一、比較法 將待測物理量與選做標(biāo)準(zhǔn)單位的物理量進(jìn)行比較的方法叫比較法。
如測量物體長度,用天平稱量質(zhì)量,用電橋測電阻等。有時光有標(biāo)準(zhǔn)量具還不夠,還需要配置比較系統(tǒng),使被測量量與標(biāo)準(zhǔn)量實(shí)現(xiàn)比較。
如:測量金屬在某溫度下的比熱容。因?yàn)榻饘俚谋葻崛蓦S溫度的升高而變大,可以找一個在該溫度下比熱容的金屬材料,用比較法測,把兩者做成形狀相同的樣品,加熱到一定溫度讓其自然冷卻,作降溫曲線(T-t曲線)由牛頓冷卻定律即可得解。
比較法是物理實(shí)驗(yàn)中最普通、最基本的實(shí)驗(yàn)方法,也是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。 二、替代法 用已知的標(biāo)準(zhǔn)量去代替未知的待測量,以保持狀態(tài)和效果相同,從而推出待測量的方法叫替代法。
如用合力替代各個分力,用總電阻替代各部分電阻,浮力替代液體對物體的各個壓力等。 三、累積法 又稱疊加法。
將微小量累積后測量求平均的方法,能減小相對誤差。實(shí)驗(yàn)中也經(jīng)常涉及這一方法。
如在《用單擺測定重力加速度》實(shí)驗(yàn)中,需要測定單擺周期,用秒表測一次全振動的時間誤差很大,于是采用測定30-50次全振動的時間T,從而求出單擺的周期T=t/n(n為全振動次數(shù))。 四、控制法 在中學(xué)許多物理實(shí)驗(yàn)中,往往存在著多種變化的因素,為了研究它們之間的關(guān)系可以先控制一些量不變,依次研究某一個因素的影響。
如通過導(dǎo)體的電流I受到導(dǎo)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,需要保持電壓U不變;在研究電流I與電壓U的關(guān)系時,需要保持電阻R不變。 五、留跡法 有些物理現(xiàn)象瞬間即逝,如運(yùn)動物體所處的位置、軌跡或圖像等,用留跡法記錄下來,以便從容地測量、比較和研究。
如在《測定勻變速直線運(yùn)動的加速度》、《驗(yàn)證牛頓第不運(yùn)動定律》、《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》等實(shí)驗(yàn)中,就是通過紙帶上打出的點(diǎn)記錄下小車(或重物)在不同時刻的位置(位移)及所對應(yīng)的時刻,從而可從容計(jì)算小車在各個位置或時刻的速度并求出速度;對于簡諧運(yùn)動,則是通過擺動的漏斗漏出的細(xì)沙落在勻速拉動的硬紙板上而記錄下各個時刻擺的位置,從而很方便地研究簡諧運(yùn)動的圖像;利用閃光照相記錄自由落體運(yùn)動的軌跡等實(shí)驗(yàn)都采用了留跡法。 六、放大法 在現(xiàn)象、變化、待測物理量十分微小的情況下,往往采用放大法。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)和放大對象的不同,放大所使用的物理方法也各異。例如:在《測定金屬電阻率》實(shí)驗(yàn)中所使用的螺旋測微器:主尺上前進(jìn)(或后退)0.5毫米,對應(yīng)副尺上有5n個等分,實(shí)際上是對長度的機(jī)械放大;許多電表如電流表、電壓表是利用一根較長的指針把通電后線圈的偏轉(zhuǎn)角顯示出來。
七、補(bǔ)償法 補(bǔ)償法是找一種效應(yīng)與之相抵消,從而對被測物理量進(jìn)行測量的方法。由于被測量的作用在測量中被抵消,故表示標(biāo)準(zhǔn)量與被測量作用之差的儀表示數(shù)為0,所以又稱零示法。
