中学物理基本实验方法参考合集
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实验的操作方法有很多,实验的思路也有很多,小编在这里整理了相关资料,希望能帮助到您。
中学物理基本实验方法参考合集 1
一、观察法 (此法只是作为实验探究学习,不作为考试作答)
观察法是人们为了认识事物的本质和规律有目的有计划的对自然发生条件下所显现的有关事物进行考察的一种方法,是人们收集获取记载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。简单的讲观察法就是看仔细地看,但它和一般的看不同,观察是人的眼睛在大脑的指导下进行有意识的组织的感知活动,因此,亦称为科学观察。
二、比较法(对比法) (此法只是作为实验探究学习,不作为考试作答)
比较法是确定研究对象之间的差异点和共同点的思维过程和方法,各种物理现象和过程都可以通过比较确定它们的差异点和共同点。比较是抽象与概括的前提,通过比较可以建立物理概念总结物理规律。利用比较又可以进行鉴别和测量。因此,比较法是物理现象研究中经常运用的最基本的方法。
比较法有三种类型:
1、异中求同的比较,即比较两个或两个以上的对象而找出其相同点;
2、同中求异的比较、即指比较两个或两个以上的对象而找出其相异点;
3、同异综合比较,即比较两个或两个以上的对象的相同点相异点。如: 1、 相互作用力与二力平衡 2、 质量与重力 3、压力与重力等等
三、图像法 (此法只是作为实验探究学习,不作为考试作答)
图象是一个数学概念,用来表示一个量随另一个量的变化关系,很直观。由于物理学中经常要研究一个物理量随另一个物理量的变化情况,因此图象在物理中有着广泛的应用。在实验中,运用图象来处理实验数据,探究内在的物理规律,具有独特之处。如:在探究固体熔化时温度的变化规律和水的沸腾情况的实验中,就是运用图象法来处理数据的。它形象直观地表示了物质温度的变化情况,学生在亲历实验自主得出数据的基础上,通过描点、连线绘出图象就能准确地把握住
晶体和非晶体的熔化特点、液体的沸腾特点了。
四、控制变量法
控制变量法是初中物理实验中最常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。所谓控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系,可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来,使其保持不变这样就只让其中一个因素变化,从而转化为单一因素影响某一物理量的问题,再比较、研究该物理量与该因素之间的关系,得出结论,然后再综合起来得出规律的方法。如:
1、研究导体中电流与导体两端电压和导体电阻的关系;
2、研究滑动摩擦力与压力和接触面粗糙度的关系;
3、研究压力的作用效果与压力和受力面积的关系;
4、研究液体的压强与液体密度和深度的关系;
5、研究物体的动能与速度和质量的关系;
6、研究物体的势能与质量和高度的关系;
7、研究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系;
8、研究导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积的关系;
9、研究电流产生的热量与导体中电流、电阻和通电时间的关系;
10、研究电磁铁的磁性与线圈匝数和电流大小的关系;
11、研究蒸发快慢与液体温度、液体表面积和液体上方空气流动快慢的关系。
五、转换法
有的物理量不便于直接测量,或者是器材的限制不能测量,有的物理现象不便于直接观察,通过转换为容易测量、观察的与之相关联的物理现象,从而获得结论的方法。
1、判断有无电流,我们可看电路中灯泡是否发光来确定,即根据电流的效应来判断
2、分子运动看不见、摸不着,不好研究,但可以通过研究扩散现象认识它
3、磁体的磁性可以通过磁体的吸铁性、磁极间的相互作用来认识
4、电荷可以通过电荷对轻小物体的吸引、电荷间的相互作用来认识
5、磁场运动看不见、摸不着,判断磁场是否存在时,可以利用磁场的基本性质:对放入其中的磁体产生磁力作用,如:把小磁针放在其中,看它是否转动来确定
6、判断电磁铁磁性强弱时,用电磁铁吸引大头针的多少来确定
7、研究电热与电阻关系的实验中,产生的热量无法直接观测和比较,转换为可看见的现象
