第1讲.物理思想与物理方法

物理学的发展过程中，物理学家常常从定性或半定量的方法入手，力求对问题的性质、解的概貌取得一个总体的估计和理解。定性与半定量的方法具体包括：对称性与守恒量的利用、量纲分析、数量级估算、极限情形和特例讨论、简化模型的选取、以及概念方法的类比等。这是一种重要的物理思想方法，也是近年高考的热点问题。

1．量纲分析法

由于物理量之间存在着规律性的联系，我们不必对每个物理量的单位都独立地予以规定。物理学中规定了“基本物理量”，并为每个基本物理量规定一个“基本量度单位”，其他物理量的量度单位则可按照它们和基本量之间的关系式（定义或定律）导出，这些物理量称为“导出量”，它们的单位称为“导出单位”。物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系。

2．估算法

估算的常见方法有：⑴某些物体的尺度未知，如跳高运动员的身高，子弹的长度等，这类题需要同学了解常见物体的尺度量级，根据这个数据进行计算；⑵有些问题的计算并不需要精确地计算，可采用一些近似计算的方法，如油膜法测分子直径；⑶在某些问题的计算过程中往往更关注的是数量级，所以只需要计算数量级即可。常见的量级：

大量：十110、百210、千310、兆610、吉910、太1210； 小量：分-110、厘-210、毫-310、微-610、纳-910、皮-1210

【附录1】 物质的空间尺度

1.1定性与半定量方法

第1讲 物理思想与物理方法

知识点睛

【附录2】 基本物理常量（单位）

光速：82.9979245810m/s c =?

普朗克常量：346.6260698310Js h -=?

阿伏加德罗常数：23-1A 6.022141510mol N =?

万有引力常量：11226.674210Nm /kg G -=? 静电力常量：9228.9910Nm /C k =? 基本电荷：191.6021765310C e -=? 电子质量：319.109382610kg e m -=?

电子伏：191eV 1.6021765310J -=?

原子质量：271u 1.6605388610kg -=?（931.5MeV ）

3．类比法

所谓类比就是“触类旁通”“举一反三”，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它们在其它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，例如：电势与地势、电流与水流、内能与机械能、原子结构与太阳系、机械波与电磁波、功率概念与速度概念的形成。

⑴ 量纲分析法

【例1】 物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系。如关系式U IR =既反映

了电压、电流和电阻之间的关系，也确定了V （伏）与A （安）和Ω（欧）的乘积等效。现有物理量单位：m （米）、s （秒）、N （牛）、J （焦）、W （瓦）、C （库）、F （法）、A （安）、

Ω（欧）和T （特）

，由它们组合成的单位都与电压单位V （伏）等效的是 A ．J/C 和N/C B ．C/F 和2T m /s ? C ．W/A 和C T m/s ?? D ．1

12

2

W Ω和T A m ??

【答案】 B

【例2】 （2013福建）在国际单位制（简称SI ）中，力学和电学的基本单位有：m （米）、kg （千克）、

s （秒）、A （安培）。导出单位V （伏特）用上述基本单位可表示为（ ）

A ．241m kg s A --???

B ．231m kg s A --???

例题精讲

C ．221m kg s A --???

D ．211m kg s A --???

【答案】 B

【例3】 物理关系式不仅反映了物理量之间的数值关系，也确定了单位间的关系。对于单位的分析是

帮助我们检验研究结果正确性的一种方法。下面是同学们在研究平行板电容器充电后储存的能量E C 与哪些量有关的过程中得出的一些结论，式中C 为电容器的电容、U 为电容器充电后其两极板间的电压、E 为两极板间的电场强度、d 为两极板间的距离、S 为两极板正对面积、ε为两极板间所充介质的相对介电常数（没有单位）、k 为静电力常量。请你分析下面给出的关于C E 的表达式可能正确的是

A ．212C E C U =

B ．312

C E CU = C ．28C E E Sd k ε=π

D ．8C

E ESd k

ε

=π

【答案】 C

⑵ 估算法

【例4】 由于内部发生激烈的热核聚变，太阳每时都在向各个方向产生电磁辐射，若忽略大气的影响，

在地球上垂直于太阳光的每平方米的截面上，每秒钟接收到的这种电磁辐射总能量约为31.410J ?。已知日地间的距离111.510m R =?，普朗克常量346.6310Js h -=?，假设把这种电磁辐射均看成由波长为0.55μm 的光子组成，那么由此估算太阳每分钟向外辐射的光子总数的数量级约为

A. 4510

B. 4110

C. 3510

D. 3410

【答案】 A

⑶ 可能解问题

常用方法：⑴由量纲（单位）判定结果对错；⑵由对称、特殊值判定结果对错

【例5】 （量纲、极限法）物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需要通过

一定的分析就可以判断结论是否正确。如图所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为1R 和2R 的圆环，两圆环上的电荷量均为q （0q >），而且电荷均匀

分布。两圆环的圆心1O 和2O 相距为2a ，联线的中点为O ，轴线上的A 点在O 点右侧与O 点相距为r （r a <）。试分析判断下列关于A 点处电场强度大小E 的表达式（式中k 为静电力常量）正确的是 A ．()()1

2

222212kqR kqR E R a r R a r =

-

????

+++-??

??

B ．()()1

2

3

3

22222

2

12kqR kqR E R a r R a r =

-

??

??

+++-??

??

C ． ()()()

()222212kq a r kq a r E R a r R a r +-=

-

????

+++-??

??

D ．()()()

()3

3

22222

2

12kq a r kq a r E R a r R a r +-=

-

??

??

+

++-??

??

【答案】 D

【例6】 （2013丰台二模）设电子质量为m ，电荷为e ，以角速度绕带正电的质子作圆周运动。当加

上磁场方向与电子轨道平面垂直、磁感应强度为B 的磁场时，设电子轨道半径不变，而角速度发生变化。你可能不会求角速度的变化ω?，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，判断ω?的值可近似等于

A ．2m

B e ±

B ．2eB

m ± C ．2meB ± D ．2B me

±

【答案】 B

【例7】 （对称法）图甲中，MN 为很大的薄金属板（可理解为无限大），金属板原来不带电。在金属

板的右侧,距金属板的距离为d 的一个位置上放入一个带正电、电荷量为q 的点电荷，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布。P 是点电荷右侧与点电荷之间的距离也为d 的一个点，几位同学想求出P 点的电场强度大小，但发现问题很难。几位同学经过仔细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的。图乙中两异点电荷电荷量的大小均为q ，它们之间的距离为2d ，虚线是两点电荷连线的中垂线。由此他们分别求出了P 点的电场强度大小，一共有以下四个不同的答案（答案中k 为静电力常量）其中正确的是

A.

