初中物理的幾種常用的實(shí)驗(yàn)方法

初中物理的幾種常用的實(shí)驗(yàn)方法初中物理的幾種常用的實(shí)驗(yàn)方法一、控制變量法物理學(xué)研究中常用的一種研究方法——控制變量法.所謂控制變量法,就是在研究和解決問題的過程中,對影響事物變化規(guī)律的因素或條件加以人為控制,使其中的一些條件按照特定的要求發(fā)生變化或不發(fā)生變化,最終解決所研究的問題.可以說任何物理實(shí)驗(yàn),都要按照實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理和方法控制某些條件來研究.如：導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓以及導(dǎo)體的電阻都有關(guān)系一、控制變量法物理學(xué)研究中常用的一種研究方法——控制變量法.所謂控制變量法,就是在研究和解決問題的過程中,對影響事物變化規(guī)律的因素或條件加以人為控制,使其中的一些條件按照特定的要求發(fā)生變化或不發(fā)生變化,最終解決所研究的問題.可以說任何物理實(shí)驗(yàn),都要按照實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃砗头椒刂颇承l件來研究.如：導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓以及導(dǎo)體的電阻都有關(guān)系,中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)難以同時(shí)研究電流與導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻的關(guān)系,而是在分別控制導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓不變的情況下,研究導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻的關(guān)系,分別得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.通過學(xué)生實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在動(dòng)腦與動(dòng)手,理論與實(shí)踐的結(jié)合上找到這“兩個(gè)關(guān)系”,最終得出歐姆定律I＝U/R.為了研究導(dǎo)體的電阻大小與哪些因素有關(guān),控制導(dǎo)體的長度和材料不變,研究導(dǎo)體電阻與橫截面積的關(guān)系.為了研究滑動(dòng)摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān),保證壓力相同時(shí),研究滑動(dòng)摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系.利用控制變量法研究物理問題,注重了知識的形成過程,有利于扭轉(zhuǎn)重結(jié)論、輕過程的傾向,有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí).中學(xué)物理課本中,蒸發(fā)的快慢與哪些因素的有關(guān)；滑動(dòng)摩擦力的大小因素有關(guān)；研究電阻一定、電流與電壓的關(guān)系；研究電壓一定、電流用了這種科學(xué)方法.二、轉(zhuǎn)換法一些比較抽象的看不見、摸不著的物質(zhì)的微觀現(xiàn)象,要研究它們的運(yùn)動(dòng)等規(guī)律,使之轉(zhuǎn)化為學(xué)生熟知的看得見、摸得著的宏觀現(xiàn)象來認(rèn)識它們.這種方法在科學(xué)上叫做“轉(zhuǎn)換法”.如：分子的運(yùn)動(dòng),電流的存在等因素有關(guān)；研究電阻一定、電流與電壓的關(guān)系；研究電壓一定、電流用了這種科學(xué)方法.二、轉(zhuǎn)換法一些比較抽象的看不見、摸不著的物質(zhì)的微觀現(xiàn)象,要研究它們的運(yùn)動(dòng)等規(guī)律,使之轉(zhuǎn)化為學(xué)生熟知的看得見、摸得著的宏觀現(xiàn)象來認(rèn)識它們.這種方法在科學(xué)上叫做“轉(zhuǎn)換法”.