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文檔簡介
等效(替代)法在物理學中,將一個或多個物理量、一種物理裝置、一個物理狀態(tài)或過程用另一個物理量、一種物理裝置、一個物理狀態(tài)來替代,得到同樣的結(jié)論.這樣的方法稱為等效(替代)法,運用這樣的方法可以使所要研究的問題簡單化、直觀化.
(1)在力的合成中:若干個共同作用的分力就可以等同于作用效果相同的一個合力,相反,一個力也可以分解為作用效果相同的若于分力(2)在電路中:若干個電阻,可以等效為一個合適的電阻,反之亦可,如串聯(lián)電路的總電阻、并聯(lián)電路的總電阻都利用了等效的思想.(3)在“曹沖稱象”中:用石塊等效替換大象,效果相同.(4)在研究平面鏡成像實驗中:用兩根完全相同的蠟燭,其中一根等效另一根的像.建立理想模型法
把復雜問題簡單化,摒棄次要條件,抓住主要因素,對實際問題進行理想化處理,構(gòu)建理想化的物理模型,這是一種重要的物理思想。在建立起理想化模型的基礎上,有時為了更加形象地描述所要研究的物理現(xiàn)象、物理問題,還需要引入一些虛擬的內(nèi)容,借此來形象、直觀地表述物理情景(1)勻速直線運動:就是一種理想模型。在生活實際中嚴格的勻速直線運動是無法找到的,但有很多的運動情形都近似于勻速直線運動,按勻速直線運動來處理,大大簡化了難度,得出的結(jié)果又具有極高的精度,在允許的誤差范圍內(nèi)與實際相吻合。(2)杠桿:是一種理想模型,杠桿在實際使用時,由于受力的作用,都會引起或大或小的形變,可忽略不計,因此,我們就把杠桿理想化,認為它無形變。(3)力的圖示:研究力的三要素時,引入一條帶箭頭的線段表示抽象的力的大小,方向,作用點。(4)光線、磁感線:都是虛擬假定出來的,但它們卻直觀、形象地表述物理情境與事實,方便地解決問題。通過磁感線研究磁場的分布,通過光線研究光的傳播路徑和方向。控制變量法在研究物理問題時,某一物理量往往受幾個不同物理量的影響,為了確定各個不同物理量之間的關系,就需要控制某些量,使其固定不變,改變某一個量,看所研究的物理量與該物理量之間的關系(1)研究滑動摩擦力與壓力和接觸面之間的關系(2)研究壓力的作用效果(壓強)與壓力和受壓面積的關系
(3)研究液體的壓強與液體的密度和深度的關系
(4)研究物體的動能與質(zhì)量和速度的關系
(5)研究物體的勢能與質(zhì)量和高度的關系
(6)研究弦樂器的音調(diào)與弦的松緊、長短和粗細的關系
(7)研究電流與電阻、電壓之間的關系即歐姆定律實驗推理法
實驗推理法它以大量的可靠的事實為基礎,以真實的實驗為原形,通過合理的推理得出結(jié)論,深刻地揭示物理規(guī)律的本質(zhì),是物理學研究的一種重要的思想方法(1)研究牛頓第一定律(2)研究真空中能否傳聲(3)“自然界中只存在兩種電荷”這一重要結(jié)論,是在實驗的基礎上進行推理得出來的。轉(zhuǎn)換法