八、轉(zhuǎn)換法 某些物理量不容易直接測量,或某些現(xiàn)象直接顯示有困難,可以采取把所要觀測的變量轉(zhuǎn)換成其它變量(力、熱、聲、光、電等物理量的相互轉(zhuǎn)換)進(jìn)行間接觀察和測量,這就是轉(zhuǎn)換法。如卡文迪許《利用扭秤裝置測定萬有引力恒量實(shí)驗(yàn)》:其基本的思維方法便是等效轉(zhuǎn)換。
卡文迪許扭秤發(fā)生扭轉(zhuǎn)后,引力對T形架的扭轉(zhuǎn)力矩與石英絲由于彈性形變產(chǎn)主的扭轉(zhuǎn)力矩這就是等效轉(zhuǎn)換,間接地達(dá)到了無法達(dá)到的目的。又如轉(zhuǎn)換法還應(yīng)用于石英絲扭轉(zhuǎn)角度的測量、根據(jù)電流的熱效應(yīng)來認(rèn)識電流大小、根據(jù)磁場對磁體有力的作用來認(rèn)識磁場等上。
轉(zhuǎn)換法是一種較高層次的思維方法,是對事物本質(zhì)深刻認(rèn)識的基礎(chǔ)上才產(chǎn)生的一種飛躍。 九、理想化法 影響物理現(xiàn)象的因素往往復(fù)雜多變,實(shí)驗(yàn)中??刹捎煤雎阅承┐我蛩鼗蚣僭O(shè)一些理想條件的辦法,以突出現(xiàn)象的本質(zhì)因素,便于深入研究,從而取得實(shí)際情況下合理的近似結(jié)果。
如在《用單擺測定重力加速度》的實(shí)驗(yàn)中(假設(shè)懸線不可伸長)懸點(diǎn)的摩擦和小球在擺動過程的空氣阻力不計(jì),在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中把電壓表變成內(nèi)阻是無窮大的理想電壓表,電流表變成內(nèi)阻等于0的理想電流表等實(shí)驗(yàn)都采用了理想化法。 十、模型法 有時受客觀條件限制,不能對某些物理現(xiàn)象進(jìn)行直接實(shí)驗(yàn)和測量,于是就人為地創(chuàng)造一定的模型,在模型的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
但要求模型和原型必須具有一定的相似性。如在《電場中等勢線的描繪》實(shí)驗(yàn)中,因?yàn)閷o電場直接測量很“困難”,故采用易測量的電流場來模擬。
又如在確定磁場中磁感線的分布,因?yàn)榇鸥芯€實(shí)際不存在。我們就用鐵屑的分布來模擬磁感線的存在。
如用太陽系模型代表原子結(jié)構(gòu),用簡單的線條代表杠桿等。以上僅是中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中常用的方法,有時在一個實(shí)驗(yàn)中同時會用到多種方法。
同時,具體用運(yùn)中還會遇到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理方法等,在此不再贅述。
第一單元科學(xué)實(shí)驗(yàn)
1、會用1個小燈泡、一個小燈座、2根導(dǎo)線、1個電池盒和1節(jié)電池組成電路.
2、會用電路檢測器檢測有故障的電路.
3、會檢測身邊的物體是否是導(dǎo)體.
4、會用不同的方法連接電路,并比較串聯(lián)與并聯(lián)電路在連接方法上的本質(zhì)不同.
5、會畫簡單電路圖,并且會用串聯(lián)和并聯(lián)兩種不同方法連接電路.
第二單元實(shí)驗(yàn)探究
1、能夠指出油菜花的各部分的名稱.
2、能夠指出花的各部分名稱.
3、能夠指出雄蕊和雌蕊各部分的名稱.
4、能夠指出種子內(nèi)部結(jié)構(gòu)各部分名稱.
5、能夠指出雞蛋的各部分名稱.
第三單元實(shí)驗(yàn)探究題
1、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究:溫度對霉菌的生長速度有什么影響.
2、設(shè)計(jì)一份營養(yǎng)晚餐.
