物理學中什麼是理想實驗

⑴ 初中物理常見的實驗方法有哪些呢

物理學是由實驗和理論兩部分組成，物理學實驗是人類認識世界的一種重要活動，是進行科學研究的基礎。它不僅能夠提供豐富的感性材料,幫助學生理解物理現象和物理規律,而且能夠提供科學的思維方法,激發學習興趣和求知慾望,培養學生探索世界的能力。現將初中物理教材中的實驗方法做如下總結：

一、觀察法

是人們為了認識事物的本質和規律有目的有計劃的對所顯現的有關事物進行考察的一種方法，是收集獲取記載和描述材料的常用方法之一。

實例：水的沸騰實驗中在使用溫度計前，應該先觀察它的量程，認清它的分度值。實驗過程中要注意觀察水沸騰前和沸騰時水中氣泡上升過程的兩種情況，溫度計在沸騰前和沸騰時的示數變化；在學習聲音的產生時觀察小紙片在揚聲器中的運動狀態，觀察正在發聲的音叉插入水中激起水花，發現發出聲音的物體都在振動；還有光的反射規律；光的折射規律；凸透鏡成像特點等。

二、比較法

是確定研究對象之間的差異點和共同點的思維過程和方法，各種物理現象和過程都可以通過比較確定它們的差異點和共同點。

實例：汽車輪船火車飛機它們的發動機各不相同，但都是把燃料燃燒時釋放的內能轉化為機械能的裝置。而汽油機和柴油機雖然都是內燃機，但它們的構造、吸入的氣體、點火方式、使用范圍等方面都有不同；再如蒸發與沸騰的比較。

三、控制變數法

是指討論多個物理量的關系時通過控制其中幾個物理量不變，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。這種方法在實驗數據的表格上的反映為某兩次試驗只有一個條件不同，若兩次試驗結果不同則與該條件有關，否則無關。

實例：研究導體的電阻跟哪些因素有關；研究影響力的作用效果的因素；研究液體蒸發快慢的因素；研究液體內部壓強；研究動能勢能大小與哪些因素有關；研究琴弦發聲的音調與弦粗細、松緊、長短的關系；研究物體吸收的熱量與物質的種類質量溫度的變化的關系；研究電流與電壓電阻的關系；研究通電導體在磁場中受力與哪些因素有關；研究影響感應電流的方向的因素等都採用此法。

四、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。

實例：研究串聯並聯電路關系時引入總電阻（等效電阻）的概念，在串聯電路中把幾個電阻串聯起來，相當於增加了導體的長度，所以總電阻比任何一個串聯電阻都大，把總電阻稱為串聯電路的.等效電阻。在並聯電路中把幾個電阻並聯起來，相當於增加了導體的橫截面積，所以總電阻比任何一個並聯電阻都小，把總電阻稱為並聯電路的等效電阻；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；在研究同一直線上的二力的關系時引入合力的概念。

五、轉換法

物理學中對於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。

實例：物體發生形變或運動狀態改變可證明一些物體受到力的作用；馬德堡半球實驗可證明大氣壓的存在；霧的出現可以證明空氣中含有水蒸氣；影子的形成可以證明光沿直線傳播；月食現象可證明月亮不是光源；奧斯特實驗可證明電流周圍存在著磁場；指南針指南北可證明地磁場的存在；擴散現象可證明分子做無規則運動；鉛塊實驗可證明分子間存在著引力。

六、類比法

所謂類比就是「觸類旁通」「舉一反三」，它是根據兩個或兩類對象之間在某些方面的相同或相似而推出他們在其他方面也可能相同或相似的一種邏輯思維。從而可以幫助我們理解較復雜的實驗和較難的物理知識。

實例：電壓與水壓；電流與水流；內能與機械能；原子結構與太陽系；水波與電磁波；通信與鴿子傳遞信件；功率概念與速度概念的形成等。

七、建立模型法

是用物理模型使抽象的理論加以形象化，便於想像和思考。物理學的發展過程就是一個不斷建立物理模型和用新的物理模型代替舊的或不完善的物理模型的過程。

實例：研究肉眼觀察不到的原子結構時，建立原子核式結構模型；研究光現象時用到光線模型；研究磁現象是用到磁感線模型；力的示意圖或力的圖示是實際物體和作用力的模型；電路圖是實物電路的模型；研究發電機的原理和工作過程用掛圖及模型；研究內燃機結構和工作原理用掛圖及模型。

