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物理學(xué)習(xí)中常見的研究方法
在平凡的學(xué)習(xí)、工作、生活中，學(xué)習(xí)時(shí)刻伴隨著我們每一個(gè)人，對于學(xué)習(xí)的人來說，學(xué)習(xí)方法是非常重要的。為了幫助大家正確高效的學(xué)習(xí)，下面是小編精心整理的物理學(xué)習(xí)中常見的研究方法，僅供參考，歡迎大家閱讀。
一、控制變量法：
控制變量法是指討論多個(gè)物理量的關(guān)系時(shí)通過控制其幾個(gè)物理不變，只改變其中一個(gè)物理量從而轉(zhuǎn)化為多個(gè)單一物理量影響某一個(gè)物理量的問題的研究方法。常見實(shí)例：蒸發(fā)的快慢與哪些因素的有關(guān)；滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)；液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)；研究浮力大小與哪些因素有關(guān)；壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)；滑輪組的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)；動(dòng)能、重力勢能大小與哪些因素有關(guān)；導(dǎo)體的電阻與哪些因素有關(guān)；研究電流與電壓、電阻的關(guān)系；研究電流做功的多少跟哪些因素有關(guān)系；電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)；研究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟哪些因素有關(guān)系等。
二、轉(zhuǎn)換法：
物理學(xué)中對于一些看不見，摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)，或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法。常見實(shí)例：擴(kuò)散現(xiàn)象可證明分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)；研究電流時(shí)通過電流的熱效應(yīng)和磁效應(yīng)去研究；研究磁場時(shí)用放在磁場中的磁體會(huì)受到力的作用去研究；研究影響動(dòng)能大小的因素時(shí)，物體動(dòng)能的大小無法直接測量和比較，通過比較物體滾到斜面底端對其它物體做的功的多少，間接比較動(dòng)能的大�。谎芯坑绊戨姶盆F磁性強(qiáng)弱的因素時(shí)通過觀察它吸引大頭針的多少來得出判斷；又如彈簧測力計(jì)、壓強(qiáng)計(jì)、溫度計(jì)電表等都是轉(zhuǎn)換法的體現(xiàn)。
三、等效替代法：
所謂等效替代法是在保證效果相同的前提下，將陌生復(fù)雜的問題變換成熟悉簡單的模型進(jìn)行分析和研究的思維方法。常見實(shí)例：研究串聯(lián)并聯(lián)電路關(guān)系時(shí)引入總電阻（等效電阻）的概念；在電路分析中可以把不易分析的復(fù)雜電路簡化成為較為簡單的等效電路；“曹沖稱象”等。
四、類比法：
在我們學(xué)習(xí)一些十分抽象的，看不見、摸不著的物理量時(shí)，由于不易理解我們就拿出一個(gè)大家能看見的與之很相似的量來進(jìn)行對照學(xué)習(xí)。常見實(shí)例：電壓與水壓；電流與水流；原子結(jié)構(gòu)與太陽系；水波和電磁波；分子動(dòng)能與物體的動(dòng)能進(jìn)行類比；功率和速度進(jìn)行類比。
五、比較法：
當(dāng)你想尋找兩件事物的相同和不同之處，就需要用到比較法，對不同或有聯(lián)系的兩個(gè)對象進(jìn)行比較，我們主要從中尋找它們的不同點(diǎn)和相同點(diǎn)，從而進(jìn)一步揭示事物的本質(zhì)屬性。常見實(shí)例：比較蒸發(fā)和沸騰的異同點(diǎn)，比較汽油機(jī)和柴油機(jī)的異同點(diǎn) ；電動(dòng)機(jī)和熱機(jī) ；電壓表和電流表的使用；重力與壓力；電功與電功率等。
六、建立模型法：
