高中物理研究特點?研究物理的科學方法有許多，經常用到的有觀察法、實驗法、比較法、類比法、等效法、轉換法、控制變量法、模型法、科學推理法等，下面我們就來聊聊關于高中物理研究特點?接下來我們就一起去了解一下吧!

高中物理研究特點

研究物理的科學方法有許多，經常用到的有觀察法、實驗法、比較法、類比法、等效法、轉換法、控制變量法、模型法、科學推理法等。

研究某些物理知識或物理規律，往往要同時用到幾種研究方法。如在研究電阻的大小與哪些因素有關時，我們同時用到了觀察法（觀察電流表的示數）、轉換法（把電阻的大小轉換成電流的大小、通過研究電流的大小來得到電阻的大小）、歸納法（将分别得出的電阻與材料、長度、橫截面積、溫度有關的信息歸納在一起）、和控制變量法（在研究電阻與長度有關時控制了材料、橫截面積）等方法。可見，物理的科學方法題無法細緻的分類。隻能根據題意看題中強調的是哪一過程，來分析解答。下面我們将一些重要的實驗方法進行一下分析。

一、 控制變量法

物理學研究中常用的一種研究方法——控制變量法。所謂控制變量法，就是在研究和解決問題的過程中，對影響事物變化規律的因素或條件加以人為控制，使其中的一些條件按照特定的要求發生變化或不發生變化，最終解決所研究的問題。

可以說任何物理實驗，都要按照實驗目的、原理和方法控制某些條件來研究。

如：導體中的電流與導體兩端的電壓以及導體的電阻都有關系，中學物理實驗難以同時研究電流與導體兩端的電壓和導體的電阻的關系，而是在分别控制導體的電阻與導體兩端的電壓不變的情況下，研究導體中的電流跟這段導體兩端的電壓和導體的電阻的關系，分别得出實驗結論。通過學生實驗，讓學生在動腦與動手，理論與實踐的結合上找到這“兩個關系”，最終得出歐姆定律I＝U/R。

為了研究導體的電阻大小與哪些因素有關， 控制導體的長度和材料不變，研究導體電阻與橫截面積的關系。

為了研究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關，保證壓力相同時，研究滑動摩擦力與接觸面粗糙程度的關系。

利用控制變量法研究物理問題，注重了知識的形成過程，有利于扭轉重結論、輕過程的傾向，有助于培養學生的科學素養，使學生學會學習。

中學物理課本中，蒸發的快慢與哪些因素的有關；滑動摩擦力的大小與哪些因素有關；液體壓強與哪些因素有關；研究浮力大小與哪些因素有關；壓力的作用效果與哪些因素有關；滑輪組的機械效率與哪些因素有關；動能、重力勢能大小與哪些因素有關；導體的電阻與哪些因素有關；研究電阻一定、電流與電壓的關系；研究電壓一定、電流和電阻的關系；研究電流做功的多少跟哪些因素有關系；電流的熱效應與哪些因素有關；研究電磁鐵的磁性強弱跟哪些因素有關系等均應用了這種科學方法。

二、轉換法

一些比較抽象的看不見、摸不着的物質的微觀現象，要研究它們的運動等規律，使之轉化為學生熟知的看得見、摸得着的宏觀現象來認識它們。這種方法在科學上叫做“轉換法”。 如：分子的運動，電流的存在等，

如：空氣看不見、摸不到，我們可以根據空氣流動（風）所産生的作用來認識它；分子看不見、摸不到，不好研究，可以通過研究墨水的擴散現象去認識它；電流看不見、摸不到，判斷電路中是否有電流時，我們可以根據電流産生的效應來認識它；磁場看不見、摸不到，我們可以根據它産生的作用來認識它。

再如，有一些物理量不容易測得，我們可以根據定義式轉換成直接測得的物理量。在由其定義式計算出其值，如電功率（我們無法直接測出電功率隻能通過P＝UI利用電流表、電壓表測出U、I計算得出P）、電阻、密度等。

