理想实验法探究点拨

理想实验法探究点拨

陕西李参军

我们都知道不受力的物体是没有的，那么物体如果不受力将如何运动呢？请看下面例题：

例1在探究“力对物体运动的影响”的实验中，在水平桌面上分别铺上粗糙程度不同的毛巾、棉布、玻璃，让小车自斜面顶端从静止开始滑下，小车从同一高度滑下后，在不同物体表面上运动距离如图1所示。

⑴实验时每次都从斜面顶端自由释放小车，是为了让小车在这些物体表面开始运动的相同。

⑵由图可知，小车在玻璃上运动的距离最，这说明小车受到的阻力越，速度减小得越慢。

⑶根据这个实验推理：若水平放置的物体表面绝对光滑（即小车不受任何阻力作用），那么小车将一直保持。

解析：⑴实验研究力对物体运动的影响，就要在改变力的大小的同时保持物体的质量、开始运动的速度等情况不变，而实验时小车每次都从斜面顶端自由滚下就是为了让小车在这些物体表面开始运动的速度相同。

⑵从图1可知，小车在阻力大的毛巾上运动的最短（近），在阻力小的玻璃上运动的最长（远），这说明阻力越小，物体的速度减小得越慢。

⑶既然阻力越小物体的速度减小得越慢、物体运动的距离越长，我们就可以假设没有阻力，那么小车的运动速度就不变，将一直保持匀速直线运动。

方法解说：上述实验的直接结论是：水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车的速度减小得越慢，小车运动的距离就越大。如果完全没有摩擦，则物体将一直运动下去。这种在现实实验的基础上，进行理想化推理的方法，我们通常称之为“理想实验”法，它是科学研究的一种重要的方法。我们前面学习的真空不能传声的实验其实也属于理想实验法。

让我们再看一个例子：

例2牛顿曾研究过这样一个问题：他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面，掷出时的速度越大，落地点离掷出点越远。于是牛顿提出了一个“大炮”的设想，图2是他画的“大炮”草图——在地球的一座高山上架起一只水平

大炮，以不同的速度将炮弹平射出去，射出速度越大，炮弹落地点

就离山脚越远。他推想：当射出速度足够大时，炮弹将会如何运动

呢？牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论。这就是著名的“牛

顿大炮”的故事，故事中牛顿实际也用到了我们研究牛顿第一定律

时用的的研究方法。

⑴研究中牛顿基于的可靠事实是。

⑵根据以上资料和牛顿的“大炮”草图，推测牛顿当年的重要

结论是。如今，牛顿当年的推测已变成

了现实，人们应用他的推论，利用现代科技制成了。

解析由于牛顿的这一研究有事实、有合理的推理，所以运用的是理想实验的方法；从题目叙述可以发现，这个实验研究基于的事实是：射出的炮弹总会偏离掷出方向落回地面，但是，射出速度越大，炮弹落地点就离山脚越远；经过合理的外推可得结论：掷

出物体的速度足够大时，物体就不会落地，它将绕地球旋转，做圆周运动。显然，在牛顿时代，物体的速度不会那么大，所以他只能运用理想实验的方法研究这个问题；但是，现在随着科学技术的发展，尤其是火箭的发明，使得宏观物体的高速运动成为现实，人们已经利用这一推论制成了人造地球卫星。

点评：理想实验法的关键是在大量实验事实上进行的合理的外推，其大量的实验事实是基础，外推得出结论是关键。

几个哲学思想实验

想过什么是哲学吗？可能大家都不是很说的清楚。看看下面这些“史上最著名的10个思想实验”，可能你对哲学会有自己的理解了。 10．电车难题（The Trolley Problem） “电车难题”是伦理学领域最为知名的思想实验之一，其内容大致是：一个疯子把五个无辜的人绑在电车轨道上。一辆失控的电车朝他们驶来，并且片刻后就要碾压到他们。幸运的是，你可以拉一个拉杆，让电车开到另一条轨道上。但是还有一个问题，那个疯子在那另一条轨道上也绑了一个人。考虑以上状况，你应该拉拉杆吗？ 解读： 电车难题最早是由哲学家Philippa Foot提出的，用来批判伦理哲学中的主要理论，特别是功利主义。功利主义提出的观点是，大部分道德决策都是根据“为最多的人提供最大的利益”的原则做出的。从一个功利主义者的观点来看，明显的选择应该是拉拉杆，拯救五个人只杀死一个人。但是功利主义的批判者认为，一旦拉了拉杆，你就成为一个不道德行为的同谋——你要为另一条轨道上单独的一个人的死负部分责任。然而，其他人认为，你身处这种状况下就要求你要有所作为，你的不作为将会是同等的不道德。总之，不存在完全的道德行为，这就是重点所在。许多哲学家都用电车难题作为例子来表示现实生活中的状况经常强迫一个人违背他自己的道德准则，并且还存在着没有完全道德做法的情况。 9．空地上的奶牛（The Cow in the field） 认知论领域的一个最重要的思想实验就是“空地上的奶牛”。它描述的是，一个农民担心自己的获奖的奶牛走丢了。这时送奶工到了农场，他告诉农民不要担心，因为他看到那头奶牛在附件的一块空地上。虽然农民很相信送奶工，但他还是亲自看了看，他看到了熟悉的黑白相间的形状并感到很满意。过了一会，送奶工到那块空地上再次确认。那头奶牛确实在那，但它躲在树林里，而且空地上还有一大张黑白相间的纸缠在树上，很明显，农民把这张纸错当成自己的奶牛了。问题是出现了，虽然奶牛一直都在空地上，但农民说自己知道奶牛在空地上时是否正确？ 解读： 空地上的奶牛最初是被Edmund Gettier用来批判主流上作为知识的定义的JTB（justified true belief）理论，即当人们相信一件事时，它就成为了知识；这件事在事实上是真的，并且人们有可以验证的理由相信它。在这个实验中，农民相信奶牛在空地上，且被送奶工的证词和他自己对于空地上的黑白相间物的观察所证实。而且经过送奶工后来的证实，这件事也是真实的。尽管如此，农民并没有真正的知道奶牛在那儿，因为他认为奶牛在那儿的推导是建立在错误的前提上的。Gettier利用这个实验和其他一些例子，解释了将知识定义为JTB 的理论需要修正。 8．定时炸弹（The Ticking Time Bomb） 如果你关注近几年的政治时事，或者看过动作电影，那么你对于“定时炸弹”思想实验肯定很熟悉。它要求你想象一个炸弹或其他大规模杀伤性武器藏在你的城市中，并且爆炸的倒计时马上就到零了。在羁押中有一个知情者，他知道炸弹的埋藏点。你是否会使用酷刑来获取情报？ 解读：

