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控制变量法,转换法,类比法,模型法等。具体物理学的科学研究方法 伽利略是物理科学方法论的创始者,牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦等物理学家都对物理学的研究方法作出了重要贡献。目前,物理学已形成了许多新的分支,随之也出现了与之相应的新的研究方法。但是,就中学物理的内容来说,其主要内容还是经典物理学的基础知识,以及与之相适应的经典物理学的基本研究方法。一般说来,这种方法主要是以观察、实验为基础,经过科学抽象,运用数学工具,概括总结出经验定律,提出假说,进一步发展成为理论,再经实验的检验,循环往复,使之不断丰富,不断深化,不断完善。 从物理学的发展历史来看,随着物理学研究内容的变化,物理学的研究方法也在变化着,不断得到丰富和提高。在古代,人们主要是靠不充分的观察和简单的推理,直觉地、笼统地去把握物理现象的一般特性。随着近代自然科学的兴起,观察方法就从以自然观察为主发展为以仪器观测为主。科学实验和数学方法相结合,使精确的、定量的物理学研究有了很快的发展。整理事实材料的需要,也促进了分析、归纳和演绎等逻辑方法的发展。这一时期科学方法的发展,使物理学作为一门实验科学的特点显著地呈现出来。十八世纪末到十九世纪末,实验方法、数学方法、假说方法和理论概括方法都有了显著的提高和发展,统计方法也被引进了物理学。二十世纪以来,科学实验在精密、快速和自动化方面达到了新的水平;物理学理论的公理化和 数学化的特点更加突出;科学想象、理想实验、创造性思维等方法,对于现代物理学的发展起到了重要的作用。 (一)经典物理学的研究方法 我们以意大利物理学家和天文学家伽利略(1564-1642)的研究方法为典型例子,来说明经典物理学的研究方法。 伽利略关于运动理论的研究工作,采用了一个对近代科学的发展很有效的程序,即对现象的一般观察→提出工作假说→运用数学和逻辑的手段得出特殊推论→通过物理的或思想的实验对推论进行检验→对假说进行修正和推广。 伽利略是很重视观察的,因为从观察得到的感性经验会使人们认识到现象的特殊方面。在分析感性经验和借助于创造性想象的基础上,就可以提出工作假说。伽利略就是根据自然界单一效应的简单性的信念大胆假设自由落体是一种速度随时间成正比而增加的匀加速运动,他正是从假说入手讨论他所要研究的那种运动的定义和性质的。进而,在数学演绎阶段,从假设引出可检验的逻辑推论;在这里,数学成为他进行逻辑演绎和论证的有力工具。最后,通过特殊情况的实验,对由假设得出的结论进行检验。在完成上述步骤之后,就可以建立理论,并把它的成果向更大的广度和深度推进。 伽利略实质上使用了把实验和逻辑(数学)结合起来的方法,从而有力地推进了人类科学认识活动的进展。他所发现的许多最基本的定理,都是通过了实验和逻辑的双重证明的。值得指出的是,在伽利略的著作里所描述的实验都是理想化的,他所写出的实验数据都同理论结论精确的符合,这很可能是因为他对数据进行了筛选。这表明伽利略并没有被实验的表面现象所束缚,能够正确地对待和解释实验误差。在他看来,实验结果与理想的简单规则之间的偏差,只是某些次要因素干扰的结果。比如,在实际的下落实验中,重球与轻球并不是同时落地的,伽利略认为这是由空气的阻力造成的,所以不应该由于这点误差而对亚里士多德学说的重大谬误提出辩护。又如在单摆实验中,摆球并不能完全回到原来的高度,伽利略把这点微小的偏差也归因于空气和绳子的阻力。 由此可见,无论是在动力学基本原理上,还是在动力学研究方法上,伽利略都作出了奠基性的重要贡献。爱因斯坦和英费尔德在《物理学的进化》中评论说:“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端”。 (二)现代物理学的研究方法 现代物理学的研究方法,主要体现为下列一些新的特点。 随着工业和生产技术的巨大发展,二十世纪初以来为物理实验提供了电子显微镜、射电望远镜、高能加速器、电子计算机等大批大型、精密的实验装置,光谱分析、质谱分析、X射线衍射等分析技术也得到很大的发展,从而使物理学实验在精密、高能、快速和自动化方面达到了新的水平,物理学观测的视野也得到很大的拓展。