如：分子的運(yùn)動(dòng),電流的存在等,如：空氣看不見、摸不到,我們可以根據(jù)空氣流動(dòng)（風(fēng)）所產(chǎn)生的作用來認(rèn)識它；分子看不見、摸不到,不好研究,可以通過研究墨水的擴(kuò)散現(xiàn)象去認(rèn)識它；電流看不見、摸不到,判斷電路中是否有電流時(shí),我們可以根據(jù)電流產(chǎn)生的效應(yīng)來認(rèn)識它；磁場看不見、摸不到,我們可以根據(jù)它產(chǎn)生的作用來認(rèn)識它.再如,有一些物理量不容易測得,我們可以根據(jù)定義式轉(zhuǎn)換成直接測得的物理量.在由其定義式計(jì)算出其值,如電功率（我們無法直接測出電功率只能通過＝I利用電流表、電壓表測出、I計(jì)算得出、電阻、密度等.中學(xué)物理課本中,測不規(guī)則小石塊的體積我們轉(zhuǎn)換成測排開水的體轉(zhuǎn)換成測拉力的大?。淮髿鈮簭?qiáng)的測量（無法直接測出大氣壓的值轉(zhuǎn)換成測拉力的大小；大氣壓強(qiáng)的測量（無法直接測出大氣壓的值,轉(zhuǎn)換成求被大氣壓壓起的水銀柱的壓強(qiáng)測硬幣的直徑時(shí)轉(zhuǎn)換成測刻（我們將液體的壓強(qiáng)轉(zhuǎn)換成我們能看到的液柱高度差的變化；通過電流的效應(yīng)來判斷電流的存在（我們無法直接看到電流；通過磁場的效應(yīng)來證明磁場的存在（我們無法直接看到磁場；研究物體內(nèi)能與溫度的關(guān)系（我們無法直接感知內(nèi)能的變只能轉(zhuǎn)換成測出溫度的改變來說明內(nèi)能的變化；在研究電熱與電流、電阻的因素時(shí),轉(zhuǎn)換成求被大氣壓壓起的水銀柱的壓強(qiáng)測硬幣的直徑時(shí)轉(zhuǎn)換成測刻（我們將液體的壓強(qiáng)轉(zhuǎn)換成我們能看到的液柱高度差的變化；通過電流的效應(yīng)來判斷電流的存在（我們無法直接看到電流；通過磁場的效應(yīng)來證明磁場的存在（我們無法直接看到磁場；研究物體內(nèi)能與溫度的關(guān)系（我們無法直接感知內(nèi)能的變只能轉(zhuǎn)換成測出溫度的改變來說明內(nèi)能的變化；在研究電熱與電流、電阻的因素時(shí),我們將電熱的多少轉(zhuǎn)換成液柱上升的高度；在我們研究電功與什么因素有關(guān)的時(shí)候,我們將電功的多少轉(zhuǎn)換成砝碼上升的高度；密度、功率、電功率、電阻、壓強(qiáng)（大氣壓強(qiáng)）等物理量都是利用轉(zhuǎn)換法測得的；在我們回答動(dòng)能與什么因素有關(guān)時(shí),我們回答說小球在平面上滑動(dòng)的越遠(yuǎn)則動(dòng)能越大,就是將動(dòng)能的大小轉(zhuǎn)換成了小球運(yùn)動(dòng)的遠(yuǎn)近.以上列舉的這些問題均應(yīng)用了這種科學(xué)方法.三、放大法在有些實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象我們是能看到的,但是不容易觀察.我們就將產(chǎn)生的效果進(jìn)行放大再進(jìn)行研究.比如音叉的振動(dòng)很不容易觀察,所以我們利用小泡沫球?qū)⑵洮F(xiàn)象放大.觀察壓力對玻璃瓶的作用效果時(shí)我們將玻璃瓶密閉,裝水,插上一個(gè)小玻璃管,將玻璃瓶的形變引起的液面變化放大成小玻璃管液面的變化.四、積累法在測量微小量的時(shí)候,我們常常將微小的量積累成一個(gè)比較大的量、比如在測量一張紙的厚度的時(shí)候,我們先測量100張紙的厚度在將結(jié)100,這樣使測量的結(jié)果更接近真實(shí)的值就是采取的積累法.要測量出一張郵票的質(zhì)量、測量出心跳一下的時(shí)間,測量出導(dǎo)線的直徑,均可用積累法來完成.五、類比法在我們學(xué)習(xí)一些十分抽象的,看不見、摸不著的物理量時(shí),由于不易理解我們就拿出一個(gè)大家能看見的與之很相似的量來進(jìn)行對照學(xué)習(xí).如電流的形成、電壓的作用通過以熟悉的水流的形成,水壓使水管中形成了水流進(jìn)行類比,要測量出一張郵票的質(zhì)量、測量出心跳一下的時(shí)間,測量出導(dǎo)線的直徑,均可用積累法來完成.