理想实验法---牛顿第一定律

案例： 牛顿第一定律是综合运用了多种方法而总结。其中最主要的是理想实验法。 思路设计如下： 一、提出问题： 力可以使静止的物体运动，也可以使运动物体的速度加快、变慢、或改变方向，那么如果不受力，物体将会怎样？ 用一个真实的实验研究该问题。但是不受力的物体是不存在的，怎么办？（很关键的一个问题） 我们可以先看受力物体运动的情况，然后使物体受到的力尽量减小，观察物体的运动情况（很重要的一个引导） 二、实验研究 教材提供的实验：如图略 1 ．实验：观察小车从斜面上滑下的情况，三次实验条件及实验结果记录如下表 次数实验条件实验结果 ①观察的物体②滑下高度③斜面斜度④平面情况物体滑行的距离 1 小车 A H α毛巾表面约 30cm 2 小车 A（未变）H ( 未变 ) α ( 未变 ) 木板表面约 50cm 3 小车 A（未变）h ( 未变 ) α ( 未变 ) 玻璃表面约 80cm 上述实验条件共有四个，实验过程中，①②③条件未变，只改变了条件④，即平面的状况。 （2）分析实验结果： ①实验结果：小车第 3次前进的距离 >第 2次的距离 >第 1次的距离。 ②利用因果分析方法，分析出现上述结果的原因：

实验的 4个条件中，只有条件④发生了改变，因此，出现上述结果只可能是由发生改变的那个条件引起。 ③三次实验中，条件④有什么不同或发生了什么变化？分析可知，第 3次的平面比第 2、 1次的平面光滑。第 2次比第 1次的平面光滑。说明：同样条件下（同一物体，从同一斜面的同一高度下滑下）物体在光滑的平面上前进的距离远些。 提出问题：如果平面非常光滑，物体的运动将出现什么情况呢？ 引出理想实验 三、理想实验 假设平面越光滑，根据实验，可以推论，物体运动的距离将越远，如果平面非常光滑，绝对光滑，没有摩擦阻力，物体将如何运动呢？ 依据推理：物体将以不变速度永远运动下去。 300 年前，伽利略对类似的实验进行了分析，认识到运动物体受到的阻力越小，它的速度减小得越慢，运动时间越长。他还进一步通过推理得出，在理想情况下，如果表面绝对光滑，物体受到的阻力就为零，它的速度将不变减慢。这里物体将以恒定不变的速度永远运动下去。笛卡儿进一步指出：物体如果不受任何力的作用，不仅它的速度大小不变，而且运动的方向也不变，将沿着原来的方向匀速运动下去。 牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括了一条重要的物理定律：一切物体在没有受到外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。 显然牛顿第一定律在提出问题的基础上，运用控制变量实验法及理想实验法总结出来的。 当然理想实验不是真实的实验，而是一种思维方法，但它建立在真实的实验的基础上。尽管不受力的物体不存在，但是实践是检验真理的标准。自然界没有违背牛顿第一定律的情况，因此牛顿第一定律是正确的

理想气体状态方程实验

理想气体状态方程实验 【目的和要求】 验证理想气体状态方程;学习使用气压计测量大气压强。 【仪器和器材】 气体定律实验器(J2261型)，钩码(J2106型)，测力计(J2104型)，方座支架(J1102型)，温度计(0-100℃)，烧杯，刻度尺，热水，气压计(全班共用)。 【实验方法】 1.记录实验室内气压计的大气压强p0。用刻度尺测出气筒全部刻度的长度，用测得的长度除气筒的容积得活塞的横截面积S，还可以进一步算出活塞的直径d(也可用游标卡尺测出活塞的直径d求得S)。 2.将仪器如图 3.4-1安装好。调整气体定律实验器使它成竖直状态。 3.先将硅油注入活塞内腔做润滑油。取下橡皮帽，把活塞拉出一半左右，使气筒内存留一定质量的空气，最后用橡皮帽会在出气嘴上，把气筒内的空气封闭住。 4.向烧杯内加入冷水，直到水完全浸设气体定律实验器的空气柱为止。 5.大约2分钟后，待气体体积大小稳定，读出温度计的度数，和气体的体积(以气柱长度表示)。 6.在气体定律实验器的挂钩上加挂钩码并记下钩码的质

量，用测力计提拉活塞记下活塞重G0，改变被封闭的空气柱的压强。用公式P=P0±(F/S)计算出空气柱的压强。同时读出水的温度、气体的体积。 7.给烧杯内换上热水，实验一次。 8.改变加挂的钩码数(或弹簧秤的示数)，再分别做四次上面的实验。 9.将前面得到的数据填入上表，并算出每次实验得到的PV/T的值。 【注意事项】 1.力求气筒内的气体温度与水温一致，同时P、V、T的值尽量在同一时刻测定。一般先读出水的温度紧接着读气体的体积，因为气体的体积是随水的温度变化的。 2.要密封好气筒内的空气，不能漏气，并且气体的体积约占气筒总容积的一半，效果较好。 3.给活塞加挂钩码时，一定要使两边质量相同，使两边保持平衡，挂钩码要缓慢进行。 4.在公式P=P0±(F/S)中压力F是指活塞、硅油及活塞上的一些配件所受的重力G0和对活塞施加的拉力或压力。 5.计算压强时，应把各个量换算成统一单位后再运算，温度计读出的温度应折算成热力学温度。 6.空气柱一定要完全浸入水中，否则气体的温度就测不准