中學物理課本中，

測不規則小石塊的體積我們轉換成測排開水的體積

我們測曲線的長短時轉換成細棉線的長度

在測量滑動摩擦力時轉換成測拉力的大小

大氣壓強的測量（無法直接測出大氣壓的值，轉換成求被大氣壓壓起的水銀柱的壓強）測硬币的直徑時轉換成測刻度尺的長度

測液體壓強（我們将液體的壓強轉換成我們能看到的液柱高度差的變化）

通過電流的效應來判斷電流的存在（我們無法直接看到電流），

通過磁場的效應來證明磁場的存在（我們無法直接看到磁場），

研究物體内能與溫度的關系（我們無法直接感知内能的變化，隻能轉換成測出溫度的改變來說明内能的變化）；

在研究電熱與電流、電阻的因素時，我們将電熱的多少轉換成液柱上升的高度。

在我們研究電功與什麼因素有關的時候，我們将電功的多少轉換成砝碼上升的高度。

密度、功率、電功率、電阻、壓強（大氣壓強）等物理量都是利用轉換法測得的。

在我們回答動能與什麼因素有關時，我們回答說小球在平面上滑動的越遠則動能越大，就是将動能的大小轉換成了小球運動的遠近。以上列舉的這些問題均應用了這種科學方法。

例：1、分子運動看不見、摸不着，不好研究，但科學家可以通過研究墨水的擴散現象去認識它，這種方法在科學上叫做“轉換法’。下面是小明同學在學習中遇到的四個研究實例，其中采取的方法與剛才研究分子運動的方法相同的是( )

A。利用磁感應線去研究磁場問題

B。電流看不見、摸不着，判斷電路中是否有電流時，我們可通過電路中的燈泡是否發光去确定

C。研究電流與電壓、電阻關系時，先使電阻不變去研究電流與電壓的關系：然後再讓電壓不變去研究電流與電阻的關系

D。研究電流時，将它比做水流

解析：B。

三、放大法

在有些實驗中，實驗的現象我們是能看到的，但是不容易觀察。我們就将産生的效果進行放大再進行研究。 比如音*的振動很不容易觀察，所以我們利用小泡沫球将其現象放大。觀察壓力對玻璃瓶的作用效果時我們将玻璃瓶密閉，裝水，插上一個小玻璃管，将玻璃瓶的形變引起的液面變化放大成小玻璃管液面的變化。

四、積累法

在測量微小量的時候，我們常常将微小的量積累成一個比較大的量、比如在測量一張紙的厚度的時候，我們先測量100張紙的厚度在将結果除以100，這樣使測量的結果更接近真實的值就是采取的積累法。

要測量出一張郵票的質量、測量出心跳一下的時間，測量出導線的直徑，均可用積累法來完成。

五、類比法

在我們學習一些十分抽象的，看不見、摸不着的物理量時，由于不易理解我們就拿出一個大家能看見的與之很相似的量來進行對照學習。如電流的形成、電壓的作用通過以熟悉的水流的形成，水壓使水管中形成了水流進行類比，從而得出電壓是形成電流的原因的結論。學生在學習電學知識時，在老師的引導下，聯想到：水壓迫使水沿着一定的方向流動，使水管中形成了水流；類似的，電壓迫使自由電荷做定向移動使電路中形成了電流。抽水機是提供水壓的裝置；類似的，電源是提供電壓的裝置。水流通過渦輪時，消耗水能轉化為渦輪的動能；類似的，電流通過電燈時，消耗的電能轉化為内能。

我們學習分子動能的時候與物體的動能進行類比；學習功率時，将功率和速度進行類比。

例： 1、某同學在學習電學知識時，在老師的引導下，聯想力學實驗現象，進行比較并找出了一些相類似的規律，其中不準确的是( )

A。水壓使水管中形成水流；類似地，電壓使電路中形成電流

B。抽水機是提供水壓的裝置；類似地，電源是提供電壓的裝置

C。抽水機工作時消耗水能；類似地，電燈發光時消耗電能

D。水流通過渦輪時，消耗水能轉化為渦輪的動能：類似地，電流通過電燈時，消耗電能轉化為内能和光能

解析：C

通過類比，用大家熟悉的水流、水壓的直觀認識，使得看不見、摸不着的抽象的電流、電壓等知識躍然紙面，栩栩如生。

六、理想化物理模型：

實際現象和過程一般都十分複雜的，涉及到衆多的因素，采用模型方法對學習和研究起到了簡化和純化的作用。但簡化後的模型一定要表現出原型所反映出的特點、知識。模型法有較大的靈活性。每種模型有限定的運用條件和運用的範圍。