289kq d B.2kq d C.234kq d D.2

109kq

d 【答案】 A

【例8】 （2013安徽、对称法）如图所示，xOy 平面是无穷大导体的表面，该导体充满0z <的空间，

0z >的空间为真空。

将电荷为q 的点电荷置于z 轴上z h =处，则在xOy 平面上会产生感应电荷。空间任意一点处的电场皆是由点电荷q 和导体表面上的感应电荷共同激发的。已知静电

平衡时导体内部场强处处为零，则在z 轴上

2

h

z =处的场强大小为（k

为静电力常量）

A ．24q k h

B ．249q k h

C ．2329q k h

D ．2409q k h

【答案】 D

⑷ 类比法

【例9】 类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率。在类比

过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确．．．

的是 A ．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用 B ．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象

C ．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播

D ．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波

【答案】 D

【例10】 有质量的物体周围存在着引力场。万有引力和库仑力有类似的规律，因此我们可以用定义静

电场强度的方法来定义引力场的场强。由此可得，与质量为M 的质点相距r 处的引力场场强的表达式为G E ____________（万有引力恒量用G 表示）。 【答案】 2M

G r

【例11】 为了验证电荷之间的引力与电荷间距离的平方成反比的规律，

库仑还设计了一个电摆实验，其装置如图所示：G 为绝缘金属球，lg 为虫胶做的小针，悬挂在7~8尺长的蚕丝sc 下端，l 端放一镀金小圆纸片。G 、l 间的距离可调。实验时使G 、l 带异电荷，则小针受到电引力作用可以在水平面内做小幅摆动。测量出G 、l 在不同距离时，lg 摆动同样次数的时间，从而计算出每次振动的周期。库仑受万有引力定律的启发，把电荷之间的吸引力和地球对物体的吸引力加以类比，猜测电摆振动的周期与带电小纸片l 到绝缘带电金属球G 之间的距离成正比。

⑴ 根据牛顿万有引力定律和单摆的周期公式可以推断：地面上单摆振动的周期T 正比于摆球离开地球表面的距离h 。 ⑵ 从表格中第1、第2组数据看，电摆的周期与纸片到球心之间的距离可能存在正比例关系。 ⑶ 假如电摆的周期与带电纸片到金属球球心距离成正比，则三次测量的周期之比应为

2040

53∶∶ ，但是实验测得值为204160∶∶ ，因此假设不成立。

⑷ 第3组实验测得的周期比预期值偏大，可能是振动时间较长，两带电体漏电造成实验有较大的误差造成的。 则下列选项正确的是

A ．⑵⑷

B ．⑴⑵⑶⑷

C ．⑵⑶

D ．⑴⑶

【答案】 A

1.2 其他物理思想方法

除了定性与半定量的方法外，还有一些常用的物理思想与物理方法，如控制变量法、比值定义法、放大法、累积法、等效法等等。 1．控制变量法

“控制变量法”是物理中常用的探究问题的科学方法。由于影响物理研究对象的因素在许多情况下并不是单一的，而是多种因素相互交错、共同起作用的，所以一般要分别研究这个物理量与各个因素之间的关系，再进行综合分析得出结论。这样就必须在研究物理量同其中一个因素之间的关系时，将另外几个因素人为地控制起来，使它们保持不变，以便观察和研究该物理量与这个因素之间的关系，这就是“控制变量”的方法。例如：研究导体的电阻跟哪些因素有关；研究电功或电热与哪些因素有关；研究通电导体在磁场中受力与哪些因素有关；研究影响感应电流方向的因素；欧姆定律、牛顿第二定律等都是用这种方法研究的。 2．比值定义法

比值定义法就是在定义一个物理量的时候采取比值的形式定义。用比值法定义的物理概念在物理学

中占有相当大的比例，如速度s v t ?=?、加速度v a t ?=?、如密度m V ρ=、功率W

P t

=、比热Q c m t =?、

场强F E q =、电阻U R I

=、磁感强度F

B IL =。

3．放大法与累积法

对于物理实验中微小量或小变化的观察，可采用放大的方法。例如体温计、游标卡尺等仪器都是按放大原理制成的，此外还有：卡文迪许扭秤、库仑扭秤、微小形变的观察。注意区别放大法和累积法的不同，所谓累积法是指把某些难以用常规仪器直接准确测量的物理量用累积的方法，将小量变大量，不仅可以便于测量，而且还可以提高测量的准确程度，减小误差。如测量均匀细金属丝直径时，可以采用密绕多匝的方法；测量单摆的周期时，可测30~50个全振动的时间；分析打点计时器打出的纸带时，可隔几个点找出计数点分析等。 4．等效法

当测量器材无法直接测量某个物理量时，就要设法用可以直接测量的物理量来取代不能直接测量的物理量，这就是“等效替代法”。采用此方法时，唯一要注意的是直接测量的与不能直接测量的物理量之间要有内在的联系，找到这种内在的联系，也就完成了实验的设计。可以说“等效替代”的思想是物理实验成功的最根本、最重要的思路，物理学中的相关定律、定理、公式、原理都是以替代思维成立的基础为出发点的。例如合力和分力的关系、重心的概念、等效电阻、等效电源、交流电有效值的计算、等效复合场、等效加速度、验证动量守恒实验中，发生碰撞的两个小球的速度不易直接测量，可用水平位移代替水平速度研究。

【例12】 用控制变量法，可以研究影响电荷间相互作用力的因素。如图所

示，O 是一个带电的物体，若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的1P 、2P 、3P 等位置，可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小。这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来。若物体O 的电荷量用Q 表示，小球的电荷量用q 表示，物体与小球间距离用d 表示，物体和小球之间的作用力大小用F 表示。则以下对该实验现象的判断正确的是

A ．保持Q 、q 不变，增大d ，则θ变大，说明F 与d 有关

B ．保持Q 、q 不变，减小d ，则θ变大，说明F 与d 成反比

C ．保持Q 、d 不变，减小q ，则θ变小，说明F 与q 有关

D ．保持q 、d 不变，减小Q ，则θ变小，说明F 与Q 成正比

【答案】 C

知识点睛

例题精讲

【例13】 （等效法）如图所示，一个“V ”型玻璃管倒置于竖直平面

内，并处于310V/m E =、方向竖直向下的匀强电场中，一个带负电的小球，重为310N G -=，电量6210C q -=?，从A 点由静止开始运动，球与管壁的摩擦因数0.5μ=。已知管长2m AB BC ==，倾角37α=?，且管顶B 处有一很短的光滑圆弧。求：

⑴ 小球第一次运动到B 时的速度多大

⑵ 小球运动后，第一次速度为零的位置在何处

⑶ 从开始运动到最后静止，小球通过的总路程是多少

【答案】 ⑴

；⑵ 速度为零时到B 的距离为0.4m s =；⑶3m

【例14】 （2012海淀一模）某学习小组要研究影响弹簧劲度系数的因素，他们猜想弹簧的劲度系数k

可能与制成弹簧的钢丝的半径r 、弹簧圈的半径R 和弹簧的圈数n 有关。为此他们选择了同种材料制成的不同粗细的钢丝，分别绕成了弹簧圈半径不同的弹簧。再利用薄铁片做为卡片和指示弹簧被拉伸后所到位置的指针，用这个卡片选择对弹簧的不同位置施力，实现对同一个弹簧使用圈数的改变（如图甲所示），从而可得到圈数不同的弹簧。他们分别研究了k 与r 、k 与R 和k 与n 的关系（在研究k 与弹簧的一个参量的关系时，另外两参量保持不变），并根据测得的数据，分别画出了k r -、k R -和k n -图象如图乙、丙、丁所示。关于上面实验所采用的科学方法，以及k 与r 、R 和n 的关系，下列说法中可能正确的是

A

．等效替代法，3

k Rn ∝

B

．控制变量法，3k R n ∝

C ．等效替代法，43r k Rn ∝

D ．控制变量法，4

4r k R n ∝

【答案】 D

微元法通俗地说就是把研究对象分为无限多个无限小的部分，取出有代表性的极小的一部分进行分析处理，再从局部到全体综合起来加以考虑的科学思维方法。这个小部分可以是时间的一小部分，也可以是空间的一小部分。由于该部分很小，所以可以做一些近似，如匀速运动的近似，恒力的近似等等，那么对该小部分可以简单的写出物理方程，得到物理量之间的基本关系。在高中物理课本中微元法通常用于如下几个方面：1.通过对时间、位移的微分定义瞬时概念，如瞬时速度、瞬时加速度、瞬时功率、瞬时电流、瞬时感应电动势等；2.通过对运动轨迹的微元，处理复杂曲线运动问题，如曲化直、曲化圆；

