初中物理实验方法归纳

中考物理学实验方法归纳

一、观察法

物理是一门以观察、实验为基础的学科。人们的许多物理知识是通过观察和实验认真地总结和思索得来的。著名的马德堡半球实验,证明了大气压强的存在。在教学中,可以根据教材中的实验,如长度、时间、温度、质量、密度、力、电流、电压等物理量的测量实验中,要求学生认真细致的观察,进行规范的实验操作,得到准确的实验结果,养成良好的实验习惯,培养实验技能。大部分均利用的是观察法。

二、控制变量法

控制变量法是指一个物理量与多个物理量有关, 把多因素的问题变成多个单因素的问题, 分别加以研究, 最后再综合解决。利用控制变量法研究物理问题, 有利于扭转“重结论、轻过程”的倾向, 有利于培养学生的科学素养, 使学生学会学习。如导体中的电流与导体两端的电压和导体的电阻都有关系, 研究导体中的电流跟这段导体两端的电压时, 控制导体的电阻不变, 改变导体两端电压, 看导体中电流的变化, 通过学生实验, 得出欧姆定律I=U/R。另外,研究导体的电阻大小、滑动摩擦力的大小、液体压强的大小、浮力大小、动能和重力势能大小、电流的热量的大小、压力的作用效果、滑轮组的机械效率、电磁铁的磁性强弱、产生感应电流方向也都用到了控制变量法。

三、转换法

一些比较抽象的看不见、摸不着的物质的微观现象,要研究它们的运动等规律,使之转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们。这种方法在科学上叫做“转换法”。 如:分子的运动,电流的存在等,

如:空气看不见、摸不到,我们可以根据空气流动(风)所产生的作用来认识它;分子看不见、摸不到,不好研究,可以通过研究墨水的扩散现象去认识它;电流看不见、摸不到,判断电路中是否有电流时,我们可以根据电流产生的效应来认识它;磁场看不见、摸不到,我们可以根据它产生的作用来认识它。

再如,有一些物理量不容易测得,我们可以根据定义式转换成直接测得的物理量。在由其定义式计算出其值,如电功率(我们无法直接测出电功率只能通过P=UI利用电流表、电压表测出U、I计算得出P)、电阻、密度等。

中学物理课本中,

测不规则小石块的体积我们转换成测排开水的体积

我们测曲线的长短时转换成细棉线的长度

在测量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小

大气压强的测量(无法直接测出大气压的值,转换成求被大气压压起的水银柱的压强)测硬币的直径时转换成测刻度尺的长度

测液体压强(我们将液体的压强转换成我们能看到的液柱高度差的变化)通过电流的效应来判断电流的存在(我们无法直接看到电流),

通过磁场的效应来证明磁场的存在(我们无法直接看到磁场),

研究物体内能与温度的关系(我们无法直接感知内能的变化,只能转换成测出温度的改变来说明内能的变化);

在研究电热与电流、电阻的因素时,我们将电热的多少转换成液柱上升的高度。

在我们研究电功与什么因素有关的时候,我们将电功的多少转换成砝码上升的高度。

密度、功率、电功率、电阻、压强(大气压强)等物理量都是利用转换法测得的。

在我们回答动能与什么因素有关时,我们回答说小球在平面上滑动的越远则动能越大,就是将动能的大小转换成了小球运动的远近。以上列举的这些问题均应用了这种科学方法。

四、积累法

积累法是指在测量微小量的时候,常常将微小的量, 积累成一个比较大的量。如测量铜丝的直径先把细铜丝在铅笔上紧密排绕N圈( N数根据情况确定) , 再用刻度尺测量细铜丝直径长度,然后用线圈直径的总长度再除以N, 这样测量结果更接近真实值。相似的实验还有: 测一个大头针、一张邮票的质量;测量一张纸的厚度; 测量出心跳一下的时间。

在测量微小量的时候,我们常常将微小的量积累成一个比较大的量、比如在测量一张纸的厚度的时候,我们先测量100张纸的厚度在将结果除以100,这样使测量的结果更接近真实的值就是采取的累积法。

要测量出一张邮票的质量、测量出心跳一下的时间,测量出导线的直径,均可用累积法来完成。

值得注意的是,研究某些物理知识或物理规律,往往要同时用到几种研究方法。如在研究电阻的大小与哪些因素有关时,我们同时用到了观察法(观察电流表的示数)、转换法(把电阻的大小转换成电流的大小、通过研究电流的大小来得到电阻的大小)、归纳法(将分别得出的电阻与材料、长度、横截面积、温度有关的信息归纳在一起)、和控制变量法(在研究电阻与长度有关时控制了材料、横截面积)等方法。

五、等效替代法

等效替代法是指抓住两个看似不同的物理过程, 寻求其共同效果。如用合力替代物体所受几个力时, 合力与原来几个力的作用效果相同; 研究串、并联电路的总电阻时, 用总电阻大小代替分电阻大小; 在平面镜成像的实验中,由于我们无法真正的测出物与像的大小, 所以利用了一个完全相同的另一根蜡烛来等效替代像的大小, 从而验证物与像的大小相同。

