初中物理常用科學(xué)方法

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
  物理常用科學(xué)方法
  
  對于一些微觀的或看不見摸不著的物理現(xiàn)象、概念和規(guī)律,僅憑教師的講解、描述和學(xué)生的想象是很難達(dá)到理想效果的.若教師在指導(dǎo)學(xué)生研究這些抽象物理現(xiàn)象、概念或規(guī)律時注意引導(dǎo)他們,有意識地嘗試運用相應(yīng)的科學(xué)方法去認(rèn)識和理解,不僅會大大提高學(xué)生對這些物理現(xiàn)象、概念或規(guī)律的認(rèn)識和理解能力,而且對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法和習(xí)慣,提高科學(xué)素質(zhì)會大有裨益,從而達(dá)到促進(jìn)學(xué)生知識學(xué)習(xí)、培養(yǎng)能力和提高科學(xué)素質(zhì)的目的。下面,筆者介紹研究物理現(xiàn)象常用的幾種科學(xué)方法,供大家參考。
  
  一、轉(zhuǎn)換法:
  
  對于一些看不見、摸不著的物質(zhì)或物理問題我們往往要拋開事物本身,通過觀察和研究它們在自然界中表現(xiàn)出來的外顯特性、現(xiàn)象或產(chǎn)生的效應(yīng)等去認(rèn)識事物的方法,在物理學(xué)上稱作轉(zhuǎn)換法。它是幫助我們認(rèn)識抽象物理現(xiàn)象的一種常用的科學(xué)方法.如:我們在認(rèn)識和研究“分子在永不停息地做無規(guī)則運動”理論時,由于分子是微觀的,不能直接用肉眼看到,因此,我們可以通過能直接觀察或感覺到的擴散現(xiàn)象去認(rèn)識和理解它;電流看不見、摸不著,我們可以通過各種電流的效應(yīng)來判斷它在存在;磁場看不見摸不著,我們可以通過小磁針指向或偏轉(zhuǎn)以及與其它一些磁場的效應(yīng)來判斷它的存在;同理,在研究物體是否帶電,我們也不能直接看到物體是否帶電,但我們可以通過觀察驗電器上錫箔片的開合來判斷物體是否帶電;在研究空氣的存在和大氣壓強時,我們可以通過感覺空氣的流動及現(xiàn)實生活中對大氣壓強的各種應(yīng)用來證明空氣和大氣壓強的存在。
  
  隨便說一下,很多儀器的制造也利用了轉(zhuǎn)換法。如將看不見、摸不著的溫度轉(zhuǎn)換成液柱的升降制成了溫度計。將看不見、摸不著的液體壓強轉(zhuǎn)換成兩液面的高度差制成了壓強計等。
  
  二、類比法:
  
  類比法是指由一類事物所具有的屬性,可以推出與其類似事物也具有這種屬性的思考和處理問題的方法.認(rèn)識和研究物理現(xiàn)象、概念和規(guī)律時,將它與生活中熟悉且有共同特點的現(xiàn)象進(jìn)行靈活、合理的類比,將有助于學(xué)生的理解。如在認(rèn)識電流、電壓的概念、研究電源的作用和影響電阻大小的因素等概念或規(guī)律時,與水流水壓模擬實驗、抽水機的作用和水渠對水流的影響等物理現(xiàn)象進(jìn)行類比,會使學(xué)生理解和掌握這些抽象的物理概念或規(guī)律產(chǎn)生其他方法無法替代的作用。
  
  三、理想化法:
  
  理想化法是指根據(jù)所研究問題(一般都十分復(fù)雜,涉及諸多因素)的需要和具體情況,確定研究對象的主要因素和次要因素,保留主要因素,忽略次要因素,排除無關(guān)干擾,從而簡明扼要地揭示事物的本質(zhì)。理想化法是一種科學(xué)抽象,是研究物理學(xué)的重要方法。理想化方法包括理想實驗法和理想模型法。
  
  1、理想實驗:
  