1.3微元法

知识点睛

3.通过先微分再求和的方法，求解复杂的过程量，如变速运动的位移、变力做功、流动的总电荷量等。

****************************************************************************************补充：教材中的微元法总结

1．通过时间或位移微元定义概念 《必修1》P16，瞬时速度的定义

《必修2》P18，“做一做”向心加速度表达式的推导 2．通过对运动轨迹的微元，处理复杂曲线运动问题

《必修2》P21，在介绍一般曲线运动的处理方法时说“可以将这条曲线分割成很多小段，质点在每小段的运动都可以看作圆周运动的一部分”——曲化圆的思想 《必修2》P59，重力做功与路径无关的推导

《选修3-1》P16，“我们可以用无数组跟静电力垂直和平行的直线来逼近曲线ANB”；此原理可迁移至安培力中的等效长度计算 《选修3-1》P99，这两处同样利用微分轨迹，得出每一小段过程中力与位移垂直，洛伦兹力不做功。 3．通过先微分再求和的方法，求解复杂的过程量

⑴ 此类问题通常可通过图象面积的方法进行处理，如： 《必修1》P38，匀变速直线运动位移公式的推导 《必修2》P64，弹力做功的计算

《选修3-1》P32，“做一做”通过电流随时间变化图象面积计算电荷量

⑵ 电磁感应综合问题中导体棒的运动。这类问题通常是变加速运动，首先由牛顿第二定律先列出加速度的表达式；然后从该时刻起去一段微小时间，则速度增量：v a t ?=?，位移增量：x v t ?=?，流动的电荷量：q I t ?=?；最后，根据v a t v v ?=?=-∑∑末初；x v t x ?=?=∑∑；

q I t Q ?=?=∑∑得出待求量。

*******************************************************************************************************

【例15】 （曲化直）如图所示，某一个力10 N F =作用于半径为 1 m R =的转盘的边缘

上，力F 的大小保持不变，但方向在任何时刻均保持与作用点的切线一致，则转动一周的过程中，这个力F 做的总功为

A ．0

B ．20J π

C ．10 J

D ．20 J

【答案】 B

【例16】 （曲化圆）一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以

看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图（a ）所示，曲线上的A 点的曲率圆定义为：通过A 点和曲线上紧邻A 点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A 点的曲率圆，其半径ρ叫做A 点的曲率半径。现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度0v 抛出，如图（b ）所示。则在其轨迹最高点P 处的曲率半径是

A ．20v g

B ．220sin v g α

C ．220cos v g α

D ．220cos sin v g αα

【答案】 C

【例17】 如图所示，宽度为l 足够长的水平导轨，其右端连接的

定值电阻阻值为r ，导轨处于方向竖直向下，磁感应强度为B 的匀强磁场中。今有一质量为m 的金属杆由

例题精讲

MM'处以初速度1v 水平进入导轨，求金属杆在导轨上滑行的最大距离。

【答案】 122mv r

x B l

=

【例18】 如图所示，水平面上足够长的平行金属导轨相距l ，串联一个电容

为C 的电容器，整个装置处于垂直于导轨平面竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B ，电容器开始时带电量为Q ，现将一个质量为m 的金属棒ab 垂直放置在导轨上，金属棒ab 与导轨接触良好且无摩擦，求合上S 后，金属棒ab 运动的最终速度及电容器最终的电量。

【答案】 22

22

c CB L Q Q m CB L =+；

22BLQ v m CB L =+

【例19】 如图所示，顶角45θ=?的金属导轨MON 固定在水平面内，导

轨处在方向竖直、磁感应强度为B 的匀强磁场中。一根与ON 垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度0v 沿导轨MON 向右滑动，导体棒的质量为m ，导轨与导体棒单位长度的电阻均为r 。导体棒与导轨接触点为a 和b ，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。0t =时，导体棒位于顶角O 处。求： ⑴ t 时刻流过导体棒的电流强度I 和电流方向 ⑵ 导体棒作匀速直线运动时水平外力F 的表达式 ⑶ 导体棒在0t ～时间内产生的焦耳热Q

⑷ 若在0t 时刻将外力F 撤去，导体棒最终在导轨上静止时的坐标x

【答案】 ⑴

I ab 上由b 向a 。

⑵ 22

F = ⑶ 2

32

Q =

⑷ x =

高中物理学史与思想方法总结

高中物理学史与物理学思想总结 第一部分 物理学史和常识 伽利略在力学方面的贡献： (1)对运动的描述。严格定义了匀速运动，将匀速引申到变速，把平均速度引向瞬时速度，定义了加速度这一重要概念，决定采用时间作为运动学内在变量，研究位置、速度随时间变化的规律。 (2)对自由落体运动的研究。伽利略为了“冲淡重力”，用斜面作实验，结合数学分析，总结出斜面运动为匀加速运动，其规律为2 x t ，运用科学推理将斜面的倾角逐渐增大到90°，从而得到自由落体的运动规律 (3)惯性定律方面的研究。通过巧妙构思理想斜面实验，得出力不是维持物体运动原因。 英国物理学家牛顿在物理学中的贡献： (1)牛顿在总结前人对力与运动研究成果基础上总结出牛顿运动三大定律： ①牛顿运动第一定律提出惯性概念，并指出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，是牛顿物理学的基础。明确定义了力、惯性的概念。(注意牛顿第一定律不能用实验直接验证) ②牛顿运动第二定律确定了物体的加速度与质量及其所受力关系，是牛顿物理学的核心 ③牛顿运动第二定律明确了相互作用力之间的关系 (2)牛顿于1687年正式发表万有引力定律。万有引力定律解释了天体运动规律，预言和发现了海王星和太阳系中其他星体，首次使地面上物体的运动规律与天上星体运动规律统一起来 英国物理学家胡克在物理学中贡献：发现并总结了胡克定律 英国物理学家卡文迪许用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量，卡文迪许被称为“称出地球质量的人” 20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观和高速运动粒子 1913年，美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e 电荷量，获得诺贝尔奖。 1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律 英国物理学家法拉第在物理学中贡献 (1)最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场 (2)首先发现了电磁感应现象，并制作出了人类第一台发电机 19世纪，焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律(焦耳定律) 1820年奥斯特在实验中发现电流可以使周围的小磁针发生偏转(电流磁效应)。

