一、控制變量法:通過(guò)固定某幾個(gè)因素轉化為多個(gè)單因素影響某一量大小的問(wèn)題.
二、等效法:將一個(gè)物理量,一種物理裝置或一個(gè)物理狀態(tài)(過(guò)程),用另一個(gè)相應量來(lái)替代,得到同樣的結論的方法.
三、模型法:以理想化的辦法再現原型的本質(zhì)聯(lián)系和內在特性的一種簡(jiǎn)化模型.
四、轉換法(間接推斷法)把不能觀(guān)察到的效應(現象)通過(guò)自身的積累成為可觀(guān)測的宏觀(guān)物或宏觀(guān)效應.
五、類(lèi)比法:根據兩個(gè)對象之間在某些方面的相似或相同,把其中某一對象的有關(guān)知識、結論推移到另一個(gè)對象中去的一種邏輯方法.
六、比較法:找出研究對象之間的相同點(diǎn)或相異點(diǎn)的一種邏輯方法.
七、歸納法:從一系列個(gè)別現象的判斷概括出一般性判斷的邏輯的方法.
擴展資料:
物理學(xué)的本質(zhì):物理學(xué)并不研究自然界現象的機制(或者根本不能研究),我們只能在某些現象中感受自然界的規則,并試圖以這些規則來(lái)解釋自然界所發(fā)生任何的事情。我們有限的智力總試圖在理解自然,并試圖改變自然,這是物理學(xué),甚至是所有自然科學(xué)共同追求的目標。
六大性質(zhì)
1.真理性:物理學(xué)的理論和實(shí)驗揭示了自然界的奧秘,反映出物質(zhì)運動(dòng)的客觀(guān)規律。
2.和諧統一性:神秘的太空中天體的運動(dòng),在開(kāi)普勒三定律的描繪下,顯出多么的和諧有序。物理學(xué)上的幾次大統一,也顯示出美的感覺(jué)。
牛頓用三大定律和萬(wàn)有引力定律把天上和地上所有宏觀(guān)物體統一了。麥克斯韋電磁理論的建立,又使電和磁實(shí)現了統一。愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程又把質(zhì)量和能量建立了統一。光的波粒二象性理論把粒子性、波動(dòng)性實(shí)現了統一。愛(ài)因斯坦的相對論又把時(shí)間、空間統一了。
3.簡(jiǎn)潔性:物理規律的數學(xué)語(yǔ)言,體現了物理的簡(jiǎn)潔明快性。如:牛頓第二定律,愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程,法拉第電磁感應定律。
4.對稱(chēng)性:對稱(chēng)一般指物體形狀的對稱(chēng)性,深層次的對稱(chēng)表現為事物發(fā)展變化或客觀(guān)規律的對稱(chēng)性。如:物理學(xué)中各種晶體的空間點(diǎn)陣結構具有高度的對稱(chēng)性。豎直上拋運動(dòng)、簡(jiǎn)諧運動(dòng)、波動(dòng)鏡像對稱(chēng)、磁電對稱(chēng)、作用力與反作用力對稱(chēng)、正粒子和反粒子、正物質(zhì)和反物質(zhì)、正電和負電等。
5.預測性:正確的物理理論,不僅能解釋當時(shí)已發(fā)現的物理現象,更能預測當時(shí)無(wú)法探測到的物理現象。例如麥克斯韋電磁理論預測電磁波存在,盧瑟福預言中子的存在,菲涅爾的衍射理論預言圓盤(pán)衍射中央有泊松亮斑,狄拉克預言電子的存在。
6.精巧性:物理實(shí)驗具有精巧性,設計方法的巧妙,使得物理現象更加明顯。
對于物理學(xué)理論和實(shí)驗來(lái)說(shuō),物理量的定義和測量的假設選擇,理論的數學(xué)展開(kāi),理論與實(shí)驗的比較是與實(shí)驗定律一致,是物理學(xué)理論的唯一目標。
人們能通過(guò)這樣的結合解決問(wèn)題,就是預言指導科學(xué)實(shí)踐這不是大唯物主義思想,其實(shí)是物理學(xué)理論的目的和結構。
在不斷反思形而上學(xué)而產(chǎn)生的非經(jīng)驗主義的客觀(guān)原理的基礎上,物理學(xué)理論可以用它自身的科學(xué)術(shù)語(yǔ)來(lái)判斷。而不用依賴(lài)于它們可能從屬于哲學(xué)學(xué)派的主張。在著(zhù)手描述的物理性質(zhì)中選擇簡(jiǎn)單的性質(zhì),其它性質(zhì)則是群聚的想象和組合。
