杠杆的理想化模型

1. 高中物理实验中理想化模型有哪些

天体运动，弹簧振子，子弹射击木块 单摆 杠杆、点光源、刚体、点电荷、薄透镜、连通器、单摆、理想气体,电流表——电阻为零，电压表——电阻无穷大无摩擦等都是理想模型

2. 属于理想的物理模型有哪些

1、实物模型（用来代替研究对象的理想模型），如：质点，刚体，点电荷，理想变压器，黑体，理想气体。

2、条件模型（将研究对象所处条件理想化的物理模型），如：轻杆，轻绳，轻弹簧，光滑，匀强电场。

3、过程模型（忽略次要因素作用，只考虑主要因素作用过程），如：将物体从高度较低的位置下落的过程，忽略空气阻力，看作自由落体运动。

(2)杠杆的理想化模型扩展阅读：

在不同情境下，理想物理模型也有所不同，因为理想物理模型是随着研究对象和研究问题的改变而改变。理想物理物理模型是一个抽象的概念，是人为主观设定的一个模型，所以研究对象是否可以看作理想物理模型与其本身的性质并无直接联系，而取决于研究对象的性质对研究问题的影响程度。

实际的物理现象和物理规律一般都是十分复杂的，涉及到许多因素。舍弃次要因素，抓住主要因素，从而突出客观事物的本质特征。

3. 怎么做个关于杠杆的科学小模型

（1）取一根长宽适中的均匀薄木条，从木条中点开始向两端画上等间距刻度线。在中点处钻一个孔，用细线将木条悬挂在支架上即成一杠杆。如果悬后不水平，则可在翘起端绕上金属丝（或卷上胶布、粘上橡皮泥）调成水平。

钩码可用装有细砂的青霉素药瓶代替。

（2）在薄木条的中心挖一圆孔，圆孔内嵌进一段玻璃管。在支架上钉一锉成夹劈形的铁钉，将玻璃管套在铁钉上，再将杠杆调平衡即可。

（3）也可直接用学生的刻度尺（学生尺），放在三棱木块的棱上代替杠杆，用相同质量的硬币（或棋子）代替钩码进行实验，，效果也很好。

4. 得出结论，运用了什么物理研究方法

物理中的研究方法
一、控制变量法 当我们研究不同物理量之间的关系，为了确定一个物理量与另一个物理量之间的关系，就需要控制其他物理量不变，看所研究的物理量与另外一个物理量变化的关系，这种方法就是“控制变量法”。
具体例子：
1.探究导体中的电流与导体两端电压和电阻的关系
2.研究导体电阻大小与导体材料、长度、横截面积的关系
3.研究滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度的关系
4.研究压力的作用效果与压力和受力面积的关系
5.研究液体的压强与液体密度和深度的关系
6.研究物体动能的大小与质量和速度的关系
7.研究不同物质的吸热能力8电流所作的功与电流、电压的关系

二、理想化法 所谓理想化法就是借助于逻辑思维和想象力，有意识的突出研究对象的主要因素，排出次要因素和无关的干扰因素，对实际的研究对象加以合理的概括和描述，在我们头脑中形成理想化地研究客体或相互联系、代替实际的研究对象，并用来探索物理世界奥秘的方法，初中物理理想化法主要体现在以下三个方面
（一）.理想化条件 1.忽略外界影响与一些不重要的力的影响。例如研究物体的运动时，不考虑空气的阻力 2.忽略一些摩擦力。例如只研究物体在“光滑平面”上的运动在研究定滑轮、动滑轮、滑轮组时，不考虑轴上的摩擦力
（二.）理想化模型 在物理学中，常常把实际研究对象或过程抽象成理想模型。例如 1.在研究光的传播路径和传播方向时，引入光线 2.在研究磁场的分布时，引入磁感线 3.将光滑的表面看成没有摩擦的理想表面。 4.杠杆也是一种理想模型。杠杆在实际应用中，忽略受力产生的形变，不考虑形状 5.在研究原子的组成时，引入原子核式结构， 6.电流表看成一段导线，电压表视为开路
（三.理想实验） 也叫假象实验理想实验以真实的科学实验和科学理论为基础，加以推理得出结论。即实验加推理。 1.研究真空不能传声，是建立在空气越少听到声音越小得出的 2.牛顿第一定律，是以摩擦越小，小车前进的越远为基础的