八、理想實驗

理想實驗是人們在思想中塑造的理想過程，是邏輯推理和理論研究的重要方法。理想實驗雖然也叫實驗，但它同所說的真實的科學實驗是有原則區別的，真實的科學實驗是一種實踐活動，而理想實驗則是一種思維的活動。

實例：研究真空是否能夠傳聲；牛頓第一定律等。

九、圖像法

圖象表示一個量隨另一個量的變化關系，很直觀。由於物理學中經常要研究一個物理量隨另一個物理量的變化情況，因此圖象在物理中有著廣泛的應用。如：在探究固體熔化時溫度的變化規律和水的沸騰情況的實驗中，就是運用圖象法來處理數據的。它形象直觀地表示了物質溫度的變化情況，學生在親歷實驗自主得出數據的基礎上，通過描點、連線繪出圖象就能准確地把握住晶體和非晶體的熔化特點、液體的沸騰特點了。

⑵ 理想實驗與思想實驗的區別是什麼

理想實驗與思想實驗雖同屬抽象的思想實驗，但它們之間又有著不同，若混淆兩者關系，客觀上勢必會造成科研的盲目性，使研究者無所適從，甚至會給科學技術發展帶來不利影響。科學史上，對思想實驗弊爛帶的歷敏兩種情況不加區分不乏其例。如超導問題，在未實驗以前，普遍認為電阻為零的現象是不可能實現的一種理想化狀態。這種認識，在一定程度上一度影響了對它的實踐探索。又如愛因斯坦和英費爾德曾構想了一個"單電子衍射"實驗，並且認為這是一個理想實驗，事實上不可能實現，但這一構想後來被前蘇聯科學家通過物化實驗做成功了。理想實驗是指將實驗對象、實驗過程理想化，將邏輯思維與直覺、形象思維有機結合突出事物、條件的理想狀態，但它在實踐中並不存在。這種理想狀態無法在物化實驗中表現，理想實驗的結果只是對客觀事實極限的近似值描述。

理想實驗有別於理想模型。理想模型是通過高度抽象建立起來的描述理想客體的模型。自然科學領域所探討的現象，有不少是理想化的客體，如質點、絕對剛體、絕對黑體、理想流體、理想溶液等等，這些理想客體模型可以回歸到原型。理想實驗排除了物化實驗中無法排除的干擾，使得研究的問題達到高度的理想化。理想實驗的結果雖然可以無限接近客觀事實，但在實踐中永遠無法實現。卡諾熱機循環實驗，愛因斯坦設想的"雙生子佯謬實驗"等，都是理想實驗。思想實驗是指在特定的條件下，租蘆依靠科學原理，通過邏輯推論在頭腦中實施的實驗活動。

⑶ 物理中什麼是「理想實驗法1717」

理想實驗法：是科學研究中的一種重要方法，它把可靠事實和理論思維結合起來，可以深刻地揭示自然規律。
它是在實猛族橡驗基礎上經過概括、抽象、推理得出規律的一種研究問題的方法。穗御但得出的規律卻又不能用實驗直接驗證，是科學家們為了解決科學理論中的某些難題，以原有的理論知識（如原理、定理、定律等）作為思想實驗的「材料」，提出解決這些難題的設想作為理想實驗的目標，並在想像中給出這些實驗「材料」產生「相互作用」所需要的條件，然後，按照嚴格的邏輯思維操作方法去「處理」這些思想實驗的「材料」，從而得出一系列反映客觀物質規律的新原理，新定律，使科學難題得到解決，推動科學的發展。又稱推理法枝旁。

⑷ 常見物理實驗方法

一、控制變數法

控制變數法就是把一個多因素影響某一物理量的問題，通過控制某幾個因素不變，只讓其中一個因素改變，從而轉化為多個單一因素影響某一物理量的問題的研究方法。這種方法在實驗數據的表格上的反映為:某兩次實驗只有一個條件不相同，若兩次實驗結果不同，則與該條件有關，否則無關。反過來，若要研究的問題是物理量與某一因素是否有關，則應只使該因素不同，而其他因素均應相同。控制變數法是中考物理實驗方法中的陳獨秀同學，最常用，最常考，沒有之一。