8、在测量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小
9、在研究物体的吸热能力时把吸收的热量转换成吸热时间
10、通过力的效果来认识力
11、在仪器缺损的情况下,用一种仪器测出一种量通过计算转换成另一种量
12、很多仪器的测量原理本身就运用了转换法,如:温度计、电流表、电压表、量筒、弹簧测力计、秒表、弹簧测力计、气压计、微小压强计、托盘天平、电能表、测电笔等等
13、观察玻璃瓶、桌面的微小形变,把这种难于观察到形变转换更明显的为水柱的升高、光斑的移动
六、 等效替代法
等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中,因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制,不可以或很难直接揭示物理本质,在保证效果相同的前提下,用某一个量来替代另一个的量。这种方法若运用恰当,不仅能顺利得出结论,而且容易被学生接受和理解。跟转换法不同的是:等效替代法在量的种类上没有发生改变,而转换法在量的种类上发生了改变。
1、在力的合成与分解中,合力与分力的作用效果相同;
2、在电路中,若干个电阻,可以等效为一个合适的电阻,如串、并联电路的等效电阻;
3、研究平面镜成像实验中,用两根完全相同的蜡烛,其中一根等效另一根的像;
4、排水法测量形状不规则固体的体积
七、类比法
类比法是为了把要表达的物理问题说清楚明白,往往用具体的、有形的、人们所熟知的事物来类比要说明的那些抽象的、无形的、陌生的事物,通过借助于一个比较熟悉的对象的某些特征,去理解和掌握另一个有相似性的对象的某些特征。
1、研究电流时用水流类比电流;
2、用“水压”类比“电压”;
3、用抽水机类比电源;
4、用水波类比声波
5、用弹簧连接的小球类比存在着相互作用力的分子。
6、安培定则
八、 建立模型法
通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为模型法;模型法把比较复杂的实际问题简单化,抓住事物的主要因素,忽略次要因素,使直观的问题抽象化。
1、利用磁感线来描述磁场;
2、利用“光线”来研究光的传播。
3、原子的核式结构
4、用力的示意图表示物体受到的力 5、用杠杆的示意图表示实际杠杆
九、科学推理法
不能直接用实验得出结论,就要以实验为基础,根据已知的现象和规律,通过科学的想象和推理对未知的现象作出判断,从而认识事物的本质
1、牛顿第一定律
2、真空不能传声
十、累积法
有的物理量过于微小而无法直接测量出来,我们可以把这些微小的量累积起来进行测量,然后求平均值的方法,如:测量一页纸的厚度、一粒米的质量。
十一、伏安法
伏安法是一种电化学式分析方法,根据指示电极电位与通过电解池的电流之间的关系,而获得分析结果。是一种较为普遍的测量电阻的方法。因为是用电压除以电流,所以叫伏安法。
中学物理基本实验方法参考合集 2
(一)三个基本。基本概念要清楚,基本规律要熟悉,基本方法要熟练。关于基本概念,举一个例子。比如说速率。它有两个意思:一是表示速度的大小;二是表示路程与时间的比值(如在匀速圆周运动中),而速度是位移与时间的比值(指在匀速直线运动中)。关于基本规律,比如说平均速度的计算公式有两个经常用到V=s/t、V=(vo+vt)/2。前者是定义式,适用于任何情况,后者是导出式,只适用于做匀变速直线运动的情况。再说一下基本方法,比如说研究中学问题是常采用的整体法和隔离法,就是一个典型的相辅形成的方法。最后再谈一个问题,属于三个基本之外的问题。就是我们在学习物理的过程中,总结出一些简练易记实用的推论或论断,对帮助解题和学好物理是非常有用的。如,沿着电场线的方向电势降低;同一根绳上张力相等;加速度为零时速度最大;洛仑兹力不做功等等。
(二)独立做题。要独立地(指不依赖他人),保质保量地做一些题。题目要有一定的数量,不能太少,更要有一定的质量,就是说要有一定的难度。任何人学习数理化不经过这一关是学不好的。独立解题,可能有时慢一些,有时要走弯路,有时甚至解不出来,但这些都是正常的,是任何一个初学者走向成功的必由之路。
(三)物理过程。要对物理过程一清二楚,物理过程弄不清必然存在解题的隐患。题目不论难易都要尽量画图,有的画草图就可以了,有的要画精确图,要动用圆规、三角板、量角器等,以显示几何关系。画图能够变抽象思维为形象思维,更精确地掌握物理过程。有了图就能作状态分析和动态分析,状态分析是固定的、死的、间断的,而动态分析是活的、连续的。