三、等效替代法 将某个物理量、物理装置、物理状态（过程），用另外一个物理量、物理装置、物理状态（过程）来替代，得到同样的结论。在间接测量中有许多物理量的测量都采用了这种方法 1.研究平面镜成像实验中，用两个同样的蜡烛，其中一个找另一个的像 2.求多个用电器组成的串联、并联的总电阻 3.“曹冲称象”，用石块的重量的总和替代大象的重量 4.排水法求不规则物体的体积 5.测量摩擦力时，用二力平衡原理测得拉力，从而求摩擦力 6.托里拆利实验，利用水银柱产生的压强求大气压的数值
四、转化法 在研究看不见的物质或现象时，可以通过研究物质或现象所产生的可见效果，进一步认识该物质或现象。需要注意的是，等效替代法虽然也有转化的思想，但其研究主体已经产生
转移，而转化法则是通过研究主体所产生的效果来求其原因的一种思维方法。 1.利用小球的振动来判断发声体在振动。 2.通过电流的效应来认识电流的存在 3.通过小磁针是否受力来判断磁场的存在 4.电磁铁磁性强弱通过它吸引的大头针来确定 5.研究压强时，利用小桌陷入海绵的深度来判断压力作用的效果 6.研究流体压强时，用纸片的飘动显示压强的变化 7.研究动能大小的因素，通过小球推动木块运动的远近判断小球动能的大小 8.通过固体、液体、气体的扩散来认识分子的热运动。 8电流产生热量的多少通过温度计示数变化量来判断
五、类比法 在分析较为抽象的物理问题时，用具体的事物类比说明，找出共性，使得研究对象易于理解 1.用水流类比电流 水压类比电压 2.水波类比声波3.用物体的动能、势能类比分子的动能势能4.用太阳系类比原子的结构。
六、图像法 用图像法分析问题，更加形象、直观，便于理解。 1.研究固体熔化 2.研究水沸腾 3.研究物体质量与体积的关系4.研究重力与质量关系。

