文档介绍：物理学研究方法总结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、液片、理想气体、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、力和质量的关系;导体的电阻与哪些因素有关;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等均应用了这种科学方法。三、理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。 1 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,创设一个相似的模型,然后通过模型来间接研究原型的一种形容方法。根据模型和原型之间的相似关系,模拟法可分为物理模拟和数学模拟两种。如在描绘电场中等势线实验中用直流电流场模拟静电场。六、类比与归纳所谓类比,是根据两个对象之间在某些方面的相同或相似而推出它们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。如万有引力公式和库仑力公式从形式上很相似。七、等效替代效法等效法是常用的科学思维方法。等效是指不同的物理现象、模型、过程等在物理意义、作用效果或物理规律方面是相同的。它们之间可以相互替代,而保证结论不变。 2 等效的方法是指面对一个较为复杂的问题,提出一个简单的方案或设想,而使它们的效果完全相同,从而将问题化难为易,求得解决。例如我们学过的等效电路、等效电阻、电压表等效为电流表、电流表等效为电压表、测电阻中的替代法、分力与合力等效、分运动与合运动等效、环形电流与小磁体的等效、通电螺线管与条形磁铁的等效等等。八、比值定义法比值定义法,就是在定义一个物理量的时候采取比值的形式定义。用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,比如如速度、加速度、密度、压强、功率、电场强度、电势、电势差、磁感应强度、电阻、电容等等。加速度a=(Δv)/(Δt);电场强度E=F/q;电容C=Q/U;电阻R=U/I;电流I