國中物理實驗方法大全

一 控制變數法

1 研究蒸發快慢與液體溫度、液體表面積和液體上方空氣流動速度的關係。

2 研究弦樂器的音調與弦的鬆緊、長短和粗細的關係。

3 研究壓力的作用效果與壓力和受力面積的關係。

4 研究液體的壓強與液體密度和深度的關係。

5 研究滑動摩擦力與壓力和接觸面粗糙程度的關係。

6 研究物體的動能與質量和速度的關係。

7 研究物體的勢能與質量和高度的關係。

8 研究導體電阻的大小與導體長度材料橫截面積的關係。

9 研究導體中電流與導體兩端電壓、導體電阻的關係。

10研究電流產生的熱量與導體中電流、電阻和通電時間的關係。

11研究電磁鐵的磁性與線圈匝數和電流大小的關係。

二 影象法

1 用溫度時間影象理解融化、凝固、沸騰現象。

2 電流、電壓、影象理解歐姆定律I=U/R、電功率 P=UI

3 正比、反比函式圖象鞏固密度ρ=m/V、重力G=mg、速度v=s/t、槓桿平衡F1L1=F2L2

壓強p=F/S p=ρgh 浮力 F=ρ液gV排、 功、熱量Q=cm(t2-t1)等公式。

三 轉換法的應用

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4 利用乒乓球的彈跳將音叉的振動放大；利用輕小物體的跳動或振動來證明發聲的物體在振動。 用溫度計測溫度是利用內部液體熱脹冷縮改變的體積來反映溫度高低。 測量滑動摩擦力時轉化成測拉力的大小。 通過研究擴散現象認識看不見摸不著的分子運動。

5 判斷有無電流課通過觀察電路中的燈泡是否發光來確定。

6 磁場看不見、摸不著，可以通過觀察小磁針是否轉動來判斷磁場是否存在。

7 判斷電磁鐵磁性強弱時，用電磁鐵吸引的大頭針的數目來確定。

8 研究電阻與電熱的關係時，電流通過阻值不等的兩根電阻絲產生的熱量無法直接觀測或比較，可通過轉換為可看見的現象（氣體的膨脹、火柴的點燃等的不同）來推匯出那個電阻放熱多。

四 實驗推理法

1 研究真空中能否傳聲。2 研究阻力對運動的影響。

3 “在自然界只存在兩種電荷 ”這一重要結論也是在實驗基礎上推理得出來的。

五 等效替代法

1 在電路中若干個電阻可以等效為一個合適的電阻，反之亦可；如等效電路、串並聯電路的等效電阻，都利用了等效的思維方法。

2 在研究平面鏡成像實驗中用兩根完全相同的蠟燭其中一根等效另一根的像。

3 用加熱時間來替代物體吸收的熱量。

4 用自行車輪測量跑道的長度，跑道較長，無法直接測量，用滾輪法處理：輪子的周長乘以圈數即為跑道的周長。

六 類比歸納法的應用

1 研究電流時類比水流 2 用“水壓”類比“電壓”

3 用抽水機類比電源 4 研究做功快慢時與運動快慢進行類比等

5 用彈簧連線的小球類比分子間的相互作用力

巴普洛夫認為：“重要的是科學方法，科學是思想的總結，認識一個科學家的方法遠比認識他的成果價值要大。”為培養學生科學探究精神，實踐能力和創新意識，幫助學生提高素質，我們在教學中要十分重視科學方法的培養。探究物理實驗的科學方法有許多種, 常用的有觀察法、比較法、控制變數法、等效替代法、轉換法、類比法、建立模型法、理想實驗、影象法。

一、觀察法。觀察法是人們為了認識事物的本質和規律有目的有計劃的對自然發生條件下所顯現的有關事物進行考察的一種方法，是人們收集獲取記載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。簡單的講觀察法就是看仔細地看。但它和一般的看不同，觀察是人的眼睛在大腦的指導下進行有意識的組織的感知活動。因此，亦稱科學觀察。

例項：水的沸騰:在使用溫度計前，應該先觀察它的量程，認清它的刻度值。實驗過程中要注意觀察水沸騰前和沸騰時水中氣泡上升過程的兩種情況，溫度計在沸騰前和沸騰時的示數變化；在學習聲音的產生時可讓學生觀察小紙片在揚聲器中的運動狀態，觀察正在發聲的音叉插入水中激起水花，觀察懸掛的乒乓球接觸發聲的音叉時的運動情況，就會發現發出聲音的物體都在振動；除此之外還有光的反射規律；光的折射規律；凸透鏡成像；滑動摩察力與哪些因素有關等。