通過(guò)恰當的測量方法和數學(xué)技巧從而進(jìn)一步認知事物的本來(lái)性質(zhì)。實(shí)驗選擇后的數量存在某種對應關(guān)系。一種關(guān)系可以有多數實(shí)驗與其對應,但一個(gè)實(shí)驗不能對應多種關(guān)系。也就是說(shuō),一個(gè)規律可以體現在多個(gè)實(shí)驗中,但多個(gè)實(shí)驗不一定只反映一個(gè)規律。
參考資料:搜狗百科——物理學(xué)
物理方法既是科學(xué)家研究問(wèn)題的方法,也是學(xué)生在學(xué)習物理中常用的方法,新課標也要求學(xué)生掌握一些探究問(wèn)題的物理方法。
常見(jiàn)的物理方法
模型法 即將抽象的物理現象用簡(jiǎn)單易懂的具體模型表示。如用太陽(yáng)系模型代表原子結構,用簡(jiǎn)單的線(xiàn)條代表杠桿等。
疊加法 物理學(xué)中常常把微小的、不易測量的同一物理量疊加起來(lái),測量后求平均值的方法俗稱(chēng)“疊加法”。
控制變量法 自然界發(fā)生的各種現象,往往是錯綜復雜的。決定某一個(gè)現象的產(chǎn)生和變化的因素常常也很多。為了弄清事物變化的原因和規律,必須設法把其中的一個(gè)或幾個(gè)因素用人為的方法控制起來(lái),使它保持不變,然后來(lái)比較,研究其他兩個(gè)變量之間的關(guān)系,這種研究問(wèn)題的科學(xué)方法就是“控制變量法”。初中物理實(shí)驗大多都用到了這種方法,如通過(guò)導體的電流I受到導體電阻R和它兩端電壓U的影響,在研究電流I與電阻R的關(guān)系時(shí),需要保持電壓U不變;在研究電流I與電壓U的關(guān)系時(shí),需要保持電阻R不變。
實(shí)驗+推理法 有一些物理現象,由于受實(shí)驗條件所限,無(wú)法直接驗證,需要我們先進(jìn)行實(shí)驗,再進(jìn)行合理推理得出正確結論,這也是一種常用的科學(xué)方法。如將一只鬧鐘放在密封的玻璃罩內,當罩內空氣被抽走時(shí),鐘聲變小,由此推理出:真空不能傳聲。
轉換法 一些看不見(jiàn),摸不著(zhù)的物理現象,不好直接認識它,我們常根據它們表現出來(lái)的看的見(jiàn)、摸的著(zhù)的現象來(lái)間接認識它們。如根據電流的熱效應來(lái)認識電流大小,根據磁場(chǎng)對磁體有力的作用來(lái)認識磁場(chǎng)等。
等效法 在研究物理問(wèn)題時(shí),有時(shí)為了使問(wèn)題簡(jiǎn)化,常用一個(gè)物理量來(lái)代替其他所有物理量,但不會(huì )改變物理效果。如用合力替代各個(gè)分力,用總電阻替代各部分電阻,浮力替代液體對物體的各個(gè)壓力等。
描述法 為了研究問(wèn)題的方便,我們常用線(xiàn)條等手段來(lái)描述各種看不見(jiàn)的現象。如用光線(xiàn)來(lái)描述光,用磁感線(xiàn)來(lái)描述磁場(chǎng),用力的圖示描述力等。
類(lèi)比法 在認識一些物理概念時(shí),我們常將它與生活中熟悉且有共同特點(diǎn)的現象進(jìn)行類(lèi)比,以幫助我們理解它。如認識電流大小時(shí),用水流進(jìn)行類(lèi)比。認識電壓時(shí),用水壓進(jìn)行類(lèi)比。
物理實(shí)驗數據的處理方法
實(shí)驗數據是對實(shí)驗定量分析的依據,是探索、驗證物理規律的第一手資料。在系統誤差一定的情況下,實(shí)驗數據處理得恰當與否,會(huì )直接影響偶然誤差的大小。所以對實(shí)驗數據的處理是實(shí)驗復習的重要內容之一。本文結合一些實(shí)例來(lái)簡(jiǎn)單介紹實(shí)驗數據的處理方法。
1. 平均值法
