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物理学家探究实验的步骤有哪些

发布时间:2022-05-16 16:33:38

物理实验方法有哪几种

1、控制变量法
例:研究电流跟电压、电阻的关系。
2、等效替换法
例:研究平面镜成像规律时,物与像分别用两根等长的蜡烛。
3、模型法
例:光线、磁感线。
4、类比法
例:电流与水流类比。
5、实验验证法:这是一种推理,判断在前,实验验证在后的研究方法(即演绎法)物理学家们常常在己知
的物理推论或者哲学思想的基础上,经过推理,作出假设和预言,通过实验检验它的真理性,最后肯定或否定论断,得出可靠的结论。
6、归纳法
例:吹笛子,是管子里的空气柱振动发声;人说话是声带振动发声......所以一切发声的物体都在振动。
7、转换法
例:研究电流产生的热量跟电流、电阻、通电时间的关系的实验。
电阻丝产生电热的多少无法直接测量和比较,利用电流产生的热量加热煤油,观察煤油在插入密封烧瓶里的玻璃管中上升的高度,这样就将电阻丝放热的多少的比较转化成了煤油上升高度的比较。
将看不见、摸不到的东西或不易直接观测的问题(如本题中产生热的多少),可以通过它对其他物体的作用而转化成可以直接观测的现象(如煤油在玻璃管内上升的高度)。

㈡ 科学家探究的过程有哪些重要环节

科学探究的基本环节一般分为以下八个连续环节,各环节具体如下:

1、提出问题

通过创设情景引导学生提出供探究的问题,或者直接给出所要探究的问题让学生进行探究。

2、猜想与假设

学生依据已有的知识和经验对提出的问题的可能出现的答案,作出猜想与假设,并经过讨论、思考作出初步的论证。

3、制定计划(或设计方案)

制定计划(或设计方案):根据科学探究的要求,设计实验方案,同时包括选择仪器、试剂等等。

4、进行实验

按实验正确的步骤,细心规范地进行具体的实验操作。

5、收集证据

收集并整理通过实验得出实验现象、实验数据,以及其它与猜想假设有关所有资料、信息等等,为了验证猜想与假设做好充分的准备。

6、解释与结论

将收集到的资料进行分析、讨论,得出事实证据与猜想假设之间的关系,通过比较、分类、归纳、概括等方法,得到最后的结论。

7、反思与评价

主要是要有对探究结果的可靠性进行评价的意识。用口头或书面等方式表达探究过程的结果,与他人进行交流讨论时,敢于发表自己的观点,倾听并尊重他人的意见。

在实验方案、现象、解释等方面与他人存在不同之处时,能与他人进行讨论,不断反思,并提出改进的具体建议,能体验到探究活动的乐趣和学习成功的喜悦。

8、拓展与迁移

将自己经过辛辛苦苦、快快乐乐地科学探究出的实验结论,不断地发扬光大,拓展开来,进而将其迁移应用于解决相关的实际问题。当然,它也有可能是就刚才探究中的某些问题,或者是衍生出来的问题,进行继续科学的探究过程。

(2)物理学家探究实验的步骤有哪些扩展阅读

经典的科学方法有两大类,即实验方法和理性方法,具体的说主要就是归纳法和演绎法。

1、归纳法

将特殊陈述上升为一般陈述(或定律定理原理)的方法。经验科学来源于观察和实验,把大量的原始记录归并为很少的定律定理,形成秩序井然的知识体系,这就是经验科学形成的过程。可见怎样的归纳是有效的、可靠的,这是经验科学要研究的最重要的问题。自从严格意义上的科学延生以来,从未停止过这方面的探索和争论。

2、演绎法

应用一般陈述(或公理定律定理原理)导出特殊陈述或从一种陈述导出另一种陈述的方法。在演绎论证中,普遍性结论是依据,而个别性结论是论点。演绎推理与归纳推理相反,它反映了论据与论点之间由一般到个别的逻辑关系。

演绎推理的主要形式是三段论,即大前提、小前提和结论。大前提是一般事理;小前提是论证的个别事物;结论就是论点。用演绎法进行论证,必须符合演绎推理的形式。

3、抽象法

从广义上讲:抽象是将两个或以上事物中相同的赋予一维性。

性质:一维性

目的:描述不同维度的相同部分(相同部分的维度根据研究需要定)

㈢ 物理学的研究方法有哪些

一、控制变量法:通过固定某几个因素转化为多个单因素影响某一量大小的问题.

