高中数学涉及的实验方式主要涉及到六种:
1.控制变量法
2.等效取代法
3.转换法(放大法是转换法中的一种)
4.实验推理法(理想实验法)
5.类比法
6.数学模型法(理想模型法)
一控制变量法
【定义】什么是控制变量法
控制变量法是指为了研究数学量同影响它的多个诱因中的一个诱因的关系,可将不仅这个诱因以外的其它诱因人为地控制上去,使其保持不变物理实验研究方法,再比较、研究该化学量与该诱因之间的关系,得出推论物理实验研究方法,之后再综合上去得出规律的方式。
【举例】
1研究蒸发快慢与液体体温、液体表面积和液体上方空气流动速率的关系。
2研究弦钢琴的声调与弦的松紧、长短和粗细的关系。
3研究压力的作用疗效与压力和受力面积的关系。
4研究液体的浮力与液体密度和深度的关系。
5研究滑动磨擦力与压力和接触面粗糙程度的关系。
6研究物体的动能与质量和速率的关系。
7研究物体的势能与质量和高度的关系。
8研究导体内阻的大小与导体宽度材料横截面积的关系。
9研究导体中电流与导体两端电流、导体内阻的关系。
10研究电压形成的热量与导体中电流、电阻和通电时间的关系。
11研究电磁铁的磁性与线圈阻值和电压大小的关系。
12.研究压强大小与流体密度、排开液体容积的有关系。
二等效取代法
【定义】
在化学实验中有许多数学特点、过程和化学量要想直接观察和检测很困难,这时常常把所需观测的变量换成其它间接的可观察和检测的变量进行研究,这些研究方式就是等效取代法。
【特点】
等效是指不同的化学现象、模型、过程等在化学意义、作用疗效或化学规律方面是相同的。它们之间可以互相取代,而保证推论不变。
【举例】
1.求多个用家电组成的串、并联电路的总内阻。串联或并联的内阻与一个总内阻等效。

2.在研究串、并联电路时,原复杂的串、并联电路画出简单明了的等效电路。
3.在研究平面镜成像规律时,用完全相同的另一支蜡烛等效取代物体的大小。
4.在研究合力时,分力与合力等效的。
5.检测不规则小块固体的容积时,用它排沸水的容积等效固体容积;
三转换法
【定义】
按照化学量之间的定量关系和各类效应把不易检测的数学量转化成可以(或便于)检测的化学量进行检测,然后再反求待测化学量的量值,这些方式就叫转换检测法(简称转换法)。
【特点】
两个数学量有因果关系,前后出现的化学量常常不同。
【举例】
1借助兵乓球的弹跳将音叉的震动放大;借助轻小物体的跳动或震动来证明发声的物体在震动。
2用体温计测温度是借助内部液体热胀冷缩改变的容积来反映气温高低。
3比较两种燃料的热值大小时,我们就把燃料完全燃烧时放出热量的多少转化到让等质量的水升温的多少起来,而水的气温上升的多少可以用体温计直接检测下来,
4判定有无电压课通过观察电路中的灯泡是否发光来确定。
5磁场看不见、摸不着,可以通过观察小n极是否转动来判定磁场是否存在。
6判定电吸铁石磁性强弱时,用电磁铁吸引的大头针的数量来确定。
7研究内阻与电热的关系时,电压通过电阻不等的两根内阻丝形成的热量难以直接观测或比较,可通过转换为可看到的现象(二氧化碳的膨胀、火柴的燃起等的不同)来推导入那种内阻吸热多。
四放大法
将微小的变化(或化学量)放大,以易于观察或研究。
1玻璃杯子的微小形变,可用插入细玻璃管,观察管内的火柱高度变化来放大
五实验推理法
【定义】实验推理法,也叫理想实验法,是指在大量可靠的实验事实的基础上,通过科学推理,得出理想实验的推论。
【举例】
1研究真空中能够传声。
2研究阻力对运动的影响。
3“在自然界只存在两种电荷”这一重要推论也是在实验基础上推理得下来的。
六类比法的应用
【定义】
类比是将一类事物的个别相同方面进行比较,以另一事物的正确或谬论证明这一事物的正确或谬论。

【举例】
1研究电压时类比水流
2用“水压”类比“电压”
3用抽水机类比电源
4研究做功快慢时与运动快慢进行类比等
5用弹簧联接的小球类比分子间的互相斥力
七理想模型法
【定义】
把复杂的问题简单化,革除次要诱因,捉住主要诱因,对实际问题进行理想化处理。有时为了愈发形象地描述所要的现象、问题而引入一些模型。
【举例】
1光线描述光
2.磁感线来描述磁场
3电路图是实物图的模型
4力的示意图是实际物体和斥力的模型
【练习】
请分别强调下述各例中采用了哪种实验方式:
1.将撬棒、剪刀等具象为杠杆
2.研究做功快慢时与运动快慢进行比较。
3.牛顿第一定理得出过程
4.判定有无电压课通过观察电压表的表针是否偏转来确定。
5.研究扩散现象认识看不见摸不着的分子运动。
6.研究电磁铁的磁性与线圈阻值和电压大小的关系。
7.检测跑道的宽度,用自行车轮轮子的边长除以圈数等效为跑道的边长。
8.真空不能传声
答案
1.模型法2.控制变量法3.实验推理法(理想实验法)4.转换法5.转换法6.控制变量法7.等效取代法8.实验推理法(理想实验法)
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