中學課本中很多知識都應用了這個方法，比如有：

液柱、（比如在求液體對豎直的容器底的壓強的時候，我們就選了一個液柱作為研究的對象簡化，簡化後的模型依然保留原來的特點和知識）

光線、（在我們學習光線的時候光線是一束的，而且是看不見的，我們使用一條看的見的實線來表示就是将問題簡化，利用了理想化模型）

液片、（在我們研究連通器的特點，求大氣壓時我們都在某一位置取了一個液面，研究該液面所受到的壓強和壓力，也是将問題簡化，利用理想化模型法）

光沿直線傳播；（在我們學習中我們知道真正的空氣是各處都不均勻的，比如越往上空氣越稀薄，在比如因為空氣各處不均勻形成了風，而在光是沿直線傳播一節中我們将問題簡化，隻取一個簡單的模型，一條光線在均勻的介質中傳播）

勻速直線運動；（生活中很少有一個物體真正的做勻速直線運動，在我們研究問題的時候勻速直線運動隻是一個模型）

磁感線（磁感線是不存在的一條線，但是我們為了便于研究磁場我們人為的引入了一條線，将我們研究的問題簡化。）

例：1、在我們學習物理知識的過程中，運用物理模型進行研究的是( )

A、建立速度概念 B、研究光的直線傳播

C、用磁感應線描述磁場 D、分析物體的質量

解析：B、C。

七、科學推理法：

當你在對觀察到的現象進行解釋的時候就是在進行推理，或說是在做出推論，例如當你家的狗在叫的時，你可能會推想有人在你家的門外，要做出這一推論，你就需要把現象（狗的叫聲）與以往的知識經驗，即有陌生人來時狗會叫結合起來。這樣才能得出符合邏輯的答案

如：在進行牛頓第一定律的實驗時，當我們把物體在越光滑的平面運動的就越遠的知識結合起來我們就推理出，如果平面絕對光滑物體将永遠做勻速直線運動。

如：在做真空不能傳聲的實驗時，當我們發現空氣越少，傳出的聲音就越小時，我們就推理出，真空是不能傳聲的。

八、等效替代法：

比如在研究合力時，一個力與兩個力使彈簧發生的形變是等效的，那麼這一個力就替代了兩個力所以叫等效替代法，在研究串、并聯電路的總電阻時，也用到了這樣的方法。在平面鏡成像的實驗中我們利用兩個完全相同的蠟燭，驗證物與像的大小相同，因為我們無法真正的測出物與像的大小關系，所以我們利用了一個完全相同的另一根蠟燭來等效替代物體的大小。

九、歸納法：

是通過樣本信息來推斷總體信息的技術。要做出正确的歸納，就要從總體中選出的樣本，這個樣本必須足夠大而且具有代表性。在我們買葡萄的時候就用了歸納法，我們往往先嘗一嘗，如果都很甜，就歸納出所有的葡萄都很甜的，就放心的買上一大串。

比如銅能導電，銀能導電，鋅能導電則歸納出金屬能導電。在實驗中為了驗證一個物理規律或定理，反複的通過實驗來驗證他的正确性然後歸納、分析整理得出正确的結論。

在阿基米德原理中，為了驗證F浮＝G排，我們分别利用石塊和木塊做了兩次實驗，歸納、整理均得出F浮＝G排，于是我們驗證了阿基米德原理的正确性，使用的正是這種方法。

在驗證杠杆的平衡條件中，我們反複做了三次實驗來驗證F1×L1＝F2×L2也是利用這種方法。

一切發聲體都在振動結論的得出（在實驗中對多種結論進行分析整理并得出最後結論時），都要用到這一方法。

在驗證導體的電阻與什麼因素有關的時候，經過多次的實驗我們得出了導體的電阻與長度，材料，橫截面積，溫度有關，也是将實驗的結論整理到一起後歸納總結得出的。

在所有的科學實驗和原理的得出中，我們幾乎都用到了這種方法。

十、比較法（對比法）

當你想尋找兩件事物的相同和不同之處，就需要用到比較法，可以進行比較的事物和物理量很多，對不同或有聯系的兩個對象進行比較，我們主要從中尋找它們的不同點和相同點，從而進一步揭示事物的本質屬性。

