物理學習中常見的研究方法

物理學習中常見的研究方法

　　在平凡的學習、工作、生活中，學習時刻伴隨著我們每一個人，對于學習的人來說，學習方法是非常重要的。為了幫助大家正確高效的學習，下面是小編精心整理的物理學習中常見的研究方法，僅供參考，歡迎大家閱讀。

　　一、控制變量法：

　　控制變量法是指討論多個物理量的關系時通過控制其幾個物理不變，只改變其中一個物理量從而轉化為多個單一物理量影響某一個物理量的問題的研究方法。常見實例：蒸發的快慢與哪些因素的有關；滑動摩擦力的大小與哪些因素有關；液體壓強與哪些因素有關；研究浮力大小與哪些因素有關；壓力的作用效果與哪些因素有關；滑輪組的機械效率與哪些因素有關；動能、重力勢能大小與哪些因素有關；導體的電阻與哪些因素有關；研究電流與電壓、電阻的關系；研究電流做功的多少跟哪些因素有關系；電流的熱效應與哪些因素有關；研究電磁鐵的磁性強弱跟哪些因素有關系等。

　　二、轉換法：

　　物理學中對于一些看不見，摸不著的現象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現象去認識，或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉換法。常見實例：擴散現象可證明分子做無規則運動；研究電流時通過電流的熱效應和磁效應去研究；研究磁場時用放在磁場中的磁體會受到力的作用去研究；研究影響動能大小的因素時，物體動能的大小無法直接測量和比較，通過比較物體滾到斜面底端對其它物體做的功的多少，間接比較動能的大��；研究影響電磁鐵磁性強弱的因素時通過觀察它吸引大頭針的多少來得出判斷；又如彈簧測力計、壓強計、溫度計電表等都是轉換法的體現。

　　三、等效替代法：

　　所謂等效替代法是在保證效果相同的前提下，將陌生復雜的問題變換成熟悉簡單的模型進行分析和研究的思維方法。常見實例：研究串聯并聯電路關系時引入總電阻（等效電阻）的概念；在電路分析中可以把不易分析的復雜電路簡化成為較為簡單的等效電路；“曹沖稱象”等。

　　四、類比法：

　　在我們學習一些十分抽象的，看不見、摸不著的物理量時，由于不易理解我們就拿出一個大家能看見的與之很相似的量來進行對照學習。常見實例：電壓與水壓；電流與水流；原子結構與太陽系；水波和電磁波；分子動能與物體的動能進行類比；功率和速度進行類比。

　　五、比較法：

　　當你想尋找兩件事物的相同和不同之處，就需要用到比較法，對不同或有聯系的兩個對象進行比較，我們主要從中尋找它們的不同點和相同點，從而進一步揭示事物的本質屬性。常見實例：比較蒸發和沸騰的異同點，比較汽油機和柴油機的異同點 ；電動機和熱機 ；電壓表和電流表的使用；重力與壓力；電功與電功率等。

　　六、建立模型法：

　　建立模型法是一種高度抽象的理想客體和形態。物理模型可使抽象的假說理論加以形象化，便于想象和思考研究問題。常見實例：研究光現象時用到光線模型；研究磁現象時用到磁感線模型；研究肉眼觀察不到的原子結構時建立原子核式結構模型；研究液體壓強時用液柱模型；電路圖是實物電路的模型等。

　　七、積累法：

　　在測量微小量的時候，我們常常將微小的量積累成一個比較大的量，這樣使測量的結果更接近真實的值就是采取的積累法。常見實例：比如在測量一張紙的厚度的時候，我們先測量100張紙的厚度在將結果除以100；要測量出一張郵票的質量、測量出心跳一下的時間，測量出導線的直徑，均可用積累法來完成。