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：

初中物理常用的实验及科学方法

初中物理常用的实验及科学方法 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（理想实验法） 5.类比法 6.物理模型法（理想模型法） 一、使用控制变量法的实验 1.探究物体运动的快慢； 2.探究滑动摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度的关系； 3.探究物体的动能大小与质量和速度的关系； 4.探究压力的作用效果与压力的大小和受力面积的关系； 5.探究液体的压强与液体的密度和深度的关系； 6.探究液体蒸发的快慢与哪些因素有关； 7.探究电磁铁磁性与线圈的匝数和电流大小的关系； 8.探究导体电阻大小跟导体材料、长度、横截面积关系； 9.探究电流与电压和电阻的关系（即欧姆定律）。 10.探究电流产生的热量与电流、电阻的关系. 二、等效替代法：将某个物理量用另外一个物理量来替代，得到同样的结论的方法。 1、测量不规则小块固体的体积时，用它排开水的体积等效固体的体积； 2、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； 3、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； 4、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； 5、求多个用电器组成的串、并联电路的总电阻。 三、转换法：在研究看不见的物质或现象时，可以通过研究该物质现象或所产生的可见的效果，由此进一步分析物质或现象，这种方法叫转换法。 注意：“等效替代法”虽然也包涵有转换法的思想，但其研究主体已发生转移，而转换法则是通过研究主体所产生的效果来上朔其原因的一种研究方法。 转换法的实验例子： 1、利用小球的振动来判断发声体在振动； 2、根据苹果落地的现象证明重力的存在； 3、利用小桌陷入海绵的深度判断压力的作用效果； 4、根据小球将木块推动的远近来判断小球动能的大小； 5、利用纸片的飘动来判断气体压强的变化； 6、根据马德堡半球实验的现象证明大气压的存在； 7、通过扩散现象研究分子的热运动； 8、判断电路中是否有电流时，可通过电路中的灯泡是否发光去确定； 9、判断磁场是否存在时，可用小磁针放在其中看是否转动来判断；

第二章物理实验研究的基本思想及方法第二节物理实验研究与设计思想方法二作业.doc

第二章物理实验研究的基本思想及方法 第二节物理实验研究与设计思想方法（二）作业 简答?论述 1.物理实验研究的基本思想及实验的观点是什么？ 答：物理学家们在进行物理学研究时，通常采用下列方法：首先，通过观察与实验认识研究对象的主要特征；接着，凭借理性思维提出假说，设法建立理想模型，运用数学语言对假说进行定量描述；最后，用实验对定量描述的内容加以检验和修正，使假说成为科学结论从而完成建立物理理论的第一个“循环”。随着研究的深入，可能会出现一些理论解释不了的新问题，需要采用更先进的观察实验手段、数学手段或其他手段进入下一个层次的循环，以达到认识的深入和理论的更趋合理和完善。可见，物理学是以实验为基础的科学，即实验的观点。 物理科学研究中的实验，可以是一种探求未知自然的观测活动，也可以是在人为地控制或模拟物理现象，人为创设的、能排除各种干扰、突出主要因素的条件下，利用各种仪器或手段，去观测和研究物理现象的发生及变化规律的活动。 物理学及自然科学研究从通过观察与实验认识研究对象的主要特征开始，经过提出假说建立理想模型，到最后用实验检验和修正，建立科学的物理理论。物理学是以实验为基础的科学。在物理学发展中，物理实验方法是物理学家研究物理学的重要方法。 2.物理实验在科学研究中的作用及特点是什么？ 答：物理实验研究与设计的核心是设计和选择实验方案，并在实验中检验方案的正确性与合理性，根据实验精度的要求及提供的主要仪器，选择实验测量及测量方法，确定测量条件等。其次，物理实验研究与设计具有综合性、探索性和密切结合科研应用实际的特点。在解决问题的过程中往往需综合运用力学、热学、电磁学和光学等实验中所学的基本实验原理和实验方法。 在物理实验教学过程中所遇到的实验方法，大多是前人创造和总结出来的科学方法，我们学习应用这些方法，一方面是学习它、掌握它、运用它，但更主要的是积累前人正确的创新思维方法，从中吸取规律性的认识，并在未来的工作中去创造和开拓。这就是进行物理实验研究与设计的主要目的。例如麦克尔逊实验古老的物理思想仍然应用于现代科技前沿。 3.物理实验的主要测量方法有哪些？ 答：常用的测量方法有： ⑴比较法 ①直接比较法 ②间接比较法 ③比较系统法 ⑵补偿法 ⑶放大法 ①机械放大法 ②累计放大法 ③电学放大法 ④光学放大法 ⑷转换法 ①参量换测法 ②能量换测法

高考物理实验的基本思想方法

2019年高考物理实验的基本思想方法 2019年高考物理实验的基本思想方法 1.等效法 等效法是科学研究中常用的一种思维方法.对一些复杂问题采用等效法，可将其变换成理想的、简单的、已知规律的过程来处理，常使问题的解决得以简化.因此，等效法也是物理实验中常用的方法.如在验证力的平行四边形定则的实验中，要求用一个弹簧秤单独拉橡皮条时，要与用两个互成角度的弹簧秤同时拉橡皮条时产生的效果相同使结点到达同一位置O，即要在合力与两分力等效的条件下，才能找出它们之间合成与分解时所遵循的关系平行四边形定则.又如在验证动量守恒定律的实验中，用小球的水平位移代替小球的水平速度；在验证牛顿第二定律的实验中，通过调节木板的倾斜度使重力的分力抵消摩擦力而等效于物体不受摩擦力作用.还有，电学实验中电流表的改装、用替换法测电阻等，都是等效法的应用. 2.转换法 将某些不易显示、不易直接测量的物理量转化为易于显示、易于测量的物理量的方法称为转换法(间接测量法).转换法是物理实验常用的方法.如：弹簧测力计是把力的大小转换为弹簧的伸长量；打点计时器是把流逝的时间转换成振针的周期性振动；电流表是利用电流在磁场中受力，把电流转化为指