如，比較蒸發和沸騰的異同點。如，比較汽油機和柴油機的異同點

如，電動機和熱機 如，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别，使同學們很快地記住它們，還能發現一些有趣的東西。

十一、分類法

把固體分為晶體和非晶體兩類、導體和絕緣體。

十二、觀察法

物理是一門以觀察、實驗為基礎的學科。人們的許多物理知識是通過觀察和實驗認真地總結和思索得來的。著名的馬德堡半球實驗，證明了大氣壓強的存在。在教學中，可以根據教材中的實驗，如長度、時間、溫度、質量、密度、力、電流、電壓等物理量的測量實驗中，要求學生認真細緻的觀察，進行規範的實驗操作，得到準确的實驗結果，養成良好的實驗習慣，培養實驗技能。大部分均利用的是觀察法。

十三、比值定義法：

例：密度、壓強、功率、電流等概念公式采取的都是這樣的方法。

十四、多因式乘積法：

例：電功、電熱、熱量等概念公式采取的都是這樣的方法。

十五、逆向思維法

例：由電生磁想到磁生電

以上這些方法，還隻是在初中物理的學習中會遇到和使用的一些科學方法，列舉出來，希望能夠給大家一些幫助。也希望大家都來關注這方面的問題，多了解和掌握一些科學方法，靈活運用，以便于指導我們的學習，工作和生活。

配套練習題

例1、質量、速度、密度、慣性、功率、比熱容、電功率這些物理量可按一定的特征進行分類：

（1）表示物質某種特性的物理量有：

（2）表示物體本身屬性的物理量有：

（3）表示某方面的“快慢”的物理量有：

答案：[密度、比熱容；質量、慣性；速度、功率、電功率]

例2、在初中物理學習中涉及了許多科學研究方法，如等效替代、控制變量等，在下列物理研究實例中，

所用方法相同的是 ： 。

所用方法相同的是 ： 。（選填序号）。

a. 研究液體内部壓強與哪些因素有關；

b. 在研究磁場時，引入“磁感線”的概念；

c. 在研究串、并聯電路時，引入“總電阻”的概念；

d. 研究光的傳播時，引入“光線”的概念；

e. 在研究物體受幾個力作用的情況時，引入“合力”的概念；

f. 用擴散現象證明分子的無規則運動；

g. 研究滑動摩擦力與哪些因素有關；

h. 通過小磁針指向偏轉，判定磁場的存在；

i。 研究力的作用效果與力的哪些因素有關。

此為半開放習題：a、g、i控制變量；b、d物理模型；c、e等效替代；f、h轉換法

例3、某同學為了粗略測出排球擊地時對地面作用力的大小，他想出了一個辦法：在地上鋪一張紙，把球用水沾濕，然後用球擊紙，在紙上留下一個圓形的濕迹，然後再将這張紙鋪在台秤上，用力将球按在紙上，直至球與紙上的圓形濕迹完全重合，根據此時台秤的讀數，計算出球擊地的作用力。此同學實驗的理論依據是：。

他在此實驗中運用的方法是：。

力可以改變物體的形狀；等效替代

例4、某同學做“研究影響滑動摩擦力大小的因素”實驗。他先用彈簧秤沿水平方向拉着木塊在水平放置的平滑木闆上做勻速直線運動，并在木闆上逐次加砝碼，得到實驗數據。然後他将一條毛巾鋪在木闆上，用彈簧秤沿水平方向拉着同一個木塊在粗糙的毛巾表面上做勻速直線運動，并重複上述實驗過程。

問：實驗中要求彈簧秤必須沿水平方向拉木塊，使其在水平面上做勻速直線運動，根據彈簧秤的示數就可以知道木塊所受滑動摩擦力大小，

其理論根據是： 。

用到的實驗方法是： 。

答案：拉力與滑動摩擦力為平衡力；轉換法

例5、為了搞清運動和力的關系，“我們讓同一小車從同一斜面上的同一位置向下運動到不同材料的水平面後，觀察小車從水平面上運動的距離”的方法來研究，這個是運用了 方法。