第四單元實(shí)驗(yàn)探究
1、能夠?qū)r石名稱和巖石特征一一對應(yīng)起來.
2、能夠?qū)⒌V物名稱和礦物特征一一對應(yīng)起來.
第一單元科學(xué)實(shí)驗(yàn) 1、會用1個小燈泡、一個小燈座、2根導(dǎo)線、1個電池盒和1節(jié)電池組成電路.2、會用電路檢測器檢測有故障的電路.3、會檢測身邊的物體是否是導(dǎo)體.4、會用不同的方法連接電路,并比較串聯(lián)與并聯(lián)電路在連接方法上的本質(zhì)不同.5、會畫簡單電路圖,并且會用串聯(lián)和并聯(lián)兩種不同方法連接電路.第二單元實(shí)驗(yàn)探究1、能夠指出油菜花的各部分的名稱.2、能夠指出花的各部分名稱.3、能夠指出雄蕊和雌蕊各部分的名稱.4、能夠指出種子內(nèi)部結(jié)構(gòu)各部分名稱.5、能夠指出雞蛋的各部分名稱.第三單元實(shí)驗(yàn)探究題1、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究:溫度對霉菌的生長速度有什么影響.2、設(shè)計(jì)一份營養(yǎng)晚餐.第四單元實(shí)驗(yàn)探究1、能夠?qū)r石名稱和巖石特征一一對應(yīng)起來.2、能夠?qū)⒌V物名稱和礦物特征一一對應(yīng)起來。
認(rèn)識自然 的方法按其普遍性程度可分為三個層次:具體科 學(xué)方法 、一般科 學(xué)方法 、哲 學(xué)方法 。
從左向右遞進(jìn)???學(xué)方法 論是科學(xué)研究實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的概括和總結(jié), 是關(guān)于科學(xué)研究方法的理論和學(xué) 說,通常被理解為科學(xué)認(rèn)識的方法論也就是關(guān)于科學(xué)認(rèn)識的活動的體系、形式和方法的學(xué)說。
科學(xué)認(rèn)識:反應(yīng)人同自然科學(xué)相互作用的過程中產(chǎn)生發(fā)展的理論體系。研究對象:一定研究過程中所要認(rèn)識的客體不依賴于主體而存在的特點(diǎn)、本質(zhì)、結(jié)構(gòu)、規(guī)律對圖認(rèn)識主體而言是再在之物。
所謂科學(xué)的研究方法,很明顯就是科學(xué)工作者在從事某
項(xiàng)科學(xué)發(fā)現(xiàn)時所采用的方法。但是。這個過于簡單的說明對
我們沒有多大幫助。能不能對這個問題作出更詳細(xì)的說明呢?
好吧!我們可以描述一下這個問題的一個理想答案。
(1)在進(jìn)行科學(xué)研究時,應(yīng)當(dāng)首先認(rèn)識到問題的存在。
例如,在研究物體的運(yùn)動時,首先應(yīng)當(dāng)注意到物體為什么會
像它所發(fā)生的那樣進(jìn)行運(yùn)動,亦即物體為什么在某種條件下
會運(yùn)動得越來越快(加速運(yùn)動),而在另一種條件下則會運(yùn)
行得越來越慢(減速運(yùn)動)。
(2)要把問題的非本質(zhì)方面找出來,加以剔除。例如,
一個物體的味道對物體的運(yùn)動是不起任何作用的。
(3)要把你能夠找到的、同這個問題有關(guān)的全部數(shù)據(jù)
都收集起來。在古代和中世紀(jì),這一點(diǎn)僅僅意味著如實(shí)地對