(四)上课。上课要认真听讲,不走思或尽量少走思。不要自以为是,要虚心向老师学习。不要以为老师讲得简单而放弃听讲,如果真出现这种情况可以当成是复习、巩固。尽量与老师保持一致、同步,不能自搞一套,否则就等于是完全自学了。入门以后,有了一定的基础,则允许有自己一定的活动空间,也就是说允许有一些自己的东西,学得越多,自己的东西越多。
(五)笔记本。上课以听讲为主,还要有一个笔记本,有些东西要记下来。知识结构,好的解题方法,好的例题,听不太懂的地方等等都要记下来。课后还要整理笔记,一方面是为了消化好,另一方面还要对笔记作好补充。笔记本不只是记上课老师讲的,还要作一些读书摘记,自己在作业中发现的好题、好的解法也要记在笔记本上,就是同学们常说的好题本。辛辛苦苦建立起来的笔记本要进行编号,以后要经学看,要能做到爱不释手,终生保存。
(六)学习资料。学习资料要保存好,作好分类工作,还要作好记号。学习资料的分类包括练习题、试卷、实验报告等等。作记号是指,比方说对练习题吧,一般题不作记号,好题、有价值的题、易错的题,分别作不同的记号,以备今后阅读,作记号可以节省不少时间。
(七)时间。时间是宝贵的,没有了时间就什么也来不及做了,所以要注意充分利用时间,而利用时间是一门非常高超的艺术。比方说,可以利用回忆的学习方法以节省时间,睡觉前、等车时、走在路上等这些时间,我们可以把当天讲的课一节一节地回忆,这样重复地再学一次,能达到强化的目的。物理题有的比较难,有的题可能是在散步时想到它的解法的。学习物理的人脑子里会经常有几道做不出来的题贮存着,念念不忘,不知何时会有所突破,找到问题的答案。
(八)向别人学习。要虚心向别人学习,向同学们学习,向周围的人学习,看人家是怎样学习的,经常与他们进行学术上的交流,互教互学,共同提高,千万不能自以为是。也不能保守,有了好方法要告诉别人,这样别人有了好方法也会告诉你。在学习方面要有几个好朋友。
中学物理基本实验方法参考合集 3
图像法:
1.用温度时间图像理解融化、凝固、沸腾现象。
2.电流、电压、图像理解欧姆定律I=U/R、电功率P=UI。
3.正比、反比函数图象巩固密度ρ=m/V、重力G=mg、速度v=s/t、杠杆平衡F1L1=F2L2
4.压强p=F/S p=ρgh
浮力 F=ρ液gV排
热量 Q=cm(t2-t1)等公式。
控制变量法:
1.研究蒸发快慢与液体温度、液体表面积和液体上方空气流动速度的关系。
2.研究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系。
3.研究压力的作用效果与压力和受力面积的关系。
4.研究液体的压强与液体密度和深度的关系。
5.研究滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系。
6.研究物体的动能与质量和速度的关系。
7.研究物体的势能与质量和高度的关系。
8.研究导体电阻的大小与导体长度材料横截面积的关系。
9.研究导体中电流与导体两端电压、导体电阻的关系。
10.研究电流产生的热量与导体中电流、电阻和通电时间的关系。
11.研究电磁铁的磁性与线圈匝数和电流大小的关系。
转换法:
1.利用乒乓球的弹跳将音叉的振动放大;利用轻小物体的跳动或振动来证明发声的物体在振动。
2.用温度计测温度是利用内部液体热胀冷缩改变的体积来反映温度高低。
3.测量滑动摩擦力时转化成测拉力的大小。
4.通过研究扩散现象认识看不见摸不着的分子运动。
5.判断有无电流课通过观察电路中的灯泡是否发光来确定。
6.磁场看不见、摸不着,可以通过观察小磁针是否转动来判断磁场是否存在。
7.判断电磁铁磁性强弱时,用电磁铁吸引的大头针的数目来确定。
8.研究电阻与电热的关系时,电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测或比较,可通过转换为可看见的现象(气体的膨胀、火柴的点燃等的不同)来推导出那个电阻放热多。
实验推理法:
1.研究真空中能否传声。
2.研究阻力对运动的影响。
3.“在自然界只存在两种电荷”这一重要结论也是在实验基础上推理得出来的。
等效替代法:
1.在电路中若干个电阻可以等效为一个合适的电阻,反之亦可;如等效电路、串并联电路的等效电阻,都利用了等效的思维方法。
2.在研究平面镜成像实验中用两根完全相同的蜡烛其中一根等效另一根的像。
3.用加热时间来替代物体吸收的热量。
4.用自行车轮测量跑道的长度,跑道较长,无法直接测量,用滚轮法处理:轮子的周长乘以圈数即为跑道的周长。