现代物理学实验除了能够用更有效的手段纯化实验条件和隔离实验因素之外,还发展了有效地施加外部干扰和使研究对象处于极限条件,在对象的激发状态或破坏状态下进行观测的实验方法。这就更加充分地发挥了实验的变革作用和控制作用,以更好地揭露物理现象中各种内在和外在的因素之间的相互联系。另外,现代物理实验由于实验的规模越来越大,它的集体化、社会化的程度也越来越高,许多实验是在较大规模的实验机构中进行的,有些实验需要组织全国甚至国际的力量才能完成。例如,现代高能物理实验,往往要在几千亿电子伏特的能量范围,上百万美元的费用,几十个人在几年的时间内才能完成;为了得到所需要的实验信息,物理学家们必须把大部分精力用于开发仪表和技术,实验的准备工作往往比实验本身困难得多。这样的实验是靠个人的力量所不能完成的。 由于现代物理学研究的内容远离实践经验的范围,理论体系高度抽象化和脱离直觉经验的特征无可避免地日益加强,这使通常的思维方式和机械论的观点愈来愈无能为力;创造性思维如抽象思维、科学想象、理想实验、试探猜测和大胆假设以及直觉、灵感等方法在建立新的物理学理论中的作用愈来愈突出了。人们愈来愈认识到,传统的归纳法和演绎法很难使人类思维成为真正创造性的根源。爱因斯坦认为,理论观念的产生固然是建立在经验的基础之上的,但是理论决不可能逻辑地从经验事实中导出,“在建立科学时,我们免不了要自由地创造概念”。他特别指出,物理学的概念是人类智力的自由创造,它不是单纯地由外在世界所决定的。 在近代科学发展的早期,人们曾以为认识可以在毫不改变客体本来面目的情况下实现;即使主体必须在变革客体的过程中认识客体,这种变革所产生的影响也是可以运用逻辑思维抽象掉的。但是到了二十世纪,随着科学实验的发展,特别是在微观物理学的研究领域中,由于微观物体的特殊本性以及观测仪器与被观测系统之间不可避免的干扰的存在,主体在认识过程中的巨大的能动作用已成为现代科学方法的一个基本特点。 经典物理学时期,也是科学注重于本体论的探索的时期,人们把“现象一规律一实体”作为把科学研究向纵深推进的基本线索。这无疑是一种有效的方法,今后也还会继续发挥其认识的作用。不过,在现代物理学的研究中,人们更注重于关系和模型,这是一个能动的认识论的时期。一些学者认为,把西方科学中重视实体,强调经验、分析和定量表述的方法与中国传统哲学中重视关系,强调整体、协调和转化的思想结合起来,将会导致一种更加符合我们时代的科学精神的新的自然观和科学认识方法。 
1。等效法:比如两个5欧的电阻串联可以用一个10欧的电阻等效替换。 2。模型法:比如讲原子结构时的原子核式结构模型。 3。比较法:比如研究杠杆平衡条件的实验中,测出了动力、动力臂、阻力、阻力臂之后,要比较动力与动力臂和阻力与阻力臂的乘积,才能得到杠杆的平衡条件。 4。分类法:比如学习导体与绝缘体时,就用到了分类法。 5。类比法:比如学习电流时用水流来类比说明。 6。控制变量法:比如研究电流与电压和电阻的关系时,就用了此法。 7。转换法;比如测密度时依据密度公式将其转换为测质量和测体积。
大学物理实验论文您的位置: 首页>>网上选课>>注意事项 大学物理实验论文 时间:2008-1-8 作者:xzsdwqz 来源: 点击数:2999 回复数:0 加入收藏 大学物理实验论文在即将结束的这个学期里,我完成了大学物理实验(上)这门课程的学习物理实验是物理学习的基础,虽然在很多物理实验中我们只是复现课堂上所学理论知识的原理与结果,但这一过程与物理家进行研究分子和物质变化的科学研究中的物理实验是一致的在物理实验中,影响物理实验现象的因素很多,产生的物理实验现象也错综复杂老师们通过精心设计实验方案,严格控制实验条件等多种途径,以最佳的实验方式呈现物理问题,使我们通过努力能够顺利地解决物理实验呈现的问题,考验了我们的实际动手能力和分析解决问题的综合能力,加深了我们对有关物理知识的理解通过一学期的课程,我学到了很多东西 