小议物理学思想及方法

小议物理学思想及方法 发表时间：2011-05-25T11:12:46.187Z 来源：《中国校园导刊》2011年6期供稿作者：顾艳杰 [导读] 方法是沟通思想、知识和能力的桥梁，物理方法是物理思想的具体表现。 顾艳杰 【摘要】：物理课改的目的：是通过对必要的物理基础知识的学习，发展个性、树立思想、掌握方法、培养素质、提高能力。“物理难学”是学生普遍认为的。 【关键词】：物理学思想物理学方法 怎样才能学好物理呢？我以为，认识物理学思想和掌握物理学方法是学好物理的保证。现就物理学之思想和方法谈谈自己的浅薄认识，供学生和同行老师商榷。 一、关于物理学思想 何谓物理学思想，物理学思想就是研究物质的运动形式、内在规律和物质基本结构的客观存在反映在人的意识中经过思维活动而产生的结果。这种思维活动是人的一种精神活动，是从社会实践中产生的。学会用物理思想去分析、解决物理问题。 物理学是不同于其他学科的一门自然科学，就中学物理而言，它是以观察和实验为基础的学科。物理学有它自己的特点，我们只有认识和掌握了物理规律，才能更好地认识自然，改造自然，创造美好社会为人类服务。 其次，认识物理学思想，是学习物理学家对物理科学的热爱和努力追求科学的严谨态度；学习他们不怕失败敢于胜利的精神；学习他们不畏艰辛勇于拼搏的工作作风；学习他们善于假设、实验、发现、创新的辨证思想；学习他们对物理的认识有着独创见解、并能自成体系的勇气和胆略；学习他们研究物理在表象、概念的基础上能进行抽象、模拟、分析、综合、判断、推理、总结等认识活动过程的思维方法。 认识物理学思想是学好物理的前提，因此，我们在学习物理过程中，始终要领会物理学思想，并能逐步转化为自己的思想。掌握科学方法，提高解决物理问题的能力是极其重要的。高中物理教学中的物理思想主要有： 1.观察、实验探究思想 2.数据图象处理思想 3.概念规律形成思想 4.科学设想、建立物理模型思想 5.数理思想 6.科学思维、科学态度和科学方法思想 7.“时空”和“守恒”思想 8.变量控制思想 9.求微、求真思想 10.创新思想 但基本思想是怎样研究物理和怎样应用物理两条。 二、关于物理学方法 所谓物理学方法，简单的说就是研究或学习和应用物理的方法。方法是研究问题的一种门路和程序，是方式和办法的综合。首先，学好物理要识记、理解物理概念、规律及条件，要解决描述物理问题，就要会对物理问题进行唯象的研究，然后进一步研究它的原因、规律，再寻求解决的方法。在中学物理课中我们只要注意到参考系、速度、质量、力、动量、能量、功等概念和牛顿运动定律、万有引力定律、动量守恒定律、动能定理、动量定理、动量守恒定律、机械能守恒定律等规律，以及时空观、物理模型、数学工具（矢量、图象、变化率）等在热学、电学、光学、原子物理学中的应用和分析、解决的方法，就会对此有所体会。 三、方法论剖析 方法是沟通思想、知识和能力的桥梁，物理方法是物理思想的具体表现。研究物理的方法很多，如有观察法、实验法、类比法、比较法、综合法、变量控制法、图表法、归纳法、模拟法、等。运用方法的过程也是思维的过程，思维主要包括抽象思维和形象思维。下面谈谈高中物理教学中常见的一些思维方法及其运用： 实验法：实验法是利用相关的仪器仪表和设计的装置通过对现象的观测，数据的采集、处理、分析后得出正确结论的一种方法。它是研究、探讨、验证物理规律的根本方法，也是科学家研究物理的主要途径。正因如此，物理学是一门实验科学，也是区别于其它学科的特点所在。当然，其中也包括了观察法，观察实验应注意重复试验，去伪存真、去表抓本，去粗存精，数据观测正确，理论与实验的误差，理想与实际的差异，发现规律。 综合法（也叫程序法）：综合法就是通过题设条件，按顺序对已知条件的物理各过程和各因素联系起来进行综合分析推出未知的思维方法。即从已知到未知的思维方法，是从整体到局部的一种思维过程。此法要求从读题开始，注意题中能划分多少个不同的过程或不同状态，然后对各个过程、状态的已知量进行分析，追踪寻求与未知量的关系，从而求得未知量。一般适用于存在多个物理过程的问题。 模拟法：模拟法是将题设中文字描述的物理过程、状态通过实物模型或图示模型形象地描绘出来以帮助思维分析的一种方法。它能直观的反映出物理过程，也有助于理解、分析、记忆物理过程。是一种化复杂为简单、化模糊为清晰的有效方法。尤其对一些空间问题、抽象情景，如运动的追踪、电磁场等问题的分析就显而易见了。注意的是在设置模型时必须相对的准确、形象，以免造成误解。 类比法：类比法是指通过对内容相似、或形式相似、或方法相似的一类不同问题的比较来区别它们异同点的方法。这种方法往往用于帮助理解，记忆、区别物理概念、规律、公式很有好处。通常用于同类不同问题的比较。如：电场和磁场，电路的串联和并联，动能和动量，动能定理和动量定理，单位物理量的物理量的形式（如单位体积的质量、单位面积的压力）等的比较。而比较法可以是不同类的比较，更有广义性。比如数学中曲线的斜率在物理图象里表示的物理意义是不同的，应学会比较，有比较才能有区别。 控制变量法：其方法是指在多个物理量可能参与变化影响中时，为确定各个物理量之间的关系，以控制某些物理量使其固定不变来研究另外两个量变化规律的一种方法。它是研究物理的一种科学的重要方法。限于篇幅，以上方法略去举例说明。

物理学史、物理思想方法练习题

物理学史、物理思想方法来练习题 1．关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是( ) A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律 B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律 C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律 解析：选B.开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，与牛顿定律无联系，A错，B对；开普勒总结出了行星运动的规律，但没有找出行星按照这些规律运动的原因，C错；牛顿发现了万有引力定律，D错． 2．我国科学家潘建伟院士预言十年左右量子通信将“飞”入千家万户．在通往量子论的道路上，一大批物理学家做出了卓越的贡献，下列有关说法正确的是( ) A．爱因斯坦提出光子说，并成功地解释了光电效应现象 B．德布罗意第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念 C．玻尔在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念 D．普朗克把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性 解析：选A.爱因斯坦提出光子说，并成功地解释了光电效应现象，选项A正确；玻尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，选项B错误；普朗克在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念，故C错误；德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性，选项D错误；故选A. 3．许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列表述不正确的是( ) A．卡文迪许测出引力常数 B．奥斯特发现“电生磁”现象 C．安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式 D．库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律 解析：选C.卡文迪许测出了万有引力常数，选项A正确；奥斯特发现“电生磁”现象，选项B正确；洛伦兹提出了磁场对运动电荷的作用力公式，选项C错误；库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律，选项D正确；此题选择不正确的选项，故选C. 4．伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图所示，可

初中物理的主要研究方法

初中物理的主要研究方法 初中物理的主要研究方法有：等效(替代法)、建立理想模型法、控制变量法、实验推理法、转换法、类比法等。 现在说明以及列举例子如下： （一）等效(替代法) 在物理学中，将一个或多个物理量、一种物理装置、一个物理状态或过程来替代，得到同样的结论，这样的方法称为等效（替代）法，运用这样的方法可以使所要研究的问题简单化、直观化。 ⑴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，如串联电路的总电阻、并联电路的总电阻都利用了等效的思想。 ⑵在“曹冲称象”中用石块等效替换大象，效果相同。 ⑶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。 （二）建立理想模型法把复杂问题简单化，摒弃次要条件，抓住主要因素，对实际问题进行理想化处理，构建理想化的物理模型，这是一种重要的物理思想。在建立起理想化模型的基础上，有时为了更加形象地描述所要研究的物理现象、物理问题，还需要引入一些虚拟的内容，籍此来形象、直观地表述物理情景。 ⑴匀速直线运动，就是一种理想模型。在生活实际中严格的匀速直线运动是无法找到的，但有很多的运动情形都近似于匀速直线运动，按匀速直线运动来处理，大大简化了难题，得到的结果又具有极高的精度，在允许的误差范围内与实际相吻合。 ⑵杠杆也是一种理想模型，杠杆在实际使用时，由于受力的作用，都会引起或大或小的形变，可忽略不计，因此，我们就把杠杆理相化，认为它无形变。 ⑶汛期，江河中的水有时会透过大坝下的底层从坝外的地面冒出来，形成“管涌”，“管涌”的物理模型是连通器。 ⑷光线、磁感线都是虚拟假定出来的，但它们却直观、形象地表述物理情境与事实，方便地解决问题。通过磁感线研究磁场的分布，通过光线研究光的传播路径和方向。