　　八、歸納法：

　　在大量經驗材料的基礎上，從具體事物中抽象出共同本質，從特殊實例概括出一般規律的推理方法。常見實例：由撥動張緊的橡皮筋，聲帶振動發聲，尺子振動發聲，敲響音叉等實例中，總結物體發生時的共同特征得到聲是由物體的振動產生的；銅能導電，銀能導電，鋅能導電則歸納出金屬能導電；在阿基米德原理中，為了驗證F�。紾排，我們分別利用石塊和木塊做了兩次實驗，歸納、整理均得出F�。紾排，于是我們驗證了阿基米德原理的正確性；在驗證杠桿的平衡條件中，我們反復做了三次實驗來驗證F1×L1＝F2×L2 ；在驗證導體的電阻與什么因素有關的時候，經過多次的實驗我們得出了導體的電阻與長度，材料，橫截面積，溫度有關，也是將實驗的結論整理到一起后歸納總結得出的。

　　此外，常用的物理研究方法還有：觀察法；圖象法；放大法（比如音叉的振動很不容易觀察，所以我們利用小泡沫塑料球將其現象放大）；科學推理法（如在進行牛頓第一定律的實驗時，當我們把物體在越光滑的平面運動的就越遠的知識結合起來我們就推理出，如果平面絕對光滑物體將永遠做勻速直線運動。又如：在做真空不能傳聲的實驗時，當我們發現空氣越少，傳出的聲音就越小時，我們就推理出，真空是不能傳聲的）；分類法（如把固體分為晶體和非晶體；把物質分為導體和絕緣體等）。

　　【擴展】

　　學習物理要學會預習教材和閱讀有關參考書，有條件的還可利用網絡查閱相關資料。通過預習知道下面一節課要學習那些內容，最好能列出提綱。對一些基本的概念和規律能通過預習而理解。

　　那么，怎樣才能理解一個物理概念呢？

　　1、明確為什么要引入這個概念。

　　2、明確概念的內涵。即明確概念所反映的物理現象或過程所特有的本質屬性，深入理解概念的定義和它的物理意義對于物理量其內涵包括；是描述什么的物理量？是否是矢量？如果是矢量，它的大小和方向是如何定義的？如果是標量，它的數值是如何定義的？它的單位是什么？

　　3、概念的外延，即明確概念所反映的本質屬性的對象，也就是概念的適用范圍。

　　4、了解該概念與有關概念間的區別與聯系。

　　例如在學過位移概念后，應了解定義這個物理概念是用于描敘物體在機械運動中位置的變化，為下一步描述物體的運動規律做準備；其內涵是由起點向終點的向量，大小就是這兩點之間的距離，單位是長度的單位：米（m），位移與路程的區別和聯系是：路程是標量，是路徑的長度；在直線運動且運動方向不變的情況下，位移的大小與路程相等。

　　怎樣才能理解一條物理規律呢？

　　1、明確形成規律的依據、方法和過程。這不僅對可以幫助我們體會人類的科學發展規律，對我們形成合理的知識體系也是及其重要的。

　　2、明確規律的物理意義及其表述。包括：該規律在物理學中的地位和作用，明確該規律所反映的物理本質，明確規律表達中的關鍵詞句，明確規律的數學公式的物理含義等等。

　　3、明確規律的適用范圍和條件。任何物理規律總是在一定范圍內發現的，或在一定條件下推理得到的，并在有限領域內檢驗的，所以，物理規律總有它的適用范圍和適用條件。

　　4、明確該規律與有關規律間的區別和聯系。

　　例如學習庫侖定律，應該知道其發現過程，是庫侖用庫侖扭秤通過實驗事實總結出來的，而且庫侖還創造性地用相同形狀的導體接觸時總是平分總電量這樣一個規律解決了電量的測量問題。應該理解庫侖定律的內容：真空中兩個點電荷之間相互作用的電力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟他們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。其數學表達式是：其中的k是一個普遍適用的常量，稱做靜電力常量，由實驗測得為：k=9.0109Nm2/C2。這一表達式其適用的條件是真空中的點電荷的情況，所以r0時，F的結論是錯誤的。

　　預習教材，除了學習物理知識之外，還要注意學習物理學中研究問題的方法。研究問題的方法是在研究解決各個物理問題過程中體現出來的。一些典型的、常用的方法，在書中多次反復出現。例如等效法、理想化模型方法、類比法、假說法等。閱讀時應該多留心、多揣摩，逐步加深對研究方法的領會。在學習時還要善于提出問題，做到看書與思考相結合，看書與質疑問難相結合。每遇到一個結論時，應該想一想，這個結論的依據是什么？是怎么來的？采用了什么思維形式、規律和方法等。