针的偏转角；用单摆测定重力加速度g是通过公式T=2把g 的测量转换为T和L的测量，等等. 3.留迹法 留迹法是利用某些特殊的手段，把一些瞬间即逝的现象(如位置、轨迹等)记录下来，以便于此后对其进行仔细研究的一种方法.留迹法也是物理实验中常用的方法.如：用打点计时器打在纸带上的点迹记录小车的位移与时间之间的关系；用描迹法描绘平抛运动的轨迹；在测定玻璃的折射率的实验中，用大头针的插孔显示入射光线和出射光线的方位；在描绘电场中等势线的实验中，用探针通过复写纸在白纸上留下的痕迹记录等势点的位置等等，都是留迹法在实验中的应用. 4.累积法 累积法是把某些难以直接准确测量的微小量累积后测量，以提高测量的准确度的一种实验方法.如：在缺乏高精密度的测量仪器的情况下测细金属丝的直径，常把细金属丝绕在圆柱体上测若干匝的总长度，然后除以匝数就可求出细金属丝的直径；测一张薄纸的厚度时，常先测出若干页纸的总厚度，再除以被测页数即所求每页纸的厚度；在用单摆测定重力加速度的实验中，单摆周期的测定就是通过测单摆完成多次全振动的总时间除以全振动的次数，以减小个人反应时间造成的误差影响等. 5.模拟法

气体实验定律和理想气体的定义

气体实验定律 气体实验定律，即关于气体热学行为的5个基本实验定律，也是建立理想气体概念的实验依据。这5个定理分别是：①玻意耳定理、②盖·吕萨克定律、③查理定律、④阿伏伽德罗定律、⑤道耳顿定律。 ①玻意耳定律 一定质量的气体，当温度保持不变时，它的压强p和体积V的乘积等于常量，即 pV＝常量式中常量由气体的性质、质量和温度确定。 ②盖·吕萨克定律 一定质量的气体，当压强保持不变时，它的体积V随温度t线性地变化，即 V＝V0(1＋avt)式中V0，V分别是0℃和t℃时气体的体积；av是压力不变时气体的体膨胀系数。实验测定，各种气体的av≈1／273°。 ③查理定律 一定质量的气体，当体积保持不变时，它的压力p随温度t线性地变化，即p＝p0(1＋apt)式中p0，p分别是0℃和t℃时气体的压强，ap是体积不变的气体的压力温度系数。实验测定，各种气体的ap≈1／273°。 实验表明，对空气来说，在室温和大气压下，以上三条定律近似正确，温度越高，压力越低，准确度越高；反之，温度越低，压力越高，偏离越大。(以空气为例，在0℃，若压强为1大气压时体积为1升，即pV等于1大气压·升，则当压力增为500和1000大气压时，pV乘积增为1.34和1.99大气压·升，有明显差别。)另外，同种气体的av、ap都随温度变化，且稍有差别；不同气体的av、ap也略有不同。温度越高，压力越低，这些差别就小，常温下在压力趋于零的极限情形，对于一切气体，av＝ap＝1／273.15°。 ④阿伏伽德罗定律 在相同的温度和压力下，1摩尔任何气体都占有同样的体积。在T0＝273.15K和p0＝1大气压的标准状态下，1摩尔任何气体所占体积为V0＝22.41410×10-3米3／摩尔(m3·mol-1)。它也可表述为：在相同的温度和压力下，相同体积的任何气体的分子数(或摩尔数)相等。在标准状态下，单位体积气体的分子数即J.洛喜密脱常量为n0＝2.686773×1025m-3，因此，1摩尔

2021年高中物理实验的十种思想方法

高中物理实验的十种思想方法 欧阳光明（2021.03.07） 一、直接比较法 高中物理的某些实验，只需定性地确定物理量间的关系，或将实验结果与标准值相比较，就可得出实验结论的，这即是直接比较法。如在“研究电磁感应现象”的实验中，可在观察记录的基础上，经过比较和推理，得出产生感应电流的条件和判定感应电流的方向的方法。 二、等效替代法 等效替代法是科学研究中常用的一种思维方法。对一些复杂问题采用等效方法，将其变换成理想的、简单的、已知规律的过程来处理，常可使问题的解决得以简化。因此，等效法也是物理实验中常用的方法。如在“验证力的平行四边形定则”的实验中，要求用一个弹簧秤单独拉橡皮条时，要与用两个弹簧秤互成角度同时拉橡皮条产生的效果相同——使结点到达同一位置O，即要在合力与分力等效的条件下，才能找出它们之间合成与分解时所遵守的关系——平行四边形定则；在“碰撞中的动量守恒”实验中，用小球的水平位移代替小球的水平速度；画电场中等势线分布时用电流场模拟静电场；验证牛顿第二定律时调节木板倾角，用重力的分力抵消摩擦力的影响，等效于小车不受阻力等等。 三、控制变量法 控制变量法即在多因素的实验中，可以先控制一些物理量不变，依次研究某一个因素的影响。如牛顿第二定律实验中可以先保持质量一定，研究加速度和力的关系；再保持力一定，研究加速度和质量的关系。在研究欧姆定律的实验中，先控制电阻一定，研究电流与电压的关系，再控制电压一定，研究电流和电阻的关系。 四、累积法 把某些用常规仪器难以直接准确测量的微小量累积将小量变大量测量，以提高测量的准确度减小误差。如在缺乏高精密度的测量仪器的情况下测细金属丝的直径，常把细金属丝绕在圆柱体上测若干匝的总长度，然后除以匝数可求细金属丝的直径；测一张薄纸的厚度时，常先测量若干页纸的总厚度，再除以被测页数而求每页纸的厚度；在“用单摆测重力加速度” 的实验中，单摆周期的测定就是通过测单摆完成多次全振动的总时间除以全振动的次数，以减少个人反应时间造成的误差影响。 五、模拟法 有时受客观条件的限制，不能对某些物理现象进行直接实验和测量，于是就人为地创造一定的模拟条件，在这样模拟的条件下进行实验。模拟法是一种间接实验的方法，它是通过与原型相似的模