答案：控制變量法

例6、在牛頓第一定律時，運動最典型的一種科學方法是 。

答案：推理法

例7、測量液體内部壓強的壓強計是采用了 方法，把壓強的變化用連通器兩邊液面差的變化來表示。

答案：轉換

例8、在研究串聯、并聯電路或混聯電路中，我們可以用一個電阻代替所有電阻，在這個問題的研究中采用的是 方法。

答案：等效替代法

例9、在我們學過物理知識的過程中，運用物理模型進行研究的是（ ）

A、建立速度的概念 B、研究光的直線傳播

C、一切發聲體都在振動 D、密度概念的建立

答案：B A、比值定義法 C、歸納法 D、比值定義法

例10、在物理實驗中，我們利用轉換法測得的物理量有（ ）

A、質量 B、功率 C、電阻 D、密度

答案：BCD B、轉換成測UI C、轉換成測UI D、轉換成測m、v

例11、下列不屬于理想化模型的是（ ）

A、液柱 B、輪軸 C、光線 D、液片

答案：B 理想化模型是原型的簡化，近似的反應，所以B不是。

例12、一元硬币的外觀有銀色的金屬光澤，一位同學認為它是不鏽鋼制成的，在讨論時，有同學提出：“我們先拿磁鐵吸一下”。“測量它的密度”“測量它的電阻率”等建議，第一位同學的意見，屬于科學探究法中的（ ）

A、實驗操作 B、猜想與假設 C、觀察與思考 D、分析與論證

答案：A

例13、探究物理規律和解決實際問題常用到許多重要的物理思想和方法，下列過程中運用了“等效替代”方法的是 （ ）

A、測量一張白紙的厚度 B、研究電流與電壓、電阻的關系

C、曹沖稱象 D、牛頓總結出慣性定律

答案：A、積累法 B、控制變量法 C、等效替代法 D、理想實驗法

例14、在學習歐姆定律時，為了研究導體的電流I與導體兩端的電壓U、導體的R的關系，實驗中先保持R一定，研究I與U的關系；再保持U一定，研究I與R的關系，這種方法叫“控制變量法”是物理學研究中常用的一種方法。下面研究過程中應用了控制變量法的是（ ）