取算術(shù)平均值是為減小偶然誤差而常用的一種數據處理方法。通常在同樣的測量條件下,對于某一物理量進(jìn)行多次測量的結果不會(huì )完全一樣,用多次測量的算術(shù)平均值作為測量結果,是真實(shí)值的最好近似。
2. 列表法
實(shí)驗中將數據列成表格,可以簡(jiǎn)明地表示出有關(guān)物理量之間的關(guān)系,便于檢查測量結果和運算是否合理,有助于發(fā)現和分析問(wèn)題,而且列表法還是圖象法的基礎。
列表時(shí)應注意:①表格要直接地反映有關(guān)物理量之間的關(guān)系,一般把自變量寫(xiě)在前邊,因變量緊接著(zhù)寫(xiě)在后面,便于分析。②表格要清楚地反映測量的次數,測得的物理量的名稱(chēng)及單位,計算的物理量的名稱(chēng)及單位。物理量的單位可寫(xiě)在標題欄內,一般不在數值欄內重復出現。③表中所列數據要正確反映測量值的有效數字。
3. 作圖法
選取適當的自變量,通過(guò)作圖可以找到或反映物理量之間的變化關(guān)系,并便于找出其中的規律,確定對應量的函數關(guān)系。作圖法是最常用的實(shí)驗數據處理方法之一。
描繪圖象的要求是:①根據測量的要求選定坐標軸,一般以橫軸為自變量,縱軸為因變量。坐標軸要標明所代表的物理量的名稱(chēng)及單位。②坐標軸標度的選擇應合適,使測量數據能在坐標軸上得到準確的反映。為避免圖紙上出現大片空白,坐標原點(diǎn)可以是零,也可以不是零。坐標軸的分度的估讀數,應與測量值的估讀數(即有效數字的末位)相對應。
1.比較法 例:比較其他條件相同時(shí)電阻大小與長(cháng)度的關(guān)系
2.控制變量法 例:探究電阻與哪些因素有關(guān)
3.等效替換法 例:平面鏡成像的兩根等長(cháng)的蠟燭
4.模型法 例:光線(xiàn)
5.類(lèi)比法 例:電流與水流類(lèi)比
6.演繹法 例:其他條件相同時(shí)電阻大小與長(cháng)度成正比.銀是電阻 所以其他條件相同時(shí)銀的電阻大小與長(cháng)度成正比
7.歸納法 例:風(fēng)是空氣振動(dòng)發(fā)聲 人說(shuō)話(huà)是聲帶振動(dòng)發(fā)聲。。所以一切發(fā)聲的物體都在振動(dòng)
8.推理法 例:真空罩里的鬧鈴聲音隨著(zhù)空氣的減少而減弱 所以真空不能傳聲
等等
1、控制變量法:就是把一個(gè)多因素影響某一物理量的問(wèn)題,通過(guò)控制某幾個(gè)因素不變,只讓其中一個(gè)因素改變,從而轉化為單一因素影響某一物理量問(wèn)題的研究方法。
2、轉換法(放大法):對于一些看不見(jiàn),摸不著(zhù)的物理現象,或不易直接測量的物理量,用一些非常直觀(guān)的現象去認識或用容易測量的物理量間接測量的方法。
3、等效替代法(等效法):在研究物理問(wèn)題時(shí),有時(shí)為了使問(wèn)題簡(jiǎn)化,常用一個(gè)物理量來(lái)代替其他所有物理量,但不會(huì )改變物理效果。
4、理想模型法(抽象法、描述法):把復雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化,將抽象的物理現象用簡(jiǎn)單易懂的具體模型表示。
5、實(shí)驗推理法(科學(xué)推理法、理想實(shí)驗法):有一些物理現象,由于受實(shí)驗條件所限,無(wú)法直接驗證,需要我們先進(jìn)行實(shí)驗,再進(jìn)行合理推理得出正確結論,這也是一種常用的科學(xué)方法。
擴展資料
物理學(xué)中對于多因素(多變量)的問(wèn)題,常常采用控制因素(變量)的方法,把多因素的問(wèn)題變成多個(gè)單因素的問(wèn)題。每一次只改變其中的某一個(gè)因素,而控制其余幾個(gè)因素不變,從而研究被改變的這個(gè)因素對事物的影響,分別加以研究,最后再綜合解決。
它是科學(xué)探究中的重要思想方法,廣泛地運用在各種科學(xué)探索和科學(xué)實(shí)驗研究之中。
1、獨立變量,即一個(gè)量改變不會(huì )引起除因變量以外的其他量的改變。只有將某物理量由獨立變量來(lái)表達,由它給出的函數關(guān)系才是正確的。