5. 浅谈物理教学中常用的几种科学探究方法

物理教学中蕴含的大量的科学方法，我们必须给予足够的重视，并且渗透到教学活动中去，适时向学生介绍、点拨，学生在学习活动中去体验、体会这些科学方法，逐步提高科学探究能力，掌握一些科学方法，为学生的终生学习打下良好的基础。 在《初中物理课程标准》中，科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。在探究科学规律的过程中，学生通过动手动脑，通过物理学知道的“再发现”过程，体验到科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神，掌握科学学习的策略和科学的思维方法，从而提高了他们的科学素质。要想使物理教学达到新课程标准确定的目标，我们必须重视物理教学中蕴含的大量的科学方法，把它们渗透到教学活动中去，适时向学生介绍、点拨，让学生在学习活动中去体验、体会科学方法，逐步提高学生科学探究能力，掌握一些科学方法，为学生的终生学习打下良好的基础。下面就与大家一起来探讨物理教学中常用的一些科学方法。 一、猜想法在科学探究的学习过程中，猜想这一步骤有着举足轻重的地位，它是物理智慧中最活跃的成分，对学生猜想能力的培养，也是物理探究过程中的一个重要环节，而且猜想决定了科学探究的方向，因此，在物理教学的过程中，引导学生科学合理地猜想就显得格外重要。 首先，猜想要有一定经验和知识作为基础。在进行科学猜想能力方面的教学时，可先针对问题让学生展开想象的翅膀，鼓励学生把所有可能的情况都大胆地说出来，然后让学生根据已有知识和生活经验逐一进行分析，想想生活中有哪些事实支持它，它和已有知识是否一致，排除那些与经验和知识相矛盾的想法，留下的就可能是科学的猜想了，没有一定的知识和经验，猜想恐怕只能是无本之木，无源之水。所以在教学中为了避免学生胡猜乱想，让学生说出猜想的理由、事实依据是很有效的避免课堂混乱的手段，也是培养学生探究能力的方法之一。 另外，教师引导学生猜想要注意把握好方向性。在学生的自主探究过程中，教师的引导可以起到了画龙点睛的作用，由于课堂教学的时间和器材以及学生的知识的限制，我们不可能将学生讲的、说的一一进行探究，必须进行去粗取精、去伪存真，才能让探究过程顺利完成。例如在猜想动能大小与哪些因素有关的的时候，学生猜想到的因素可能有质量、速度、重力、斜面坡度、高度等，特别应该注意要让学生说出猜想的理由和依据，要能举出相关的实例来证明。然后教师引导学生把其中类似的因素归为一类，即质量和重力可以归为质量这个因素，斜面坡度、高度、速度都可以归为速度这个因素。这样就把动能大小归纳猜想为与质量和速度这两个因素有关。同时引导学生复习前面学习过的牛顿第一定律实验，可以知道要控制物体到达斜面上的速度相同，必须控制物体从斜面上滑下的高度相同。然后通过控制变量的研究方法，这个探究实验就不难完成了。完成实验后，教师可以补充做一个实验，即把质量和速度分别增大一倍，观察木块被推动的距离，来判断质量和速度这两个因素中到底哪一个因素对动能的影响更大，这样为到高中的继续学习打下基础。当然，学生的猜想能力的培养并不是一朝一夕完成的，需要我们教师在教学过程中切实重视这一能力的培养，时时注意引导学生进行合理的猜想，以达到素质教育的目的。 二、控制变量法 “控制变量法”是初中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。所以要想精确地把握研究对象的各种特性，弄清事物变化的原因和规律，必须人为的制造一些条件，便于问题的研究。例如当一个物理量与几个因素有关时，我们一般是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，在初中物理教学中有许多概念或规律的探索过程，都要用到控制变量法。例如，在八年级刚接触物理时，有一个探究实验是探究“声音怎样从发声的物体传到远处？”。让一个学生在桌子一端敲击桌面，另个学生在另一端听声音，一次贴在桌面上听，一次只是贴近桌面。发现两次都可以听到声音，引导学生分析这两次声音分别是通过桌子和空气传来的，从而说明声音要靠介质传播。同时让学生比较两次听到的声音大小，从而认识到声音在固体中比在空气中传播得快，即固体的传声能力强。在这里，老师一定要强调实验中需要控制的变量就是听声音的距离和敲击桌面的力度要相同，使学生体验到控制变量的思想，为以后的探究实验作好方法上的准备。 初中物理还用到控制变量法的实验有：影响声音的音调、响度等的因素有哪些？蒸发的快慢与哪些因素有关？导体的电阻大小与哪些因素有关？导体中的电流与导体两端电压和导体的电阻的关系，电热的的大小与哪些因素有关？影响电磁铁磁性强弱的因素有哪些？研究感应电流方向与哪些因素有关？研究通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关？力的作用效果与哪些因素有关？影响滑动摩擦力大小的因素有哪些？影响压力作用效果的因素有哪些？研究液体的压强与哪些因素有关？研究浮力的大小与哪些因素有关？研究动能或势能的大小与哪些因素有关？研究物体吸引热量的多少与哪些因素有关等等。 控制变量法是一种最常用的、非常有效的探索客观物理规律的科学方法。通过控制变量法，可以让我们很方便的研究出某个物理量与多个因素之间的定性或定量关系，从而能得出普遍的规律。 三、等效替代法 有一个广为人知的历史故事——曹冲称象。他运用的就是一种等效替代的思想，他是用石头替代了大象，巧妙地测出了大象的重力。当然，这里还用到了“化整为零”的思想。很多伟人也经常会用等效法来使研究问题简化，例如，爱迪生用围成一圈的平面镜的反射光等效多个太阳造成了无影灯，他的助手阿普顿在苦苦计算灯泡的容积时，爱迪生却告诉他只需要把灯泡装满水，测量水的体积即为灯泡的容积。还有阿基米德在洗澡时发现了鉴别王冠真假的方法，从而也导致了一个重要的原理——阿基米德原理的发现。这样看来，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。 