六、归纳法

是通过样本信息来推断总体信息的技术。要做出正确的归纳,就要从总体中选出的样本,这个样本必须足够大而且具有代表性。在我们买葡萄的时候就用了归纳法,我们往往先尝一尝,如果都很甜,就归纳出所有的葡萄都很甜的,就放心的买上一大串。

比如铜能导电,银能导电,锌能导电则归纳出金属能导电。在实验中为了验证一个物理规律或定理,反复的通过实验来验证他的正确性然后归纳、分析整理得出正确的结论。

在阿基米德原理中,为了验证F浮=G排,我们分别利用石块和木块做了两次实验,归纳、整理均得出F浮=G排,于是我们验证了阿基米德原理的正确性,使用的正是这种方法。

在验证杠杆的平衡条件中,我们反复做了三次实验来验证F1×L1=F2×L2也是利用这种方法。

一切发声体都在振动结论的得出(在实验中对多种结论进行分析整理并得出最后结论时),都要用到这一方法。

在验证导体的电阻与什么因素有关的时候,经过多次的实验我们得出了导体的电阻与长度,材料,横截面积,温度有关,也是将实验的结论整理到一起后归纳总结得出的。

、比较法(对比法)

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,我们主要从中寻找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、利用托力引入浮力的概念。

利用比较法不仅加深了对它们的理解和区别,使同学们很快地记住它们,还能发现一些有趣的东西。

 、科学推理法理想实验法

当你在对观察到的现象进行解释的时候就是在进行推理,或说是在做出推论,例如当你家的狗在叫的时,你可能会推想有人在你家的门外,要做出这一推论,你就需要把现象(狗的叫声)与以往的知识经验,即有陌生人来时狗会叫结合起来。这样才能得出符合逻辑的答案

如:在进行牛顿第一定律的实验时,当我们把物体在越光滑的平面运动的就越远的知识结合起来我们就推理出,如果平面绝对光滑物体将永远做匀速直线运动。

如:在做真空不能传声的实验时,当我们发现空气越少,传出的声音就越小时,我们就推理出,真空是不能传声的。

放大法

在有些实验中,实验的现象我们是能看到的,但是不容易观察。我们就将产生的效果进行放大再进行研究。 比如音的振动很不容易观察,所以我们利用小泡沫球将其现象放大。观察压力对玻璃瓶的作用效果时我们将玻璃瓶密闭,装水,插上一个小玻璃管,将玻璃瓶的形变引起的液面变化放大成小玻璃管液面的变化。可见,物理的科学方法无法细致的分类。只能根据题意看题中强调的是哪一过程,来分析解答。

    十、类比法

所谓类比就是“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,它是根据两个或两类对象之间在某些方面的相同或相似而推出他们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。从而可以帮助我们理解较复杂的实验和较难的物理知识。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”。

实例: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。在物理学中运用类比方法可以引导学生自己获取知识,有助于提出假说进行推测,有助于提出问题并设想解决问题的方向。类比可激发学生探索的意向,引导学生进行探索使学生成为自觉积极的活动,发展学生的思维能力。

类比是科学家最常运用的一种思维方法,由这种方法得出的结论虽然不一定可靠,但是,在逻辑中却富有创造性。

类比的事例很多这就需要平时多留心不断地总结找到比较恰当的事例做类比。

    十一、建立模型法

建立模型法是一种高度抽象的理想客体和形态用物理模型,用物理模型可以使抽象的假说理论加以形象化,便于想象和思考研究问题。物理学的发展过程可以说就是一个不断建立物理模型和用新的物理模型代替旧的或不完善的物理模型的过程。

实例:研究肉眼观察不到的原子结构时,建立原子核式结构模型;研究光现象时用到光线模型;研究磁现象是用到磁感线模型;力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型;电路图是实物电路的模型;研究发电机的原理和工作过程用挂图及手摇发电机模型;研究内燃机结构和工作原理用挂图及汽油机柴油模型。

    十二、图像法

图象是一个数学概念,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,因此图象在物理中有着广泛的应用。在实验中,运用图象来处理实验数据,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,就是运用图象法来处理数据的。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、连线绘出图象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。

 

第二篇:初中物理实验考核方法初探

初中物理实验考核方法初探

江苏省兴化市板桥初级中学     李少华(225700)

摘要:物理学实验是人类认识世界的一种重要活动,是进行科学研究的基础,它既可以帮助学生形成和巩固概念、原理和理论,同时还可以培养学生实事求是和不断探索的科学态度和学习方法。

关键词:感悟  总结  交流  主观能动性

正文:物理学实验是人类认识世界的一种重要活动,是进行科学研究的基础,它既可以帮助学生形成和巩固概念、原理和理论,同时还可以培养学生实事求是和不断探索的科学态度和学习方法。所以说物理实验操作和考核既是检测学生实验动手能力的重要手段,也是物理教学中不可缺少的一个重要环节。然而,由于长期以来初中物理教学中没有一套科学实用的实验考核方法,在客观上影响了实验教学的效果。我校物理教研组在多年的对实验组和对照组的学生进行比较探索和实践的基础上,总结出一套比较符合我校实际的实验考核方法,现把它总结出来供大家参考。