自然現(xiàn)象進(jìn)行敏銳觀察。但是進(jìn)入近代以后,情況就有所不
同了,因?yàn)槿藗儚哪菚r起已經(jīng)學(xué)會去模仿各種自然現(xiàn)象,也
就是說,人們已經(jīng)能夠有意地設(shè)計(jì)出種種不同的條件來迫使
物體按一定的方式運(yùn)動,以便取得與該問題有關(guān)的各種數(shù)據(jù)。
例如,可以有意地讓一些球從一些斜面上滾下來;這樣做時,
既可以用各種大小不同的球,也可以改變球的表面性質(zhì)或者
改變斜面的傾斜度,等等。這種有意設(shè)計(jì)出來的情況就是實(shí)
驗(yàn),而實(shí)驗(yàn)對近代科學(xué)起的作用是如此之大,以致人們常常
把它稱為“實(shí)驗(yàn)科學(xué)”,以區(qū)別于古希臘的科學(xué)。
(4)有了這些收集起來的數(shù)據(jù),就可以作出某種初步
的概括,以便盡可能簡明地對它們加以說明,亦即用某種簡
明扼要的語言或者某種數(shù)學(xué)關(guān)系式來加以概括。這也就是假
設(shè)或假說。
(5)有了假說以后,你就可以對你以前未打算進(jìn)行的
實(shí)驗(yàn)的結(jié)果作出推測。下一步,你便可以著手進(jìn)行這些實(shí)驗(yàn),
看看你的假說是否成立。
(6)如果實(shí)驗(yàn)獲得了預(yù)期的結(jié)果,那么,你的假說便
得到了強(qiáng)有力的事實(shí)依據(jù),并可能成為一種理論,甚至成為
一條“自然定律”。
當(dāng)然,任何理論或自然定律都不是最后定論。這一過程
會一次又一次地重復(fù)下去。新的數(shù)據(jù),新的觀察和新的實(shí)驗(yàn)
結(jié)果將不斷出現(xiàn),舊的自然定律將不斷為更普遍的自然定律
所替代,因?yàn)檫@些新的定律不但能說明舊定律所能解釋的各
種現(xiàn)象,而且還能說明舊定律所不能解釋的一些現(xiàn)象。
以上這些,正如我已經(jīng)說過的,是一種理想的科學(xué)研究
方法。但是在真正的實(shí)踐中,科學(xué)工作者并不需要像做一套
柔軟體操那樣一步一步地進(jìn)行下去,而且他們通常也不這樣
做。
比起旁的事情來,像直覺、洞察力甚至運(yùn)氣這一類因素
常常更起作用。在整部科學(xué)史中充滿了這樣的例子。有不少
科學(xué)家僅僅根據(jù)很不充分的數(shù)據(jù)和很少一點(diǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(有時
甚至一點(diǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果也沒有),便突然靈機(jī)一動,得出了有用
的、合乎事實(shí)的論斷。這樣的論斷,如果按部就班地通過上
述理想的科學(xué)研究方法進(jìn)行,就可能要用好幾年的時間才能
得到。
例如,凱庫勒就是在郵車上打瞌睡的時候,突然領(lǐng)悟到
苯的化學(xué)結(jié)構(gòu)的。洛維則在半夜醒來的時候,突然得到了關(guān)
于神經(jīng)刺激的化學(xué)傳導(dǎo)問題的答案。格拉澤卻由于無聊地凝
視著一杯啤酒,才得到了氣泡室的想法。
然而這是不是說,一切都是憑好運(yùn)氣得來的,根本不需
要動腦筋去思考呢?不,絕對不是的。這樣的“好運(yùn)氣”只
