掌握七個(gè)秘訣 輕松搞定物理實(shí)驗(yàn)
2009-09-26 16:55:10網(wǎng)絡(luò)資源
1、控制變量法
在實(shí)驗(yàn)中或?qū)嶋H問題中,常有多個(gè)因素在變化,造成規(guī)律不易表現(xiàn)出來,這時(shí)可以先控制一些物理量不變,依次研究某一個(gè)因素的影響和利用。
如氣體的性質(zhì),壓強(qiáng)、體積和溫度通常是同時(shí)變化的,我們可以分別控制一個(gè)狀態(tài)參量不變,尋找另外兩個(gè)參量的關(guān)系,最后再進(jìn)行統(tǒng)一。歐姆定律、牛頓第二定律等都是用這種方法研究的。
2、等效替代法
某些物理量不直觀或不易測量,可以用較直觀、較易測量而且又有等效效果的量代替,從而簡化問題。
如在驗(yàn)證動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)中,發(fā)生碰撞的兩個(gè)小球的速度不易直接測量,可用水平位移代替水平速度研究;在描繪電場中的等勢線時(shí),用電流場來模擬電場等都用了等效思想。
3、累積法
把某些難以用常規(guī)儀器直接準(zhǔn)確測量的物理量用累積的方法,將小量變大量,不僅可以便于測量,而且還可以提高測量的準(zhǔn)確程度,減小誤差。
如測量均勻細(xì)金屬絲直徑時(shí),可以采用密繞多匝的方法;測量單擺的周期時(shí),可測30-50個(gè)全振動(dòng)的時(shí)間;分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶時(shí),可隔幾個(gè)點(diǎn)找出計(jì)數(shù)點(diǎn)分析等。
4、留跡法
有些物理過程是瞬息即逝的,我們需要將其記錄下來研究,如同攝像機(jī)一樣拍攝下來分析。
如用沙擺描繪單擺的振動(dòng)曲線;用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄物體位置;用頻閃照相機(jī)拍攝平拋的小球位置;用示波器觀察交流信號(hào)的波形等。
5、外推法
有些物理量可以局部觀察或測量,作為它的極端情況,不易直觀觀測,如果把這局部觀察測量得到的規(guī)律外推到極端,可以達(dá)到目的。
例如在測電源電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中,無法直接測量I=0(斷路)時(shí)的路端電壓(電動(dòng)勢)和短路(U=0)時(shí)的電流強(qiáng)度,通過一系列U、I對應(yīng)值點(diǎn)畫出直線并向兩方延伸,交U軸點(diǎn)為電動(dòng)勢,交I軸點(diǎn)為短路電流。
6、近似法
在復(fù)雜的物理現(xiàn)象和物體運(yùn)動(dòng)中,影響物理量的因素較多,有時(shí)為了突出主要矛盾,可以有意識(shí)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)條件、忽略次要因素的影響,用近似量當(dāng)成真實(shí)量進(jìn)行測量。
7、放大法
對于物理實(shí)驗(yàn)中微小量或小變化的觀察,可采用放大的方法。例如游標(biāo)卡尺、放大鏡、顯微鏡等儀器都是按放大原理制成的。