期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆可以说“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，测量不规则固体的体积，就是利用物体浸没在液体中时，物体体积与物体排开的液体的体积相等的原理，将Ｖ物用Ｖ排替代。在有量筒或量杯时，可采用“排液补差法”或叫“等量空间占据法”测量。没有量筒或量杯时，可用弹簧秤和水，通过测量浮力大小，结合阿基米德原理计算Ｖ排（全部浸没），也可以用天平测排水的质量（全部浸没），再利用密度知识来计算Ｖ排。当无法直接测物体的质量时，就可以用漂浮的方法利用Ｆ浮＝Ｇ的原理，测出Ｆ浮也就知道了Ｇ，物体的质量也就可求了。这种质量或体积的替代测量方法一般多见于测量物质密度的方法中。还有许多物理量的测量都用到了等效替代法。 等效替代法还可以用在一些器材的等效上，如果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，这样不仅能顺利得出结论，而且容易被学生接受和理解。例如，在探究平面镜成像规律的实验中，用玻璃板替代了平面镜，因两者在成像特征上有共同之处，容易使学生接受，而玻璃板又是透明的，能通过它观察到玻璃板后面的蜡烛，便于研究像的特点，揭示出平面镜成像的规律。有了这些科学方法的启发，学生在以后遇到有关问题时就可能运用自如了。比如在学习伏安法测电阻之后，要求学生设计一个实验，在缺少电压表或电流表，但另给一个定值电阻的情况下，要求测出未知电阻的阻值，应该怎么办？学生就可以用等效替代的思想来进行设计了，即让电流表与定值电阻串联来与电压表等效，或者让电压表与定值电阻并联来与电流表等效，每当学生自我解决了一个问题后，他们绝对会有一种“柳暗花明又一村”的感觉，对物理的兴趣也自然而然的增加了不少。 四、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。例如，在研究电热的功率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，从而推导出那个电阻放热多。进而再问该实验能否不用煤油而改用其它方式来观察电阻通电后的发热情况？这样促使学生思维得以发散，转换的思维方法得到训练，设计实验的能力也随着提高了。弹簧测力计的原理也隐含了一个间接测量原则。即用可直接量度的量去间接表现那些不便直接观察不便直接测量的量。在这里，弹簧的长度变化是可以直接观察直接测量的，而力的大小是看不到措不着的，但是力的大小却和弹簧长度的变化有关系，所以我们就可以用弹簧的伸长量来量度力的大小。不仅测力计是这样的，温度计、压强计、气压表（高度计）、电流表、电压表、时钟速度表都是如此，看见的是长度、角度的变化，反映的是温度、液体压强、大气压强（高度）、电流、电压、时间、速度的变化。初中物理中有很多地方都用到了转换法的原理。研究物体升温吸热的多少与哪些因素有关时，可通过观察放入其中的相同电热器加热时间的长短来判断吸热多少。利用扩散现象来研究分子的运动及分子运动的快慢。研究动能或势能大小时通过观察运动的小球推动纸盒移动距离的大小或是木桩被打入地下的深度，来推断动能和势能的大小。研究力、电流、磁场时，由于它们都是看不见摸不着的东西，我们可以利用力所产生的效果、电流产生的各种效应、磁场的基本性质来研究它们。比如可以通过泡沫塑料凹陷的程度来知道压力的作用效果大小，用灯光的亮度来感知电流的大小、用电磁铁吸引大头针的个数来判断其磁性强弱。将光在透明空气中的传播转换为在烟或水雾中的传播来观察光的传播方向。再如，把发声体的微小振动用泡沫塑料球的振动来进行放大，把物体热胀冷缩的微小变化用细管中液柱的高度变化来放大，把物体受力后的微小形变用平面镜反射光线的偏转角度来进行放大等等都是利用了转换法。 转换法可以通过转换研究对象、空间角度、物理规律、物理模型、思维角度、物理过程、物理状态、时间角度等达到化繁为简，化难为易，间接地解决问题。这对于学生的想象设计能力和创造性思维品质的培养是大有益处的。 五、理想化方法 纵观物理学发展史，许多重大的发现与结论，都是由于科学家们经过大胆的猜想构思，创建出科学的理想化的物理模型，并通过实验检验或实践验证，在模型与事实基础很好吻合的前堤下获得的。伽里略和牛顿构建了光滑这一理想化的模型，才有惯性定律的重大发现。法拉第在1852年，对带电体、磁体周围空间存在的物质，设想出电场线、磁场线一类力线的模型，并用铁粉显示了磁铁周围的磁力线分布形状，从而建立了场的概念，对当前的传统观念是一个重大的突破。卢瑟福也在1911年构思出原子的核式结构模型。 用理想化模型代替客观原型的研究方法就是“理想化方法”。它又分为“理想实验法”和“理想模型法”。例如，我们在研究真空能否传声的时候，将一只小电铃放在密闭的玻璃罩内，接通电路，可清楚的听到铃声，用抽气机逐渐抽去玻璃罩内的空气，听到铃声越来越弱，这说明空气越稀薄，空气的传声能力越弱。实验中无法达到绝对的真空，但可以通过铃声的变化趋势，推测出真空不能传声，这与牛顿第一定律的建立过程是非常类似的。这属于理想实验法。如果教师在教学中注意很好地渗透这一方法，有利于培养学生的科学思想，提高学生的创新能力。 在初中教材中，我们熟悉的理想化模型有：杠杆（只要能绕着固定点转动的物体都可以看做是杠杆）、斜面（像盘山公路这样起点为低终点高的弯曲面可以看做是斜面）、轮轴（像门把手、汽车方向盘、脚踏板、扳手这样在使用中某部分转动形成的轨迹是一个圆的机械都可以看作轮轴）、连通器（上端开口、底部连通的容器都可以看做是连通器）、薄透镜、光线、磁感线等等。正是引入了这些理想化的物理模型，才得以使我们面对许多复杂的现实问题，通过简化处理能够比较顺利地予以解决。我们也常常运用理想化方法，对于某些问题可以通过寻找和建立合适的理想化模型来处理，即将研究对象、条件等理想化，以达到化繁为简的目的。 另外，常用的科学方法还有类比法、图象法、归纳法、比较法、演绎法、推理法、想象法、逆向思维法、宏观与微观结合法、累积法，以及微分法等等，这里就不一一獒述了。

