“千里河山一日还”——“参照物”让我们对生活中的运动现象有更深刻的认识;
自从接触物理之后,大家不仅要了解生活中的各种物理概念,让我们对生活有更加理性的认识,还要接触各种物理实验,学会如何进行科学实验。 也许这就是物理和数学最大的区别吧! 那么,归根结底,物理学中最常见的实验方法有哪些呢? 这些是什么? 各种方法如何使用? 您有这样的疑问吗?
今天的文章致力于总结物理学的实验方法。 大家搬好板凳,听我的解释。
1. 物理实验方法概述
事实上,各种物理实验方法都不是一成不变的,也不是从一开始就有的。 这些方法是无数科学家经过潜心科学研究总结和总结出来的。
这些科学家在科学研究和实验过程中,不断改进和修正实验方法,最终形成了我们现代物理实验方法体系。
正如伟大的数学家、物理学家牛顿所说:“如果说我比别人看得更远,那是因为我站在巨人的肩膀上。”
中学物理常用的实验方法有以下几种:
理想法则
模型法
等价替代法
控制变量
2.理想的方法
理想的方法,顾名思义,就是一种相对理想的情况。 也就是我们在得出结论之前考虑最少因素的情况。 从物理角度来说,就是说我们在做实验的时候,无论硬件技术多么先进,我们还是无法满足实验所需要的条件,或者说我们地球上根本就没有实验条件。 这时,我们就得排除掉必要的因素来推导出实验结论。 我们称这种实验方法为理想方法。
让我们举几个例子来说明理想的方法:
1.声音不能在真空中传播
不知道你还记得这个实验吗?
我帮你回忆一下,我们是如何得出这样的物理结论的? 首先,我们将一个电铃放在一个密封的玻璃罩中,让它不断振动以发出声音。 同时,我们用抽气机将密封玻璃盖内的空气尽可能地“抽出”。
我们会发现,随着抽气机不断工作(不断抽出玻璃罩内的空气,使得玻璃罩内的空气越来越稀薄),我们在外面听到的电铃发出的声音越来越小。
不过,至少在地球上,玻璃罩里面的空气是无法抽干净的,所以这个时候,我们就得用理想的方法来推测。 当空气真正被抽干净时,我们就不会听到铃声了。 此时,玻璃盖内部形成真空环境。
于是,我们用理想的方法得出了一个物理结论:真空不能传播声音。
2.牛顿第一定律的推导
牛顿第一定律指出,任何物体,在没有任何外力的作用下,将始终保持静止或匀速直线运动状态。
另一种说法是:任何物体都具有保持静止或匀速直线运动的性质,直到受到外力迫使它改变这种状态。
顾名思义,牛顿第一定律最关键的方面是物体是否受到外力的作用。 其实仔细想想,牛顿第一定律是不可能验证的,至少在地球上是不可能的。 因为地球上的物体至少会受到重力的影响。 因此,牛顿第一定律的第一阶段就是伽利略的理想斜面实验。
因此,牛顿第一定律也采用理想的方法推导。 它是在理想情况下通过推理得到的。
3.模型方法
模型法,顾名思义,就是用模型来代替难以观察或操作的物理现象或物理步骤。 所使用的模型的性质或特征必须与原始模型相同或相似,以便容易得出相同的物理结论。
所选机型的特点还应是方便、简单、易于操作。
我们举几个例子来说明模型方法:
1. 光沿直线传播
在探索“光沿直线传播”的小实验中,我们用直线模型来代替光,这样光可以更直观,我们的理解也可以更深入。
2.光的反射定律
在探索“光的反射”规律的实验中,由于我们已经知道光是沿直线传播的,所以为了方便起见,我们在玻璃板上画了直线,仍然用直线模型来代替光。
事实上高中物理实验方法,模型法和等价替代法是相辅相成的。 利用模型方法进行物理实验的本质是等价替代。 为了让我们研究的问题变得更简单,也是为了让我们更直观地理解物理实验。 。
4、等价替代法
等价替换法就是将我们研究的问题简化,用与对象具有相同属性、相同效果的更有效的东西来代替。 这种实验方法是物理研究中非常常见的方法。 而且,等价替代法和模型法是互为补充的。
例如,我们用直线代替光线;
在平面镜成像实验中,我们用一根与原蜡烛一模一样的蜡烛来代替蜡烛在平面镜中的虚像。
ETC。
5.控制变量法
控制变量法,顾名思义,就是当我们研究的问题同时存在多个不同的变量时,当我们研究其中一个变量时,我们要控制其他变量相同,从而可以消除其他变量。 变量对实验结果的影响,从而得出正确的实验结论。 受控变量法是物理研究中非常重要的方法,也是最常见、最常用的方法。
以后我们在各种物理中都会经常遇到控制变量法。
例如高中物理实验方法,在探索“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,我们采用了控制变量法。
在探究压力对其的影响时,我们控制速度和接触面的粗糙度相同;
在探讨速度对其的影响时,我们控制压力和接触面的粗糙度相同;
在探究接触面粗糙度对其的影响时,我们控制速度和压力相同。
好了,今天的物理实验方法就讲到这里了。 如果有什么不明白或者不知道的地方,或者有什么好的意见或者建议,请留言或者私信,谢谢!