高中物理用到的物理方法

高中物理思想方法归纳 1、比值法 高中物理中有很多的物理量用比值法进行定义的，例如：速度、加速度、电阻、电场强度、磁感应强度，电势等。这些物理量有一个共同的特点：物理量本身与定义的两物理量无正反比关系。 2、构建物理模型法物理学很大程度上,可以说是一门模型课.无论是所研究的实际物体,还是物理过程或是物理情境,大都是理想化模型. 如:实体模型有:质点、点电荷、点光源、轻绳轻杆、弹簧振子、单摆…… 物理过程有：匀速运动、匀变速、简谐运动、共振、弹性碰撞、圆周运动……* 物理情境有：人船模型、子弹打木块、平抛、临界问题…… 求解物理问题，很重要的一点就是迅速把所研究的问题归宿到学过的物理模型上来，即所谓的建模。尤其是对新情境问题，这一点就显得更突出。再如，电流的微观解释中，建立的柱体模型，柱体的截面积是s，长是l,单位体积中n个电荷，每个电荷电量为e，则根据电流的定义，就可以得到电流I ＝nsle/t=nsev。利用这个模型就很容易处理风力发电问题。 3、控制变量法自然界中时刻都在发生着各种现象，而且每种现象都是错综复杂的。决定一个现象的产生和变化的因素太多，为了弄清现象变化的原因和规律，必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来，使它保持不变，然后再来比较、研究剩下两个变量之间的关系，这种研究问题的方法就是控制变量法。 如：探究力、加速度和质量三者关系的实验中分别控制力不变，探究加速度与质量的关系和控制质量不变探究加速度与力的关系。 再如，玻意耳定律的研究，是控制气体质量和温度不变，研究体积与压强的关系。其他两个气体实验定律也都是用这种控制变量法来研究。这种方法的掌握和理解，便于对其它实验的探究与分析。 4、等效替代（转换）法等效法，就是在保证效果相同的前提下，将一个复杂的物理问题转换成较简单问题的思维方法。其基本特征为等效替代。物理学中等效法的应用较多。如合力与分力；合运动与分运动；总电阻与分电阻；交流电的有效值等。除了这些等效概念之外，还有等效电路、等效电源、等

物理常用实验方法

初中常用物理实验方法 巴普洛夫认为：“重要的是科学方法，科学是思想的总结，认识一个科学家的方法远比认识他的成果价值要大。”为培养学生科学探究精神，实践能力和创新意识，帮助学生提高素质，我们在教学中要十分重视科学方法的培养。探究物理实验的科学方法有许多种, 常用的有观察法、比较法、控制变量法、等效替代法、转换法、类比法、建立模型法、理想实验、图像法。 一、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的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看仔细地看。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，亦称科学观察。 实例：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两种情况，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让学生观察小纸片在扬声器中的运动状态，观察正在发声的音叉插入水中激起水花，观察悬挂的乒乓球接触发声的音叉时的运动情况，就会发现发出声音的物体都在振动；除此之外还有光的反射规律；光的折射规律；凸透镜成像；滑动摩察力与哪些因素有关等。 二、比较法。比较法是确定研究对象之间的差异点和共同点的思维过程和方法，各种物理现象和过程都可以通过比较确定它们的差异点和共同点。比较是抽象与概括的前提，通过比较可以建立物理概念总结物理规律。利用比较又可以进行鉴别和测量。因此，比较法是物理现象研究中经常运用的最基本的方法。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。 实例：象汽车轮船火车飞机它们的发动机各不相同但都是把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能装置。而汽油机和柴油机虽然都是内燃机但是从它们的构造、吸入的气体、点火方式、使用范围等方面都有不同。再如蒸发与沸腾的比较两者的相同点都是汽化过程。不同点从发生时液体的温度、发生所在的部位及现象都不同。还可以用比较法来研究质量与体积的关系；重力与质量的关系；重力与压力；电功与电功率等。 三、控制变量法。控制变量法是指讨论多个物理量的关系时通过控制其几个物理不变，只改变其中一个物理量从而转化为多个单一物理量影响某一个物理量的问题的研究方法。这种方法在实验数据的表格上的反映为某两次试验只有一个条件不同，若两次试验结果不同则与该条件有关。否则无关。反之，若要研究的问题是物理量与某一因素是否有关则应只使该因素不同，而其他因素均应相同。 实例：在研究导体的电阻跟哪些因素有关时，为了研究方便采用控制变量法。即每次须挑选两根合适的导线，测出它们的电阻，然后比较，最后得出结论。为了研究导体的电阻与导体长度的关系，应选用材料横截面相同的导线，为了研究导体的电阻与导体材料的关系，应选用长度和横截面相同的导线，为了研究导体的电阻与导体横截面的关系，应选用材料和长度相同的导线。`研究影响力的作用效果的因素；研究液体蒸发快慢的因素；研究液体内部压强；研究动能势能大小与哪些因素有关；研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系；研究物体吸收的热量与物质的种类质量温度的变化的关系；研究电流与电压电阻的关系；研究电功或电热与哪些因素有关；研究通电导体在磁场中受力与哪些因素有关；研究影响感应电流的方向的因素采用此法。 四、等效替代法。所谓等效替代法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。 实例：研究串联并联电路关系时引入总电阻（等效电阻）的概念，在串联电路中把几个电阻串联起来，相当于增加了导体的长度，所以总电阻比任何一个串联电阻都大，把总电阻称为串联电路

物理学史

物理学史 ★伽利略（意大利物理学家）对物理学的贡献： ①发现摆的等时性 ②物体下落过程中的运动情况与物体的质量无关 ③伽利略的理想斜面实验：在1683年出版的《两种新科学的对话》一书中，运用观察—假设—数学推理的方法，详细地研究了落体运动。将实验与逻辑推理结合在一起探究科学真理的方法为物理学的研究开创了新的一页（发现了物体具有惯性，同时也说明了力是改变物体运动状态的原因，而不是使物体运动的原因） 经典题目1 伽利略根据实验证实了力是使物体运动的原因（错） 伽利略认为力是维持物体运动的原因（错） 伽俐略首先将物理实验事实和逻辑推理（包括数学推理）和谐地结合起来（对） 伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去（对） ★胡克（英国物理学家） 对物理学的贡献：胡克定律 经典题目2 胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比（对） ★牛顿（英国物理学家）对物理学的贡献 ①牛顿在伽利略、笛卡儿、开普勒、惠更斯等人研究的基础上，采用归纳与演绎、综合与分析的方法，总结出一套普遍适用的力学运动规律——牛顿运动定律和万有引力定律，建立了完整的经典力学（也称牛顿力学或古典力学）体系，物理学从此成为一门成熟的自然科学 ②经典力学的建立标志着近代自然科学的诞生 经典题目3 牛顿发现了万有引力，并总结得出了万有引力定律，卡文迪许用实验测出了引力常数（对） 牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动（对）牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础（对） ★卡文迪许 贡献：测量了万有引力常量 典型题目4 牛顿第一次通过实验测出了万有引力常量（错）卡文迪许巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室里测出了万有引力常量的数值（对） ★亚里士多德（古希腊） 观点： ①重的物理下落得比轻的物体快 ②力是维持物体运动的原因 经典题目5 亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用才会运动（对） ★开普勒（德国天文学家） 对物理学的贡献开普勒三定律 经典题目6 开普勒发现了万有引力定律和行星运动规律（错）★托勒密（古希腊科学家） 观点：发展和完善了地心说 ★哥白尼（波兰天文学家）观点：日心说 ★第谷（丹麦天文学家）贡献：测量天体的运动 ★库仑（法国物理学家） 贡献：发现了库仑定律——标志着电学的研究从定性走向定量 典型题目7 库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用（对） 库仑发现了电流的磁效应（错） ★密立根贡献：密立根油滴实验——测定元电荷通过油滴实验测定了元电荷的数值。 e=1.6×10－19C ★昂纳斯（荷兰物理学家）发现超导 ★欧姆：贡献：欧姆定律（部分电路、闭合电路）★奥斯特（丹麦物理学家） 电流可以使周围的磁针偏转的效应，称为电流的磁效应（电流能够产生磁场）