二、理想實驗法

理想實驗法又叫實驗推理法或科學推理法，它是人們在思想中塑造的一種理想實驗，是邏輯推理的一種特殊形式。它是在觀察實驗的基礎上，忽略次要因素，進行合理的推想，得出結論，達到認識事物本質的目的。它既要以實驗事實作基礎，又必須結合科學推理才能得到正確結論。理想實驗法在物理學的理論研究中有重要的作用。

三、轉換法

物理學中有的物理現象不便於直接觀察，有的物理量不便於直接測量，通過轉換為容易觀察或測量的與之相等或與之相關聯的物理現象，從而獲得結論的研究方法叫轉換法。轉換法中被轉換的對象很多，可以是物理模型、研究對象和研究方法，也可以是某個圖形、某個物理量初中物理在研究概念、規律和實驗中多處應用了這種方法。

有的物理現象不便於直接觀察，如分子、電流、磁場看不見、摸不到，我們可分別通過墨水的擴散現象、電流產生的效應、磁場中小磁針的偏轉來認識並研究它們。

有的物理量不便於直接測量，如電阻、電功率等量不易直接測量，我們可轉化成用電壓表、電流表分別測出電壓U和電流I,然後分別由公式R=U/I、P=UI計算出電阻和電功率。

四、模型法

把復雜問題簡單化，摒棄次要因素，抓住主要因素，對實際問題進行理想化處理，構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象、物理問題，還需要引入一此虛擬的內容，藉此來形象、直觀地表述物理情景。理想化模型可分為對象模型、條件模型和過程模型三類。例如，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於勻速直線運動，按勻速直線運動來處理，大大簡化了難度。

⑸ 伽利略的理想試驗是什麼

他將兩個斜面對接起來，讓小球沿一個斜面從靜止滾下，小球將滾上另一斜面。如果無摩擦，小球將上升到原來的高度。他推論說，如果減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面達到原來的高度就派如攔要通過更長的距離。繼續使第二個斜面的傾角越來越小，小球將合滾得越來越遠。如果第二個斜面改成水平面，小球就永遠達不到原來橡知的高度塵胡，而要沿水平面以恆定速度持續運動下去。

科學方法:理想實驗法

⑹ 理想實驗是什麼

所謂「理想實驗」，又叫做「假橡賣想實驗」、「抽象的實驗」或「思想上的實驗」，它是人們在思想中塑造的理想過程，是一種邏輯推理的思維過程和理論研究的重要方法．

「理想實驗」雖然也叫做「實驗」，但它同前面所說的真實的科學實驗是有原則區別的，真實的科學實驗是一種實踐的活動，而「理想實驗」則是一種思維的活動；前者是可以將設計通過物化過程而實現的實驗，後者則是由人們在抽象思維中設想出來而實際上無法做到的「實驗」．

但是，「理想實驗」並不是脫離實際的主觀臆想，首先，「理想實驗」是以實踐為基礎的．所謂的「理想實驗」就是在真實的科學實驗的基礎上，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，對實際過程作出更深入一層的抽象分析．其次，「理想實驗」的推理過程，是以一定的邏輯法則為根據的，而這些邏輯法則，都是從長期的社會實踐中總結出來的，並為實踐所證實了的．

在自然科學的理論研究中，「理想實驗」具有重要的作用．作為一種抽象思維的方法，「理想實驗」可以使人們對實際的科學實驗有更深刻的理解，可以進一步揭示出客觀現象和過程之間內在的邏輯聯系，並由此得出重要的結論．