6. 初中物理 探究杠杆的平衡条件与探究磁场时引入磁感线分别运用了什么物理方法

第一个运用的是归纳法，第二个运用的是转换法

研究物理的科学方法有许多，经常用到的有观察法、实验法、比较法、类比法、等效法、转换法、控制变量法、模型法、科学推理法等。研究某些物理知识或物理规律，往往要同时用到几种研究方法。如在研究电阻的大小与哪些因素有关时，我们同时用到了观察法（观察电流表的示数）、转换法（把电阻的大小转换成电流的大小、通过研究电流的大小来得到电阻的大小）、归纳法（将分别得出的电阻与材料、长度、横截面积、温度有关的信息归纳在一起）、和控制变量法（在研究电阻与长度有关时控制了材料、横截面积）等方法。可见，物理的科学方法题无法细致的分类。只能根据题意看题中强调的是哪一过程，来分析解答。下面我们将一些重要的实验方法进行一下分析。
一、控制变量法
物理学研究中常用的一种研究方法——控制变量法。所谓控制变量法，就是在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制，使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化，最终解决所研究的问题。
可以说任何物理实验，都要按照实验目的、原理和方法控制某些条件来研究。
如：导体中的电流与导体两端的电压以及导体的电阻都有关系，中学物理实验难以同时研究电流与导体两端的电压和导体的电阻的关系，而是在分别控制导体的电阻与导体两端的电压不变的情况下，研究导体中的电流跟这段导体两端的电压和导体的电阻的关系，分别得出实验结论。通过学生实验，让学生在动脑与动手，理论与实践的结合上找到这“两个关系”，最终得出欧姆定律I＝U/R。
为了研究导体的电阻大小与哪些因素有关， 控制导体的长度和材料不变，研究导体电阻与横截面积的关系。
为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，保证压力相同时，研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
利用控制变量法研究物理问题，注重了知识的形成过程，有利于扭转重结论、轻过程的倾向，有助于培养学生的科学素养，使学生学会学习。
中学物理课本中，蒸发的快慢与哪些因素的有关；滑动摩擦力的大小与哪些因素有关；液体压强与哪些因素有关；研究浮力大小与哪些因素有关；压力的作用效果与哪些因素有关；滑轮组的机械效率与哪些因素有关；动能、重力势能大小与哪些因素有关；导体的电阻与哪些因素有关；研究电阻一定、电流与电压的关系；研究电压一定、电流和电阻的关系；研究电流做功的多少跟哪些因素有关系；电流的热效应与哪些因素有关；研究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关系；研究影响力的作用效果的因素；研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系；研究物体吸热与物质种类、质量、温度的关系；研究通电导体在磁场中的受力与哪些因素有关；研究影响感应电流的方向因素等均应用了这种科学方法。
二、转换法
一些比较抽象的看不见、摸不着的物质的微观现象，要研究它们的运动等规律，使之转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们。这种方法在科学上叫做“转换法”。 如：分子的运动，电流的存在等，
如：空气看不见、摸不到，我们可以根据空气流动（风）所产生的作用来认识它；分子看不见、摸不到，不好研究，可以通过研究墨水的扩散现象去认识它；电流看不见、摸不到，判断电路中是否有电流时，我们可以根据电流产生的效应来认识它；磁场看不见、摸不到，我们可以根据它产生的作用来认识它。
再如，有一些物理量不容易测得，我们可以根据定义式转换成直接测得的物理量。在由其定义式计算出其值，如电功率（我们无法直接测出电功率只能通过P＝UI利用电流表、电压表测出U、I计算得出P）、电阻、密度等。
中学物理课本中，
测不规则小石块的体积我们转换成测排开水的体积（这里也有等效思维）
我们测曲线的长短时转换成细棉线的长度
在测量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小
大气压强的测量（无法直接测出大气压的值，转换成求被大气压压起的水银柱的压强）测硬币的直径时转换成测刻度尺的长度
测液体压强（我们将液体的压强转换成我们能看到的液柱高度差的变化）
通过电流的效应来判断电流的存在（我们无法直接看到电流），