气体实验定律-理想气体的状态方程

气体实验定律-理想气体的状态方程

[课堂练习] 1．一定质量的理想气体处于某一初始状态，现要使它的温度经过状态变化后，回到初始状态的温度，用下列哪个过程可以实现( ) A ．先保持压强不变而使体积膨胀，接着保持体积不变而减小压强 B ．先保持压强不变而使体积减小，接着保持体积不变而减小压强 C ．先保持体积不变而增大压强，接着保持压强不变而使体积膨胀 D ． 先保持体积不变而减少压强，接着保持压强不变而使体积减小 2．如图为 0.2mol 某 种气体的压强与 温度关系．图中 p 0为标准大气压．气体在B 状态时的体积是_____L ．

3．竖直平面内有右图所示的均匀玻 璃管，内用两段水银柱封闭两段空气 柱a、b，各段水银柱高度如图所示．大 气压为p0，求空气柱a、b的压强各多大？ 4．一根两端封闭，粗细均匀的玻璃管，内有一小段水银柱把管内空气柱分成a、b两 部分，倾斜放置时，上、下两段空气 柱长度之比L a/L b=2．当两部分气体的 温度同时升高时，水银柱将如何移 动？ 5.如图所示，内径均匀的U型玻璃管竖直放置，截面积为5cm2，管右侧上端封闭，左侧上端开口，内有用细线栓住的活塞．两管中分别封入L=11cm 的空气柱A和B，活塞上、下气体压强相等为76cm 水银柱产生的压强，这时两管内的水银面的高度

差h=6cm，现将活塞用细线缓慢地向上拉，使两管内水银面相平．求： （1）活塞向上移动的距离是多少？ （2）需用多大拉力才能使活塞静止在这个位置上？ 6、一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2，下列关系正确的是（） A．p1 =p2，V1=2V2，T1= 21T2 B．p1 =p2，V1=21V2，T1= 2T2 C．p1=2p2，V1=2V2，T1= 2T2 D．p1 =2p2，V1=V2，T1= 2T2 7、A、B两装置，均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银 槽组成，除玻璃泡在管上的位置

科学实验方法及实验设计

伽利略给我们的启示 摘要 第三学期由刘小兵老师和韩长明老师给我们上的《科学实验方法和实验设计》课涉及到在教学中的真正应用、动手、工艺以及思想方等各个方面，作为跨专业的我眼界大开，收获很大。本文拟从实验方法背后的思所体现的思想之角度谈谈我的认识。 正文 所谓实验，就是重现生活中发生的、需要用已有的或者发展后的科学知识加以解释的现象，由于任何自然界的现象都是错综复杂的，不可避免地会有干扰因素，不可能以纯粹的形态自然地展现在人们面前，力学现象也不例外。因此，人们要从生产和生活中遇到的各种力学现象抽象出客观规律，必定要有相当复杂的提炼、简化、复现、抽象等实验和理论研究的过程[1]。并通过人为控制变量的办法忽略其次要因素，将现象加以放大。而这又是一种理解抽象科学原理，发展科学原理的再好不过的方式。然而我觉得不管实验得如何成功，如何精彩，都离不开思想的指导，那些思想则通过合理巧妙，严谨而又科学的设计体现出来。作为科学实验之始祖的伽利略先生给我们很大的启发。 上课时，刘老师曾不止一次提到伽利略和他对落体运动及斜面问题的研究，而对我影响最大的是他的思想实验。 伽利略（1564——1642），意大利人，是一位伟大的物理学家。为了弄清楚运动的本质，他设计了如下的实验：让一个球沿斜面滚下。这样：球的速度将增大。若是给一个球一个起始的推动力让他沿斜面向上滚，他会慢下来（然后停下来并回头往下滚）。假设斜面近于水平，如果你曾让一个球沿一个小坡度的斜面滚下来过，你就会知道，

它很容易慢下来并停止，即使他是向下滚得。伽利略认识到这种减速是由于斜面和球的表面不光滑造成的，今天我们称其为摩擦。而伽利略关键的一步是通过略去（至少是在他头脑中略去）摩擦的效应而使实验理想化[1],这种事伽利略的伟大之处。更为精彩的是他采取了有特色的令人赞赏的一步：他考虑小坡度平面的极限情形，即理想的水平面，此时小球不会加速也不会减速，这种合理外推的思想是很值得我们借鉴的[2]。伽利略留给我们很多东西，最主要的是科学研究的方法，归纳起来，这些方法包括： 设计实验，以检验特定的假设。虽然细心观察的做法可以追溯到亚里士多德，伽利略最先通过用受控实验来检验特定的假设，从而改变了这一做法。 对现实世界进行理想化，以消除（至少在人的头脑中）任何可能掩盖主要效应的次要效应。 限制探究 范围每次只考察一个问题。伽利略和亚里士多德不同，他更细致的观察水平运动是怎样进行的，她发现没有摩擦力的条件下，物体不会慢下来。 一个好的实验固然精彩，而更可贵的是如何想出来的，能够结合知识进行创作，而这正是韩长明教授的长处，当然有了想法，在付诸行动的过程中需要过硬的基本功，这门课的最后几节是韩老师给我们上的，他从科学实验的创作及其所需的基本功等角度做了讲解并指导学生进行实践，很大程度上给同学们补了一下基本功，这样就可以确保同学们有想法便可以去实施，为接下来的实验设计做了很好的铺垫。 定量方法 伽利略尽最大努力进行测量。他懂得，能做出定量预测的理论更

高中物理实验的十种思想方法(一)

高中物理实验的十种思想方法（一） 一、直接比较法 高中物理的某些实验，只需定性地确定物理量间的关系，或将实验结果与标准值相比较，就可得出实验结论的，这即是直接比较法。如在“研究电磁感应现象”的实验中，可在观察记录的基础上，经过比较和推理，得出产生感应电流的条件和判定感应电流的方向的方法。 二、等效替代法 等效替代法是科学研究中常用的一种思维方法。对一些复杂问题采用等效方法，将其变换成理想的、简单的、已知规律的过程来处理，常可使问题的解决得以简化。因此，等效法也是物理实验中常用的方法。如在“验证力的平行四边形定则”的实验中，要求用一个弹簧秤单独拉橡皮条时，要与用两个弹簧秤互成角度同时拉橡皮条产生的效果相同——使结点到达同一位置O，即要在合力与分力等效的条件下，才能找出它们之间合成与分解时所遵守的关系——平行四边形定则；在“碰撞中的动量守恒”实验中，用小球的水平位移代替小球的水平速度；画电场中等势线分布时用电流场模拟静电场；验证牛顿第二定律时调节木板倾角，用重力的分力抵消摩擦力的影响，等效于小车不受阻力等等。 三、控制变量法 控制变量法即在多因素的实验中，可以先控制一些物理量不