物理思想与方法

原文地址：物理思想方法集锦作者：cyb0251 物理方法既是科学家研究问题的方法，也是学生在学习物理中常用的方法，新课标也要求学生掌握一些探究问题的物理方法。常见的物理方法有： 1、控制变量法 自然界发生的各种现象，往往是错综复杂的。决定某一个现象的产生和变化的因素常常也很多。为了弄清事物变化的原因和规律，必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来，使它保持不变，然后来比较，研究其他两个变量之间的关系，这种研究问题的科学方法就是“控制变量法”。物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的办法，把多因素的问题转变成多个单因素的问题，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法就叫做控制变量法。 初中物理实验大多都用到了这种方法，如通过导体的电流I受到导体电阻R和它两端电压U的影响，在研究电流I与电阻R的关系时，需要保持电压U不变；在研究电流I与电压U的关系时，需要保持电阻R不变。利用控制变量法研究的问题还有：液体蒸发的蒸发的快慢和哪些因素有关，压强与压力和受力面积的关系，运动快慢和速度与时间的关系，导体的电阻与长度、横截面积、材料的关系等。 2、理想模型法 为了更形象，更直观地表示某一种物理现象或物理规律，利用科学抽象的方法，抽象出简单直观的物理模型，利用物理模型研究物理问题。这种方法就叫做理想模型法。 如用太阳系模型代表原子结构，用简单的线条代表杠杆，利用光线描述光的传播，用磁感线描述磁场等。 3、转换法 一些看不见，摸不着的物理现象，不好直接认识它，我们常根据它们表现出来的看的见、摸的着的现象来间接认识它们。在物理学中有一些微观的或不易观察的现象，经常把这些现象通过放大或转化，成为容易观察到的现象，这种方法就叫做转换法。 如根据电流的热效应来认识电流大小，根据磁场对磁体有力的作用来认识磁场等。 4、比值定义法 为了给某些物理规律或物理量确定一个概念，常用到比值的方法就叫做比值定义法。

初中物理常见实验研究方法

初中物理常用的主要实验方法： 1.控制变量法 2.等效替代法 3.转换法 4.实验推理法 5.类比法 6.模型法 7 图像法 一、控制变量法：所谓控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系，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。在初中物 理许多实验中，都运用了控制变量法。例如： 1、研究压力的作用效果与哪些因素有关（压力大小和受力面积的大小） 2、研究液体压强大小与哪些因素有关（液体的密度和深度） 3、研究浮力大小与哪些因素有关（液体的密度和排开液体的体积） 4、研究滑轮组的机械效率与哪些因素有关（物体的重力、动滑轮的重力、摩擦力） 5、研究动能大小与哪些因素有关（物体的质量和速度） 6、研究液体蒸发快慢与那些因素有关（液体温度，液体表面积和空气流动） 7、探究影响导体电阻大小的因素（导体的长度、材料与横截面积） 8、电流跟电压电阻的关系（导体两端的电压、导体电阻） 9、影响电功大小的因素（电压、电流和通电时间） 10、影响电热大小的因素（电流、电阻和通电时间） 11、影响电磁铁磁性强弱的因素（电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯） 12、影响滑动摩擦力大小的因素（压力大小和接触面粗糙程度）1、测量摩擦力的大小时，用二力平衡的原理测得拉力，从而得知摩擦力的大小； 2、“曹冲称象”用石块质量替代大象质量 3、研究一个物体受几个力作用时，用合力代替几个分力 4、研究串、并联的电路中总电阻与分电阻的关系时，用一个总电阻来等效代替两个分电阻 5、托里拆利实验中，利用水银柱产生的压强与大气压等效的方法测定大气压的数值； 6、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； 三、转换法：物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用容易测量的物理量间接测量，这种究问题的方法叫转换法。例如： 1、压强计将液体的压强转换成我们能看到的U形管中液柱高度差的变化； 2、研究压力的作用效果时，压力的作用效果转换成海绵凹陷的深浅。 3、研究牛顿第一定律时，阻力大小转换成小车运动距离的远近 4、探究动能大小与质量和速度的关系时，动能的大小转换成木块运动距离的远近 5、在研究电热与电阻的关系时，电阻丝产生的热量的多少转换成煤油温度变化情况 6、探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，通过观察吸引大头针数目多少比较电磁铁磁性强弱。 7、磁场看不见，摸不着，判断磁场是否存在时，用小磁针放入其中看是否转动来确定。 8、电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流时，可根据电流产生的效应来判断。 9、分子运动看不见、摸不着，不好研究，便可通过扩散现象认识它。 10、测不规则小石块的体积我们转换成测排开水的体积； 四、实验推理法：有一些物理现象，由于受实验条件限制，无法直接验证，需要我们先进行实验，在再进行合理推理得出正确结论。比如： 1.真空不能传声实验（因为我们不能得到绝对的真空） 2.牛顿第一定律实验（因为不存在不受力的物体）

物理学史和物理思想方法

物理学史和物理思想方法 寄语： 物理学史或物理思想方法其本上每年都考，通常为选择题，难度上属于送分题，每位考生都务必拿下． 学史内容：亚里士多德的观点力是维持物体运动的原因、伽利略理想实验和比萨斜塔实验、牛顿三定律及万有引力定律、开普勒三定律、卡文迪许扭秤实验 电流磁效应奥斯特、电磁感应法拉第电磁感应定律和电场线、库仑定律库仑扭秤实验、楞 次定律、麦克斯韦理论、赫兹实验、密立根油滴实验、安培定则 物理思想方法：理想化模型、理想实验、控制变量法、等效替换、微元法、放大法 练习题组 【题组 1】力学史 1．(单选 )下列对运动的认识中不正确的是( )．A．亚里士多德认为必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就静止 B．伽利略认为如果完全排除空气的阻力，所有的物体将下落得同样快 C．牛顿认为力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因 D．伽利略根据理想实验推论出，若没有摩擦，在水平面上运动的物体将保持其速度继续运动下去2．(单选)伽利略是意大利文艺复兴后期伟大的天文学家、力学家、哲学家、物理学家、数学家，也是近代 实验物理学的开拓者，被誉为“近代科学之父”．下面关于伽利略的观点和研究方法的描述不正确的是 ( ) ． A．伽利略通过“理想实验”得出“力不是维持物体运动的原因” B．伽利略运用“控制变量法”否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断C．伽利略最早提出“自由落体”是一种最简单的变速直线运动——匀变速直线运动 D．伽利略在研究自由落体运动时总体的思想方法是：对观察现象的研究→提出假说→逻辑推理→实验检验→对假说进行修正和推广 【题组 2】电磁学史 3．(多选 )在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献．下列说法正确的是( )．

初中中学物理思想方法

初中中学物理思想方法文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

初中常见的探究问题的物理方法有：1、控制变量法： 把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来，使它保持不变，然后来比较，研究其他两个变量之间的关系，这种研究问题的科学方法就是“控制变量法”。例： ⑴电流I与导体电阻R和它两端电压U的关系； ⑵压强与压力和受力面积的关系； ⑶导体的电阻与长度、横截面积、材料的关系。 2、（理想）模型法： 为了更形象，更直观地表示某一种物理现象或物理规律，利用科学抽象的方法，抽象出简单直观的物理模型，利用物理模型研究物理问题。这种方法就叫做（理想）模型法。例： ⑴太阳系模型代表原子结构， ⑵光线描述光的传播； ⑶磁感线描述磁场 ⑷用简单的线条代表杠杆。 3、转换法： 一些看不见，摸不着的物理现象，不好直接认识它，我们常根据它们表现出来的看的见、摸得着的现象来间接认识它们。在物理学中有一些微观的或不易观察的现象，经常把这些现象通过转化，成为容易观察到的现象，这种方法就叫做转换法。例：