A、通過電流做功的多少來判斷電能的多少

B、研究物體受兩個力作用的效果時，引入合力的概念

C、在研究磁場時，引入磁感應線

D、研究電流産生的熱量與電流的關系時保持電阻和時間一定

答案：A、等效替代法 B、等效替代法 C、物理模型法 D、控制變量

例15、以下研究問題的方法與“用光線表示光”相同的是（ ）

A、把電流比作水流 B、利用三角闆和刻度尺測量硬币的直徑

C、利用磁感線來描述磁場的分布

D、利用20歐的總電阻代替串聯的15歐和5歐的電阻

答案：A、類比 B、轉換法 C、模型法 D、等效替代法

例16、物理研究中常常用到“控制變量法”“等效替代法”“模型法”“類比法”等方法，下面是初中物理中的幾個研究實例：

1、 研究一個物體受到幾個力的作用時，引入合力的概念

2、 用光線表示光的傳播方向

3、 研究電流時把它與水流相比

4、 利用磁感應線來描述磁場

上述幾個實例中，采用了相同研究方法的是

A、13 B、23 C、24 D、14

答案：1、等效替代法 2、模型法 3、類比法 4、模型法

例17回顧所學過的科學方法，下列不正确的是（ ）

A、将固體分子看成是一些用彈簧連接的小球，這是模型法

B、在研究由多個電阻組成的電路時，引入總電阻，這是等效法

C、為觀察玻璃瓶受力的形變，采取觀察瓶塞上玻璃管中液面的變化，這是應用了放大法

D、由電生磁想到磁生電，這是應用了控制變量法

答案：D 逆向思維法

例18下面是物理學習中的幾個研究實例

1、在研究物體受力問題時，引入合力

2、在研究光時，引入“光線”的概念

3、在研究多個用電器組成的電路時，引入總電阻

4、在研究分子運動時，利用擴散現象來研究

上述幾個實例中，采取“等效替代”研究問題的是

A、13 B、12 C、23 D、34

答案：13為等效替代 2模型 4轉換法

例19下列三項實驗：

（1）用刻度尺測量細銅絲直徑：把細銅絲在鉛筆上緊密排繞N圈（N數根據情況确定），然後用刻度尺量出線圈的總長度再除以N；

（2）測一個大頭針的質量；先測出N個大頭針的總質量，再除以N；

（3）研究影響摩擦力大小的因素：先保持壓力相同，研究摩擦力與接觸面

粗糙程度的關系；再保持接觸面的粗糙程度相同，研究摩擦力與壓力大小的關系。

上述三項實驗中，實驗的思想方法相同的是 ，它們遇到問題的共同特點是 ，解決方法的共同特點是 。

答案：12；被測量物體小，不容易測量；采取積累法把不容易測量的物理量積累成較大的值在進行測量

例20根據作用效果相同的原理，作用在同一個物體上的兩個力，我們可以用一個力的合力來代替它。這種“等效方法”是物理學中常用的研究方法之一，它可使研究的問題簡化，以下幾種情況中，屬于這種“等效方法”的是（ ）

A、在研究磁現象時，用磁感線來描述看不見，摸不着的磁場

B、在研究電現象時，用電流産生的效果來研究看不見，摸不着的電流

C、兩個電阻并聯時，可用并聯的總電阻來代替兩個電阻

D、在研究電流的變化規律時，用水壓和水流來類比電壓和電流

答案：A、模型 B、轉換 C、等效替代 D、類比

例21下面是同學們在物理學習中的幾個研究實例：

1、在學習汽化現象時，研究蒸發與沸騰的異同點

2、根據熔化過程的不同，将固體分為晶體和非晶體兩類

3、比較電流表與電壓表在使用過程中的相同點和不同點

4、在研究磁場時，引入磁感線對磁場進行描述

上述幾個實例中，采用“比較法”為主要科學研究方法的是

A、13 B、34 C、23 D、24

答案：1、比較法 2、分類法 3、比較法 4、模型法

例22在研究平面鏡成像的特點時，關鍵的問題是設法确定象的位置，回想我們實驗時的具體做法是 。

這樣确定像的位置，憑借的是視覺效果的相同，因而可以說是采用了

的科學方法。

答案：另拿一支相同的蠟燭在玻璃闆後面移動，直到看上去它跟像完全重合；等效替代

例23分子運動看不見、摸不着，不好研究，但科學家可以通過研究墨水的擴散現象認識它，這樣方法在科學上叫做“轉換法” ，下面是小明同學在學習中遇到的四個研究實例，其中采取的方法與研究分子運動的方法相同的是（ ）

A、利用磁感線去研究磁場問題

B、電流看不見、摸不着，判斷電路中是否有電流時，我們可通過電路中的燈泡是否發光去确定。

C、研究電流與電壓、電阻的關系時，先使電阻不變去研究電流與電壓的關系；然後再讓電壓不變去研究電流與電阻的關系

D、研究電流時，将它比做水流

答案：A、模型 B、轉換法 C、控制變量法 D、類比

例24利用作用效果相同的原理來研究問題的方法稱為“等效法”。如在研究力對物體的作用時，用一個力代替兩個力。以下幾種情況中，屬于等效法的是（ ）

A、在研究磁場時，用磁感線來描述磁場

B、用右手螺旋定則确定通電螺旋管的磁極或電流方向

C、用一電阻兩端的電壓與通過它的電流之比确定電阻的阻值

D、在研究并聯電路時，用并聯電路的總電阻代替兩個并聯的電阻

答案：A、模型法 B、模型法 C、比值定義法 D、等效替代法

例25下面是小明同學在物理學習中的幾個研究實例：

1、在學習汽化現象時，研究蒸發與沸騰的異同點；

2、根據熔化的過程不同，将固體分為晶體和非晶體兩類

3、比較電流表與電壓表在使用過程中的相同點與不同點

4、在研究磁場時，引入磁感線對磁場進行描述。

其中采用的主要科學研究方法是“比較法”的為（ ）

A、13 B、34 C、23 D、24 答案 ：A

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