二、比較法。比較法是確定研究物件之間的差異點和共同點的思維過程和方法，各種物理現象和過程都可以通過比較確定它們的差異點和共同點。比較是抽象與概括的前提，通過比較可以建立物理概念總結物理規律。利用比較又可以進行鑑別和測量。因此，比較法是物理現象研究中經常運用的最基本的方法。如，比較蒸發和沸騰的異同點,比較汽油機和柴油機的`異同點，電動機和熱機,電壓表和電流表的使用

利用比較法不僅加深了對它們的理解和區別，使同學們很快地記住它們，還能發現一些有趣的東西。例項：象汽車輪船火車飛機它們的發動機各不相同但都是把燃料燃燒時釋放的內能轉化為機械能裝置。而汽油機和柴油機雖然都是內燃機但是從它們的構造、吸入的氣體、點火方式、使用範圍等方面都有不同。再如蒸發與沸騰的比較兩者的相同點都是汽化過程。不同點從發生時液體的溫度、發生所在的部位及現象都不同。還可以用比較法來研究質量與體積的關係；重力與質量的關係；重力與壓力；電功與電功率等。

三、控制變數法。控制變數法是指討論多個物理量的關係時通過控制其幾個物理不變，只改變其中一個物理量從而轉化為多個單一物理量影響某一個物理量的問題的研究方法。這種方法在實驗資料的表格上的反映為某兩次試驗只有一個條件不同，若兩次試驗結果不同則與該條件有關。否則無關。反之，若要研究的問題是物理量與某一因素是否有關則應只使該因素不同，而其他因素均應相同。

例項：在研究導體的電阻跟哪些因素有關時，為了研究方便採用控制變數法。即每次須挑選兩根合適的導線，測出它們的電阻，然後比較，最後得出結論。為了研究導體的電阻與導體長度的關係，應選用材料橫截面相同的導線，為了研究導體的電阻與導體材料的關係，應選用長度和橫截面相同的導線，為了研究導體的電阻與導體橫截面的關係，應選用材料和長度相同的導線。`研究影響力的作用效果的因素；研究液體蒸發快慢的因素；研究液體內部壓強；研究動能勢能大小與哪些因素有關；研究琴絃發聲的音調與弦粗細、鬆緊、長短的關係；研究物體吸收的熱量與物質的種類質量溫度的變化的關係；研究電流與電壓電阻的關係；研究電功或電熱與哪些因素有關；研究通電導體在磁場中受力與哪些因素有關；研究影響感應電流的方向的因素採用此法。

四、等效替代法。所謂等效替代法是在保證效果相同的前提下，將陌生複雜的問題變換成熟悉簡單的模型進行分析和研究的思維方法，它在物理學中有著廣泛的應用。

例項：研究串聯並聯電路關係時引入總電阻（等效電阻）的概念，在串聯電路中把幾個電阻串聯起來，相當於增加了導體的長度，所以總電阻比任何一個串聯電阻都大，把總電阻稱為串聯電路

的等效電阻。在並聯電路中把幾個電阻並聯起來，相當於增加了導體的橫截面積，所以總電阻比任何一個並聯電阻都小，把總電阻稱為並聯電路的等效電阻；在電路分析中可以把不易分析的複雜電路簡化成為較為簡單的等效電路；在研究同一直線上的二力的關係時引入合力的概念也是運用了等效替代法。

五、轉換法。物理學中對於一些看不見摸不著的現象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現象去認識或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉換法。國中物理在研究概念規律和實驗中多處應用了這種方法。

例項：物體發生形變或運動狀態改變可證明一些物體受到力的作用；馬德堡半球實驗可證明大氣壓的存在；霧的出現可以證明空氣中含有水蒸氣；影子的形成可以證明光沿直線傳播；月食現象可證明月亮不是光源；奧斯特實驗可證明電流周圍存在著磁場；指南針指南北可證明地磁場的存在；擴散現象可證明分子做無規則運動；鉛塊實驗可證明分子間存在著引力；運動的物體能對外做功可證明它具有能等。