变，依次研究某一个因素的影响。如牛顿第二定律实验中可以先保持质量一定，研究加速度和力的关系；再保持力一定，研究加速度和质量的关系。在研究欧姆定律的实验中，先控制电阻一定，研究电流与电压的关系，再控制电压一定，研究电流和电阻的关系。 四、累积法 把某些用常规仪器难以直接准确测量的微小量累积将小量 变大量测量，以提高测量的准确度减小误差。如在缺乏高精密度的测量仪器的情况下测细金属丝的直径，常把细金属丝绕在圆柱体上测若干匝的总长度，然后除以匝数可求细金属丝的直径；测一张薄纸的厚度时，常先测量若干页纸的总厚度，再除以被测页数而求每页纸的厚度；在“用单摆测重力加速度” 的实验中，单摆周期的测定就是通过测单摆完成多次全振动的总时间除以全振动的次数，以减少个人反应时间造成的误差影响。 五、模拟法 有时受客观条件的限制，不能对某些物理现象进行直接实验和测量，于是就人为地创造一定的模拟条件，在这样模拟的条件下进行实验。模拟法是一种间接实验的方法，它是通过与原型相似的模型，来说明原型的规律性。模拟法在中学物理实验中的典型应用是“电场中等势线的描绘”这一实验。由于直接描绘静电场的等势线很困难，而恒定电流的电场与静

物理学史上的著名“理想实验”

物理学史上的著名“理想实验”

物理学史上的著名理想实验 在物理学发展的历史中，理想实验以其独特方式在物理学发展的许多关键时刻发挥了重要作用，直接或间接地导致了许多物理规律的发现和物理理论的建立。下面我们一起欣赏物理学史上的著名理想实验，感怀物理学家的睿智。 1伽利略的“理想斜面”实验 力与物体的运动的关系是力学的一个最基本的问题。亚里士多德认为：物体的运动是由于外力的作用，当外力的作用停止时，运动的物体就会静止，所以力是维持物体运动的原因。亚里士多德这一观点与人们的一些生活经验相一致，正是由于这样的原因，亚里士多德的观点易于被人们接受，以至于长期以来被人们奉为真理。 彻底推翻亚里士多德错误观点的是伽利略。伽利略凭借的有力武器不是数学推导，不是真实的实验，而是理想实验。伽利略设想：如图1在A点悬一单摆，拉至AB时放开，在忽略空气阻力的情况下，摆球会沿着弧线升至对面的C 处。如果在摆线经过的E或F处钉上小钉子，可以使摆球沿不同的弧线上升至同一水平高度G、H，由此得到单摆的等高性结论。 以单摆的等高性为基础，伽利略进一步设想，如图2中从A点释放一个光滑坚硬的小球，让它沿坚硬光滑的斜面AB下落。到达B点后，小球将以获得的速度沿对面的BC、BD或BE中的某一斜面上升至通过A点的水平面，比较斜面BC、BD和BE，倾角越来越小，斜面越来越长，即小球在斜面上走过的距离越来越远，运动的时间越来越长。当斜面的倾角为零而成为水平面BF时，物体由于不可能达到A点的高度而永远地运动下去。至此，伽利略得出结论：“任何速度一旦施加给一个运动着的物体，只要除去加速或减速的外因，此速度就可以保持不变……”伽利略的结论从根本上否定了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的错误论断，指出力与运动的正确关系是：力是改变物体运动状态的原因。 伽利略从单摆等高性的理想实验到理想斜面实验，忽略了空气阻力和摩擦力，而这些忽略在现实中都是无法真正实现的。在真实的实验中，人们可以用各种方法减小空气阻力和摩擦力，但永远也无法彻底消除它们，因而人们无法

理想实验在物理学中的作用

理想实验在物理学中的 作用 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

山西大同大学 题目：理想试验在物理学中的作用 院系：物电学院 专业：物理学 班级：12级物理三班 学号：120702011315 姓名：李青林 指导老师：李萍 完成日期： 理想实验在物理学中的作用 李青林 摘要：“理想试验”是物理学中一种重要的研究方法，它关键词：

1.引言：物理学中常常为了验证一个理论或便于研究，除了建立 “理想模型”，还常常应用“理想试验”。物理实验的构成要素也同其它自然科学实验一样，是实验者、实验对象和实验手段三者组成。物理实验的过程，就是实验者通过自己有目的活动，借助实验手段，观察和研究实验对象,演绎客观变化的过程。理想试验是一种科学的研究方法，对物理学的发展，对新理论的建立，对已有理论的补充和完善起到了重要作用。物理实验论文就是表述这一过程及这一过程的结论。理想实验是人们在以认识的自然规律和科学实验的基础上,运用逻辑推理方法,思维中,把客观的实验条件和研究对象加以理想化和纯化,抽象或塑造出来的理想化过程的“实验”。它属于思想上的实验,不是实际的、真的实验。 理想实验完全克服了实际实验的局限性,超越了当时的科学技术和发展水平。用理想实验研究物理学中的问题,在原有物理科学技术和发展水平。用理想实验研究物理学中的问题,在原有物理科学实验事实基础上,以物理科学理论为指导,发挥人的主观能动性,对研究的物理条件和对象加以理想化,完全排除次要因素和无关因素干扰,使研究对象的主要特性及其运动规律充分暴露出来,抓住主要矛盾,发现和认识事物的本质及其规律具有极其特殊的地位和作用。在物理学发展中,理想实验不论对经典物理学的建立,还是对现代物理学的建立都起了重要的作用。 2.理想试验的概念 所谓“理想实验”，又叫做“假想实验”、“抽象的实验”或“思想上的实验”，它是人们在思想中塑造的理想过程，是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要方法．是一种逻辑推理的思维过