一、            实验考核的准备

1、确定实验考核内容与评分标准

根据教学的实际情况和课程标准的要求,同时也为了使学生有的放矢地去做好实验,我们把事先确定好的具体实验考核内容和评分标准印发给学生,让学生明确考核的内容、要求和程序(例见附录1和附录2)。由实验老师将要考核的实验安排在一个实验室里,并分为若干个组配备好所用的实验仪器,以利在课余时间向学生自由开放。

2、确定实验室的开放日

一般每次考核时开放时间为一周左右,开放期间,由实验老师统一调度,由任课老师轮流值班。其主要工作是:1答疑和管理,至于有关实验的具体知识和操作技能的熟练掌握主要是由学生自己反复阅读课本去领会感悟,并通过自己动手操作以及师生、生生间的交流讨论,加深认识和理解。2根据实际情况教给学生一些必要的实验技巧,如在做托里拆利实验时,为了使玻璃管中的空气全部被排净,可以将一根穿有细长线的缝衣针沉于玻璃管底部,然后边注水银边抖动细线,以保证实验的成功。3处理突发事件,如有的学生在使用酒精灯时,由于操作不慎或不规范,引起燃烧事故等,对这种事件的突然发生,要及时帮助学生处理,同时总结出正确的操作方法和经验教训。

由于有考核这一手段的督促,学生做实验时大都不再马虎了事,在开放实验室的这段时间内,绝大多数同学都能通过自己的钻研以及与同学们的相互切磋,对每个实验的目的、原理、操作、注意事项以及实验现象的分析等方面都能认真仔细地去完成,做到真正地理解和掌握实验的有关知识,并能熟练地进行操作。

二、            实验考核的操作

通过实验室的开放,学生掌握了要求的实验,这个目的已经达到,接下来的考核只是一种手段。为了评估学生的实验成绩,我们可以采取简便易行的考核方法,在每位学生对开放的实验都已经掌握的基础上,抽签确定学生各自考核的实验内容及场次。由于学生准备充分,即使是较复杂的实验也可以在25分钟内完成。学生开始操作时,实验老师和任课老师每人监督10人左右,并在过道巡视,观察学生实验的全过程,当看到谁的操作有误时,便立即在其考核表上记下相应的扣分,并告知扣分原因。在巡视的过程中特别要注意那些学生容易疏忽和出差错的地方,同时适时地提出一些问题,如在做测定小灯泡功率的实验时,可提如下的一些问题:滑动变阻器有什么作用?在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应放在什么位置?你是怎样判断小灯泡是否正常工作的?等等。当学生在规定的时间内完成了实验后,教师应根据考核记录的结果和学生交上来的实验报告作出较为客观合理的成绩评估,并及时通报给学生。

三、            对实验考核结果的分析与讨论

通过多年的有效实验研究,实验组与对照组学生在动手操作和学科成绩上都有很大差异,实验组明显优于对照组,导致这一结果的原因,我们认为主要是由于实验考核在物理教学中起到了以下作用:

1、充分发挥了实验室的功能,优化了实验教学,使学生在较短时间内,主动地、系统地对所要求的实验进行了全面的复习,真正理解和掌握每个要求做的实验,促进了实验教学,强化了学生的实验技能。

2、给予了学生充裕的时间和空间,充分发挥他们的主观能动性,这既有利于培养学生的学习兴趣和激发学生的学习热情,同时也进一步培养了学生的观察能力和动手能力,开发了智力,启迪了思维,让他们从实际操作中思考和发现问题,增强了探索意识,从而为学生理解和掌握概念、原理提供了丰富的感性知识,较好地实现了教学目标。

附录1

物理实验考试样卷

物理实验A卷:测量小灯泡的功率

考生须知:1、每个考生在25分钟内独立完成实验操作

                 2、考生在规定时间内完成实验后举手示意请监考老师验收,待监考老师验收完毕后方可离场。

(1)实验器材:装在灯座上的额定电压为2、5伏的小灯泡一只,电压表、电流表各一只,开关一只,滑动变阻器一只,电池盒一只,电池两节,导线若干。

(2)请完成以下操作:

1、画出实验电路图;

2、正确连接电路;

3、接通电路,调节滑动变阻器,使小灯泡在额定电压下发光,记下电表示数,算出这时小灯泡的功率;

4、调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压是额定电压的4/5左右,记下电表示数,算出这时小灯泡的功率;

5、整理实验器材。

   电路图(请画在右边的方框内):

  

实验记录:

附录2

物理实验考试成绩评定表

物理实验A卷  :测量小灯泡的功率

说明:(1)每个测试要点基本达到要求,评定记录栏内记“√”,达不到要求的记“×”。

(2)在10个测试要点中,得到8至10个“√”的考生,成绩评定为10分,记A;得到5至7个“√”的考生,成绩评定为7分,记B;得到1至4个“√”的考生,成绩评定为4分,记C;得不到 “√”的考生,成绩评定为0分,记D。

监考老师(签名)                                                        

          

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