二、等效法:将一个物理量,一种物理装置或一个物理状态(过程),用另一个相应量来替代,得到同样的结论的方法.

三、模型法:以理想化的办法再现原型的本质联系和内在特性的一种简化模型.

四、转换法(间接推断法)把不能观察到的效应(现象)通过自身的积累成为可观测的宏观物或宏观效应.

五、类比法:根据两个对象之间在某些方面的相似或相同,把其中某一对象的有关知识、结论推移到另一个对象中去的一种逻辑方法.

六、比较法:找出研究对象之间的相同点或相异点的一种逻辑方法.

七、归纳法:从一系列个别现象的判断概括出一般性判断的逻辑的方法.

(3)物理学家探究实验的步骤有哪些扩展阅读:

物理学的本质:物理学并不研究自然界现象的机制(或者根本不能研究),我们只能在某些现象中感受自然界的规则,并试图以这些规则来解释自然界所发生任何的事情。我们有限的智力总试图在理解自然,并试图改变自然,这是物理学,甚至是所有自然科学共同追求的目标。

六大性质

1.真理性:物理学的理论和实验揭示了自然界的奥秘,反映出物质运动的客观规律。

2.和谐统一性:神秘的太空中天体的运动,在开普勒三定律的描绘下,显出多么的和谐有序。物理学上的几次大统一,也显示出美的感觉。

牛顿用三大定律和万有引力定律把天上和地上所有宏观物体统一了。麦克斯韦电磁理论的建立,又使电和磁实现了统一。爱因斯坦质能方程又把质量和能量建立了统一。光的波粒二象性理论把粒子性、波动性实现了统一。爱因斯坦的相对论又把时间、空间统一了。

3.简洁性:物理规律的数学语言,体现了物理的简洁明快性。如:牛顿第二定律,爱因斯坦的质能方程,法拉第电磁感应定律。

4.对称性:对称一般指物体形状的对称性,深层次的对称表现为事物发展变化或客观规律的对称性。如:物理学中各种晶体的空间点阵结构具有高度的对称性。竖直上抛运动、简谐运动、波动镜像对称、磁电对称、作用力与反作用力对称、正粒子和反粒子、正物质和反物质、正电和负电等。

5.预测性:正确的物理理论,不仅能解释当时已发现的物理现象,更能预测当时无法探测到的物理现象。例如麦克斯韦电磁理论预测电磁波存在,卢瑟福预言中子的存在,菲涅尔的衍射理论预言圆盘衍射中央有泊松亮斑,狄拉克预言电子的存在。

6.精巧性:物理实验具有精巧性,设计方法的巧妙,使得物理现象更加明显。

对于物理学理论和实验来说,物理量的定义和测量的假设选择,理论的数学展开,理论与实验的比较是与实验定律一致,是物理学理论的唯一目标。

人们能通过这样的结合解决问题,就是预言指导科学实践这不是大唯物主义思想,其实是物理学理论的目的和结构。

在不断反思形而上学而产生的非经验主义的客观原理的基础上,物理学理论可以用它自身的科学术语来判断。而不用依赖于它们可能从属于哲学学派的主张。在着手描述的物理性质中选择简单的性质,其它性质则是群聚的想象和组合。

通过恰当的测量方法和数学技巧从而进一步认知事物的本来性质。实验选择后的数量存在某种对应关系。一种关系可以有多数实验与其对应,但一个实验不能对应多种关系。也就是说,一个规律可以体现在多个实验中,但多个实验不一定只反映一个规律。

㈣ 物理实验的方法有哪些

1 控制变量法:这个应该是最常见的实验方法。

例如,在“探究压强与哪些因素有关”、“探究电流与电阻的关系”、“研究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系”等实验中都用到了该实验方法。

2 类比法:例如,在学习电流时,为了更好地理解,与生活中熟悉的水流作类比。

实验+推理法:有些理论只有在理想空间里才能通过实验得出,此时,我们可以在现实条件实验的基础上推导出来这些理论。

例如,在初二我们学过牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。我们知道,物体在运动过程中必定会受到阻力作用,但是我们通过多次实验,可以推出这一结论。