建立模型法是一種高度抽象的理想客體和形態(tài)。物理模型可使抽象的假說理論加以形象化，便于想象和思考研究問題。常見實(shí)例：研究光現(xiàn)象時(shí)用到光線模型；研究磁現(xiàn)象時(shí)用到磁感線模型；研究肉眼觀察不到的原子結(jié)構(gòu)時(shí)建立原子核式結(jié)構(gòu)模型；研究液體壓強(qiáng)時(shí)用液柱模型；電路圖是實(shí)物電路的模型等。
七、積累法：
在測量微小量的時(shí)候，我們常常將微小的量積累成一個(gè)比較大的量，這樣使測量的結(jié)果更接近真實(shí)的值就是采取的積累法。常見實(shí)例：比如在測量一張紙的厚度的時(shí)候，我們先測量100張紙的厚度在將結(jié)果除以100；要測量出一張郵票的質(zhì)量、測量出心跳一下的時(shí)間，測量出導(dǎo)線的直徑，均可用積累法來完成。
八、歸納法：
在大量經(jīng)驗(yàn)材料的基礎(chǔ)上，從具體事物中抽象出共同本質(zhì)，從特殊實(shí)例概括出一般規(guī)律的推理方法。常見實(shí)例：由撥動(dòng)張緊的橡皮筋，聲帶振動(dòng)發(fā)聲，尺子振動(dòng)發(fā)聲，敲響音叉等實(shí)例中，總結(jié)物體發(fā)生時(shí)的共同特征得到聲是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的；銅能導(dǎo)電，銀能導(dǎo)電，鋅能導(dǎo)電則歸納出金屬能導(dǎo)電；在阿基米德原理中，為了驗(yàn)證F�。紾排，我們分別利用石塊和木塊做了兩次實(shí)驗(yàn)，歸納、整理均得出F�。紾排，于是我們驗(yàn)證了阿基米德原理的正確性；在驗(yàn)證杠桿的平衡條件中，我們反復(fù)做了三次實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證F1×L1＝F2×L2 ；在驗(yàn)證導(dǎo)體的電阻與什么因素有關(guān)的時(shí)候，經(jīng)過多次的實(shí)驗(yàn)我們得出了導(dǎo)體的電阻與長度，材料，橫截面積，溫度有關(guān)，也是將實(shí)驗(yàn)的結(jié)論整理到一起后歸納總結(jié)得出的。
此外，常用的物理研究方法還有：觀察法；圖象法；放大法（比如音叉的振動(dòng)很不容易觀察，所以我們利用小泡沫塑料球?qū)⑵洮F(xiàn)象放大）；科學(xué)推理法（如在進(jìn)行牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)我們把物體在越光滑的平面運(yùn)動(dòng)的就越遠(yuǎn)的知識(shí)結(jié)合起來我們就推理出，如果平面絕對光滑物體將永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。又如：在做真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)空氣越少，傳出的聲音就越小時(shí)，我們就推理出，真空是不能傳聲的）；分類法（如把固體分為晶體和非晶體；把物質(zhì)分為導(dǎo)體和絕緣體等）。
【擴(kuò)展】
學(xué)習(xí)物理要學(xué)會(huì)預(yù)習(xí)教材和閱讀有關(guān)參考書，有條件的還可利用網(wǎng)絡(luò)查閱相關(guān)資料。通過預(yù)習(xí)知道下面一節(jié)課要學(xué)習(xí)那些內(nèi)容，最好能列出提綱。對一些基本的概念和規(guī)律能通過預(yù)習(xí)而理解。
那么，怎樣才能理解一個(gè)物理概念呢？
1、明確為什么要引入這個(gè)概念。
2、明確概念的內(nèi)涵。即明確概念所反映的物理現(xiàn)象或過程所特有的本質(zhì)屬性，深入理解概念的定義和它的物理意義對于物理量其內(nèi)涵包括；是描述什么的物理量？是否是矢量？如果是矢量，它的大小和方向是如何定義的？如果是標(biāo)量，它的數(shù)值是如何定義的？它的單位是什么？
3、概念的外延，即明確概念所反映的本質(zhì)屬性的對象，也就是概念的適用范圍。
4、了解該概念與有關(guān)概念間的區(qū)別與聯(lián)系。
例如在學(xué)過位移概念后，應(yīng)了解定義這個(gè)物理概念是用于描敘物體在機(jī)械運(yùn)動(dòng)中位置的變化，為下一步描述物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律做準(zhǔn)備；其內(nèi)涵是由起點(diǎn)向終點(diǎn)的向量，大小就是這兩點(diǎn)之間的距離，單位是長度的單位：米（m），位移與路程的區(qū)別和聯(lián)系是：路程是標(biāo)量，是路徑的長度；在直線運(yùn)動(dòng)且運(yùn)動(dòng)方向不變的情況下，位移的大小與路程相等。