在物理學習中,有時需要研究看不見的物質(zhì)(如電流、分子、力、磁場),這時就必須將研究的方向轉(zhuǎn)移到由該物質(zhì)產(chǎn)生的各種可見的效應、效果上,由此來分析、研究該物質(zhì)的存在、大小等情況,這種研究方法稱為轉(zhuǎn)換法轉(zhuǎn)換法作為一種思維方式也時常在分析、解決問題時應用到(1)電流看不見、摸不著,判斷電路中是否有電流時,我們可通過電路中的燈泡是否發(fā)光去確定。即根據(jù)電流產(chǎn)生的效應來判斷。(2)分子運動看不見、摸不著,不好研究,但可以通過研究擴散現(xiàn)象認識它。(3)磁場運動看不見、摸不著,判斷磁場是否存在時,用小磁針放在其中看是否轉(zhuǎn)動來確定。(4)判斷電磁鐵的磁性強弱時,用電磁鐵吸引大頭針數(shù)量來反映磁性的強弱。類比法.為了把要表述的物理問題說得清楚明白,往往用具體的、有形的、人們所熟知的事物來類比要說明的那些抽象的、無形的、陌生的事物。通過類比,使人們對所要揭示的事物有一個直接的、具體的、形象的認識,找出類似的規(guī)律?!咀⒁狻款惐鹊膬蓚€或兩類對象要有共有的相同或相似處
(1)研究電流時用水流比作電流
(2)用“水壓”類比“電壓”
(3)用抽水機類比電源
(4)研究做功快慢時與運動快慢進行類比等。
為了研究光的傳播,我們引入了“光線”,下列研究問題的方法與此相同的是()
A.通過小燈泡的亮暗,分辨電流的大小。
B.通過磁感線研究磁場的分布。
C.通過水流來學習電流。
D.通過擴散現(xiàn)象感知分子的運動。
科學家在實驗的基礎上進行合理的推理,建立了牛頓第一定律,你在探究下列規(guī)律時也運用了這種研究方法的是()
A.真空不能傳聲
B.光的反射定律
c.焦耳定律
D.平面鏡成像特點
人們常用推理的方法研究物理問題。在研究物體運動狀態(tài)與力的關系時,伽利略通過實驗和對實驗結(jié)果的推理得到如下結(jié)論:運動著的物體,如果不受外力作用,它的速度將保持不變,并且一直運動下去。推理的方法同樣可以用在“研究聲音的傳播”實驗中。實驗中,現(xiàn)有的抽氣設備總是很難將玻璃罩內(nèi)抽成真空狀態(tài),在這種情況下,你是怎樣通過實驗現(xiàn)象推理得出“聲音不能在真空中傳播”這個結(jié)論的?
答案隨著罩內(nèi)空氣的不斷抽出,聽到鈴聲越來越弱。可以推理:如果罩內(nèi)被抽成真空,將聽不到鈴聲,由此可以推出“聲音不能在真空中傳播”。
人類在探索自然規(guī)律的過程中,總結(jié)了許多科學的研究方法:等效替代法、控制變量法、實驗推理法和建立理想模型法等。下列研究方法中,運用了建立理想模型法的是()
A.引入“合力”的概念
B.將撬棒抽象為繞固定點轉(zhuǎn)動的硬棒
C.用“水壓”類比“電壓”
D.保持電阻不變觀察電流隨電壓的變化
物理學研究中常常用到“控制變量法”、“等效法”、“類比法”等科學方法。在下列研究實例中,運用了控制變量法的是()
A.研究電流的形成原因時,將電流與水流相比較,從分析水流的形成入手來分析電流的形成
B.研究電流的大小時,根據(jù)電流產(chǎn)生的效應大小來判斷電流的大小
c.研究多個電阻組成的電路時,求出電路的總電阻,用總電阻產(chǎn)生的效果來代替所有電阻產(chǎn)生的總效果
D.研究電流與電壓的大小關系時,保持電阻大小不變,改變電阻兩端的電壓值,觀察電流如何隨電壓變化而變化
物理研究中常常用到“等效替代法”、“控制變量法”、“模型法”、“類比法”等方法,下面是初中物理的幾個實例,其中用到等效替代法的是()
①利用磁感線來描述磁場;②研究電流時把它與水流類比;③研究電路時引入“總電阻”概念;④研究力學問題時引入“合力”概念
A.①②B.①③
c.②③D.③④
4.下列運用相同科學方法研究的是()
(1)同一直線上力的合成
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