通过磁场的效应来证明磁场的存在（我们无法直接看到磁场），
研究物体内能与温度的关系（我们无法直接感知内能的变化，只能转换成测出温度的改变来说明内能的变化）；
在研究电热与电流、电阻的因素时，我们将电热的多少转换成液柱上升的高度。
在我们研究电功与什么因素有关的时候，我们将电功的多少转换成砝码上升的高度。
密度、功率、电功率、电阻、压强（大气压强）等物理量都是利用转换法测得的。
物体发生形变或运动状态改变可证明此物受到力的作用；苹果落地可证明重力存在；马得堡半球实验可证明大气压的存在；雾的出现可证明空气中含有水蒸气；影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；奥斯特实验可证明电流周围有磁场；指南针指南北可证明地磁场的存在；手机能打电话可证明电磁波的存在；扩散现象可证明分子做无规则运动；铅块实验可证明分子间引力的存在；运动的物体能对外做功可证明它具有能。
在我们回答动能与什么因素有关时，我们回答说小球在平面上滑动的越远则动能越大，就是将动能的大小转换成了小球运动的远近。以上列举的这些问题均应用了这种科学方法。
例：1、分子运动看不见、摸不着，不好研究，但科学家可以通过研究墨水的扩散现象去认识它，这种方法在科学上叫做“转换法’。下面是小明同学在学习中遇到的四个研究实例，其中采取的方法与刚才研究分子运动的方法相同的是( )
A.利用磁感应线去研究磁场问题
B.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
C.研究电流与电压、电阻关系时，先使电阻不变去研究电流与电压的关系：然后再让电压不变去研究电流与电阻的关系
D.研究电流时，将它比做水流
三、放大法
在有些实验中，实验的现象我们是能看到的，但是不容易观察。我们就将产生的效果进行放大再进行研究。 比如音叉的振动很不容易观察，所以我们利用小泡沫球将其现象放大。观察压力对玻璃瓶的作用效果时我们将玻璃瓶密闭，装水，插上一个小玻璃管，将玻璃瓶的形变引起的液面变化放大成小玻璃管液面的变化。严格说放大法也属于转换法．
四、积累法
在测量微小量的时候，我们常常将微小的量积累成一个比较大的量、比如在测量一张纸的厚度的时候，我们先测量100张纸的厚度在将结果除以100，这样使测量的结果更接近真实的值就是采取的积累法。
要测量出一张邮票的质量、测量出心跳一下的时间，测量出导线的直径，均可用积累法来完成。严格地说积累法也属于转换法。
五、类比法
在我们学习一些十分抽象的，看不见、摸不着的物理量时，由于不易理解我们就拿出一个大家能看见的与之很相似的量来进行对照学习。如电流的形成、电压的作用通过以熟悉的水流的形成，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。学生在学习电学知识时，在老师的引导下，联想到：水压迫使水沿着一定的方向流动，使水管中形成了水流；类似的，电压迫使自由电荷做定向移动使电路中形成了电流。抽水机是提供水压的装置；类似的，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；类似的，电流通过电灯时，消耗的电能转化为内能。
我们学习分子动能的时候与物体的动能进行类比；学习功率时，将功率和速度进行类比。
例： 1、某同学在学习电学知识时，在老师的引导下，联想力学实验现象，进行比较并找出了一些相类似的规律，其中不准确的是( )
A.水压使水管中形成水流；类似地，电压使电路中形成电流
B.抽水机是提供水压的装置；类似地，电源是提供电压的装置
C.抽水机工作时消耗水能；类似地，电灯发光时消耗电能
D.水流通过涡轮时，消耗水能转化为涡轮的动能：类似地，电流通过电灯时，消耗电能转化为内能和光能
通过类比，用大家熟悉的水流、水压的直观认识，使得看不见、摸不着的抽象的电流、电压等知识跃然纸面，栩栩如生。
六、理想化物理模型：
实际现象和过程一般都十分复杂的，涉及到众多的因素，采用模型方法对学习和研究起到了简化和纯化的作用。但简化后的模型一定要表现出原型所反映出的特点、知识。模型法有较大的灵活性。每种模型有限定的运用条件和运用的范围。
中学课本中很多知识都应用了这个方法，比如有：
液柱、（比如在求液体对竖直的容器底的压强的时候，我们就选了一个液柱作为研究的对象简化，简化后的模型依然保留原来的特点和知识）
光线、（在我们学习光线的时候光线是一束的，而且是看不见的，我们使用一条看的见的实线来表示就是将问题简化，利用了理想化模型）
液片、（在我们研究连通器的特点，求大气压时我们都在某一位置取了一个液面，研究该液面所受到的压强和压力，也是将问题简化，利用理想化模型法）