理想实验与真实实验的区别

理想实验与真实实验的区别 物理学是一门理论科学，更是一门精确的实验科学。物理学中的许多规律来自于实验，又需要大量实验来验证，最终才能发展为指导实践的依据。而理想实验又是一种什么样的实验呢？它与一般概念上的实验有何区别？在物理学中到底处于什么样的地位呢？ 所谓理想实验，就是并不实际进行实验操作，只是设想一套实验装置，并辅助以一定的假设作为前提和出发点，按照一系列理论进行推演，给出实验过程和状态的逻辑思维想法，采用已被大量事实所检验的物理规律或已被人们所普遍接受的物理理论和结论作为判别的标准，对实验的结论，逻辑性或假设的合理性进行分析，以得到有用的结论。理想实验又叫假想实验、思想实验、思维实验、想象实验或抽象实验，是人们在思想中塑造的理想的实验过程，是物理学中的专利和特有法宝。作为经典力学基础的惯性定律，就是理想实验的一个重要结论。这个结论是不能从实验中直接得出的。1632年伽利略在实验中注意到，当一个球从一个斜面滚下又滚上另一个斜面时，几乎可达到相同的高度。他断定高度上的这一微小差别是由于摩擦而产生的，如果能将摩擦完全消除的话，高度就会完全相等。随后，他又假设说，如果第二个斜面的斜度完全消除了，那么球从第一个斜面滚下后，将以恒定的速度在无限长的光滑斜面上永远不停地运动下去。由此而得到的结论，打破了自亚里士多德以来二千多年间关于“受力运动的物体，当外力停止作用时便归于静止”这一类陈旧观念，这只是一个理想实验，因为摩擦是永远无法消除的。后来这个结论被牛顿总结为牛顿第一定律，为近代力学的建立奠定了基础。 理想实验既不同于真实的科学实验，又有别于纯粹的理论假说或纯粹的理论推演。首先，真实的实验是方法，是加工手段，理想实验决不能替代它。理想实验中的普遍物理规律正是从大量真实实验中得来的。反过来真实实验也不可缺少理想实验的原理化总结。但在实验手段越来越发达的情况下，原来有些被认为只能作理论分析的理想实验逐渐变成可用真实的实验去逼近或实现。真实实验的精度不断提高，也趋近于理想实验中理想化的要求。二者是融会贯通的，不是割裂的，可依具体问题的需求和分析加以取舍，理想实验往往是真实实验的先驱。真实实验也在追逐理想实验。其次,理想实验中理论假说或理论推演的成分是很多

我理想中的实验室

我的实验室及仪器 学号：1713022030 姓名：朱婕 ●我的实验室简介 图1-实验室大楼 我们的重点实验室于2000年9月由建设部批准、2001年由江苏省教育厅确定为新划转省建设重点实验室，并于2004年通过验收正式确定为省级重点实验室，依托单位为苏州科技大学。 环境科学与工程重点实验室建立了“巩固专业基础、加强工程实践、发展创新能力”的三层次实验教学体系，使学生通过创新思维训练→创新能力训练→创新活动训练的实践训练体系，接受全面和系统的创新训练，培养和全面提高我们的科技创新能力、工程实践能力、交流与合作能力。 我们的实验室秉承“开放、流动、联合、竞争”的运行与管理机制，下面分设生物微生物实验室、监测与分析实验室、流体力学实验室、水污染控制实验室，成立了由色谱、光谱、生物等测试平台组成的分析测试中心；紧密结合地方经济和环境保护需求，在高效低耗生物技术、受污水体修复技术等研究方向形成了服务于地方特色的技术优势。暨已成为苏南地区重要的环境科学与技术研究基地、高层人才培养的摇篮、学术交流的中心、服务于地方经济建设的窗口。 我们的实验室构建了环境污染物分析测试、处理技术与材料水创新、环境分子生物技术等实验平台。目前中心使用面积400平方米，教学科研仪器设备总值近1000万元，其中万元以上的仪器达十余台套，10万元以上大型贵重仪器设备2台套。我们实验室新增了气相色谱-串联质谱仪、高效液相色谱-质谱仪、扫描电子显微镜、连续流动注射仪、连续光源原子吸收光谱仪、微电极实验系统、荧光定量PCR仪等具有国内外领先水平的大型实验设备。 ●我的主要研究方向： 饮用水水体中主要异嗅物质的来源及迁移转化。近年来，水中嗅味问题逐渐引起关注。研究发现，天然水体中异嗅物质主要是微生物和藻类的挥发性次级代谢产物。通过实验分析天然水体中常见的异嗅物质：β-环柠檬醛、β-紫罗兰酮土臭素( GSM) 和二甲基异莰醇( MIB) 等的来源及其在生物体内的合成途径。研究实验数据了解异嗅物质通过吸附、挥发、光解、生物降解等一系列作用在饮用水水源中的迁移转化以及其进入水体生物的途径。

理想气体状态方程与气体实验定律的应用

一、热力学第一定律 1、内能：_______________________________________________________________ 2、改变内能的两种方式：__________________________________________________ 3、热力学第一定律公式：__________________________________________________ 二、理想气体状态方程与气体实验定律的应用 （一）理想气体状态方程与气体实验定律的关系: 1、理想气体状态方程： 2、气体实验定律 （1）公式: 图像： （2）公式: 图像： （3）公式: 图像： 题型1：图像类 1.如图为一定质量的理想气体两次不同体积下的等容变化图线，有关说法正确的是 A ．a点对应的气体状态其体积大于b点对应的气体体积 B．a点对应的气体状态其体积小于b点对应的气体体积 C．a点对应的气体分子密集程度大于b点的分子密集程度 D．a点气体分子的平均动能等于b点的分子的平均动能 2.如图所示，一定质量的理想气体，由状态a沿直线ab变化到 状态b。在此过程中 A．气体的温度保持不变 B．气体分子平均速率先减小后增大 C．气体的密度不断减小 D．气体必然从外界吸热 3.定质量的理想气体，由状态A（1，3）沿直线AB变化到C （3，1），如图所示，气体在A、B、C三个状态中的温度之 比是 A．1：1：1 B．1：2：3 C．3：4：3 D．4：3：4 4.如图所示，是某同学利用DIS实验系统研究一定质量的理想气体的状态变化，得到的P-T图象。气体状态由A变化至B的过程中，气体的体积将（填“变大”或“变小”），这是（填“吸 热”或“放热”）过程。 5．一定质量的理想气体，经历一膨胀过程，这一过程可以用下 图上的直线ABC来表示，在A、B、C三个状态上，气体的温度 T A、T B、T C相比较，大小关系为( ) A．T B＝T A＝T C B．T A>T B>T C C．T B>T A＝T C D．T B