有那些具有最好領(lǐng)悟力的人才會碰上,換句話說,有些人之
所以會碰上這樣的“好運(yùn)氣”,只是因?yàn)樗麄兙哂惺置翡J
的直覺,而這種敏銳的直覺則是依靠他們豐富的經(jīng)驗(yàn)、深刻
的理解力和平時愛動腦筋換來的。
實(shí)驗(yàn)1 撥動梳子齒產(chǎn)生聲音 稀疏的齒產(chǎn)生的聲音低,細(xì)密的齒產(chǎn)生的聲音高,利用紙卷的“喇叭”或一些硬東西可以放大梳子產(chǎn)生的聲音。
實(shí)驗(yàn)2 利用水杯比較振動與發(fā)出聲音的不同 為了增強(qiáng)可比性,可以只用一個杯子或瓶子做——指導(dǎo)學(xué)生在往杯中加水的過程中,用小木棒敲擊杯子的杯口,比較聲音的不同。(實(shí)驗(yàn)結(jié)果——隨著杯中水的增多,聲音越來越低。
提示:為了防止加水的過程中產(chǎn)生氣泡,最好用涼開水。) 實(shí)驗(yàn)3 利用身邊的材料觀察共振現(xiàn)象 利用兩個水杯,先往一個水杯中加入三分之一的水,用鉛筆敲打兩個杯子的杯口,觀察兩個杯子發(fā)出的聲音是否相同。
然后往第二個水杯中慢慢加水(同時敲打兩個杯子的杯口),直到兩個杯子發(fā)出的聲音一樣為止(此時兩個杯子達(dá)到共振狀態(tài))。然后,用膠條把一根金屬絲粘在第二個杯子的杯口,敲打第一個杯子的杯口,就會發(fā)現(xiàn)金屬絲輕輕振動。
隨著不停地敲打并使粘有金屬絲的杯子慢慢靠近第一個杯子,就會發(fā)現(xiàn)金屬絲的振動幅度越來越大,直到最后掉下來。(相關(guān)故事:在很久很久以前,有一支沙皇軍隊(duì)外出操練,隨著當(dāng)官的發(fā)出的口令,士兵們以整齊的步伐前進(jìn)著。
當(dāng)部隊(duì)行走在一座木橋上時,木橋忽然上下振動起來,最后隨著嘩啦一聲巨響木橋塌了。經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn),木橋的坍塌原因竟是士兵行進(jìn)的節(jié)奏引起了橋的共振。
從此以后,軍隊(duì)過橋時再也不敢以整齊的步伐前進(jìn)了。) 實(shí)驗(yàn)4 用身邊的材料制作“聲音記錄儀” 活動材料:沒有蓋子的罐頭盒(或圓紙盒),圓紙片,膠水,釘子,粗鐵絲,帶尖兒的薄鐵片,條形玻璃,蠟燭。
活動步驟: ⑴用合適的工具把罐頭盒的底剪掉,于是罐頭盒就變成了一個短粗的小圓筒。 ⑵剪一個圓紙片,用膠水貼在罐頭盒的一端,代替剪下來的盒底。
⑶待膠水干后,用水把紙噴濕。 ⑷在圓筒側(cè)面高度相同的位置,用釘子打出兩個小孔。
⑸用老虎鉗把鐵絲窩成圖中所示的形狀,插到兩個孔中。 ⑹待用水潤濕的紙底變干并像鼓皮一樣繃緊時,在紙的中央滴一滴膠水,并把薄鐵片粘到膠水上(鐵片的一端是尖的,像針一樣),放置一旁,直到干燥為止。
⑺點(diǎn)燃蠟燭,把玻璃放在火焰上烘烤,直到玻璃被熏黑。 ⑻把玻璃條翻過來,使熏黑的一面朝上放在桌子上。
⑼把圓筒拿到跟前,使鐵片上的針尖剛好夠到熏黑的玻璃片。 ⑽拉動玻璃片,觀看針尖在熏黑的玻璃片上留下的運(yùn)動軌跡。
(對應(yīng)周圍物體發(fā)出的不同聲音,針尖會留下不同的軌跡。為了避免記錄情況發(fā)生混亂,每做一次實(shí)驗(yàn)需換一塊熏黑的玻璃板,而且每次發(fā)出的聲音也應(yīng)控制為一種。)