光沿直线传播；（在我们学习中我们知道真正的空气是各处都不均匀的，比如越往上空气越稀薄，在比如因为空气各处不均匀形成了风，而在光是沿直线传播一节中我们将问题简化，只取一个简单的模型，一条光线在均匀的介质中传播）
匀速直线运动；（生活中很少有一个物体真正的做匀速直线运动，在我们研究问题的时候匀速直线运动只是一个模型）
磁感线（磁感线是不存在的一条线，但是我们为了便于研究磁场我们人为的引入了一条线，将我们研究的问题简化。）
光滑平面（研究力学时常用到光滑平面，即物体表面没有摩擦，但是真正没有摩擦的表面是没有的．为了问题的简化就把很小的摩擦不考虑就假设物体表面光滑）
例：1、在我们学习物理知识的过程中，运用物理模型进行研究的是( )多项选择
A、建立速度概念 B、研究光的直线传播
C、用磁感应线描述磁场 D、分析物体的质量
七、科学推理法：
当你在对观察到的现象进行解释的时候就是在进行推理，或说是在做出推论，例如当你家的狗在叫的时，你可能会推想有人在你家的门外，要做出这一推论，你就需要把现象（狗的叫声）与以往的知识经验，即有陌生人来时狗会叫结合起来。这样才能得出符合逻辑的答案
如：在进行牛顿第一定律的实验时，当我们把物体在越光滑的平面运动的就越远的知识结合起来我们就推理出，如果平面绝对光滑物体将永远做匀速直线运动。
如：在做真空不能传声的实验时，当我们发现空气越少，传出的声音就越小时，我们就推理出，真空是不能传声的。
八、等效替代法：
比如在研究合力时，一个力与两个力使弹簧发生的形变是等效的，那么这一个力就替代了两个力所以叫等效替代法，在研究串、并联电路的总电阻时，也用到了这样的方法。在平面镜成像的实验中我们利用两个完全相同的蜡烛，验证物与像的大小相同，因为我们无法真正的测出物与像的大小关系，所以我们利用了一个完全相同的另一根蜡烛来等效替代物体的大小。
九、归纳法：
是通过样本信息来推断总体信息的技术。要做出正确的归纳，就要从总体中选出的样本，这个样本必须足够大而且具有代表性。在我们买葡萄的时候就用了归纳法，我们往往先尝一尝，如果都很甜，就归纳出所有的葡萄都很甜的，就放心的买上一大串。
比如铜能导电，银能导电，锌能导电则归纳出金属能导电。在实验中为了验证一个物理规律或定理，反复的通过实验来验证他的正确性然后归纳、分析整理得出正确的结论。
在阿基米德原理中，为了验证F浮＝G排，我们分别利用石块和木块做了两次实验，归纳、整理均得出F浮＝G排，于是我们验证了阿基米德原理的正确性，使用的正是这种方法。
在验证杠杆的平衡条件中，我们反复做了三次实验来验证F1×L1＝F2×L2也是利用这种方法。
一切发声体都在振动结论的得出（在实验中对多种结论进行分析整理并得出最后结论时），都要用到这一方法。
在验证导体的电阻与什么因素有关的时候，经过多次的实验我们得出了导体的电阻与长度，材料，横截面积，温度有关，也是将实验的结论整理到一起后归纳总结得出的。
在所有的科学实验和原理的得出中，我们几乎都用到了这种方法。运用归纳法得出的结论更具有普遍性。运用这种思维方法时实验一定要改变条件多做几次，否则得出的结论可能是特殊结论，而不具备普遍性。
十、比较法（对比法）
当你想寻找两件事物的相同和不同之处，就需要用到比较法，可以进行比较的事物和物理量很多，对不同或有联系的两个对象进行比较，我们主要从中寻找它们的不同点和相同点，从而进一步揭示事物的本质属性。
如，比较蒸发和沸腾的异同点。如，比较汽油机和柴油机的异同点
如，电动机和热机。如，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。
十一、分类法
把固体分为晶体和非晶体两类、导体和绝缘体。
十二、观察法
物理是一门以观察、实验为基础的学科。人们的许多物理知识是通过观察和实验认真地总结和思索得来的。著名的马德堡半球实验，证明了大气压强的存在。在教学中，可以根据教材中的实验，如长度、时间、温度、质量、密度、力、电流、电压等物理量的测量实验中，要求学生认真细致的观察，进行规范的实验操作，得到准确的实验结果，养成良好的实验习惯，培养实验技能。大部分均利用的是观察法。
十三、比值定义法：
例：密度、压强、功率、电流等概念公式采取的都是这样的方法。
十四、多因式乘积法：
例：电功、电热、热量等概念公式采取的都是这样的方法。
十五、逆向思维法
例：由电生磁想到磁生电
以上这些方法，还只是在初中物理的学习中会遇到和使用的一些科学方法，列举出来，希望能够给大家一些帮助。也希望大家都来关注这方面的问题，多了解和掌握一些科学方法，灵活运用，以便于指导我们的学习，工作和生活。

