初中物理常用的科学方法

一、理想模型法
1、理想模型法的概念
在对实际中的错综复杂的事物进行研究时，常需要只须抓住那些反映特定物理现象和物理问题的主要因素，而舍弃其次要因素，把具体事物抽象化，用理想化的物理模型来代替实际研究对象，从而使相关的过程简化，以便从理论上去进行研究的一种常用的研究方法。
2、采用模型法的作用
采用模型法对学习和研究起到了简化和纯化的作用。
3、采用模型法的条件
每种模型有限定的适用条件和适用范围，否则会引起很大偏差。即简化后的模型，一定要表现出原型所反映出的特点和规律。
4、常用的模型
用这种理想化的方法将实际事物进行简化后，便可得到一系列的物理模型。
（1）物质模型
主要用于探讨物质作为研究对象时，把物质进行理想化后得到的模型，可分为实体物质和场物质。
力的示意图：或称力的图示，是体现出力的要素的模型。
轻杆（轻绳）：研究外力的作用，在杆或绳的质量较小或对研究的影响可忽略时，往往忽略杆或绳的质量，即认为杆或绳的质量为零。
轻弹簧：研究弹力的作用时，忽略弹簧的质量。
液片：研究连通器原理时用到液片模型，该液片极薄，只有面积没有体积。
理想流体：不可压缩、不计粘性（粘度为零）的流体。
杠杆：受力不发生形变的理想硬棒，在力的作用下可绕固定点转动，即成为理想杠杆。
光线：用一条带箭头的直线表示光传播的径迹和方向，真实世界中不可能得到一条光线，是对光进行几何抽象得出的物理模型。
电路图：为方便研究实物电路而画出的模型。
磁感线：为了研究磁场，我们引入一条或一些线将研究的问题简化，实际上磁场是存在的，而这些线并不存在。
理想电流（压）表：电阻为零（无穷大）的电流（压）表。
理想导线：电阻为零的导线。
理想电源：内阻为零的电源。
理想变压器：一个端口的电压与另一个端口的电压成正比，且没有功率损耗。
原子结构：研究肉眼观察不到的原子结构时，建立原子核式结构模型。
（2）状态模型
研究流体力学时流体的稳恒流动、研究理想气体时气体的平衡态、研究热交换时的热平衡状态、研究电流时的稳恒电流等都属于理想的状态模型。
（3）过程模型
匀速直线运动、匀变速直线运动、汽车的突然停止都属于理想的过程模型。

二、控制变量法
1、控制变量法的概念
物理学中对于研究多因素（多变量）对事物影响的问题时，通过控制某几个因素不变，只让其中一个因素改变，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，这种方法叫控制变量法。
2、控制变量法的作用
把多因素的问题转化成单因素的问题，方便发现某个单独因素的影响。
3、采用控制变量法的条件
研究多因素（多变量）对事物影响。
4、控制变量法的应用实例
探究影响摩擦力大小的因素、影响压强大小的因素、影响导体电阻的因素、影响电流大小的因素（欧姆定律）、影响电流的热效应的因素（焦耳定律）等都用了这种科学方法。

三、理想实验法（又称想象创新法、思想实验法、实验推理法）
1、理想实验法（实验推理法）的概念
在物理研究中，有许多的概念、规律、结论是建立在物理实验基础上的，但是也有不少实验，由于实际条件的限制难以实现。为此，我们以可实现的实验为基础，以已有的理论知识为依据，通过科学推理，得出理想实验的结论，这就是理想实验法，或称实验推理法。
2、理想实验法（实验推理法）的意义
解决了由于实际条件的限制难以实现验证实验的问题。
3、采用理想实验法（实验推理法）的条件
（1）有可以实现的、尽量接近理想情况的实验基础。
（2）有足够的正确理论依据。
（3）通过科学的推理。
（4）得出的结论还要经过大量实践验证。
4、理想实验法（实验推理法）的应用实例
验证真空不能传递声音、伽利略斜面实验、牛顿第一定律的得出、两种电荷的推论等。

四、等效替代效法
1、等效替代效法的概念
有些不同的物理现象、模型、过程等在物理意义、作用效果或物理规律方面相同，它们之间可以相互替代而保证结论不变。等效替代效法是指面对一个较为复杂的问题，提出一个简单的方案或设想，使它们的效果完全相同，从而将问题化难为易，求得解决。
2、等效替代效法 的意义
将问题化难为易，求得解决。
3、采用等效替代效法 的条件
相互替代后保证结论不变。
4、等效替代效法 的应用实例
等效电路、等效电阻、环形电流与小磁体的等效、通电螺线管与条形磁铁的等效等。

五、转换法
1、转换法的概念
在保证效果相同的前提下，将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象；将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题；将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。
2、转换法的作用
（1）将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象。
（2）将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题。
（3）将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量。
3、应用转换法的条件
必须在保证效果相同的前提下。
4、转换法的应用实例
测量仪器：秒表、托盘天平、弹簧测力计、金属盒气压计、温度计、电流（压）表、电能表、测电笔等。
测量方法：用转换法（卡测法）测量硬币、乒乓球直径、圆锥体高度等。
物理实验：探究声音产生的原因、探究压力的作用效果、探究液体压强的特点、马德堡半球实验证明大气压的存在、铅块实验可证明分子间存在着引力、探究影响导体产生电热多少的因素、奥斯特实验证明电流周围存在磁场、通过电磁铁吸引铁钉的多少来显示电磁铁的磁性强弱等。
自然现象：物体发生形变或运动状态改变可证明一些物体受到力的作用、雾的出现可以证明空气中含有水蒸气、影子的形成可以证明光沿直线传播、月食现象可证明月亮不是光源、指南针指南北可证明地磁场的存在、运动的物体能对外做功可证明它具有能等。