理想实验在物理学中的作用

山西大同大学题目：理想试验在物理学中的作用 院系：物电学院 专业：物理学 班级：12级物理三班 学号：120702011315 姓名：李青林 指导老师：李萍 完成日期：

理想实验在物理学中的作用 李青林 摘要：“理想试验”是物理学中一种重要的研究方法，它关键词：

1.引言：物理学中常常为了验证一个理论或便于研究，除了建立 “理想模型”，还常常应用“理想试验”。物理实验的构成要 素也同其它自然科学实验一样，是实验者、实验对象和实验手段三者组成。物理实验的过程，就是实验者通过自己有目的活动，借助实验手段，观察和研究实验对象,演绎客观变化的过程。理 想试验是一种科学的研究方法，对物理学的发展，对新理论的建立，对已有理论的补充和完善起到了重要作用。物理实验论文就是表述这一过程及这一过程的结论。理想实验是人们在以认识的自然规律和科学实验的基础上,运用逻辑推理方法,思维中,把 客观的实验条件和研究对象加以理想化和纯化,抽象或塑造出来 的理想化过程的“实验”。它属于思想上的实验,不是实际的、 真的实验。理想实验完全克服了实际实验的局限性,超越了当时 的科学技术和发展水平。用理想实验研究物理学中的问题,在原 有物理科学技术和发展水平。用理想实验研究物理学中的问题, 在原有物理科学实验事实基础上,以物理科学理论为指导,发挥人的主观能动性,对研究的物理条件和对象加以理想化,完全排除次要因素和无关因素干扰,使研究对象的主要特性及其运动规律充 分暴露出来,抓住主要矛盾,发现和认识事物的本质及其规律具有极其特殊的地位和作用。在物理学发展中,理想实验不论对经典 物理学的建立,还是对现代物理学的建立都起了重要的作用。 2.理想试验的概念 所谓“理想实验”，又叫做“假想实验”、“抽象的实验” 或“思想上的实验”，它是人们在思想中塑造的理想过程，是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要方法．是一种逻辑推理的思维过程，理想实验不是在现实中进行实验，而是在想象中、思维中进行的实验。但是理想实验不是脱离实际的主观随意遐想，而是在真实科学实验的基础上，突破主观因素，忽略次要因素，通过思维中塑造理想过程，运用逻辑推理的思维过程和理论分析的方法，进而揭示物理环境的内在联系。它具有真实实验的一些特点，有不同于实际试验。 3理想实验的发展史 “理想实验”虽然不是一种真实的实验操作,但它可作为进一步 推进科学研究活动向前发展的手段,作为创造性思维的重要表现形式,作为一种重要的理论研究方法,由此而得到的结论却具有重要的意义,

物理实验思想方法

物理实验方法< 《理教学考试大纲》中在“实验能力”中要求会“运用学过的实验方法”。以下对高中物理涉及的几种重要实验方法加以论述： 一、直接比较法 高中物理的某些实验，只需定性地确定物理量间的关系，或将实验结果与标准值相比较，就可得出实验结论的，这即是直接比较法。如在“研究电磁感应现象”的实验中，可在观察记录的基础上，经过比较和推理，得出产生感应电流的条件和判定感应电流的方向的方法。 二、等效替代法 等效替代法是科学研究中常用的一种思维方法。对一些复杂问题采用等效方法，将其变换成理想的、简单的、已知规律的过程来处理，常可使问题的解决得以简化。因此，等效法也是物理实验中常用的方法。如在“验证力的平行四边形定则”的实验中，要求用一个弹簧秤单独拉橡皮条时，要与用两个弹簧秤互成角度同时拉橡皮条产生的效果相同——使结点到达同一位置O，即要在合力与分力等效的条件下，才能找出它们之间合成与分解时所遵守的关系——平行四边形定则；在“碰撞中的动量守恒”实验中，用小球的水平位移代替小球的水平速度；画电场中等势线分布时用电流场模拟静电场；验证牛顿第二定律时调节木板倾角，用重力的分力抵消摩擦力的影响，等效于小车不受阻力等等。 三、控制变量法

控制变量法即在多因素的实验中，可以先控制一些物理量不变，依次研究某一个因素的影响。如牛顿第二定律实验中可以先保持质量一定，研究加速度和力的关系；再保持力一定，研究加速度和质量的关系。在研究欧姆定律的实验中，先控制电阻一定，研究电流与电压的关系，再控制电压一定，研究电流和电阻的关系。 四、累积法 把某些用常规仪器难以直接准确测量的微小量累积将小量变大量测量，以提高测量的准确度减小误差。如在缺乏高精密度的测量仪器的情况下测细金属丝的直径，常把细金属丝绕在圆柱体上测若干匝的总长度，然后除以匝数可求细金属丝的直径；测一张薄纸的厚度时，常先测量若干页纸的总厚度，再除以被测页数而求每页纸的厚度；在“用单摆测重力加速度”的实验中，单摆周期的测定就是通过测单摆完成多次全振动的总时间除以全振动的次数，以减少个人反应时间造成的误差影响。 五、模拟法 有时受客观条件的限制，不能对某些物理现象进行直接实验和测量，于是就人为地创造一定的模拟条件，在这样模拟的条件下进行实验。模拟法是一种间接实验的方法，它是通过与原型相似的模型，来说明原型的规律性。模拟法在中学物理实验中的典型应用是“电场中等势线的描绘”这一实验。由于直接描绘静电场的等势线很困难，而恒定电流的电场与静电场相似，所以用恒定电流的电场模拟静电场中等势线的分布情况。