　　上課要全神貫注聽老師講解，認真開動腦筋，積極思維。把自己預習時對問題的理解和老師的講解相對比，看看自己理解的是否正確，在預習過程時遇到的問題通過上課老師的講解和同學的討論，是否已經搞懂了。老師在課堂上可能會組織大家進行討論，這時要認真參加，勇于發表自己的看法。力求在課堂上把要學的知識弄懂弄透。假使有的問題一時沒有搞懂，要經過看書問同學或者問老師解決。不僅是記住新的知識，而且要努力讓新的知識成為所掌握的知識體系的一部分，使新的的知識成為自己的常識。在聽課中，不只是弄清基本知識，還要注意學習老師分析問題解決問題的思路和方法，從某種意義上講，提高思維能力，掌握研究問題的方法，比掌握知識更重要。同時還要做好課堂筆記，學會記課堂筆記。聽課要不要記筆記？還是記筆記好。記課堂筆記有助于理解所學內容，有助于復習記憶，也有助于注意力的集中穩定。關鍵是學會記課堂筆記。有的學生企圖把老師的話全記下來，還追求筆記的完整，過多地考慮筆記的形式，這樣會影響聽課；有的學生課后不整理，不翻閱筆記，這就失去了記筆記的目的。須知，記課堂筆記不是目的，目的是幫助理解學習內容，有利于復習和記憶知識。課堂筆記要用自己的話，把老師講的重點記下來，書本上有的少記或不記，書上沒有的多記，尤其要重視記下分析解決問題的典型思路和方法技巧等，讓筆記成為自己的探索新知識的激發點。課后要及時整理筆記。整理筆記的過程，既是加深理解的過程，也是復習鞏固的過程。如果還沒有掌握記筆記的方法，聽課和筆記發生矛盾，要把聽好課放在首位，下課后再參照同學的筆記補起來。

　　要及時復習鞏固所學知識，通過看書課堂筆記，將課堂所學的物理知識在理解的基礎上記憶，內化為自己的知識體系。然后再完成作業。有余力的同學還可適量地做些課外練習，鞏固所學知識。

　　學會運用物理知識，學到的知識要善于運用到實際中去，運用的范圍很廣，包括解釋現象、討論問題、設計實驗、解決物理問題等。

　　下面談談如何解決物理習題：

　　1、會審題，理解題意是正確解答物理習題的前提，要迅速地理解題意，必須抓住題目中的關鍵字句，找出需要的已知條件和所求的物理量之間的關系，在必要時畫出草圖幫助理解題意。

　　2、分析物理過程，一個綜合題，往往由若干彼此獨立的子過程組合而成，這些過程又不是孤立的，他們之間存在著一定的制約關系，只要仔細分析物理過程，尋找到前后過程的聯系，就能找到解決問題的途徑。

　　3、選擇合適的方法，從思維的角度看，供選擇的方法包括分析法、綜合法、假設法、取消法、反證法、遞推法等等。從物理的角度看，供選擇的方法包括模型化的方法、隔離分析的方法、等效變換的方法、疊加的思想方法、對稱處理的方法、極端分析的方法等等。從數學的角度看，有代數法、幾何方法，等等。

　　4、學會運用數學知識，根據物理規律列出問題中物理量的關系式，把物理問題轉化為數學問題，實現了物理過程的數學化。列出物理量間的關系后，下面的任務就是采用最好的數學方法，準確地求出結果，注意運算的技巧可以簡化運算程序，節省計算時間。

　　5、討論驗證結果，用量綱的方法檢查結果；用數量級估算法檢查結果；用特殊值假設法檢查結果等。

　　學習物理主要是要理解，不要認為聽老師講解就會懂得物理，物理是想懂的，只有反復思考、探索問題的實質，不斷地獨立思考才能真正懂得，才會求解各種各樣的物理習題。

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