中學物理基本實驗方法總結
中學物理基本實驗方法總結
物理學是一門實驗科學，物理實驗方法既是科學家研究問題的方法，也是學生在學習物理中常用的方法，新課標也要求學生掌握一些探究問題的物理方法。小編在這里整理了相關資料，希望能幫助到您。
中學物理基本實驗方法總結
一、比較法
將待測物理量與選做標準單位的物理量進行比較的方法叫比較法。如測量物體長度，用天平稱量質量，用電橋測電阻等。有時光有標準量具還不夠，還需要配置比較系統(tǒng)，使被測量量與標準量實現(xiàn)比較。如：測量金屬在某溫度下的比熱容。因為金屬的比熱容隨溫度的升高而變大，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。比較法是物理實驗中最普通、最基本的實驗方法，也是實驗設計中設計對照實驗的基礎。
二、替代法
用已知的標準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。實驗中也經常涉及這一方法。如在《用單擺測定重力加速度》實驗中，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
在中學許多物理實驗中，往往存在著多種變化的因素，為了研究它們之間的關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的關系時，需要保持電壓U不變;在研究電流I與電壓U的關系時，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《測定勻變速直線運動的加速度》、《驗證牛頓第不運動定律》、《驗證機械能守恒定律》等實驗中，就是通過紙帶上打出的點記錄下小車(或重物)在不同時刻的位置(位移)及所對應的時刻，從而可從容計算小車在各個位置或時刻的速度并求出速度;對于簡諧運動，則是通過擺動的漏斗漏出的細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動的圖像;利用閃光照相記錄自由落體運動的軌跡等實驗都采用了留跡法。
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。根據實驗的性質和放大對象的不同，放大所使用的物理方法也各異。例如：在《測定金屬電阻率》實驗中所使用的螺旋測微器：主尺上前進(或后退)0.5毫米，對應副尺上有5n個等分，實際上是對長度的機械放大;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角顯示出來。
七、補償法
補償法是找一種效應與之相抵消，從而對被測物理量進行測量的方法。由于被測量的作用在測量中被抵消，故表示標準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換成其它變量(力、熱、聲、光、電等物理量的相互轉換)進行間接觀察和測量，這就是轉換法。如卡文迪許《利用扭秤裝置測定萬有引力恒量實驗》：其基本的思維方法便是等效轉換?？ㄎ牡显S扭秤發(fā)生扭轉后，引力對T形架的扭轉力矩與石英絲由于彈性形變產主的扭轉力矩這就是等效轉換，間接地達到了無法達到的目的。又如轉換法還應用于石英絲扭轉角度的測量、根據電流的熱效應來認識電流大小、根據磁場對磁體有力的作用來認識磁場等上。轉換法是一種較高層次的思維方法，是對事物本質深刻認識的基礎上才產生的一種飛躍。
九、理想化法
影響物理現(xiàn)象的因素往往復雜多變，實驗中常可采用忽略某些次要因素或假設一些理想條件的辦法，以突出現(xiàn)象的本質因素，便于深入研究，從而取得實際情況下合理的近似結果。如在《用單擺測定重力加速度》的實驗中(假設懸線不可伸長)懸點的摩擦和小球在擺動過程的空氣阻力不計，在電學實驗中把電壓表變成內阻是無窮大的理想電壓表，電流表變成內阻等于0的理想電流表等實驗都采用了理想化法。
十、模型法
有時受客觀條件限制，不能對某些物理現(xiàn)象進行直接實驗和測量，于是就人為地創(chuàng)造一定的模型，在模型的條件下進行實驗。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》實驗中，因為對靜電場直接測量很“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，因為磁感線實際不存在。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構，用簡單的線條代表杠桿等。以上僅是中學物理實驗中常用的方法，有時在一個實驗中同時會用到多種方法。同時，具體用運中還會遇到實驗設計的方法、實驗結果的處理方法等，在此不再贅述。
善于觀察，于觀察的過程中學習物理
物理學是研究自然界中物理現(xiàn)象的科學。這些現(xiàn)象包括力現(xiàn)象，聲音現(xiàn)象，熱現(xiàn)象，電和磁現(xiàn)象，光現(xiàn)象，原子和原子核的運動變化等現(xiàn)象。學習物理的主要任務就要研究這些現(xiàn)象，找出其中的規(guī)律,了解產生這些現(xiàn)象的原因，并使同學們知道和掌握，以更好地為生產和生活服務。我們知道，我們周圍的世界就是由物質構成的，許多生產和生活現(xiàn)象都是物理現(xiàn)象，要學好物理，就要認真觀察周圍存在的各種物理現(xiàn)象。
觀察首先要廣泛，全面。物理學得比較好的同學，大多是勤于觀察，善于觀察的。因而，這些同學往往興趣廣泛，求知欲強，眼界開闊，見多識廣，具有很強的好奇心。他們在學習物理時，往往實物感較強，思路較寬，比較容易掌握物理現(xiàn)象和物理過程，從而進行正確的分析。例如，看到彩虹，不是單純地好奇于她五彩斑斕的色彩，而應注意觀察里面有幾種顏色?為什么有這幾種顏色?這幾種顏色是如何排列的?為什么會是著這樣排列的;打開收音機，不應只是單純地聽一聽美妙的音樂，而是看一看里面有哪些元件?這些元件是怎樣組和的?為什么通過這些元件可以聽到電臺廣播?電臺廣播是如何發(fā)送的......。勤于觀察，善于提出問題必將使自己對物理產生濃厚的興趣，推動自己去看書，去研究，去探索。這樣有的放矢，必將打消畏懼物理的心理，對物理真正產生興趣。
觀察要有針對性。同學們在廣泛觀察的基礎上，應該重視觀察與已學的知識有關的物理現(xiàn)象。例如：初中學習了"壓強"這個物理概念，我們就要注意觀察物體間相互作用時產生的壓強與作用力和受力面積的關系。象載重拖拉機的履帶;載重汽車的后輪變成四個;刀磨快了才好切東西;以及釘圖釘、縫衣服、在沙地上行走等等。都應該注意這些日?，F(xiàn)象，并能將這些現(xiàn)象與"壓強"這一概聯(lián)系起來。久而久之，腦中必然積蓄了大量的物理現(xiàn)象以及與之有關的物理知識。
觀察還必須目的明確。俗說"外行看熱鬧，內行看門道"，對于看到的現(xiàn)象，不應專注它的好看與新奇，而是應當找出這些現(xiàn)象后所隱藏的物理原因、物理規(guī)律。例如：紡錘型的圓錐滾輪沿V形軌道向上滾。我們不應被其表面現(xiàn)象所迷惑，滾輪放在斜軌下端是不會自動向上滾的。我們只要知道滾輪向上滾時，重心是不斷下降的，那么滾輪上坡的道理就會一下子明白了。另外，看到硬幣浮在水面上，應該與液體的表面張力聯(lián)系起來;看到肥皂泡上五顏六色的花紋，應該與廣的干涉聯(lián)系起來......，只有這樣，我們觀察的目的才算達到了。
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