3 描述法:例如,在生活中是不存在光线的,我们为了更好地学习光,才引进了“光线”这一词。

4 转换法:例如,我们在学习“声音是振动产生的”这一知识时,我们把音叉的微小振动转换为乒乓球的摆动。使实验现象更为明显。

5 模型法:我们在学习原子结构时,为了更好地认识原子的内部结构,用太阳系模型代表原子结构。

(4)物理学家探究实验的步骤有哪些扩展阅读:

物理实验是初高中阶段物理课程中包含的相关实验,包括电学实验、力学实验、热学实验、光学实验等等,常用于验证物理学科的定理定律。

实验物理是相对于理论物理而言,理论物理是从理论上探索自然界未知的物质结构、相互作用和物质运动的基本规律的学科。

理论物理的研究领域涉及粒子物理与原子核物理、统计物理、凝聚态物理、宇宙学等,几乎包括物理学所有分支的基本理论问题。而实验物理主要是从实验上来探索物质世界和自然规律。

实验室使用守则

1、为保护实验仪器和保持环境卫生,学生必须脱鞋进入实验室。

2、实验室是全校师生进行实验教学和科研活动的场所,学生进入实验室后要保持肃静,遵守纪律。

3、做实验前,认真听教师讲解实验目的、步骤、仪器的性能操作、方法和注意事项,认真检查所需仪器设备是否完好齐全,如有缺损要及时向教师报告。

4、实验时要遵守操作规程,按照实验步骤认真操作。

5、实验时要注意安全,防止意外发生。

6、爱护实验室仪器设备。

7、实验完毕要认真清理仪器设备,关闭水源电源。

性质

1.真理性:物理学的理论和实验揭示了自然界的奥秘,反映出物质运动的客观规律。

2.和谐统一性:神秘的太空中天体的运动,在开普勒三定律的描绘下,显出多么的和谐有序。物理学上的几次大统一,也显示出美的感觉。牛顿用三大定律和万有引力定律把天上和地上所有宏观物体统一了。

麦克斯韦电磁理论的建立,又使电和磁实现了统一。爱因斯坦质能方程又把质量和能量建立了统一。光的波粒二象性理论把粒子性、波动性实现了统一。爱因斯坦的相对论又把时间、空间统一了。

3.简洁性:物理规律的数学语言,体现了物理的简洁明快性。如:牛顿第二定律,爱因斯坦的质能方程,法拉第电磁感应定律。

4.对称性:对称一般指物体形状的对称性,深层次的对称表现为事物发展变化或客观规律的对称性。如:物理学中各种晶体的空间点阵结构具有高度的对称性。竖直上抛运动、简谐运动、波动镜像对称、磁电对称、作用力与反作用力对称、正粒子和反粒子、正物质和反物质、正电和负电等。

5.预测性:正确的物理理论,不仅能解释当时已发现的物理现象,更能预测当时无法探测到的物理现象。例如麦克斯韦电磁理论预测电磁波存在,卢瑟福预言中子的存在,菲涅尔的衍射理论预言圆盘衍射中央有泊松亮斑,狄拉克预言电子的存在。

6.精巧性:物理实验具有精巧性,设计方法的巧妙,使得物理现象更加明显。

㈤ 初中物理实验有哪几种方法例子是什么

物理方法既是科学家研究问题的方法,也是学生在学习物理中常用的方法,新课标也要求学生掌握一些探究问题的物理方法。

常见的物理方法

模型法 即将抽象的物理现象用简单易懂的具体模型表示。如用太阳系模型代表原子结构,用简单的线条代表杠杆等。

叠加法 物理学中常常把微小的、不易测量的同一物理量叠加起来,测量后求平均值的方法俗称“叠加法”。

控制变量法 自然界发生的各种现象,往往是错综复杂的。决定某一个现象的产生和变化的因素常常也很多。为了弄清事物变化的原因和规律,必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来,使它保持不变,然后来比较,研究其他两个变量之间的关系,这种研究问题的科学方法就是“控制变量法”。初中物理实验大多都用到了这种方法,如通过导体的电流I受到导体电阻R和它两端电压U的影响,在研究电流I与电阻R的关系时,需要保持电压U不变;在研究电流I与电压U的关系时,需要保持电阻R不变。

实验+推理法 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。如将一只闹钟放在密封的玻璃罩内,当罩内空气被抽走时,钟声变小,由此推理出:真空不能传声。

转换法 一些看不见,摸不着的物理现象,不好直接认识它,我们常根据它们表现出来的看的见、摸的着的现象来间接认识它们。如根据电流的热效应来认识电流大小,根据磁场对磁体有力的作用来认识磁场等。

