的模型進(jìn)行分析和研究的思維方法，它在物理學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用。
實(shí)例：
研究串聯(lián)并聯(lián)電路關(guān)系時(shí)引入總電阻（等效電阻）的概念，在串聯(lián)電路中把幾個(gè)電阻串聯(lián)起來(lái)，相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長(zhǎng)度，所以總電阻比任何一個(gè)串聯(lián)電阻都大，把總電阻稱為串聯(lián)電路的等效電阻。在并聯(lián)電路中把幾個(gè)電阻并聯(lián)起來(lái)，相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的橫截面積，所以總電阻比任何一個(gè)并聯(lián)電阻都小，把總電阻稱為并聯(lián)電路的等效電阻；在電路分析中可以把不易分析的復(fù)雜電路簡(jiǎn)化成為較為簡(jiǎn)單的等效電路；在研究同一直線上的二力的關(guān)系時(shí)引入合力的概念也是運(yùn)用了等效替代法。
轉(zhuǎn)換法
物理學(xué)中對(duì)于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測(cè)量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)或用易測(cè)量的物理量間接測(cè)量，這種研究問(wèn)題的方法叫轉(zhuǎn)換法。初中物理在研究概念規(guī)律和實(shí)驗(yàn)中多處應(yīng)用了這種方法。
實(shí)例：
物體發(fā)生形變或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變可證明一些物體受到力的作用；馬德堡半球?qū)嶒?yàn)可證明大氣壓的存在；霧的出現(xiàn)可以證明空氣中含有水蒸氣；影子的形成可以證明光沿直線傳播；月食現(xiàn)象可證明月亮不是光源；奧斯特實(shí)驗(yàn)可證明電流周圍存在著磁場(chǎng)；指南針指南北可證明地磁場(chǎng)的存在；擴(kuò)散現(xiàn)象可證明分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；鉛塊實(shí)驗(yàn)可證明分子間存在著引力；運(yùn)動(dòng)的物體能對(duì)外做功可證明它具有能等。
類比法
所謂類比就是“觸類旁通”“舉一反三”實(shí)際上是一種從特殊到特殊，從一般到一般的推理，它是根據(jù)兩個(gè)或兩類對(duì)象之間在某些方面的相同或相似而推出他們?cè)谄渌矫嬉部赡芟嗤蛳嗨频囊环N邏輯思維。從而可以幫助我們理解較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)和較難的物理知識(shí)。類比是一種推理方法，不同事物在屬性、數(shù)學(xué)形式及其他量描述上有相同或相似的地方就可以來(lái)用類比推理。類比法是提出科學(xué)假說(shuō)做出科學(xué)預(yù)言的重要途徑，物理學(xué)發(fā)展史上的許多假說(shuō)是運(yùn)用類比方法創(chuàng)立的，開普勒也曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“我們珍惜類比推理勝于任何別的東西”。
實(shí)例：
電壓與水壓；電流與水流；內(nèi)能與機(jī)械能；原子結(jié)構(gòu)與太陽(yáng)系；水波與電磁波；通信與鴿子傳遞信件；功率概念與速度概念的形成。在物理學(xué)中運(yùn)用類比方法可以引導(dǎo)學(xué)生自己獲取知識(shí)，有助于提出假說(shuō)進(jìn)行推測(cè)，有助于提出問(wèn)題并設(shè)想解決問(wèn)題的方向。類比可激發(fā)學(xué)生探索的意向，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索使學(xué)生成為自覺積極的活動(dòng)，發(fā)展學(xué)生的思維能力。
類比是科學(xué)家最常運(yùn)用的一種思維方法，由這種方法得出的結(jié)論雖然不一定可靠，但是，在邏輯中卻富有創(chuàng)造性。
類比的事例很多這就需要平時(shí)多留心不斷地總結(jié)找到比較恰當(dāng)?shù)氖吕鲱惐?/p>
建立模型
建立模型法是一種高度抽象的理想客體和形態(tài)用物理模型，用物理模型可以使抽象的假說(shuō)理論加以形象化，便于想象和思考研究問(wèn)題。物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程可以說(shuō)就是一個(gè)不斷建立物理模型和用新的.物理模型代替舊的或不完善的物理模型的過(guò)程。