2、非獨立變量,一個(gè)量改變會(huì )引起除因變量以外的其他量改變。把非獨立變量看做是獨立變量,是確定物理量間關(guān)系的一大忌。
正確確定物理表達式中的物理量是常量還是變量,是獨立變量還是非獨立變量,不但是正確解答有關(guān)問(wèn)題的前提和保障,而且還可以簡(jiǎn)化解答過(guò)程。
參考資料來(lái)源:搜狗百科-控制變量法
參考資料來(lái)源:搜狗百科-轉換法
參考資料來(lái)源:搜狗百科-等效替代法
參考資料來(lái)源:搜狗百科-理想模型法
參考資料來(lái)源:搜狗百科-理想實(shí)驗法
一、控制變量法 控制變量法是初中物理實(shí)驗中常用的探索問(wèn)題和分析解決問(wèn)題的科學(xué)方法之一。
所謂控制變量法是指為了研究物理量同影響它的多個(gè)因素中的一個(gè)因素的關(guān)系,可將除了這個(gè)因素以外的其它因素人為地控制起來(lái),使其保持不變,再比較、研究該物理量與該因素之間的關(guān)系,得出結論,然后再綜合起來(lái)得出規律的方法。 這種方法在整個(gè)初中物理實(shí)驗中的應用比較普遍。
例如在人教版實(shí)驗教科書(shū)《物理》(八年級上冊)第一章第一節關(guān)于探究聲是怎樣傳播的實(shí)驗中,就開(kāi)始滲透控制變量的思想。因為固體、液體和氣體都是傳聲的介質(zhì),我們逐一研究它們分別可以傳聲時(shí),就必須控制其它兩個(gè)因素。
如果在進(jìn)行該實(shí)驗時(shí)就給學(xué)生恰當地點(diǎn)撥,提出:“把兩張課桌緊緊地挨在一起,一個(gè)同學(xué)輕敲桌面,另一個(gè)同學(xué)把耳朵貼在另一張桌子上,聽(tīng)到的敲擊聲為什么就能認為是桌子傳來(lái)而不是空氣傳來(lái)的?”引導學(xué)生去分析比較,就能使學(xué)生體驗到控制變量的思想。在接著(zhù)的探究影響音調、響度等因素的實(shí)驗中,把控制變量的思想對學(xué)生給予簡(jiǎn)要的介紹,就會(huì )使學(xué)生逐步領(lǐng)悟到控制變量法的實(shí)質(zhì)要領(lǐng),為以后的探究實(shí)驗作好方法上的準備。
在初中物理中,探究影響導體電阻大小的因素、電流跟電壓電阻的關(guān)系、影響電熱功率大小的因素、影響電磁鐵磁性強弱的因素、影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素、決定壓力作用效果的因素等等實(shí)驗,運用了控制變量法。 二、等效替代法 等效替代法是指在研究某一個(gè)物理現象和規律中,因實(shí)驗本身的特殊限制或因實(shí)驗器材等限制,不可以或很難直接揭示物理本質(zhì),而采取與之相似或有共同特征的等效現象來(lái)替代的方法。
這種方法若運用恰當,不僅能順利得出結論,而且容易被學(xué)生接受和理解。 例如,在探究平面鏡成像規律的實(shí)驗中,用玻璃板替代了平面鏡,因兩者在成像特征上有共同之處,容易使學(xué)生接受,而玻璃板又是透明的,能通過(guò)它觀(guān)察到玻璃板后面的蠟燭,便于研究像的特點(diǎn),揭示出規律。
我們在教學(xué)中,在學(xué)生親歷實(shí)驗過(guò)程的基礎上,教師注重引導學(xué)生進(jìn)行方法的總結,在思維方式上受到啟發(fā),他們以后遇到有關(guān)的實(shí)驗設計時(shí),就會(huì )自覺(jué)地加以運用。比如在學(xué)習伏安法測電阻之后,要求學(xué)生設計一個(gè)實(shí)驗,在上述實(shí)驗中缺少電壓表或電流表,其它器材不變,另有一個(gè)已知阻值的定值電阻供選用,要求測出未知電阻,應該怎么辦?學(xué)生就可以用等效替代的思想進(jìn)行設計了。