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。如用合力替代各个分力,用总电阻替代各部分电阻,浮力替代液体对物体的各个压力等。

描述法 为了研究问题的方便,我们常用线条等手段来描述各种看不见的现象。如用光线来描述光,用磁感线来描述磁场,用力的图示描述力等。

类比法 在认识一些物理概念时,我们常将它与生活中熟悉且有共同特点的现象进行类比,以帮助我们理解它。如认识电流大小时,用水流进行类比。认识电压时,用水压进行类比。

㈥ 科学家对摆动规律的探究经历了怎样的过程

探究

着名物理学家伽利略在比萨大学读书时,对摆动规律的探究,是他第一个重要的科学发现。有一次他发现教堂上的吊灯因为风吹而不停地摆动。尽管吊灯的摆动幅度越来越小,但每一次摆动的时间似乎相等。

通过进一步的观察,伽利略发现:不论摆动的幅度大些还是小些,完成一次摆动的时间(即摆动周期)是一样的。这在物理学中叫做“摆的等时性原理”。各种机械摆钟都是根据这个原理制作的。

后来,伽利略又把不同质量的铁块系在绳端作摆锤进行实验。他发现,只要用同一条摆绳,摆动周期并不随摆锤质量的影响。随后,伽利略用相同的摆锤,用不同的绳长做实验,最后得出结论:摆绳越长,往复摆动一次的时间(即摆动周期)就越长。

公式 :T=2π√(l/g)

(6)物理学家探究实验的步骤有哪些扩展阅读:

力学

伽利略是第一个把实验引进力学的科学家,他利用实验和数学相结合的方法确定了一些重要的力学定律。1582年前后,他经过长久的实验观察和数学推算,得到了摆的等时性定律,接着在1585年因家庭经济困难辍学。

离开比萨大学期间,他深入研究古希腊学者欧几里得,阿基米德等人的着作。他根据杠杆原理和浮力原理写出了第一篇题为《天平》的论文。不久又写了论文《论重力》,第一次揭示了重力和重心的实质并给出准确的数学表达式,因此声名大振。与此同时,他对亚里士多德的许多观点提出质疑。

在历史上伽利略是最早对动力学作了定量研究的人。1589—1591年,他对物体的自由下落运动作了细致的观察,从实验和理论上否定了统治两千年的亚里士多德的落体运动观点(重物比轻物下落快),指出如忽略空气阻力,重量不同的物体在下落时同时落地,物体下落的速度和它的重量无关。

根据伽利略晚年的学生V.维维亚尼的记载,落体实验是在比萨斜塔上进行的,但这件事在伽利略着作中没有记录,因而较普遍认为此事不可靠 。

有历史记载的第一个完成这类试验的人是斯台文,在《自然科学史》中记载,荷兰人斯台文在1586年使用2个重量不同的铅球完成了这个试验,并证明了亚里士多德的理论是错误的。

在斯台文试验的几个世纪以后,阿波罗15号的宇航员大卫·斯科特1971年8月2日在无空气月球表面上使用一把锤子和一根羽毛重复了这个试验,证明且让地球上的电视观众亲眼看到了两个物体同时掉落在月球表面上。

