高中物理實驗中的研究方法

2022-09-16 10:48:05 字數 1372 閱讀 9481

4、累積法:將微小量累積後測量求平均的方法,能減小相對誤差。實驗中也經常涉及這一方法。

例如,在《用單擺測定重力加速度》實驗中,需要測定單擺週期,用秒錶測一次全振動的時間誤差很大,於是採用測量30-50次全振動的時間t,從而求出單擺的週期t=t/n(n為全振動次數)。又如在《測定金屬電阻率》的實驗中,若沒有螺旋測微器時,也可把金屬在鉛筆上密繞若干圈,由線圈總長度來測出金屬絲的直徑、」

5、轉換法某些物理量不容易直接測量,或某些現象直接顯示有困難,可以採取把所要觀測的變數轉換成其它變數(力、熱、聲、光、電等物理量)的相互轉換進行間接觀察和測量,這就是轉換法,還是以卡文迪許《利用扭秤裝置測定萬有引力恒量實驗》為例:其基本的思維方法便是等效轉換。卡文迪許扭秤發生扭轉後,引力對t 形架的扭轉力矩與石英絲由於彈性形變產主的扭轉力矩這就是等效轉換,間接地達到了無法達到的目的。

本實驗中轉換法還應用於石英絲扭轉角度的測量上,這個角度不是直接測出的,而是利用平面鏡反射光在刻度尺上移動的距離間接測出的。 轉換法是一種較高層次的思維方法。是對事物本質深刻認識的基礎上才產生的一種飛躍。

如變曲為直實際上就是該方法的應用。

6、控制變數法,在高中物理中的許多實驗,往往存在著多種變化的因素,為了研究它們之間的關係可以先控制一些量不變,依次研究某乙個因素的影響。

最典型的例子是《驗證牛頓第二運動定律》的實驗,我們研究的方法是:先保持物體的質量一定,研究加速度與力的關係:再保持力不變研究加速度與質量的關係,最後綜合得出物體的加速度與它受到的合外力及物體質量之間的關係。

當然本實驗還涉及到各種系統誤差的產生,限於篇幅不再贅述。 7、留跡法:

有些物理現象瞬間即逝,如運動物體所處的位置,軌跡或影象等,設法記錄下來,以便從容地測量、比較和研究。例如:在《測定勻變速直線運動的加速度》、,《驗證牛頓第二運動定律》、《驗證機械能守恆定律》等實驗中,就是通過紙帶上打出的點記錄下小車(或重物)在不同時刻的位置,(位移)及所對應的時刻,從而可從容計算小車在各個位置或時刻的速度並求出加速度;對於簡諧運動,則是通過擺動的漏斗漏出的細沙落在勻速拉動的硬紙板上而記錄下各個時刻擺的位置,從而很方便地研究簡諧運動的影象;又如利用閃光照相記錄自由落體運動的軌跡等實際。

都採用了留跡法。

8、模擬法:有時受客觀條件限制,不能對某些物理現象送行直接實驗和測量,於是就人為地創造一定的模擬條件,在這樣模擬的條件下進行實驗。例如在《電場中等勢線的描繪》實驗中,因為對靜電場直接測量很困難,故採用易測量的電流場來模擬。

又如在確定磁場中磁感線的分布,因為磁感線實際不存在。我們就用鐵屑的分布來模擬磁感線的存在.

此外在高中物理實驗中還有比較法、替代法、補償法等。

由於高考內容日趨拓寬求深,知識交叉部分(特別實行理綜考試)越來越多,能力要求也就更加突出。所以迫切需要摒棄「實驗無關緊要」、「講比做好」等錯誤觀念,認真領悟真實驗中的思想方法,只有這樣,才能切實抓好實驗教學工作。

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