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物理方法

物理方法

物理方法

物理方法有观察法、实验法、类比法、分析法、图象法、比较法、综合法、控制变数法、图表法、归纳法、转化法等等很多种方法。

基本介绍

  • 中文名:物理
  • 外文名:Physics

定义

物理方法
所谓物理方法就是运用现有的物理知识对物理做深入的学习和研究,找到解决物理问题的基本思路与方法。物理方法有观察法、实验法、类比法、分析法、图象法、比较法、综合法、控制变数法、图表法、归纳法等等很多种方法。

物理

物理的定义 物理学简称物理。欧洲“物理”一词的最先出自希腊文φυσικός,原意是指自然。古时欧洲人称呼物理学为“自然哲学”。

物理的定义

综述 物理学(英语:Physics)是一种自然科学,主要研究的是物质,在时空中物质的运动,和所有相关概念,包括能量和作用力。更广义地说,物理学是对于大自然的研究分析,目的是为了要明白宇宙的行为。

综述

物理学是最古老的学术之一。在过去两千年,物理学与哲学,化学等等经常被混淆在一起,相提并论。直到十六世纪科学革命之后,才单独成为一门现代科学。
现在,物理学已成为自然科学中最基础的学科之一。物理理论通常是以数学的形式表达出来。经过大量严格的实验验证的物理学规律被称为物理定律。然而如同其他很多自然科学理论一样,这些定律不能被证明,其正确性只能靠着反覆的实验来检验。
物理学的影响深远,这是因为物理学的突破时常会造成新科技的出现,物理学的新点子很容易会引起其它学术领域产生共鸣。例如,在电磁学的进展,直接地导致像电视,电脑,家用电器等等新产品,大幅度地提升了整个社会的生活水平;核裂变的成功,使得核能发电不再是梦想。

常用的物理方法

实验法 实验法就是利用有关的器材或设备,通过仔细的观察,收集相关的数据,对数据进行科学的处理,得出正确的结论或答案。我们科学研究,特别是物理研究的一种最基本的方法。很多伟大的发明和发现都是在实验中发现的。例如,影响感应电动势大小的因素,就是通过实验去探究。我们用条形磁铁、螺线管、电流表、导线等器材。实验时我们将两导线和螺线管两接线柱相连线,另一端与电流表接线柱连线。实验中先固定其中一个变数,观察另外一个变数,看看感应电动势的大小如何变化。

实验法

①先用1根条形磁铁快速插入或拔出螺线管,电流表指针偏转,但角度较小;再用2根条形磁铁快速插入或拔出螺线管,电流表也偏转,此时的角度比1根时大得多。为什幺会这样?这是因为当线圈的匝数一定时,两次都快速插入或拔出,可以认为两次的时间都相等;而第二次用两根磁铁,则可以认为磁感应强度B增加了,φ=BS,磁通量φ增加了,这说明了感应电动势的大小与磁通量有直接的关係。
②我们始终用1根条形磁铁。实验时,我们先将条形磁铁缓慢插入螺线管中,看到电流表指针偏转,角度较小;再用相同的条形磁铁快速插入螺线管中,我们发现此时电流表指针的偏转角度比慢速插入时更大。当其它条件都相同时,快插入时间短,慢插入时间长。这就说明了时间T也是直接影响了感应电动势大小的因素。
因此,通过这个实验我们很容易地归纳总结得出结论:电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。这就是法拉第电磁感应定律。
分析法 分析法就是研究者用眼睛仔细观察物体的运动情况、状态和过程等表面现象,通过运用大脑的抽象思维能力、逻辑推理能力等,深入揭示物体间,各部分之间内在的、本质的必然的联繫,即规律性。并通过定律、定理等,找到解决问题的一种方法。物理学上的分析包括物理量的分析、物理对象的分析和物理过程的分析。

分析法

物理对象的分析出现在以下情况:若研究对象是由几个相互联繫的物体组成,则可以将其中的一个或几个物体划分出来,单独研究。例如,静力学中研究一个物体的受力情况时,先将物体假想与周围物体隔离开来,按重力、弹力、摩擦力、电场力、分子力或磁场力的顺序分析受力;在动力学问题中,先分析受力后,列出ΣF=ma再求出a或其中某个力;在较为複杂的运动中使用动能定理或动量定理时,先将物体隔离,分析出每个力的做功或冲量。
类比法 类比法是人类认识客观世界的一种基本思维方法。所谓类比法是根据两个或两类对象之间在某些方面有相同或相似的属性,从而推出他们在其他方面也可能具有相同或相似的属性的一种推理方法,它不同于归纳、演绎,它是从特殊到特殊的推理方法。历史上,克卜勒、麦克斯韦、爱因斯坦等许多着名科学家都曾经对类比法作出过很高的评价。类比法是一种物理学的研究方法,也是一种科学方法论,还是一种非常好的教学和学习方法,在物理学的教学中具有极为重要的地位。

类比法

在物理学的研究和发展中,无论是对单个问题的解决,还是某些新概念的建立,乃至未知领域的探究,都渗透着类比思想与方法。类比法的独特性,使它对科学的发展起到积极推动作用,在物理学的研究的发展中占重要的地位。类比法是物理学研究中的一种重要方法。物理学研究没有固定的模式,只能在已有认识的基础上一步一步摸索前进。在科学观测和实验手段缺乏,理论指导和感性认识不足,归纳推理和演绎推理不适用的情况下,类比法则可以充分发挥优势,启发思路,提供线索,指明科学研究的方向,使研究工作少走弯路。例如,1935年日本物理学家汤川秀树把核力与电磁力相类比,提出了核子通过核力场,由一方放出粒子,另一方吸收粒子而相互作用,并且估算出这种粒子的质量。1974年,鲍威尔发现了这种粒子的存在,使陷入困境的核力研究又充满了生机。又例如,法国科学家库侖用扭秤测定两带电球间的作用力时,发现两带电球间的作用力的定量关係与牛顿万有引力定律F=G的数学关係相似,他大胆地把静电力的定量关係类比于万有引力公式而得出静电力F=k,后来被许多科学实验所证实,于1785年确定为库侖定律。在高中的物理教学和物理研究中,还有替换法、等效法、图像法等方法也是高中物理教学、物理学习中常用的方法。

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