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1、物理问题研究方法举隅转换法 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易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。所谓“转换法”，主要是指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。初中物理在研究概念规律和实验中多处应用了这种方法。 转化法 在实验中，有很多物理量，由于其自身属性的关系，难于用仪器、仪表直接测量，或 因条件所限，无法提高测量的准确度，就可以根据物理量之间的定量关系和各种效应把不 易测量的物理量转
2、化成可以（或易于）测量的物理量进行测量，之后再反求待测物理量的 量值，这种方法就叫转换测量法（简称转换法）。 据此可知两个都是一样的。控制变量法：对多变量的问题，情况往往比较复杂，此时可以把其他变量固定，只讨论其中一个变量的变化对问题的影响。探究电阻的大小与导体的材料、温度、粗细、长度的关系的实验；影响压力作用效果的因素；影响液体蒸发快慢的因素；探究声音产生的因素；探究液体内部压强的规律；比热容概念的引入。 转换法：证明声音是由震动产生的，敲击音叉后放入水中，水花四溅。 等效法：物体的重心；合力；串并联总电阻；平面镜成像；在研究物体受几个力作用的情况时，引入“合力”的概念。 建立理想模型法：在
3、研究磁体的磁场时，引入“磁感线”的概念；表示模型（如太阳系模型）；理论模型（如理想气体模型）；想象模型（如电场线、磁感线等力线的模型）；数学模型（如空间点阵模型）。 类比法：用水流（压）类比电流（压）；用水波类比声波。类比法：把两个形式上相同的东西（通常是数学公式形式相同）类比，由已知直接得到未知。 如电学中库仑力公式和力学中万有引力公式都是关于r的平方反比，所以关于二者的做功、能量公式就可以互相类比得到，不必具体计算（计算需要积分）。 比较法：两个相近或两反的东西都可以比较，这时比较法和类比法基本一样。有时比较则是为了看出两个物理过程之间的异同来，例如功和能的异同，一个是过程量，一个是状态量
4、。转换法：将对一个不易测的物理量的测量转化为对另一些易测物理量的测量,这种转化方法称为转换法.如“测量金属电阻率实验”、测量“玻璃砖的折射率”、“用单摆测重力加速度”等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。 模型法 即将抽象的物理现象用简单易懂的具体模型表示。如用太阳系模型代表原子结构，用简单的线条代表杠杆等。 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
5、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”。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。 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。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。 等效法 在研究物理问题时，有时为了使问题简化，常用一个物理量来代替其他所有物理量，但不会改变物理效果。如用合力替代各个分力，用总电阻替代各部分电阻，浮力替代液体对
6、物体的各个压力等。 类比法 在认识一些物理概念时，我们常将它与生活中熟悉且有共同特点的现象进行类比，以帮助我们理解它。如认识电流大小时，用水流进行类比。认识电压时，用水压进行类比。 控制变量法:测小灯泡的阻值 等效替代法:分力与合力 建模法:光线,磁感线 类比法:用水压类比电压类比法：把两个形式上相同的东西（通常是数学公式形式相同）类比，由已知直接得到未知。 如电学中库仑力公式和力学中万有引力公式都是关于r的平方反比，所以关于二者的做功、能量公式就可以互相类比得到，不必具体计算（计算需要积分）。 比较法：两个相近或两反的东西都可以比较，这时比较法和类比法基本一样。有时比较则是为了看出两个物理过
7、程之间的异同来，例如功和能的异同，一个是过程量，一个是状态量。 等效法：本来一个物理过程比较难以表达计算，但知道它产生的效果和另一个比较容易的物理过程一样，就可以把前者替换成后者。 例如：可以证明一条无限长的带电直线对直线外一点电荷的作用力（设距离为r）与以r为半径的带电半圆周对圆心处点电荷作用力大小相等。这两个物理模型可以替换。 模型法：把比较复杂的实际问题简化成物理模型。 例如：天体运动中，天体本来是很多不规则球形，都可以简化成一个质点计算。 控制变量法：对多变量的问题，情况往往比较复杂，此时可以把其他变量固定，只讨论其中一个变量的变化对问题的影响。 例如：理想气体的状态方程，开始是由实验
8、得到的，人们分别研究了等温过程、等压过程和定容过程下理想气体的体积、温度、压强和质量的关系，得出了一系列实验定律。最终才总结为克拉珀龙方程：PV = nRT 补充： 假想实验法：有的物理实验不易完成，但可以在理想的条件下假想实验，得到结论。 例如：伽利略反驳轻的物体下落比重的物体慢，假想把轻、重物体绑起来扔下，则（1）轻的拉重的，应该下落比重的慢；（2）合为更重的，应该下落更快。二者矛盾。 线性叠加的方法：对线性的物理公式（即一次的物理公式），可以任意相互叠加或拆分。正因为物理公式反映了物理现象的原理，所以可以把复杂的物理现象也假想拆分或叠加，分别计算，最后再复原。 例如：电路中电流是线性可叠加的。所以在用基尔霍夫定律解复杂电路问题时就可以把一个电路拆成若干个电路来做，最后再加起来。 又如：经典物理下，位置是矢量可叠加的，速度、加速度等都是求位置关于时间的微分，是线性的，从而也是可叠加的。所以就有运动的合成与分解，如斜抛运动看成匀速直线运动和自由落体运动的叠加。物理中采用转换法的例子：电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流时，我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定，即根据电流产生的效应来判断。分子运动看不见、摸不着，不好研究，便可通过研究扩散现象认识它。磁场运动看不见、摸不着，判断磁场是否存在时，用小磁针放在其中看是否转动来确定。判断电磁铁强弱时，用电磁铁吸引大头针的多少来确定。
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