实验方法总结

常见实验方法总结一：类比归纳法二：等效替代法1在电路中若干个电阻可以等效为一个合适的电阻，反之亦可；如等效电路、串并联电路的等效电阻，都利用了等效的思维方法。2在研究平面镜成像实验中用两根完全相同的蜡烛其中一根等效另一根的像。3用加热时间来替代物体吸收的热量。4用自行车轮测量跑道的长度，跑道较长，无法直接测量，用滚轮法处理：轮子的周长乘以圈数即为跑道的周长。三：实验推理法1研究真空中能否传声。2研究阻力对运动的影响。3“在自然界只存在两种电荷”这一重要结论也是在实验基础上推理得出来的。四：转换法1利用乒乓球的弹跳将音叉的振动放大；利用轻小物体的跳动或振动来证明发声的物体在振动。2用温度计测温度是利用内部液体热胀冷缩改变的体积来反映温度高低。3测量滑动摩擦力时转化成测拉力的大小。4通过研究扩散现象认识看不见摸不着的分子运动。5判断有无电流课通过观察电路中的灯泡是否发光来确定。6磁场看不见、摸不着，可以通过观察小磁针是否转动来判断磁场是否存在。7判断电磁铁磁性强弱时，用电磁铁吸引的大头针的数目来确定。8研究电阻与电热的关系时，电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测或比较，可通过转换为可看见的现象（气体的膨胀、火柴的点燃等的不同）来推导出那个电阻放热多。五：控制变量法1研究蒸发快慢与液体温度、液体表面积和液体上方空气流动速度的关系。2研究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系。3研究压力的作用效果与压力和受力面积的关系。4研究液体的压强与液体密度和深度的关系。5研究滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系。6研究物体的动能与质量和速度的关系。7研究物体的势能与质量和高度的关系。8研究导体电阻的大小与导体长度材料横截面积的关系。9研究导体中电流与导体两端电压、导体电阻的关系。10研究电流产生的热量与导体中电流、电阻和通电时间的关系。11研究电磁铁的磁性与线圈匝数和电流大小的关系。一、控制变量法控制变量法是初中物理实验中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。所谓控制变量法是指研究物理问题时，某一物理量受几个不同因素的影响，为了确定不同因素之间的关系，可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来，使其保持不变，再比较、研究该物理量与该因素之间的关系，得出结论，然后再综合起来得出规律的方法，这种方法在整个初中物理实验中的应用比较普遍。例如：在探究影响音调、响度因素的实验；研究影响液体蒸发快慢的因素；比较物体运动快慢的方法；研究滑动摩擦力与压力和就接触面粗糙程度之间的关系；研究影响压力作用效果的因素；研究影响液体内部压强的因素；研究影响动能、重力势能、弹性势能的因素；研究欧姆定律；研究影响导体电阻大小的因素；研究影响电功、电热、电功率的因素；研究影响电磁铁磁性强弱的因素等等实验，都运用了控制变量法。二、等效替代法等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中，因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制，不可以或很难直接揭示物理本质，而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法；它是在保证效果相同的前提下，将陌生复杂的问题变换成熟悉简单的模型进行分析和研究的思维方法，它在物理学中有着广泛的应用。这种方法若运用恰当，不仅能顺利得出结论，而且容易被学生接受和理解。例如：在探究平面镜成像规律的实验中，用玻璃板替代了平面镜，用两个完全相同的棋子代替物和像；在力的合成中，若干个共同作用的力可以等同于作用效果相同的一个力；在“曹冲称象”中石子等效于大象；在电路中，若干个电阻可以等同于一个电阻，串、并联电路的总电阻就用了等效的思想；在学习伏安法测电阻之后，要求学生设计一个实验，在上述实验中缺少电压表或电流表，其它器材不变，另有一个已知阻值的定值电阻供选用，要求测出未知电阻，应该怎么办？就可以用等效替代的思想进行设计了。三、转换法有的物理量不便于直接测量，有的物理现象不便于直接观察，通过转换为容易测量到与之相等或与之相关联的物理现象，从而获得结论的方法。例如：分子看不见、摸不着，可以通过扩散来认识它；磁场运动看不见、摸不着，判断磁场是否存在时，用小磁针放在其中看是否转动来确定；要研究动能的大小与哪些因素有关，首先就要知道怎样“看出”动能的大小。物体具有动能的大小是无法直接“看出”的。怎么办呢？我们可以利用能量与做功的关系，把物体具有能量的大小转换为它能够对外做功的大小反映出来。电流看不见、摸不着，可以用电路中的灯泡是否发光来判断；判断电磁铁磁性强弱用电磁铁吸引大头针的多少来判断；在研究电热的功率与电阻关系的实验中，电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测和比较，而我们通过转换为让煤油吸热，观察煤油温度变化情况，从而推导出那个电阻放热多；在用弹性不大的软细绳测量地图上铁路线上的长度、刻度尺和三角板配合测量硬币的直径、圆锥的高等，都运用了转换法的思想。