例如，作為經典力學基礎的慣性定律，就是「理想實驗」的一個重要結論．這個結論是不能直接從實驗中得出的．伽俐略曾注意到，當一個球從一個斜面上滾下而又滾上第二個斜面時，球在第二個斜面上所達到的高度同它在第一個斜面上開始滾下時的高度幾乎相等．伽俐略斷定高度上的這一微小差別是由於摩擦而產生的，如能將摩擦完全消除的話，高度將恰好相等．然後，他推想說，在完全沒有摩擦的情況下，不管第二個斜面的傾斜度多麼小，球在第二個斜面上總要達到相同的高度．最後，如果第二個斜面的傾斜度完全消除了，那麼球從第一個斜面上滾下來之後，將以恆定的速度在無限長的平面上永遠不停地運動下去．這個實驗是無法實現的，因為永遠也無法將摩擦完全消除掉．所以，這只是一個「理想實驗」．但是，伽俐略由此而得到的結論，卻打破了自亞里士多德以來1000多年間關於受力運動的物體，當外力停止作用時便歸於飢賣靜止的陳舊觀念，為近代力學的建立奠定了基礎．後來，這個結論被牛頓總結為運動第一定律，即慣性定律．

愛因斯坦在建立狹義相對論時，曾經作了關於同時性的相對性的一個「理想實驗」．即當兩道閃電同時下擊一條東西方向的鐵路軌道時，對於站在兩道閃電正中間的鐵道旁邊的一個觀察者來說，這兩道閃電是同時發生的．但是，對於乘坐一列由東向西以高速行進的火車正好經過第一個觀察者對面的第二個觀察者來說，這兩道閃電並不是同時下擊的．因為，第二個觀察者是在行近西方的閃電而遠離東方的閃電，西方的閃電到達他的眼裡的時間要早一點．因此，在靜止的觀察者看來是同時發生的閃電，在運動中的觀察者看來卻是西方先亮，接著東方再亮．同時性的相對性這一概念的提出，是狹義相對論建立過程中的一個關鍵．

愛因斯坦在建立廣義相對論時，作了自由下落的升降機的「理想實驗」．他設想：在自由下落的升降機里，一個人從口袋中拿出一塊手帕和一塊表，讓它們從手上掉下來，如果沒有任何空氣阻力或摩擦力，那麼在他自己看來，這兩個物體就停在他松開手的地方．因為，在他的坐標系中，引力場已經被屏蔽或排除了．但是，在升降機外面的觀察者看來，則發現這兩個物體以同樣的加速度向地面落下．這個情況正揭露了引力質量和慣性質量的相等．愛因斯坦又設想了另一種情況的「理想實驗」．即：升降機不是自由下落，而是在一個不變的力的作用下垂直向上運動（即強化了升降機內部的引力場）．同時設想，有一束光穿過升降機一個側面的窗口水平地射進升降機內，並在極短的時間爛如逗之後射到對面的牆上．愛因斯坦根據光具有質量以及慣性質量和引力質量等效的事實，預言一束光在引力場中會由於引力的作用而彎曲，就如同以光速水平拋出的物體的路線會由於引力的作用而彎曲一樣．愛因斯坦預言的光線在引力場中會彎曲這一廣義相對論效應，已為後來的觀測結果所證實．

量子論的建立也同「理想實驗」密切相關．在量子力學中，海森堡用來推導測不準關系的所謂電子束的單縫衍射實驗，也是一種「理想實驗」．因為，中等速度的電子的波長約為10-8厘米左右，這跟原子之間的距離屬於同一個數量級．因而，只要讓電子束穿過原子之間的空隙，就會發生衍射．但是，要想製成能夠使電子發生衍射的單縫，首先就必須做到把單縫周圍的所有原子之間的空隙都給堵死．實際上這是做不到的．在實驗中，人們只能做到電子的原子晶格衍射實驗，而無法實現電子的單縫衍射實驗．

「理想實驗」在自然科學的理論研究中有著重要的作用．但是，「理想實驗」的方法也有其一定的局限性．「理想實驗」只是一種邏輯推理的思維過程，它的作用只限於邏輯上的證明與反駁，而不能用來作為檢驗認識正確與否的標准．相反，由「理想實驗」所得出的任何推論，都必須由觀察或實驗的結果來檢驗

⑺ 物理中什麼是「理想實驗法」

簡單的時候就是假設一切影響實驗結果的因素都不存在。理想實驗法是在實驗基礎上經過概括、抽象、推理得出規律的一種研究問題的方法，但得出的某些規律卻又不能用實驗直接驗證，又稱推理法。比如伽利略的斜面實驗，阻力是一定會存在的，但是伽利略假設在阻力不存在的情況下小球的運動情況，所以得出勻加速運動的規律。