  理想實驗又叫做假想實驗或思想上的實驗,它是人們在思想中塑造的一種理想實驗,是邏輯推理的一種特殊形式,在實際中并不能進(jìn)行。理想實驗在物理學(xué)的理論研究中有重要的作用。伽里略論證慣性定律所設(shè)想的實驗??在無磨擦情況下,從斜槽滾下的小球?qū)⒁院愣ǖ乃俣仍跓o限長的水平面上永遠(yuǎn)不停地運動下去,就是物理學(xué)史上著名的理想實驗。再如將一只鬧鐘放在密封的玻璃罩內(nèi),當(dāng)罩內(nèi)空氣被抽走時,鐘聲變小,由此推理出:真空不能傳聲。顯然上述實驗是人們在思維中進(jìn)行的理想過程,與實際實驗相比,理想實驗?zāi)芨蟪潭鹊赝怀鰧嶒炛械闹饕蛩,忽略次要因素,得出更本質(zhì)的結(jié)論。
  
  2.理想模型:?
  
  理想模型可分為對象模型、條件模型和過程模型三類。?
  
 、賹ο竽P停?
  
  用來代替研究對象實體的理想化模型叫做對象模型。如視為點光源較小發(fā)光體,表示光的直線傳播的光線,描述磁場的磁感線,描述力的圖示、示意圖等都屬于對象模型。另外,推導(dǎo)液體壓強公式時選取的“液柱”、分析連通器原理和托里拆利實驗原理使取的“液片”也屬于對象模型。
  
  ②條件模型:把研究對象所處的外部條件理想化建立的模型叫做條件模型。如光滑表面、輕桿、輕繩、均勻介質(zhì)都屬于條件模型。電學(xué)實驗中把電壓表變成內(nèi)阻是無窮大的理想電壓表,電流表變成內(nèi)阻等于0的理想電流表等也屬于條件模型。
  
 、圻^程模型:實際的物理過程都是諸多因素作用的結(jié)果,忽略次要因素的作用,只考慮主要因素引起的變化過程叫做過程模型.?例如:在空氣中自由下落的物體,空氣阻力的作用與重力相比較忽略不計時,可抽象為自由落體運動,另外勻速直線運動也屬于過程模型。
  
  四、等效替代法:
  
  在物理學(xué)中,我們研究某物體或物理現(xiàn)象的作用效果時,有時為了使問題簡化,常用一個物理量來代替其他所有物理量,但不會改變物理效果。這種研究問題的方法給問題的闡釋或解答帶來極大方便,我們稱這種研究問題的方法為等效替代法.如用合力替代各個分力,用總電阻替代串聯(lián)、并聯(lián)的部分電阻,用浮力替代液體對物體的各個方向的壓力等。
  
  五、控制變量法:
  
  自然界發(fā)生的各種現(xiàn)象,往往是錯綜復(fù)雜的。決定某一個現(xiàn)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(guī)律,必須設(shè)法把其中的一個或幾個因素用人為的方法控制起來,使它保持不變,然后來比較、研究其他兩個變量之間的關(guān)系,這種研究問題的科學(xué)方法就是控制變量法。很多物理實驗都用到了這種方法。如通過導(dǎo)體的電流I受導(dǎo)體的電阻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。
  
  六、歸納推理,又稱歸納法:
  
  從一般性較小的前提出發(fā),推出一般性較大的結(jié)論的推理方法叫歸納法。在科學(xué)研究中,歸納法發(fā)揮著重要的作用,許多物理概念、定律及規(guī)律的獲得都是借助了歸納法的力量,由實驗(演示實驗或?qū)W生實驗)歸納獲得的。因而歸納法的教學(xué)是中學(xué)教學(xué)中的一個重要方面。
  
  以上是初中物理教學(xué)中常用的幾種研究方法。在指導(dǎo)學(xué)生研究物理現(xiàn)象、概念和規(guī)律時,潛移默化地滲透科學(xué)研究方法,長此以往不但加深對物理現(xiàn)象、概念或規(guī)律的認(rèn)識和理解,而且培養(yǎng)學(xué)生了科學(xué)思維習(xí)慣,提高了科學(xué)素養(yǎng)。對學(xué)生今后的發(fā)展終身受益。

本文來自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/chuzhong/577776.html

相關(guān)閱讀:2018中考物理:初中物理學(xué)習(xí)需注意的4個問題