三、轉換法 有的物理量不便于直接測量,有的物理現象不便于直接觀(guān)察,通過(guò)轉換為容易測量到與之相等或與之相關(guān)聯(lián)的物理現象,從而獲得結論的方法。譬如,在研究電熱的功率與電阻關(guān)系的實(shí)驗中,電流通過(guò)阻值不等的兩根電阻絲產(chǎn)生的熱量無(wú)法直接觀(guān)測和比較,而我們通過(guò)轉換為讓煤油吸熱,觀(guān)察煤油溫度變化情況,從而推導出那個(gè)電阻放熱多。
教學(xué)時(shí)不妨設計一問(wèn):為什么研究電熱的功率與電阻大小的關(guān)系時(shí),還用到似乎與實(shí)驗無(wú)關(guān)的煤油呢?引發(fā)學(xué)生的思考和討論,在小結出該實(shí)驗中煤油的作用的基礎上,進(jìn)而再問(wèn):該實(shí)驗能否不用煤油而改用其它方式來(lái)觀(guān)察電阻通電后的發(fā)熱情況?這樣促使學(xué)生思維得以發(fā)散,轉換的思維方法得到訓練,設計實(shí)驗的能力也隨著(zhù)提高了。 在初中物理實(shí)驗中,利用軟細繩測量地圖上鐵路線(xiàn)上的長(cháng)度、刻度尺和三角板配合測量硬幣的直徑、圓錐的高等,都運用了轉換法的思想。
四、類(lèi)比法 類(lèi)比法是一種推理方法。為了把要表達的物理問(wèn)題說(shuō)清楚明白,往往用具體的、有形的、人們所熟知的事物來(lái)類(lèi)比要說(shuō)明的那些抽象的、無(wú)形的、陌生的事物,通過(guò)借助于一個(gè)比較熟悉的對象的某些特征,去理解和掌握另一個(gè)有相似性的對象的某些特征。
如:在研究電壓的作用時(shí),借助于看得見(jiàn)而學(xué)生比較熟悉的“水壓形成水流”的實(shí)驗作類(lèi)比,來(lái)揭示電壓是形成電流的原因。又比如在研究通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)的實(shí)驗中,為準確記憶通電螺線(xiàn)管的北極與電流方向的關(guān)系,以緊握的右拳頭類(lèi)比為螺線(xiàn)管,四指為線(xiàn)圈并指向電流的方向,則大拇指所指的一端為北極。
這樣形象直觀(guān)很容易被學(xué)生理解記憶牢固。當然,這里還可以用其他方式來(lái)類(lèi)比,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性,還可以找到更符合學(xué)生實(shí)際的類(lèi)比方法。
人教版實(shí)驗教科書(shū)《物理》(八年級下冊)P64圖9.3—6就給人很好的啟示。 五、圖象法 圖象是一個(gè)數學(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(guān)。
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(zhù)廣泛的應用。在實(shí)驗中,運用圖象來(lái)處理實(shí)驗數據,探究?jì)仍诘奈锢硪幝桑哂歇毺刂帯?/p>
如:在探究固體熔化時(shí)溫度的變化規律和水的沸騰情況的實(shí)驗中,就是運用圖象法來(lái)處理數據的。它形象直觀(guān)地表示了物質(zhì)溫度的變化情況,學(xué)生在親歷實(shí)驗自主得出數據的基礎上,通過(guò)描點(diǎn)、連線(xiàn)繪出圖象就能準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。
在其他的實(shí)驗中,教師也可以有意識地引導學(xué)生采用圖象來(lái)處理數據。例如在探究串聯(lián)電路中電流規律實(shí)驗中,把各點(diǎn)作為橫軸、電流為縱軸,作出的圖象為水平直線(xiàn),很直觀(guān)表示出串聯(lián)電路中各點(diǎn)電流相等的規。
1。等效法:比如兩個(gè)5歐的電阻串聯(lián)可以用一個(gè)10歐的電阻等效替換。
2。模型法:比如講原子結構時(shí)的原子核式結構模型。
3。比較法:比如研究杠桿平衡條件的實(shí)驗中,測出了動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂之后,要比較動(dòng)力與動(dòng)力臂和阻力與阻力臂的乘積,才能得到杠桿的平衡條件。