實(shí)例：
研究肉眼觀察不到的原子結(jié)構(gòu)時(shí)，建立原子核式結(jié)構(gòu)模型；研究光現(xiàn)象時(shí)用到光線模型；研究磁現(xiàn)象是用到磁感線模型；力的示意圖或力的圖示是實(shí)際物體和作用力的模型；電路圖是實(shí)物電路的模型；研究發(fā)電機(jī)的原理和工作過(guò)程用掛圖及手搖發(fā)電機(jī)模型；研究?jī)?nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理用掛圖及汽油機(jī)柴油模型。
理想實(shí)驗(yàn)
所謂理想實(shí)驗(yàn)又叫“假想實(shí)驗(yàn)”“抽象的實(shí)驗(yàn)”或“思想上實(shí)驗(yàn)”它是人們?cè)谒枷胫兴茉斓睦硐脒^(guò)程，是一種邏輯推理的思維過(guò)程和理論研究的重要方法。理想實(shí)驗(yàn)雖然也叫實(shí)驗(yàn)，但它同所說(shuō)的真實(shí)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)是有原則區(qū)別的，真實(shí)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)是一種實(shí)踐活動(dòng)，而理想實(shí)驗(yàn)則是一種思維的活動(dòng)，前者是可以將設(shè)計(jì)通過(guò)物理過(guò)程而實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)，后者則是由人們?cè)诔橄笏季S中設(shè)想出來(lái)而實(shí)際上無(wú)法做到的實(shí)驗(yàn)。
但是，理想實(shí)驗(yàn)并不是脫離實(shí)際的主觀臆想。首先，理想實(shí)驗(yàn)是以實(shí)踐為基礎(chǔ)的，所謂的理想實(shí)驗(yàn)就是在真實(shí)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，抓住主要矛盾忽略次要矛盾對(duì)實(shí)際過(guò)程做出更深入一層的抽象分析。其次，理想實(shí)驗(yàn)的推廣過(guò)程是以一定的邏輯法則為根據(jù)的，而這些邏輯法則都是從長(zhǎng)期的社會(huì)實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的并為實(shí)踐所證實(shí)了的。
理想實(shí)驗(yàn)在自然科學(xué)的理想研究中有著重要的作用。但是，理想實(shí)驗(yàn)的方法也有其一定的局限性，理想實(shí)驗(yàn)只是一種邏輯推理的思維過(guò)程，它的作用只限于邏輯上的證明與反駁，而不能用來(lái)作為檢驗(yàn)正確與否的標(biāo)準(zhǔn)。相反，由理想實(shí)驗(yàn)所得出的任何推論都必然由觀察實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來(lái)檢驗(yàn)。
實(shí)例
研究真空是否能夠傳聲；牛頓第一定律等。
放大法
1、利用杠桿
2、利用平面鏡觀察微小物體的變化
3、音叉旁的通草球
圖像法
圖象是一個(gè)數(shù)學(xué)概念，用來(lái)表示一個(gè)量隨另一個(gè)量的變化關(guān)系，很直觀。由于物理學(xué)中經(jīng)常要研究一個(gè)物理量隨另一個(gè)物理量的變化情況，因此圖象在物理中有著廣泛的應(yīng)用。在實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)用圖象來(lái)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，探究?jī)?nèi)在的物理規(guī)律，具有獨(dú)特之處。
例如
在探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律和水的沸騰情況的實(shí)驗(yàn)中，就是運(yùn)用圖象法來(lái)處理數(shù)據(jù)的。它形象直觀地表示了物質(zhì)溫度的變化情況，學(xué)生在親歷實(shí)驗(yàn)自主得出數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)描點(diǎn)、連線繪出圖象就能準(zhǔn)確地把握住晶體和非晶體的熔化特點(diǎn)、液體的沸騰特點(diǎn)了。
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