做大学物理实验时,为了在规定的时间内快速高效率地完成实验,达到良好的实验效果,需要课前认真地预习,首先是根据实验题目复习所学习的相关理论知识,并根据实验教材的相关内容,弄清楚所要进行的实验的总体过程,弄懂实验的目的,基本原理,了解实验所采用的方法的关键与成功之处;思考实验可能用到的相关实验仪器,对照教材所列的实验仪器,了解仪器的工作原理,性能,正确操作步骤,特别是要注意那些可能对仪器造成损坏的事项然后还要写预习报告,预习报告能够帮助我们顺利完成实验中的各项操作在写预习报告的时候,我们一般包括实验目的,基本原理,实验仪器,操作步骤,测量内容,数据表,预习思考题等数据表与操作步骤密切相关,数据表中的栏目排列顺序应与操作步骤的顺序合理配合这样就可以随时将数据按顺序填入表中,也可以随时观察和分析数据的规律性刚开始时我们不注意预习报告里的数据表格,将数据随便的记录在一张纸上,结果发现整理数据时会出现很多混乱和错误,尤其是数据比较多的时候,比如在做《用动力学共振法测固体材料的样式弹性模量》实验时,由于实验前未提前设计好表格,数据记录得很随便,很乱,处理时很困难后来汲取了教训,在实验前根据所要测的物理量和实验步骤设计好数据表格,在实验记录时和处理数据时轻松了不少实验教会了我们要养成良好的科学的实验习惯预习思考题,是加深实验内容或对关键问题的理解,开发视野的一些问题,在实验前认真地思考并回答这些问题,有助于提高实验质量对于不明白的问题或实验原理中一些不明白的地方,可以跟自己的同学讨论一下或查一下相关的资料,实在不明白的地方可以带到课堂上问老师,只有把实验中所有的地方都弄通弄透彻,才能达到实验应有的效果 预习是做实验前必须的工作,但是做实验的主要工作还是课堂操作 课堂操作需要我们严格的遵守实验的各项原则,要将仪器放置在合理的位置,以方便使用和确保安全,比如象高压电源的输出端钮应该远离操作者经常需要操纵或调节的器件,应该放在便于操纵的位置上一些电学实验仪器部件较多,首先要把这些仪器部件一一放在合适的位置上,然后再连线实验过程中要严格按照实验仪器的操作要求来操作,所有仪器要调整到正确的位置和稳定的状态,在安装和调整仪器时还不能使用书本这些本身就不稳定的物品做垫块,否则容易造成测量数据的分散性,影响实验质量,并且容易在成实验仪器的损坏在的过程中,经常会出现一些故障或观察到的实验现象与理论上的现象不符,首先应认真思考并检查实验仪器使用以及线路连接是否正确,不正确的及时进行改正,若自己不能解决,应及时请老师来指导,切不可敷衍过关,草草了事还有读数,需要有足够的耐心和细心,尤其是对一些精度比较高的仪器,读数一定要按照正确的读数方法并且一定要细心对于数据的纪录,则要求我们要有原始的数据纪录,它是记载物理实验全部操作过程的基础性资料而且在实验过程中必须认真地观察实验现象,并做如实的记录如果发现实验现象与实验理论不符合,或者测试结果出现异常,就应该认真检查原因,并细心重做实验实验完成后,应把所有的实验仪器恢复到原位,并认真清理实验台 在实验操作完成后,应认真地处理实验数据实验数据是对实验定量分析的依据,是探索,验证物理规律的第一手资料在系统误差一定的情况下,实验数据处理得恰当与否,会直接影响偶然误差的大小所以对实验数据的处理是实验复习的重要内容之一在这一学期中我们学到的处理数据的方法有: 平均值法 取算术平均值是为减小偶然误差而常用的一种数据处理方法通常在同样的测量条件下,对于某一物理量进行多次测量的结果不会完全一样,用多次测量的算术平均值作为测量结果,是真实值的最好近似 列表法 实验中将数据列成表格,可以简明地表示出有关物理量之间的关系,便于检查测量结果和运算是否合理,有助于发现和分析问题,而且列表法还是图象法的基础 列表时应注意:①表格要直接地反映有关物理量之间的关系,一般把自变量写在前边,因变量紧接着写在后面,便于分析②表格要清楚地反映测量的次数,测得的物理量的名称及单位,计算的物理量的名称及单位物理量的单位可写在标题栏内,一般不在数值栏内重复出现③表中所列数据要正确反映测量值的有效数字 作图法 选取适当的自变量,通过作图可以找到或反映物理量之间的变化关系,并便于找出其中的规律,确定对应量的函数关系作图法是最常用的实验数据处理方法之一 描绘图象的要求是:①根据测量的要求选定坐标轴,一般以横轴为自变量,纵轴为因变量坐标轴要标明所代表的物理量的名称及单位②坐标轴标度的选择应合适,使测量数据能在坐标轴上得到准确的反映为避免图纸上出现大片空白,坐标原点可以是零,也可以不是零坐标轴的分度的估读数,应与测量值的估读数(即有效数字的末位)相对应 