⑴分子的运动情况通过扩散现象来认识； ⑵电流的大小（存在）通过电流的热效应、磁效应来认识； ⑶磁场的存在通过磁场中小磁针的偏转来认识并研究它。 ⑷音叉的振动通过乒乓球被弹起来认识； ⑸拉力的大小通过弹簧伸长的长度来体现 ⑹温度的高低通过温度计中液柱的高度（体积）来体现 4、放大法： 在实验中，为了更好、更方便地对实验中一些微小量的测量与显示，对一些量进行适当放大的方法。例： ⑴形变放大：如右图所示，在压力作用下，玻璃瓶发生形变，将容积的变化通过红色水，转化为细玻璃管中的红色小柱长度的变化。 ⑵减小斜面倾角，如伽利略的斜面实验的结果是“放大了时间” 5、理想实验法（实验推理法）： 有一些物理现象，由于受实验条件所限，无法直接验证，需要我们先进行实验，再进行合理推理得出正确结论，理想实验法也叫做实验推理法，就是在物理实验的基础上加上合理的科学的推理得出结论的方法就叫做理想实验法。例： ⑴真空不能传声。 ⑵牛顿第一定律——物体如果不受力的作用将保持原来的速度和方向做匀速直线运动。 6、叠加法：

初中物理常用的科学方法

初中物理常用的科学方法 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为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系，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。 例如，探究影响滑动摩擦力大小的因素；决定压力作用效果的因素；影响液体压强的大小的因素；影响动能大小的因素；影响重力势能大小的因素；影响蒸发快慢的因素；影响导体电阻大小的因素；电流跟电压电阻的关系；影响电功、电热大小的因素；影响电磁铁磁性强弱的因素；影响磁场对通电导体力的大小的因素等等实验，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。 例如，合力与分力的关系，串、并联电路中电阻的等效，都使用了等效替代法。 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，在研究电热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，从而推导出哪个电阻放热多。在初中物理实验中，利用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；在探究声音的响度与什么有关系的实验中，用乒乓球的振动放大和转换音叉的振动；利用电路中的灯泡是否发光等电流的效应来判断电路中是否有电流；利用磁场的吸铁性来研究磁场、电磁铁的磁性强弱等，都运用了转换法的思想。

物理学史复习资料1.docx

文科物理复习资料 1 ?地球上有史町考的古代文明发源地大体分布在两个区域，一是 ___________________ 乜_.JR 力疋 ____________________ o 2. _____________________ 因著有________________________ 而享誉中外的英国科学家 _______________________ 在一次演讲中说：“作为一个整体的现代科学没有发生在屮国，它发生在西方——欧美，即欧洲文明的广大范围。这是什么原因呢？ 3. _________________________________ 诺贝尔物理学奖得主杨振宁教授以“《易经》对中华文化的影响”为题，分析了近代科学没有在我国萌牛的原因。他归纳了5点：①屮国的传统是入批的，不是出世的。换句话说是______________ ，② ________________ 。③观念上认为____________________________ 不重 要。④中国传统里无________ 的思维方法。⑤冇天人合一的观念。 4. ___________________________________________________________________ 爱 因斯坦指出的近代科学的发展在方法论上需要两大发现，是________________________ 和 5.《易经》中包含的______________________ 的思想成为我国辩证法思想的发源。 6.近代哲学一般认为是从法国数学家、演绎法的奠基人___________ 开始的。他有一句名言：“我思故我在”。 7. _________________________ 哥白尼赞成毕达哥拉斯学派，认为宁宙是和谐的，可以丿IJ简单数V关系表达宇宙规律的基木思想。可是在托勒密的屮，对环绕地球运动的太阳河其他五颗行星的运动描述 非常烦琐复杂、牵强。哥白尼发现如果把_____ 作为宇宙的中心，一切将变的简单、清晰。 8. ____________ 开普勒在第谷的观测数据的基础上，经过各种尝试，认识到了行星运动轨道不是圆而是__ ，由此他提出了两个定律，分别是：①椭圆定律，即________________ ______________ ;②等面积定律，即 ______________ o 9. _______________________ 伽利略用来驳斥亚里士多德的教义——宇宙中只有地球一

物理学中的哲学思想

和大学生谈心（3）物理学中的哲学思想 物理学中的哲学思想 当我们学到惠更斯原理、热力学第二定律、推迟势和测不准关系等知识时，总觉得物理与哲学紧密相连。热力学系统、量子力学、相对论等，很难不涉及哲学的系统观、实在论、运动观和物质观。其实，许多大物理学家，如牛顿、爱因斯坦也常常陷入哲学的思考。哲学之所以这样有魅力，不仅是物理的发展得益于许多哲学思想，如开普勒的追求外星运动的和谐性，来自毕达哥拉斯主义的启示；牛顿的运动理论，受实在论的影响。更重要的是，哲学希望比物理更接近事物的本质认识，这也是物理从物质基本运动角度所孜孜以求的。记得在学生时代，我们就选过一些带哲学色彩的物理问题进行探讨： 1、无限可以有界，有限可以无界； 2、物质不灭的局限性； 3、热寂说的实质； 4、无时间的存在形式； 5、有无第一推动力； 6、系统与微扰； 7、测不准的实质； 8、灵感的基础…… 现在回忆起来，记忆犹新。现在这些问题的讨论，有些尚未有定论。但物理学对我们哲学观的影响，却可以看得出来： 一、经典物理学中的哲学思想 经典物理从牛顿力学开始，力、热、点、光、原，在不同程度上都有实在论、决定论的影响。 物理科学的建立是从力学开始的。在物理科学中，人们曾用纯粹力学理论解释机械运动以外的各种形式的运动,如热、电磁、光、分子和原子内的运动等。亚里士多德的思想在这一时期起着重要作用。在他的著作中讨论了力学问题，虽然其中的一些观点和真理相去甚远，但由于亚里士多德的权威性如此之大，以致他的这些观点在科学思想上起着重要作用。他的权威在中世纪被认为是至高无上的，直到伽利略的时候仍不可动摇，在中世纪，他的著作阻碍了物理学的进一步发展。 到了文艺复兴时期，以宗教改革闻名的反对教会权威的斗争标志着物理学家开始以实验的语言来研究自然。哥白尼体系的建立是这时第一个伟大的胜利，它推翻了托勒密体系的地球中心说，主张地球是圆的，绕着自己的轴自转，并绕太阳公转。他第一次揭示了季节的变化和行星视扰动的原因。他的体系的一大缺点是认为一切天上的运动都是圆周运动的复合。完全推翻古典的学说的是开普勒，他吸收了哥白尼的思想，建立了著名的开普勒定律，证实了行星运行的真实的轨道——椭圆。