檢驗(yàn)種子是否有生命 檢驗(yàn)種子是否有生命,方法很多,利用種子萌發(fā)的方法當(dāng)然可以.但是, 最簡捷的方法是,看它是否在進(jìn)行呼吸.檢驗(yàn)種子呼吸的方法有幾種,這里 介紹一種. 找一個大玻璃瓶,里面裝些干燥的大豆,玉米或小麥種子,約占三分之 一容積.種子的上面再放一個開口的小玻璃瓶,小瓶里裝點(diǎn)燒堿(氫氧化納) 溶液.用軟木塞或橡膠皮塞塞住大瓶口,在塞上打一個孔,裝上一根彎曲的 玻璃管或透明的塑料管.在瓶塞與瓶口之間,玻璃管與塞孔口接觸處都抹上 凡士林,以免漏氣.把管的另一端插入水杯里,在水里滴上幾滴紅墨水,使 水變紅.裝好后不要動它.過幾天后,就會看到紅色水沿著玻璃管不斷上升, 這是什么道理 我們知道,種子的呼吸是吸收空氣中的氧氣,呼出二氧化碳.瓶內(nèi)種子 吸收了瓶內(nèi)空氣中的氧氣,放出了二氧化碳.但是,它放出的二氧化碳被小 瓶內(nèi)的堿溶液吸收了.因此,整個大瓶里空氣的密度變小,壓力降低了.這 樣,大瓶內(nèi)的氣壓比外界的氣壓小,水杯里的水就沿著玻璃管上升了.這就 說明瓶內(nèi)的種子有生命. 干燥的種子,呼吸是非常微弱的,一般情況下,生命力較持久.潮濕的 種子呼吸較旺盛,容易失去生命力.另外,溫度對種子的壽命也有直接影響, 溫度高,種子壽命短;溫度低,種子壽命長.不同植物的種子,壽命也各不 相同.例如,垂柳的種子成熟后,只在12小時內(nèi)有發(fā)芽能力.也有些植物的 種子壽命是很長的,如我國遼寧普蘭店發(fā)現(xiàn)的古蓮子,估計(jì)壽命有1000年以 上,在北京植物園內(nèi)發(fā)芽生長了. 種子萌發(fā)的條件 種子的生命活動沒有停止,不過微弱得難以讓人覺察.如果種子遇上了 適宜的環(huán)境條件,就會慢慢發(fā)育成一株幼苗,這個過程就叫做萌發(fā).種子在 什么條件下會萌發(fā)呢 找來三只杯子,各貼上一小塊膠布給它們編號.在三只杯子中各放入10 顆菜豆種子.1號杯中不加入水,2號杯中加入大半杯水,3號杯中加入的水 不使菜豆全部淹沒,這樣一直保持到實(shí)驗(yàn)結(jié)束. 結(jié)果3號杯中的菜豆會順利發(fā)芽.這說明菜豆萌發(fā)需要水分,空氣和適 宜的溫度. 種子發(fā)芽是否需要陽光呢 找兩個盤子,放入一些濕沙,在兩個盤中分別拌入數(shù)十粒麥子.把一個 盤子放在陽臺上,另一個盤子用搪瓷盆或黑盒子罩上,保持麥子濕潤直到實(shí) 驗(yàn)結(jié)束. 結(jié)果你會發(fā)現(xiàn)種子萌發(fā)和陽光沒有多大關(guān)系.因?yàn)榉N子萌發(fā)所需要的營 養(yǎng)來自種子內(nèi)部貯藏的養(yǎng)料,不需要進(jìn)行光合作用,所以它就不需要陽光了. 當(dāng)然也不全是如此,根據(jù)一些種子的特性,它們在黑暗中發(fā)芽的情況會差一 些. (親雁輝 陸勁松) 向上和向下 先把四顆剛剛發(fā)芽的種子放在一。
科學(xué)探究的一般方法:
1.對比(比較法)尋找?guī)讉€事物共同點(diǎn)或不同點(diǎn)的研究方法叫對比,這是一種常用的研究方法。
例研究不同色光混合及不同顏料混合;研究蒸發(fā)和沸騰的相同點(diǎn)和不同點(diǎn);研究凸透鏡和凹透鏡的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。在研究蒸發(fā)快慢的決定因素時,在應(yīng)用控制變量的同時,也采用了對比的方法,比較哪一個蒸發(fā)快。
2.