7. 物理问题

方法
教材中方法的运用
说明

等效

(替代

法)
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，其中一根等奖另一根的像。
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。

建立

理想

模型

法
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。
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。

控制

变量

法
⑴研究滑动摩擦力与压力和接触面之间的关系。

⑵研究压力的作用效果(压强)与压力和受压面积的关系。

⑶研究液体的压强与液体的密度和深度的关系。

⑷研究物体的动能与质量和速度的关系。

⑸研究物体的势能与质量和高度的关系。

⑹研究弦乐器的单调与弦的松紧、长短和粗细的关系。

⑺研究电流与电阻、电压之间的关系即欧姆定律。

⑻研究导体电阻大小跟导体的材料、长度、横截面积的关系。

⑼研究电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。

⑽研究电磁铁的磁性与线圈的匝数和电流的大小的关系。

⑾研究蒸发快慢与液体温度、液体的表面积和液体上方空气的流动快慢有关。
在研究物理问题时，某一物理量往往受几个不同物理的影响，为了确定各个不同物理量之间的关系，就需要控制某些量，使其固定不变，改变某一个量，看所研究的物理量与该物理量之间的关系。

【注意】在很多探究性实验中经常用到此法

实验

推理

法
⑴研究牛顿第一定律

⑵研究真空中能否传声
实验推理法它以大量的可靠的事实为基础，以真实的实验为原形，通过合理的推理得出结论，深该地揭示物理规律的本质，是物理学研究的一种重要的思想方法。

转

换

法
⑴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。

⑵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。

⑶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。

⑷判断电磁铁强弱时，用电磁铁吸引大头针的多少来确定。
在物理学习中，有时需要研究看不见的物质（如电流、分子、力、磁场），这时就必须将研究的方向转移到由该物质产生的各种可见的效应、效果上，由此来分析、研究该物质的存在、大小等情况，这种研究方法称为转换法。

类

比

法
⑴固体、液体、气体的分子结构用学生在校的情况类比。

⑵研究做功快慢时与运动快慢进行类比等。
为了把要表述的物理问题说得清楚明白，往往用具体的、有形的、人们民熟知的事物来类比要说明的那些抽象的、无形的、陌生的事物。通过类比，使人们对所要提示的事物有一个直接的、具体的、形象的认识，找出类似的规律。

【注意】类比的两个或两类对象要有共有的相同或相似处。

8. 高中物理中哪些属于是理想化模型

物理理想化模型就是在没有外界干扰的情况下进行的假设证明，一般，没有摩擦力的，如 自由落体，验证动能定理、机械能守恒。还有忽略万有引力的，天体运动都假设成圆周且忽略其他星球的影响，原子核内电子的运动……几乎力学全是在理想情况下做出的假设定理。