五、類比法在我們學(xué)習(xí)一些十分抽象的,看不見、摸不著的物理量時(shí),由于不易理解我們就拿出一個(gè)大家能看見的與之很相似的量來進(jìn)行對照學(xué)習(xí).如電流的形成、電壓的作用通過以熟悉的水流的形成,水壓使水管中形成了水流進(jìn)行類比,從而得出電壓是形成電流的原因的結(jié)論.學(xué)生在學(xué)習(xí)電學(xué)知識時(shí),在老師的引導(dǎo)下,聯(lián)想到：水壓迫使水沿著一定的方向流動(dòng),使水管中形成了水流；類似的,電壓迫使自由電荷做定向移動(dòng)使電路中形成了電流.抽水機(jī)是提供水壓的裝置；類似的,電源是提供電壓的裝置.水流通過渦輪時(shí),消耗水能轉(zhuǎn)化為渦輪的動(dòng)能；類似的,電流通過電燈時(shí),消耗的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.我們學(xué)習(xí)分子動(dòng)能的時(shí)候與物體的動(dòng)能進(jìn)行類比；學(xué)習(xí)功率時(shí),將功率和速度進(jìn)行類比.通過類比,用大家熟悉的水流、水壓的直觀認(rèn)識,使得看不見、摸不著的抽象的電流、電壓等知識躍然紙面,栩栩如生.六、理想化物理模型實(shí)際現(xiàn)象和過程一般都十分復(fù)雜的,涉及到眾多的因素,采用模型方法對學(xué)習(xí)和研究起到了簡化和純化的作用.但簡化后的模型一定要表現(xiàn)出原型所反映出的特點(diǎn)、知識.模型法有較大的靈活性.每種模型有限定的運(yùn)用條件和運(yùn)用的范圍.中學(xué)課本中很多知識都應(yīng)用了這個(gè)方法中學(xué)課本中很多知識都應(yīng)用了這個(gè)方法,比如有：（,我們就選了一個(gè)液柱作為研究的對象簡化,簡化后的模型依然保留原來的特點(diǎn)和知識（在我們學(xué)習(xí)光線的時(shí)候光線是一束的而且是看不見的,我們使用一條看的見的實(shí)線來表示就是將問題簡化,利用了理想化模型（,我們就選了一個(gè)液柱作為研究的對象簡化,簡化后的模型依然保留原來的特點(diǎn)和知識（在我們學(xué)習(xí)光線的時(shí)候光線是一束的而且是看不見的,我們使用一條看的見的實(shí)線來表示就是將問題簡化,利用了理想化模型（在我們研究連通器的特點(diǎn),求大氣壓時(shí)我們都在某一位置取了一個(gè)液面,研究該液面所受到的壓強(qiáng)和壓力,也是將問題簡化,利用理想化模型法；光沿直線傳播（在我們學(xué)習(xí)中我們知道真正的空氣是各處都不均勻的,比如越往上空氣越稀薄,在比如因?yàn)榭諝飧魈幉痪鶆蛐纬闪孙L(fēng),而在光是沿直線傳播一節(jié)中我們將問題簡化,只取一個(gè)簡單的模型,一條光線在均勻的介質(zhì)中傳播）.勻速直線運(yùn)動(dòng)（在我們研究問題的時(shí)候勻速直線運(yùn)動(dòng)只是一個(gè)模型磁感線（磁感線是不存在的一條線,但是我們?yōu)榱吮阌谘芯看艌鑫覀內(nèi)藶榈囊肓艘粭l線,將我們研究的問題簡化.）七、科學(xué)推理法當(dāng)你在對觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行解釋的時(shí)候就是在進(jìn)行推理,或說是在做出推論,例如當(dāng)你家的狗在叫的時(shí),你可能會(huì)推想有人在你家的門外,要做出這一推論,你就需要把現(xiàn)象（狗的叫聲）與以往的知識經(jīng)驗(yàn),即有陌生人來時(shí)狗會(huì)叫結(jié)合起來.這樣才能得出符合邏輯的答案如：在進(jìn)行牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)時(shí),當(dāng)我們把物體在越光滑的平面運(yùn)動(dòng)的就越遠(yuǎn)的知識結(jié)合起來我們就推理出,如果平面絕對光滑物體將永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng).如：在做真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)時(shí),當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)空氣越少,傳出的聲音就越小時(shí),我們就推理出,真空是不能傳聲的.