4。分類(lèi)法:比如學(xué)習導體與絕緣體時(shí),就用到了分類(lèi)法。
5。類(lèi)比法:比如學(xué)習電流時(shí)用水流來(lái)類(lèi)比說(shuō)明。
6。控制變量法:比如研究電流與電壓和電阻的關(guān)系時(shí),就用了此法。
7。轉換法;比如測密度時(shí)依據密度公式將其轉換為測質(zhì)量和測體積。
中考物理實(shí)驗探究題方法類(lèi)試題研究 《初中物理考試命題導向研究》課題組 物理方法既是科學(xué)家研究問(wèn)題的方法,也是學(xué)生在學(xué)習物理中常用的方法,新課標也要求學(xué)生掌握一些探究問(wèn)題的物理方法。
初中階段有哪些物理方法需要學(xué)生熟悉?在中考的實(shí)驗探究題將以何種形式考查這些科學(xué)方法呢? 一、常見(jiàn)的物理研究方法 模型法:即將抽象的物理現象用簡(jiǎn)單易懂的具體模型表示。如用太陽(yáng)系模型代表原子結構,用簡(jiǎn)單的線(xiàn)條代表杠桿等。
疊加放大法:物理學(xué)中常常把微小的、不易測量的同一物理量疊加放大,如用鏡面反射激光方法,來(lái)將音叉微小振動(dòng)的幅度放大等。控制變量法:自然界發(fā)生的各種現象,往往是錯綜復雜的。
決定某一個(gè)現象的產(chǎn)生和變化的因素常常也很多。為了弄清事物變化的原因和規律,必須設法把其中的一個(gè)或幾個(gè)因素用人為的方法控制起來(lái),使它保持不變,然后來(lái)比較,研究其他變量之間的關(guān)系,這種研究問(wèn)題的科學(xué)方法就是“控制變量法”。
初中物理實(shí)驗大多都用到了這種方法,如通過(guò)導體的電流I受到導體電阻R和它兩端電壓U的影響,在研究電流I與電阻R的關(guān)系時(shí),需要保持電壓U不變;在研究電流I與電壓U的關(guān)系時(shí),需要保持電阻R不變。例題:(2007年深圳)小斌同學(xué)在做“探究斜面長(cháng)度是否影響斜面的機械效率”的實(shí)驗時(shí),他用彈簧秤拉同一木塊,沿高度相同、長(cháng)度不同的斜面,從斜面底端勻速拉至斜面頂端,下表是他記錄的實(shí)驗數據。
請你計算出下列表格中“①”、“②”的機械效率(結果保留三個(gè)有效數字)。并將結果入答題卡中指定答題區域內。
分析上表數據,你得到的結論是:將同一重物沿粗糙程度相同的斜面移動(dòng)相同的高度,斜面長(cháng)度越 ③ 時(shí),機械效率越 ④ 。(2007年莆田)探究杠桿平衡的條件(1)請將下列步驟填完整:a、調節杠桿兩端的螺母,使杠桿在____位置平衡;b、改變動(dòng)力或動(dòng)力臂的大小;c、調節_________________________的大小,使杠桿重新平衡(2)實(shí)驗獲得的數據如下表:實(shí)驗次數 動(dòng)力/N 動(dòng)力臂/cm 阻力/N 阻力臂/cm1 4 5 2 102 1.5 10 3 53 2 15 3 104 l 20 1 20 分析上表,用F1、F2、L1和L2分別表示動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂和阻力臂,杠桿平衡條件可表示為:___________________________。
實(shí)驗+推理法:有一些物理現象,由于受實(shí)驗條件所限,無(wú)法直接驗證,需要我們先進(jìn)行實(shí)驗,再進(jìn)行合理推理得出正確結論,這也是一種常用的科學(xué)方法。如將一只鬧鐘放在密封的玻璃罩內,當罩內空氣被抽走時(shí),鐘聲變小,由此推理出:真空不能傳聲。
例題:(2007年株洲)在機械制造中有一個(gè)給大飛輪定重心的工序,該工序的目的是使飛輪的重心發(fā)生微小的位移,以使它準確位于軸心上。如圖13所示,一個(gè)質(zhì)量為M=80kg、半徑為R=0.6m的金屬大飛輪可在豎直平面內繞軸心(圖中兩虛線(xiàn)的交點(diǎn))自由轉動(dòng)。