六、微量放大法
1、微量放大法的概念
物理实验中常遇到一些微小物理量的测量。为提高测量精度，常需要采用合适的放大方法，选用相应的测量装置将被测量进行放大后再进行测量。
2、微量放大法的作用
提高测量精度。
3、应用微量放大法的条件
被测量进行放大后与原物理量有确定的函数关系。
4、常用的微量放大法
（1）累计放大法：被测物理量通过简单叠加，放大若干倍再进行测量，称为累计放大法(叠加放大法)。如测量纸的厚度、金属丝的直径等。
（2）形变放大法：在力学中形变的基本表现形式为体积、长度、角度的改变。显示形变的方法可用力学的方法，也可用电学、光学的方法。如温度计由液柱的长度的变化显示体积的变化、杠杆放大法显示热膨胀等。
（3）光学放大法：使被测量通过光学装置放大视角形成放大图像，便于观察判别，从而提高测量精度。如放大镜、显微镜、望远镜等。
微量放大法是不是一种转换法呢？

七、类比法
1、类比法的概念
由一类事物所具有的某种属性，可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的逻辑推理方法。在研究看不见、摸不着的抽象物理量时，就不易理解，我们就可以用一个大家能看见或摸得着的、且与之很相似的量来进行对照学习。
2、类比法的作用
可以把一些抽象、难懂的问题与形象、易懂的问题进行类比，更有助于理解。
3、应用类比法的条件
类比对象间共有的属性越多，则类比结论的可靠性越大，且结论必须由实验来检验。
4、类比法的应用实例
如电流的形成和电压的作用，通过水压使水管中形成了水流进行类比，从而得出电压是形成电流的原因的结论。水压迫使水定向流动在水管中形成了水流，电压迫使自由电荷做定向移动在电路中形成电流；抽水机是提供水压的装置，电源是提供电压的装置；水流通过涡轮时消耗水能转化为涡轮的动能，电流通过电灯时消耗的电能转化为内能和光能。
　　又如分子动能与物体的动能进行类比、功率与速度进行类比等。

八、模拟法
1、模拟法的概念
预先设计出与某被研究现象或过程（即原型）相似的模型，然后通过模型间接的研究原型规律的实验方法。先依照原型的主要特征，创设一个相似的模型，然后通过模型来间接研究原型的一种形容方法。根据模型和原型之间的相似关系，模拟法可分为物理模拟和数学模拟两种。 模拟法和类比法很近似。
2、模拟法的作用
（1）可以对已经时过境迁或尚未出现的现象、既不能打开，又不能从外部直接观察其内部状态的对象进行研究；
（2）可根据需要，通过合理建立模型，将现象简化、放大或缩小；
（3）研究过程易于控制、比较经济。
（4）模拟法尚属于发展中的一种新方法，需要在实践中得到检验，使其不断完善。由于模仿和复制的人为性，难免使结论欠准确，欠完整，不一定符合所模拟的对象。
3、模拟类比法的条件
模拟法的适用条件是相似性，模型和原型要有共通之处和可比性，这样所研究出的结果才会更贴近原型。
4、模拟法的应用实例
以磁场中规则分布的铁屑模拟磁感线。

九、微元法
1、微元法的概念
在处理问题时，从对事物的极小部分（微元）分析入手，达到解决事物整体目的的方法。通过化整体为微元，先分析微元找到规律，再累计求和，达到了解整体。
2、微元法的作用
可以使一些复杂的问题用我们熟悉的物理规律迅速地加以解决，使复杂问题简单化。这样就可以使由于数学知识的局限，需要使用积分来进行计算的一些问题得以解决。
3、应用微元法的条件
根据需要，将整体分割成无穷多的无穷小微元，多到要多多就有多多，小到要多小就有多小。
4、微元法的应用实例
阿基米德原理的推导过程。

十、极限法
1、极限法的概念
极限法是把某个物理量推向极端，即极大和极小或极左和极右，并依此做出科学的推理分析，从而给出判断或导出一般结论。这是一个由极限近似到准确的数学方法。
2、极限法的作用
可以使一些复杂的问题用我们熟悉的物理规律迅速地加以解决，使复杂问题简单化。这样就可以使由于数学知识的局限，需要使用微分来进行计算的一些问题得以解决。
3、应用极限法的条件
根据需要物理量推向极端，极端到要多大就有多大、要多小就有多小。
4、极限法的应用实例
由平均值求得瞬时值用到极限法，如趋近于零的时间段内的平均速度可看做瞬时速度。

下周我能使用的主要是有线宽带，不能上百度贴吧了，所以今天整理了两种方法，共计10种，到一段落。至于以后还能否继续，那就以后再说吧！

您好，请问您是物理老师吗？ 我想跟您学习一些物理知识。

起