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高考模拟试题汇编 - 物理学史 1．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以 下符合事实的是（ AB） A. 焦耳发现了电流热效应的规律 B. 库仑总结出了点电荷间相互作用的规律 C.楞次 发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕 D.牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动 2．自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡 献。下列说法正确的是 ACD A.奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系 B.欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系 C.法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系 D. 焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系 3 ．下列有关物理学史的说法正确的是： C （ A ）卡文迪许发现了万有引力定律（B）法拉第发现了电流的磁效应 （ C）麦克斯韦首先预言了电磁波的存在（D）汤姆生提出了原子的核式结构模型 4．爱因斯坦说：“伽利略（ Galileo galilei ， 1564－ 1642）的发现以及他所应用的科学推理方法， 是人类思想史上最伟大的成就之一，标志着物理学的真正开端。”在科学史上，伽利略享有“近代科学方法论的奠基人”的美誉。根据你对物理学的学习和对伽利略的了解，他的物理思想方法的 研究顺序是（A） （A ）提出假说，数学推理，实验验证，合理外推（B）数学推理，实验验证，合理外推，提出假说 （C）实验验证，合理外推，提出假说，数学推理（D）合理外推，提出假说，数学推理，实验验证 5．在物理学发展中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明进程．对以下几位物理学家所作贡献的叙述中，符合史实的是（C） （ A ）法拉第发现了电流周围存在着磁场（B）汤姆生发现了电子，表明原子具有核式结构 （C）库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律 （D）牛顿应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点 6．在物理学发展史上，有一些定律或规律的发现，首先是通过推理论证建立理论，然后再由实验 加以验证。下列定律、理论或学说的建立不符合上述情况的是 D A ．万有引力B．电磁场理论C．光子说D．原子的核式结构学说 7 ．许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史实的是（ B ）（A ）牛顿提出了万有引力定律，通过实验测出了万有引力恒量 （B）法拉第发现了电磁感应现象，制造了世界上第一台手摇发电机 （C）托马斯·扬成功地完成了光的干涉实验，总结出了光的波粒二象性 （D）麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验证实了电磁波的存在 8、人类在探索自然规律的过程中，常采用归纳法、演绎法、等效替代法、控制变量法、理想实 验法等科学方法。下列哪个成果是运用理想实验法得出的（A） A ．伽利略指出的“力不是维持物体运动的原因”B．麦克斯韦的“电磁场理论” C．卢瑟福提出的“原子核式结构模型”D．爱因斯坦的“光子假说” 9．在物理学发展的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。下列关于科学家和他们的贡献的 说法中正确的是（C） （A ）卢瑟福的粒子散射实验说明原子核还可以分（ B）爱因斯坦的光电效应实验说明光没有波动性（C）麦克斯韦提出电磁场理论并预言了电磁波的存在 （D）贝克勒耳发现天然放射现象说明原子核是由质子和中子组 10.在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列 说法正确的是 B A. 伽利略发现了行星运动的规律 B.笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献 1

高中物理教学中的物理学思想和方法

高中物理教学中的物理学思想和方法 发表时间：2011-06-02T10:18:10.060Z 来源：《科学教育前沿》2011年第1期供稿作者：刘大为 [导读] "物理难学"是高中学生普遍认为的。怎样才能学好物理呢？我认为，认识物理学思想和掌握物理学方法是学好物理的保证。 刘大为（岫岩第二高中辽宁鞍山 114300） 【摘要】认识物理学思想和掌握物理学方法是学好物理的保证。认识物理学思想就是要知道它的发展史，认识物理学思想是学好物理的前提。在高中物理教学中，能量转化和守恒的观点是解决物理综合问题的重要方法之一 【关键词】物理学思想物理方法物理思想 中图分类号：Ｇ63 文献标识码：Ａ文章编号：ISSN1004-1621（2011）01-016-01 "物理难学"是高中学生普遍认为的。怎样才能学好物理呢？我认为，认识物理学思想和掌握物理学方法是学好物理的保证。现就物理学之思想和方法谈谈自己的认识，供学生和老师们参考。 一、关于物理学思想 物理学思想就是研究物质的运动形式、内在规律和物质基本结构的客观存在反映在人的意识中经过思维活动而产生的结果。这种思维活动是人的一种精神活动，是从社会实践中产生的。其内涵包括了物理科学本身的发展建立、物理学家的探索精神和研究方法以及我们学习物理的思想过程。狭义地说，就是学习物理过程而形成的符合物理体系、物理规律和物理逻辑、物理方法的结果。学会用物理思想去分析、解决物理问题。 认识物理学思想要尊重客观事实，遵循自然规律。物理学是以观察和实验为基础的学科，物理学体系无不来源于自然，来于实践。它是自然界客观存在的东西，又与生产、生活息息相关，与社会发展密切联系。我们只有认识和掌握了物理规律，才能更好地认识自然，改造自然，创造美好社会为人类服务。 认识物理学思想，是学习物理学家对物理科学的热爱和努力追求科学的严谨态度；学习他们不怕失败敢于胜利的精神；学习他们不畏艰辛勇于拼搏的工作作风；学习他们善于假设、实验、发现、创新的辨证思想；学习他们对物理的认识有着独创见解、并能自成体系的勇气和胆略；学习他们研究物理在表象、概念的基础上能进行抽象、模拟、分析、综合、判断、推理、总结等认识活动过程的思维方法。例如，牛顿运动三定律中的第一、二定律就是在伽利略的工作基础上由牛顿总结出来的。 我们在学习物理过程中，始终要领会物理学思想，并能逐步转化为自己的思想。高中物理教学中的物理思想主要有： 1．观察、实验探究思想 2．数据图象处理思想 3．概念规律形成思想 4．科学设想、建立物理模型思想 5．数理思想 6．科学思维、科学态度和科学方法思想 7．"时空"和"守恒"思想 8．变量控制思想 9．求微、求真思想 10．创新思想 但基本思想是怎样研究物理和怎样应用物理两条。 二、关于物理学方法 所谓物理学方法，简单的说就是研究学习和应用物理的方法。运用方法的过程也是思维的过程，思维主要包括抽象思维和形象思维。下面谈谈高中物理教学中常见的一些思维方法及其运用： 实验法：实验法是利用相关的仪器仪表和设计的装置通过对现象的观测，数据的采集、处理、分析后得出正确结论的一种方法。物理学是一门实验科学，观察实验应注意重复试验，去伪存真、去表抓本，去粗存精，注意理论与实验的误差，理想与实际的差异，从而发现规律。 假设法：假设法是解决物理问题的一种重要方法。用假设法解题，一般是依题意从某一假设入手，然后运用物理规律得出结果，再进行适当讨论，从而找出正确答案。在判断一些似是而非的物理现象，一般常用假设法。还有一些题中的物理量较少，虽然结果只与其有关，但在分析物理过程中又需要一些新的物理量介入时，也要进行相关量的假设，最后可以再消去。 极限法：极限法是利用物理的某些临界条件来处理物理问题的一种方法，也叫临界（或边界）条件法。如果题目中出现如"最大、最小、至少、恰好、满足什么条件"等一类词语时，一般都有临界状态，可以利用临界条件值作为解题思路的起点，设法求出临界值，再作分析讨论得出结果。此方法是一种很有用的思考途径，关键在于抓住满足的临界条件，准确地分析物理过程。 综合法（也叫程序法）：综合法就是通过题设条件，按顺序对已知条件的物理各过程和各因素联系起来进行综合分析推出未知的思维方法。此法要求从读题开始，注意题中能划分多少个不同的过程或不同状态，然后对各个过程、状态的已知量进行分析，追踪寻求与未知量的关系，从而求得未知量。一般适用于存在多个物理过程的问题。 分析法：分析法是综合法的逆过程，它是从求未知到已知的推理思维方法，是从局部到整体的一种思维过程。具体是从待求量的分析入手，从相关的物理概念或公式中去追求到已知量的一种方法。要求这个量，必须知道哪些量，逐步寻求直至全部找出相联系的物理过程和已知的关系，而后再从已知量写到未知量。综合法和分析法是最常用的解题思维方法。 模拟法：模拟法是将题设中文字描述的物理过程、状态通过实物模型或图示模型形象地描绘出来以帮助思维分析的一种方法。它能直观的反映出物理过程，是一种化复杂为简单、化模糊为清晰的有效方法。尤其对一些空间问题、抽象情景，如运动的追踪、电磁场等问题的分析就显而易见了。 在高中物理教学中，能量转化和守恒的观点是解决物理综合问题的重要方法之一。还有类比法，控制变量法，等量替换法，等效法等