用力推動(dòng)一下大飛輪,飛輪轉動(dòng)若干周后停止。多次試驗,發(fā)現飛輪邊緣上的標記F總是停在圖示位置。
(1)根據以上情況,可以初步確定飛輪重心P可能在圖中 。A.軸心正下方的某一位置 B.軸心左側的某一位置 C.軸心右側的某一位置 (2)工人在飛輪邊緣上的某點(diǎn)E處,焊接上質(zhì)量為m=0.4 kg的金屬后,再用力推動(dòng)飛輪,當觀(guān)察到 的現象時(shí),說(shuō)明飛輪的重心已調整到軸心上了。
(3)請在圖13中標出E的位置。(4)試求調整前飛輪的重心P到軸心的距離l。
(提示:利用杠桿平衡條件) 轉換法:一些看不見(jiàn),摸不著(zhù)的物理現象,不好直接認識它,我們常根據它們表現出來(lái)的看的見(jiàn)、摸的著(zhù)的現象來(lái)間接認識它們。如在物理教學(xué)過(guò)程中常常根據電流的熱效應來(lái)認識電流大小,根據磁場(chǎng)對磁體有力的作用來(lái)認識磁場(chǎng)等。
等效法:在研究物理問(wèn)題時(shí),有時(shí)為了使問(wèn)題簡(jiǎn)化,常用一個(gè)物理量來(lái)代替其他所有物理量,但不會(huì )改變物理效果。如用合力替代各個(gè)分力,用總電阻替代各部分電阻,浮力替代液體對物體的各個(gè)壓力等。
描述法:為了研究問(wèn)題的方便,我們常用線(xiàn)條等手段來(lái)描述各種看不見(jiàn)的現象。如用光線(xiàn)來(lái)描述光,用磁感線(xiàn)來(lái)描述磁場(chǎng),用力的圖示描述力等。
類(lèi)比法:在認識一些物理概念時(shí),我們常將它與生活中熟悉且有共同特點(diǎn)的現象進(jìn)行類(lèi)比,以幫助我們理解它。如認識電流大小時(shí),用水流進(jìn)行類(lèi)比。
認識電壓時(shí),用水壓進(jìn)行類(lèi)比。二、在中考中出現的考題賞析 例題:(2005年安徽)建立物理模型是物理學(xué)習研究問(wèn)題的一種重要方法。
例如:研究平靜水面產(chǎn)生的反射現象時(shí),可以將水面看成平面鏡。同理,定滑輪可以看成是__________。
解析:定滑輪可以看成等臂杠桿。(2005年長(cháng)沙)物理學(xué)研究中常常用到“控制變量法”、“等效法”、“類(lèi)比法”等科學(xué)方法。
在下列研究實(shí)例中,運用了控制變量法的是( ) A.研究電流的形成原因時(shí),將電流與水流相比較,從分析水流的形成來(lái)入手分析電流的形成。B.研究電流的大小時(shí),根據電流產(chǎn)生的效應大小來(lái)判斷電流的大小。
C.研究多個(gè)電阻組成的電路時(shí),求出電路的總電阻,用總電阻產(chǎn)生的效果來(lái)代替所有電阻產(chǎn)生的總效果。D.研究電流與電壓大小關(guān)系時(shí),保持電阻大小不變,改變電阻兩端的電壓值,觀(guān)察電流如何隨電壓變化而變化。
解析:A為類(lèi)比法。
控制變量法 探究電阻大小與材料、長(cháng)度、粗細的關(guān)系;探究琴弦音調的高低與弦的材料、長(cháng)度、粗細、松緊的關(guān)系。
轉換法 通過(guò)燈光的亮、暗判斷電流的大小 通過(guò)乒乓球被彈起的幅度判斷音叉振幅的大小
等效替換法 曹沖稱(chēng)象 用電阻箱測未知電阻阻值
類(lèi)比法 用水流來(lái)研究電流
注:轉換法與等效替換法的區別,轉換法是用一個(gè)物理量的現象來(lái)判斷另一個(gè)物理量,如亮暗判斷電流;而等效替換法相互替換的是同一個(gè)物理量,石塊的浮力替換象的浮力
類(lèi)比法與轉換法的區別:轉換法有因果關(guān)系,即電流大,燈泡亮;而類(lèi)比法之間沒(méi)有因果聯(lián)系,如水流的大小與電流的大小沒(méi)有關(guān)系。
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