类比归纳法:
1.研究电流时类比水流。
2.用“水压”类比“电压”。
3.用抽水机类比电源。
4.研究做功快慢时与运动快慢进行类比等。
5.用弹簧连接的小球类比分子间的相互作用力。
中学物理基本实验方法参考合集 4
观察法
观察法是人们收集获取记载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。简单讲,观察法就是看仔细地看。但它和一般的看不同,观察是人的眼睛在大脑的指导下进行有意识的组织的感知活动。因此,亦称科学观察。
实例:
① 水的沸腾:在使用温度计前,应该先观察它的量程,认清它的刻度值。实验过程中要注意观察水沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程的两种情况,温度计在沸腾前和沸腾时的示数变化;
② 在学习声音的产生时:可观察小纸片在扬声器中的运动状态,观察正在发声的音叉插入水中激起水花,观察蟋蟀知了鸣叫是的情况,就会发现发出声音的物体都在振动;
③ 除此之外还有光的反射规律;光的折射规律;凸透镜成像;滑动摩察力与哪些因素有关等。
比较法
比较法是确定研究对象之间的差异点和共同点的思维过程和方法,各种物理现象和过程都可以通过比较确定它们的差异点和共同点。利用比较又可以进行鉴别和测量。因此,比较法是物理现象研究中经常运用的最基本的方法。
比较法有三种类型:
(1)异中求同的比较。即比较两个或两个以上的对象而找出其相同点。
(2)同中求异的比较。即指比较两个或两个以上的对象而找出其相异点。
(3)同异综合比较。即比较两个或两个以上的对象的相同点相异点。
实例:
① 像汽车、轮船、火车、飞机它们的发动机各不相同,但都是把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能装置。而汽油机和柴油机虽然都是内燃机,但是从它们的构造、吸入的气体、点火方式、使用范围等方面都有不同。
② 再如蒸发与沸腾的比较:两者的相同点都是汽化过程。不同点从发生时液体的温度、发生所在的部位及现象都不同。
③ 还可以用比较法来研究质量与体积的关系;重力与质量的关系;重力与压力;电功与电功率等。
控制变量法
控制变量法是指讨论多个物理量的关系时通过控制其几个物理不变,只改变其中一个物理量,从而转化为多个单一物理量影响某一个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同,若两次试验结果不同则与该条件有关。否则无关。反之,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。
实例:
① 在研究导体的电阻跟哪些因素有关时,为了研究方便采用控制变量法。即每次须挑选两根合适的导线,测出它们的电阻,然后比较,最后得出结论。为了研究导体的电阻与导体长度的关系,应选用材料横截面相同的导线,为了研究导体的电阻与导体材料的关系,应选用长度和横截面相同的导线,为了研究导体的电阻与导体横截面的关系,应选用材料和长度相同的导线。
② 研究影响力的作用效果的因素;
③ 研究液体蒸发快慢的因素;
④ 研究液体内部压强;
⑤ 研究动能势能大小与哪些因素有关;
⑥ 研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系;
⑦ 研究物体吸收的热量与物质的种类质量温度的变化的关系;
⑧ 研究电流与电压电阻的关系;
⑨ 研究电功或电热与哪些因素有关等。
等效替代
所谓等效替代法是在保证效果相同的前提下,将陌生复杂的问题变换成熟悉简单的模型进行分析和研究的思维方法,它在物理学中有着广泛的应用。
实例:
① 研究串联并联电路关系时,引入总电阻(等效电阻)的概念,在串联电路中把几个电阻串联起来,相当于增加了导体的长度,所以总电阻比任何一个串联电阻都大,把总电阻称为串联电路的等效电阻。在并联电路中把几个电阻并联起来,相当于增加了导体的横截面积,所以总电阻比任何一个并联电阻都小,把总电阻称为并联电路的等效电阻;
② 在电路分析中可以把不易分析的复杂电路简化成为较为简单的等效电路;
③ 在研究同一直线上的二力的关系时引入合力的概念也是运用了等效替代法。
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。初中物理在研究概念规律和实验中多处应用了这种方法。
实例:
① 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;
② 马德堡半球实验可证明大气压的存在;
③ 雾的出现可以证明空气中含有水蒸气;
④ 影子的形成可以证明光沿直线传播;
⑤ 月食现象可证明月亮不是光源;
⑥ 奥斯特实验可证明电流周围存在着磁场;
⑦ 指南针指南北可证明地磁场的存在;
⑧ 扩散现象可证明分子做无规则运动;
⑨ 铅块实验可证明分子间存在着引力;
⑩运动的物体能对外做功可证明它具有能等。
类比法
所谓类比就是 “触类旁通” “举一反三” ,不同事物在属性、数学形式及其他量描述上有相同或相似的地方就可以来用类比推理。开普勒曾经说过:“我们珍惜类比推理胜于任何别的东西”。
实例:
电压与水压;电流与水流;内能与机械能;原子结构与太阳系;水波与电磁波;通信与鸽子传递信件;功率概念与速度概念的形成等。
建立模型
建立模型法是一种高度抽象的理想客体和形态用物理模型,用物理模型可以使抽象的假说理论加以形象化,便于想象和思考研究问题。物理学的发展过程可以说就是一个不断建立物理模型和用新的物理模型代替旧的或不完善的物理模型的过程。
实例:
研究肉眼观察不到的原子结构时,建立原子核式结构模型;研究光现象时用到光线模型;研究磁现象是用到磁感线模型;力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型;电路图是实物电路的模型;研究发电机的原理和工作过程用挂图及手摇发电机模型;研究内燃机结构和工作原理用挂图及汽油机柴油模型。
图像法
图象是一个数学概念,用来表示一个量随另一个量的变化关系,很直观。由于物理学中经常要研究一个物理量随另一个物理量的变化情况,因此图象在物理中有着广泛的应用。
实例:
在探究固体熔化时温度的变化规律和水的沸腾情况的实验中,就是运用图象法来处理数据的。它形象直观地表示了物质温度的变化情况,学生在亲历实验自主得出数据的基础上,通过描点、连线绘出图象就能准确地把握住晶体和非晶体的熔化特点、液体的沸腾特点了。
中学物理基本实验方法参考合集 5
物理学是研究自然界中物理现象的科学。这些现象包括力现象,声音现象,热现象,电和磁现象,光现象,原子和原子核的运动变化等现象。学习物理的主要任务就要研究这些现象,找出其中的规律,了解产生这些现象的原因,并使同学们知道和掌握,以更好地为生产和生活服务。我们知道,我们周围的世界就是由物质构成的,许多生产和生活现象都是物理现象,要学好物理,就要认真观察周围存在的各种物理现象。
观察首先要广泛,全面。物理学得比较好的同学,大多是勤于观察,善于观察的。因而,这些同学往往兴趣广泛,求知欲强,眼界开阔,见多识广,具有很强的好奇心。他们在学习物理时,往往实物感较强,思路较宽,比较容易掌握物理现象和物理过程,从而进行正确的分析。例如,看到彩虹,不是单纯地好奇于她五彩斑斓的色彩,而应注意观察里面有几种颜色?为什么有这几种颜色?这几种颜色是如何排列的?为什么会是着这样排列的;打开收音机,不应只是单纯地听一听美妙的音乐,而是看一看里面有哪些元件?这些元件是怎样组和的?为什么通过这些元件可以听到电台广播?电台广播是如何发送的......。勤于观察,善于提出问题必将使自己对物理产生浓厚的兴趣,推动自己去看书,去研究,去探索。这样有的放矢,必将打消畏惧物理的心理,对物理真正产生兴趣。
观察要有针对性。同学们在广泛观察的基础上,应该重视观察与已学的知识有关的物理现象。例如:初中学习了"压强"这个物理概念,我们就要注意观察物体间相互作用时产生的压强与作用力和受力面积的关系。象载重拖拉机的履带;载重汽车的后轮变成四个;刀磨快了才好切东西;以及钉图钉、缝衣服、在沙地上行走等等。都应该注意这些日常现象,并能将这些现象与"压强"这一概联系起来。久而久之,脑中必然积蓄了大量的物理现象以及与之有关的物理知识。
观察还必须目的明确。俗说"外行看热闹,内行看门道",对于看到的现象,不应专注它的好看与新奇,而是应当找出这些现象后所隐藏的物理原因、物理规律。例如:纺锤型的圆锥滚轮沿V形轨道向上滚。我们不应被其表面现象所迷惑,滚轮放在斜轨下端是不会自动向上滚的。我们只要知道滚轮向上滚时,重心是不断下降的,那么滚轮上坡的道理就会一下子明白了。另外,看到硬币浮在水面上,应该与液体的表面张力联系起来;看到肥皂泡上五颜六色的花纹,应该与广的干涉联系起来......,只有这样,我们观察的目的才算达到了。
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