㈦ 物理中探究实验的方法有那些

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。

(7)物理学家探究实验的步骤有哪些扩展阅读

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。

㈧ 物理学家是通过什么方法探究物理规律的

一、控制变量法:通过固定某几个因素转化为多个单因素影响某一量大小的问题。
1、影响蒸发快慢的因素;
2、压力作用效果与哪些因素有关;
3、研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关;
4、影响电阻大小的因素;
5、研究电流与电压、电阻的关系(欧姆定律);
6、电磁铁磁性强弱与哪些因素有关;
7、探索磁场对电流的作用规律;
8、研究电磁感应现象;
9、研究焦耳定律。
二、等效法:将一个物理量,一种物理装置或一个物理状态(过程),用另一个相应量来替代,得到同样的结论的方法。
1、在研究物体受几力时,引入合力。
2、曹冲称象。
3、在研究多个用电器组成的电路中,引入总电阻。
三、模型法:以理想化的办法再现原型的本质联系和内在特性的一种简化模型。
1、在研究光学时,引入“光线”概念。
2、在研究磁场时,引入磁感线对磁场进行描述。
3、理想电表。
四、转换法(间接推断法)
累积法:把不能观察到的效应(现象)通过自身的积累成为可观测的宏观物或宏观效应。
1、用压紧铅柱的方法来显示分子面的引力作用。
2、在研究分子运动时,利用扩散现象来研究。
3、根据电流所产生的效应认识电流。
4、根据磁铁产生的作用来认识磁场。
五、类比法:根据两个对象之间在某些方面的相似或相同,把其中某一对象的有关知识、结论推移到另一个对象中去的一种逻辑方法。
1、水压--电压
2、抽水机提供水压类似电源提供电压。
3、用速度的定义公式引入压强公式。
六、比较法:找出研究对象之间的相同点或相异点的一种逻辑方法。
1、研究蒸发和沸腾的异同点。
2、比较电压表与电流表在使用过程中的相同点和相异点。
3、比较电动机与发电机的结构和原理的相同点和异同点。
4、汽油机和柴油机的相同点和异同点。
七、归纳法:从一系列个别现象的判断概括出一般性判断的逻辑的方法。
1、从气、液、固的扩散实现现象,得出结论:一切物体的分子都在作无规则的运动。
2、物理学中的实验规律(如串、并联电路中电流、电压的特点等)几乎都用了此法。

㈨ 科学家进行科学探究的一般过程包括以下几个主要步骤:提出问题、______、制定计划(设计实验)______、得

探究的一般过程是从发现问题、提出问题开始的,发现问题后,根据自己已有的知识和生活经验对问题的答案作出假设.设计探究的方案,包括选择材料、设计方法步骤等.按照探究方案进行探究,得到结果,再分析所得的结果与假设是否相符,从而得出结论.并不是所有的问题都一次探究得到正确的结论.有时,由于探究的方法不够完善,也可能得出错误的结论.因此,在得出结论后,还需要对整个探究过程进行反思.即提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流.在科学探究的过程中我们通常还要设计对照实验.在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同外,其他条件都相同的实验叫做对照实验.这一种条件就是唯一实验变量.一般地说,对实验变量进行处理的,就是实验组.没有处理的就是对照组.设置一组对照实验,使实验结果具有说服力.
故答案为:作出假设;实施计划(实验);对照.

㈩ 一位物理学家的科学探究过程,包括人物介绍,主要发现和发现过程

(最好看一下这两个连接哦~)
法拉第发现电磁感应!!
人物简介:
迈克尔·法拉第(Michael Faraday,公元1791~公元1867)英国物理学家、化学家,也是着名的自学成才的科学家。生于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭。仅上过小学。1831年,他作出了关于力场的关键性突破,永远改变了人类文明。1815年5月回到皇家研究所在戴维指导下进行化学研究。1824年1月当选皇家学会会员,1825年2月任皇家研究所实验室主任,1833----1862任皇家研究所化学教授。1846年荣获伦福德奖章和皇家勋章。

主要发现:电磁感应现象

发现过程:
1820年H.C.奥斯特发现电流磁效应后,许多物理学家便试图寻找它的逆效应,提出了磁能否产生电,磁能否对电作用的问题,1822年D.F.J.阿喇戈和A.von洪堡在测量地磁强度时,偶然发现金属对附近磁针的振荡有阻尼作用。1824年,阿喇戈根据这个现象做了铜盘实验,发现转动的铜盘会带动上方自由悬挂的磁针旋转,但磁针的旋转与铜盘不同步,稍滞后。电磁阻尼[1]和电磁驱动是最早发现的电磁感应现象,但由于没有直接表现为感应电流,当时未能予以说明。 1831年8月,M.法拉第在软铁环两侧分别绕两个线圈 ,其一为闭合回路,在导线下端附近 迈克尔·法拉第
平行放置一磁针,另一与电池组相连,接开关,形成有电源的闭合回路。实验发现,合上开关,磁针偏转;切断开关,磁针反向偏转,这表明在无电池组的线圈中出现了感应电流。法拉第立即意识到,这是一种非恒定的暂态效应。紧接着他做了几十个实验,把产生感应电流的情形概括为 5 类 :变化的电流 , 变化的磁场,运动的恒定电流,运动的磁铁,在磁场中运动的导体,并把这些现象正式定名为电磁感应。进而,法拉第发现,在相同条件下不同金属导体回路中产生的感应电流与导体的导电能力成正比,他由此认识到,感应电流是由与导体性质无关的感应电动势产生的,即使没有回路没有感应电流,感应电动势依然存在。

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