八、等效替代法比如在研究合力時(shí),一個(gè)力與兩個(gè)力使彈簧發(fā)生的形變是等效的,那么這一個(gè)力就替代了兩個(gè)力所以叫等效替代法,在研究串、并聯(lián)電路的總電阻時(shí)如：在做真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)時(shí),當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)空氣越少,傳出的聲音就越小時(shí),我們就推理出,真空是不能傳聲的.八、等效替代法比如在研究合力時(shí),一個(gè)力與兩個(gè)力使彈簧發(fā)生的形變是等效的,那么這一個(gè)力就替代了兩個(gè)力所以叫等效替代法,在研究串、并聯(lián)電路的總電阻時(shí),也用到了這樣的方法.在平面鏡成像的實(shí)驗(yàn)中我們利用兩個(gè)完全相同的蠟燭,驗(yàn)證物與像的大小相同,因?yàn)槲覀儫o法真正的測出物與像的大小關(guān)系,所以我們利用了一個(gè)完全相同的另一根蠟燭來等效替代物體的大小.九、歸納法是通過樣本信息來推斷總體信息的技術(shù).要做出正確的歸納,就要從總體中選出的樣本,這個(gè)樣本必須足夠大而且具有代表性.在我們買葡萄的時(shí)候就用了歸納法,我們往往先嘗一嘗,如果都很甜,就歸納出所有的葡萄都很甜的,就放心的買上一大串.比如銅能導(dǎo)電,銀能導(dǎo)電,鋅能導(dǎo)電則歸納出金屬能導(dǎo)電.在實(shí)驗(yàn)中為了驗(yàn)證一個(gè)物理規(guī)律或定理,反復(fù)的通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證他的正確性然后歸納、分析整理得出正確的結(jié)論.,F浮＝G排,我們分別利用石塊和木塊做,F?。紾排,于是我們驗(yàn)證了阿基米德原理的正確性,使用的正是這種方法.在驗(yàn)證杠桿的平衡條件中,我們反復(fù)做了三次實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證F1×L1＝F2××L2也是利用這種方法.（在實(shí)驗(yàn)中對多種結(jié)論進(jìn)行分析整理并得出最后結(jié)論時(shí)）,都要用到這一方法.在驗(yàn)證導(dǎo)體的電阻與什么因素有關(guān)的時(shí)候,經(jīng)過多次的實(shí)驗(yàn)我們得出了導(dǎo)體的電阻與長度,材料,橫截面積,溫度有關(guān),也是將實(shí)驗(yàn)的結(jié)論整理到一起后歸納總結(jié)得出的.在所有的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和原理的得出中（在實(shí)驗(yàn)中對多種結(jié)論進(jìn)行分析整理并得出最后結(jié)論時(shí)）,都要用到這一方法.在驗(yàn)證導(dǎo)體的電阻與什么因素有關(guān)的時(shí)候,經(jīng)過多次的實(shí)驗(yàn)我們得出了導(dǎo)體的電阻與長度,材料,橫截面積,溫度有關(guān),也是將實(shí)驗(yàn)的結(jié)論整理到一起后歸納總結(jié)得出的.在所有的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和原理的得出中,我們幾乎都用到了這種方法.十、比較法（對比法）當(dāng)你想尋找兩件事物的相同和不同之處,就需要用到比較法,可以進(jìn)行比較的事物和物理量很多,對不同或有聯(lián)系的兩個(gè)對象進(jìn)行比較,我們主要從中尋找它們的不同點(diǎn)和相同點(diǎn),從而進(jìn)一步揭示事物的本質(zhì)屬性.如,,,電動(dòng)機(jī)和熱機(jī)；如,電壓表和電流表的使用.利用比較法不僅加深了對它們的理解和區(qū)別,使同學(xué)們很快地記住它們,還能發(fā)現(xiàn)一些有趣的東西.十一、分類法把固體分為晶體和非晶體兩類、導(dǎo)體和絕緣體.十二、觀察法物理是一門以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科.人們的許多物理知識是通過觀察和實(shí)驗(yàn)認(rèn)真地總結(jié)和思索得來的.著名的馬德堡半球?qū)嶒?yàn),證明了.,,度、質(zhì)