六、類比法。所謂類比就是“觸類旁通”“舉一反三”實際上是一種從特殊到特殊，從一般到一般的推理，它是根據兩個或兩類物件之間在某些方面的相同或相似而推出他們在其他方面也可能相同或相似的一種邏輯思維。從而可以幫助我們理解較複雜的實驗和較難的物理知識。類比是一種推理方法，不同事物在屬性、數學形式及其他量描述上有相同或相似的地方就可以來用類比推理。類比法是提出科學假說做出科學預言的重要途徑，物理學發展史上的許多假說是運用類比方法創立的，開普勒也曾經說過：“我們珍惜類比推理勝於任何別的東西”。

例項：電壓與水壓；電流與水流；內能與機械能；原子結構與太陽系；水波與電磁波；通訊與鴿子傳遞信件；功率概念與速度概念的形成。在物理學中運用類比方法可以引導學生自己獲取知識，有助於提出假說進行推測，有助於提出問題並設想解決問題的方向。類比可激發學生探索的意向，引導學生進行探索使學生成為自覺積極的活動，發展學生的思維能力。

類比是科學家最常運用的一種思維方法，由這種方法得出的結論雖然不一定可靠，但是，在邏輯中卻富有創造性。

類比的事例很多這就需要平時多留心不斷地總結找到比較恰當的事例做類比。

七、建立模型法。建立模型法是一種高度抽象的理想客體和形態用物理模型，用物理模型可以使抽象的假說理論加以形象化，便於想象和思考研究問題。物理學的發展過程可以說就是一個不斷建立物理模型和用新的物理模型代替舊的或不完善的物理模型的過程。

例項：研究肉眼觀察不到的原子結構時，建立原子核式結構模型；研究光現象時用到光線模型；研究磁現象是用到磁感線模型；力的示意圖或力的圖示是實際物體和作用力的模型；電路圖是實物電路的模型；研究發電機的原理和工作過程用掛圖及手搖發電機模型；研究內燃機結構和工作原理用掛圖及汽油機柴油模型。

八 理想實驗。所謂理想實驗又叫“假想實驗”“抽象的實驗”或“思想上實驗”它是人們在思想中塑造的理想過程，是一種邏輯推理的思維過程和理論研究的重要方法。理想實驗雖然也叫實驗，但它同所說的真實的科學實驗是有原則區別的，真實的科學實驗是一種實踐活動，而理想實驗則是一種思維的活動，前者是可以將設計通過物理過程而實現的實驗，後者則是由人們在抽象思維中設想出來而實際上無法做到的實驗。

但是，理想實驗並不是脫離實際的主觀臆想。首先，理想實驗是以實踐為基礎的，所謂的理想實驗就是在真實的科學實驗的基礎上，抓住主要矛盾忽略次要矛盾對實際過程做出更深入一層的抽象分析。其次，理想實驗的推廣過程是以一定的邏輯法則為根據的，而這些邏輯法則都是從長期的社會實踐中總結出來的併為實踐所證實了的。

理想實驗在自然科學的理想研究中有著重要的作用。但是，理想實驗的方法也有其一定的侷限性，理想實驗只是一種邏輯推理的思維過程，它的作用只限於邏輯上的證明與反駁，而不能用來作為檢驗正確與否的標準。相反，由理想實驗所得出的任何推論都必然由觀察實驗的結果來檢驗。例

如，牛頓第一定律就是在實驗的基礎上經過科學推理得出來的。

十 影象法。圖象是一個數學概念，用來表示一個量隨另一個量的變化關係，很直觀。由於物理學中經常要研究一個物理量隨另一個物理量的變化情況，因此圖象在物理中有著廣泛的應用。在實驗中，運用圖象來處理實驗資料，探究內在的物理規律，具有獨特之處。如：在探究固體熔化時溫度的變化規律和水的沸騰情況的實驗中，就是運用圖象法來處理資料的。它形象直觀地表示了物質溫度的變化情況，學生在親歷實驗自主得出資料的基礎上，通過描點、連線繪出圖象就能準確地把握住晶體和非晶體的熔化特點、液體的沸騰特點了。

模型法 將抽象的物理現象用簡單易懂的具體模型表示。如用簡單的線條代替槓桿。

疊加法

控制變數法

實驗加推理法

等效法用一個物理代替其他所以物理量，但不會改變物理效果

描述法用線條燈手段描述看不見的現象

類比法如水流比作電流