这学期我们还学习了用电脑处理数据用电脑处理数据方便快捷,可以节省不少时间,而且也比较清晰明了但是用电脑处理的前提依然是我们对理论知识比较熟悉,而且实验操作过程必须认真地完成,记录的数据准确,有效 撰写实验报告和进行问题讨论等也是大学物理实验不可缺少的重要环节实验报告是对我们的动手能力,写作能力和总结能力的一种锻炼,实验报告也促进我们对实验过程以及所得结论进行更深刻的思考我们的实验报告应包括实验过程中所出现的实验现象以及对这些现象的解释,实验中所遇到的问题以及解决方法,实验数据的记录以及对数据进行计算并求得最终的结果,验证跟理论值是否相符,误差的大小,最终得出的结论,对实验思考题进的讨论以及讨论的结果和对实验进行的总结一份认真的,高水平的实验报告才算是为本次实验画上一个圆满的句号 "加强基础,重视应用,开拓思维,培养能力,提高素质 "是大学物理试验的指导思想;"加深学生对有关物理知识的理解,培养学生正确的科学实验习惯,提高学生的动手能力,观察分析能力和创新能力"是大学物理实验的目的学大学物理实验这门课程,是对个人能力的一种锻炼,它不但锻炼了我们的细心,耐心,而且使我养成了良好的学习习惯和严谨的学习态度这一学期物理实验课程的学习,使我受益匪浅但我也还有很多不足的地方需要改正,比如做实验速度很慢,下学期我们还将学习这门课程,我在以后的课程学习中一定要 注意慢慢改进
1、控制变量法:就是把一个多因素影响某一物理量的问题,通过控制某几个因素不变,只让其中一个因素改变,从而转化为单一因素影响某一物理量问题的研究方法。2、转换法(放大法):对于一些看不见,摸不着的物理现象,或不易直接测量的物理量,用一些非常直观的现象去认识或用容易测量的物理量间接测量的方法。3、等效替代法(等效法):在研究物理问题时,有时为了使问题简化,常用一个物理量来代替其他所有物理量,但不会改变物理效果。4、理想模型法(抽象法、描述法):把复杂问题简单化,将抽象的物理现象用简单易懂的具体模型表示。5、实验推理法(科学推理法、理想实验法):有一些物理现象,由于受实验条件所限,无法直接验证,需要我们先进行实验,再进行合理推理得出正确结论,这也是一种常用的科学方法。扩展资料物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决。它是科学探究中的重要思想方法,广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。1、独立变量,即一个量改变不会引起除因变量以外的其他量的改变。只有将某物理量由独立变量来表达,由它给出的函数关系才是正确的。2、非独立变量,一个量改变会引起除因变量以外的其他量改变。把非独立变量看做是独立变量,是确定物理量间关系的一大忌。正确确定物理表达式中的物理量是常量还是变量,是独立变量还是非独立变量,不但是正确解答有关问题的前提和保障,而且还可以简化解答过程
控制变量法 转换法 等效替代法 模型法 等 满意请采纳
物理学的研究方法有:控制变量法、等效法、模型法、转换法、类比法、比较法、归纳法等方法。1、控制变量法:物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决。2、等效法:等效法是常用的科学思维方法。所谓“等效法”就是在特定的某种意义上,在保证效果相同的前提下,将陌生的、复杂的、难处理的问题转换成熟悉的、容易的、易处理的一种方法。3、模型法指通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法,一般用在物理实验上。4、类比法:类比法是按同类事物或相似事物的发展规律相一致的原则,对预测目标事物加以对比分析,来推断预测目标事物未来发展趋向与可能水平的一种预测方法。研究方法:物理学的方法和科学态度:提出命题 → 理论解释 → 理论预言 → 实验验证 → 修改理论。现代物理学是一门理论和实验高度结合的精确科学,它的产生过程如下:1、物理命题一般是从新的观测事实或实验事实中提炼出来,或从已有原理中推演出来;2、首先尝试用已知理论对命题作解释、逻辑推理和数学演算。如现有理论不能完美解释,需修改原有模型或提出全新的理论模型;3、新理论模型必须提出预言,并且预言能够为实验所证实;4、一切物理理论最终都要以观测或实验事实为准则,当一个理论与实验事实不符时,它就面临着被修改或被推翻。