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1、中學物理實驗教學（二）－－物理實驗的基本方法浙江德清教育研訓中心 臧文彧聯(lián)系電話(0572)7812266電子信箱wenyu63377@126.com物理實驗的基本方法物理實驗方法主要是指按照實驗目的，利用儀器和設備，人為地控制研究對象，排除干擾、突出主要因素，突出物理實驗的現(xiàn)象、過程及其特征，研究科學問題所采用的一種科學方法。而且實驗方法是非常重要的一種科學方法。物理實驗的基本方法一、實驗歸納法二、實驗驗證法三、控制變量法四、理想實驗法物理實驗的基本方法在進行實驗前，應根據(jù)研究的內(nèi)容確定實驗的類型與方法。一、實驗歸納法
2、這是一種由特殊到一般的研究方法。也就是根據(jù)研究目的人為地控制條件，從大量的實驗現(xiàn)象與實驗結果中尋找其普遍特征，進而概括出規(guī)律的方法，是探索規(guī)律的主要手段。二、實驗驗證法這是一種推理、判斷在前，實驗驗證在后的研究方法。也就是在已知的科學理論和實踐的基礎上，或是在出現(xiàn)了與已知理論根本沖突的科學事實時，經(jīng)過推理、做出假設和預言，并通過實驗來檢驗其真理性，最后肯定或否定論斷，從而得出可靠的結論。1864年，麥克斯韋又推導出完善的電磁場波動方程式，并且得出電磁波的傳播速度等于光速（每秒30萬公里）的結論。但是，麥克斯韋并沒有通過試
3、驗來驗證電磁波的實際存在。因此，當時的許多人將麥克斯韋的理論看作是數(shù)學游戲，電磁波更是子虛烏有。 后來，真正通過實驗證明電磁波存在的，是德國科學家赫茲。赫茲也因此使自己在世界科技史上青史留名。三、控制變量法控制變量法是當多個因素同時作用，共同影響某一變量時，要分別獨立地研究其中某一因素的影響，這時就要暫時保持其他因素不變，以便排除其他因素的干擾，更好地研究這一因素與研究量之間的關系，最后再綜合分析，由歸納法得出規(guī)律。控制變量的研究方法在規(guī)律的探索中經(jīng)常使用四、理想實驗法理想實驗又叫做假想實驗、抽象實驗或思想實驗，它
4、是人們在思想中塑造的理想過程，是邏輯推理的一種方法和形式。理想實驗并非實驗，但與實驗有著密切的聯(lián)系，是科學研究中的一種重要的方法。理想實驗與真實實驗是有本質(zhì)區(qū)別的，真實實驗是一種實踐活動，可以作為檢驗真理的標準。而理想實驗是一種思維活動，得出的結論還要由真實實驗來判斷正確與否。值得注意的是，理想實驗并不是脫離實際的主觀臆想，而是以實踐為基礎的，在真實的物理實驗的基礎上，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。理想實驗的推理過程，也是依據(jù)邏輯法則的。中學物理實驗常用方法除了上述物理實驗的基本方法外，
5、在中學物理實驗中，有許多巧妙的構思及獨到的處理和解決問題的方法，這些思想和方法已經(jīng)超越了各個具體實驗而具有普遍意義。作為物理教師，應知道這些思想和方法，并能加以應用。且在物理實驗教學中，滲透設計思想和方法，對培養(yǎng)學生的實驗能力及提高學生的科學素養(yǎng)是大有裨益的。中學物理實驗常用方法一、比較法二、平衡法三、轉換法四、放大法五、替換法六、模擬法一、比較法比較法是通過對兩個或兩個以上的事物進行比較，從而找出異同點的思維方法。比較法是科學研究中的基本方法之一。通過比較法，對各種物質(zhì)或物體進行分類；通過將理論研究的結果與觀察實驗獲得
6、的數(shù)據(jù)進行比較的方法，可以確定研究所得的結論是否與觀察所得的數(shù)據(jù)相一致，也可以反證數(shù)據(jù)是否真實，這對科學發(fā)現(xiàn)有重要意義。在物理實驗中，比較法也是最常用的方法，如通過對照實驗，發(fā)現(xiàn)新物質(zhì)、新現(xiàn)象或探究新的規(guī)律。（一）縱向比較縱向比較是將同一或同類事物在不同時刻的現(xiàn)象加以比較的方法。通過縱向比較，可以了解事物的發(fā)展與變化情況，如通過縱向比較，發(fā)現(xiàn)星座形狀的變化、動植物生長的變化、氣候與氣象的變化等。（二）橫向比較橫向比較是將不同事物在同一時刻產(chǎn)生的現(xiàn)象加以比較。通過橫向比較，可以了解不同事物的共性與異性，或通過比較，得出規(guī)律
7、，這是科學研究最常用的方法。（三）測量比較實驗中測量的實質(zhì)就是量的比較。將待測量與標準量進行比較，測出待測量。如測量物體長度、用天平稱量質(zhì)量、用量筒測體積等。測量比較法有直接測量比較法與間接測量比較法。1．直接測量比較法直接測量比較法是把待測量與已知量或標準量直接比較，這種比較通常要借助儀器或者標準量具。例如，用米尺來測量某一物體的長度就是最簡單的直接比較法，其中最小分度毫米就是作為比較用的標準單位。再如用天平稱質(zhì)量、溫度計測溫度、電壓表量電壓等，都是運用了比較的方法。2．間接測量比較法測量難以用直接比較法測量時，可以利
8、用量與量之間的函數(shù)關系將待測量與同類標準量進行間接比較測量得出。實踐與案例：比較法測電阻圖是一個利用間接比較測量電阻的示意圖。將一個電阻箱與待測電阻按圖示相聯(lián)接，保持電源的電壓V不變，調(diào)節(jié)電阻箱Rs的阻值，使開關K在1和2兩個位置時，電流表示數(shù)不變，則Rx=Rs。AK12RxRs圖2-2-4二、平衡法平衡是指不同因素