四、类比法类比就是“触类旁通”、“举一反三”，实际上是一种从特殊到特殊，从一般到一般的推理，它是为了把要表达的物理问题说清楚明白，往往用具体的、有形的、人们所熟知的事物来类比要说明的那些抽象的、无形的、陌生的事物，通过借助于一个比较熟悉的对象的某些特征，去理解和掌握另一个有相似性的对象的某些特征。类比是一种推理方法，不同事物在属性、数学形式及其他量描述上有相同或相似的地方就可以来用类比推理。类比法是提出科学假说做出科学预言的重要途径，物理学发展史上的许多假说是运用类比方法创立的，开普勒也曾经说过：“我们珍惜类比推理胜于任何别的东西”。电压与水压；电流与水流；内能与机械能；原子结构与太阳系；水波与电磁波；通信与鸽子传递信件；功率概念与速度概念的形成；在研究通电螺线管的磁场的实验中，为准确记忆通电螺线管的北极与电流方向的关系，以紧握的右拳头类比为螺线管，四指为线圈并指向电流的方向，则大拇指所指的一端为北极。五、图像（表）法图像是一个数学概念，用来表示一个量随另一个量的变化关系，很直观。由于物理学中经常要研究一个物理量随另一个物理量的变化情况，因此图像在物理中有着广泛的应用。在实验中，运用图像来处理实验数据，探究内在的物理规律，具有独特之处。如：在探究固体熔化时温度的变化规律和水的沸腾情况的实验中，就是运用图像法来处理数据的。它形象直观地表示了物质温度的变化情况，学生在亲历实验自主得出数据的基础上，通过描点、连线绘出图像就能准确地把握住晶体和非晶体的熔化特点、液体的沸腾特点了。又如在探究串联电路中电流规律实验中，把各点作为横轴、电流为纵轴，作出的图像为水平直线，很直观表示出串联电路中各点电流相等的规律。这样学生非常容易理解和记忆；在探究电阻上的电流跟电压的关系、同种物质的质量与体积的关系、重力大小跟质量的关系等实验中都运用到图像法。图表法也常用于实验教学，通过大量的实验进行观察，获得数据，然后加工、整理上升为规律。如：探究《凸透镜成像的规律》时，按下面的表格进行探究实验，很容易得出凸透镜成像的规律。物距成像特点像距应用U﹥2f倒立缩小实像fＶ2f照相机U=2f倒立等大实像Ｖ＝２f测焦距fU=f不成像粗测焦距U﹤f正立放大虚V﹥U放大镜六、理想化方法（含实验推理法、建立模型法）理想化方法是指在物理教学中通过想象建立模型和进行实验的一种科学方法。可分为理想化模型和理想化实验。理想化模型就是指把复杂的问题简单化，把研究对象的一些次要因素舍去，抓住主要因素，对实际问题进行理想化处理，去再现原形、本质的东西，构成理想化的物理模型。理想模型可分为对象模型、条件模型和过程模型三类。如：视为点光源的较小发光体，表示光的直线传播的光线，描述磁场的磁感线，描述力的图示、示意图等都属于对象模型。又如：光滑表面、轻杆、轻绳、均匀介质，杠杆在使用时，由于受到力的作用，都会引起或多或少的形变，然而在研究中把此时的形变忽略不计，这里我们就把杠杆经过理想化的处理，认为它无形变，视为一个硬棒，从而使学生在研究时不被细枝末节的因素影响，顺利地得出杠杆平衡原理，电学实验中把电压表变成内阻是无穷大的理想电压表，电流表变成内阻等于0的理想电流表等，这些都属于条件模型。再如：在空气中自由下落的物体，空气阻力的作用与重力相比较忽略不计时，可抽象为自由落体运动，另外匀速直线运动也属于过程模型。理想化实验是一种科学的抽象方法，它在物理学的理论研究中有重要的作用。它既要以实验事实作基础，但又不能直接由实验得到结论。伽里略论证惯性定律所设想的实验──在无摩擦情况下，从斜槽滚下的小球将以恒定的速度在无限长的水平面上永远不停地运动下去，就是物理学史上著名的理想实验。再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。显然上述实验是人们在思维中进行的理想过程，与实际实验相比，理想实验能更大程度地突出实验中的主要因素，忽略次要因素，得出更本质的结论。七、观察法观察法是人们为了认识事物的本质和规律有目的、有计划地对自然发生条件下所显现的有关事物进行考察的一种方法，是人们收集获取记载和描述感性材料的常用方法之一，是最基本最直接的研究方法。简单的讲，观察法就是认真仔细地看。但它和一般的看不同，观察是人的眼睛在大脑的指导下进行有意识的组织的感知活动。因此，它亦称科学观察。例如：在使用刻度尺之前要量程、分度值、零刻度线；观察水的沸腾:在使用温度计前，应该先观察它的量程，认清它的刻度值。实验过程中要注意观察水沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程的变化情况，温度计在沸腾前和沸腾时的示数变化；在学习声音的产生时可观察小纸片在扬声器上的运动状态，观察正在发声的音叉插入水中激起水花等，就会发现发声的物体都在振动；在光的反射规律、光的折射规律、凸透镜成像、滑动摩察力的大小与哪些因素有关等，都运用了观察法。八、比较法当你想寻找两件事物的相同和不同之处，就需要用到比较法。可以进行比较的事物和物理量很多，对不同或有联系的两个对象进行比较，我们主要从它们的不同点和相同点，从而进一步揭示事物的本质属性。如：比较蒸发和沸腾的异同点；比较汽油机和柴油机的异同点；电动机和热机；电压表和电流表的使用方法等。九、归纳推理（又称归纳法）从一般性较小的前提出发，推出一般性较大的结论的推理方法叫归纳法。在科学研究中，归纳法发挥着重要的作用，许多物理概念、定律及规律的获得都是借助了归纳法的力量，由实验（演示实验或学生实验）归纳获得的。因而归纳法的教学是中学教学中的一个重要方面。如：在研究声音产生的原因时，就是通过一些具体实例的分析，得出“声音是由物体的振动产生的”这一结论。以上是一些常见的探究方法，初中物理实验教学中还有其它的研究方法。如猜想（假说）法、对称法、公式法等。