控制變量法
當(dāng)研究的一個物理量與2個或2個以上的其它物理量有關(guān)時,常采用只改變一個物理量,而使其余物理量保持不變,從而得出被研究物理量和改變量的關(guān)系。
如研究蒸發(fā)快慢決定因素;摩擦力大小決定因素;研究壓強(qiáng)和壓力、受力面積的關(guān)系;液體壓強(qiáng)和液體密度、深度的關(guān)系;浮力大小的決定因素。動能大小和物體質(zhì)量、速度的關(guān)系;重力勢能大小和質(zhì)量、舉高高度的關(guān)系;物體吸熱多少和物質(zhì)種類、質(zhì)量、升高溫度三者之間的關(guān)系;電流和電壓及電阻之間的關(guān)系;電功和電流、電壓、及通電時間的關(guān)系。
3.等效替代法
根據(jù)作用效果相同的原理,作用在同一物體上的兩個力,我們可以用一個合力來代替它。這種“等效方法”是物理學(xué)中常用的研究方法之一,它可使我們將研究的問題得到簡化。
4.實(shí)驗(yàn)推理法(理想化實(shí)驗(yàn))
人們常用推理的方法研究物理問題。在研究物體運(yùn)動狀態(tài)與力的關(guān)系時,伽利略通過如圖(甲)所示的實(shí)驗(yàn)和對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的推理得到如下結(jié)論:運(yùn)動著的物體,如果不受外力作用,它的速度將保持不變,并且一直運(yùn)動下去。
5.轉(zhuǎn)換法
對于看不見,摸不著的東西或不易直接觀察認(rèn)識的問題,我們可以通過它所產(chǎn)生的作用或其他途徑來認(rèn)識它,這是物理學(xué)中常用的一種方法—轉(zhuǎn)換法
例:聲音是由發(fā)聲體振動產(chǎn)生的,有些發(fā)聲體的振動是人眼不易觀察的,如用手敲打桌面時聽到了聲音,但看不到桌面的振動,對于這種問題該采用什么方法來解決呢?
答:.(許多人眼不易觀察的振動,我們可以通過它振動引起其他物體的變化來“看”它、“認(rèn)識”它),如敲打桌面發(fā)聲時,可在桌面上放一些泡沫塑料粒子,通過觀察塑料粒子的運(yùn)動情況就可說明桌面在振動。其他類似方法的還有許多。(研究分子的無規(guī)則運(yùn)動,研究磁體周圍的磁聲,研究電流的效應(yīng)。)
6.模型法
①為了研究的需要,把物理實(shí)體或物理過程經(jīng)過科學(xué)抽象轉(zhuǎn)化為一定的模型,這種轉(zhuǎn)化忽略了一些次要因素,突出主要因素,所以這種模型叫“假想模型法”又叫“理想模型”。它是物理教學(xué)的基礎(chǔ),可使物理教學(xué)簡單化,形象直觀化,又可使具體問題普遍化,便于學(xué)生發(fā)揮抽象思維、形象思維、發(fā)散思維。
②建立模型可以幫助人們透過現(xiàn)象,忽略次要因素,從本質(zhì)認(rèn)識和處理問題;建立模型還可以幫助人們顯示復(fù)雜事物及過程,幫助人們研究不易甚到無法直接觀察的現(xiàn)象。例如:①研究分子、原子結(jié)構(gòu)時,提出一種結(jié)構(gòu)模型的猜想——原子核式模型(行星模型);②研究撬棒撬石塊時,把撬棒當(dāng)做是杠桿模型
……………………等等。
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不同體系或者書本中對科學(xué)研究的方法總結(jié)也有所不同。
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