怎樣才能理解一條物理規(guī)律呢？
1、明確形成規(guī)律的依據(jù)、方法和過程。這不僅對可以幫助我們體會(huì)人類的科學(xué)發(fā)展規(guī)律，對我們形成合理的知識(shí)體系也是及其重要的。
2、明確規(guī)律的物理意義及其表述。包括：該規(guī)律在物理學(xué)中的地位和作用，明確該規(guī)律所反映的物理本質(zhì)，明確規(guī)律表達(dá)中的關(guān)鍵詞句，明確規(guī)律的數(shù)學(xué)公式的物理含義等等。
3、明確規(guī)律的適用范圍和條件。任何物理規(guī)律總是在一定范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)的，或在一定條件下推理得到的，并在有限領(lǐng)域內(nèi)檢驗(yàn)的，所以，物理規(guī)律總有它的適用范圍和適用條件。
4、明確該規(guī)律與有關(guān)規(guī)律間的區(qū)別和聯(lián)系。
例如學(xué)習(xí)庫侖定律，應(yīng)該知道其發(fā)現(xiàn)過程，是庫侖用庫侖扭秤通過實(shí)驗(yàn)事實(shí)總結(jié)出來的，而且?guī)靵鲞�創(chuàng)造性地用相同形狀的導(dǎo)體接觸時(shí)總是平分總電量這樣一個(gè)規(guī)律解決了電量的測量問題。應(yīng)該理解庫侖定律的內(nèi)容：真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間相互作用的電力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟他們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。其數(shù)學(xué)表達(dá)式是：其中的k是一個(gè)普遍適用的常量，稱做靜電力常量，由實(shí)驗(yàn)測得為：k=9.0109Nm2/C2。這一表達(dá)式其適用的條件是真空中的點(diǎn)電荷的情況，所以r0時(shí)，F(xiàn)的結(jié)論是錯(cuò)誤的。
預(yù)習(xí)教材，除了學(xué)習(xí)物理知識(shí)之外，還要注意學(xué)習(xí)物理學(xué)中研究問題的方法。研究問題的方法是在研究解決各個(gè)物理問題過程中體現(xiàn)出來的。一些典型的、常用的方法，在書中多次反復(fù)出現(xiàn)。例如等效法、理想化模型方法、類比法、假說法等。閱讀時(shí)應(yīng)該多留心、多揣摩，逐步加深對研究方法的領(lǐng)會(huì)。在學(xué)習(xí)時(shí)還要善于提出問題，做到看書與思考相結(jié)合，看書與質(zhì)疑問難相結(jié)合。每遇到一個(gè)結(jié)論時(shí)，應(yīng)該想一想，這個(gè)結(jié)論的依據(jù)是什么？是怎么來的？采用了什么思維形式、規(guī)律和方法等。
上課要全神貫注聽老師講解，認(rèn)真開動(dòng)腦筋，積極思維。把自己預(yù)習(xí)時(shí)對問題的理解和老師的講解相對比，看看自己理解的是否正確，在預(yù)習(xí)過程時(shí)遇到的問題通過上課老師的講解和同學(xué)的討論，是否已經(jīng)搞懂了。老師在課堂上可能會(huì)組織大家進(jìn)行討論，這時(shí)要認(rèn)真參加，勇于發(fā)表自己的看法。力求在課堂上把要學(xué)的知識(shí)弄懂弄透。假使有的問題一時(shí)沒有搞懂，要經(jīng)過看書問同學(xué)或者問老師解決。不僅是記住新的知識(shí)，而且要努力讓新的知識(shí)成為所掌握的知識(shí)體系的一部分，使新的的知識(shí)成為自己的常識(shí)。在聽課中，不只是弄清基本知識(shí)，還要注意學(xué)習(xí)老師分析問題解決問題的思路和方法，從某種意義上講，提高思維能力，掌握研究問題的方法，比掌握知識(shí)更重要。同時(shí)還要做好課堂筆記，學(xué)會(huì)記課堂筆記。聽課要不要記筆記？還是記筆記好。記課堂筆記有助于理解所學(xué)內(nèi)容，有助于復(fù)習(xí)記憶，也有助于注意力的集中穩(wěn)定。關(guān)鍵是學(xué)會(huì)記課堂筆記。有的學(xué)生企圖把老師的話全記下來，還追求筆記的完整，過多地考慮筆記的形式，這樣會(huì)影響聽課；有的學(xué)生課后不整理，不翻閱筆記，這就失去了記筆記的目的。須知，記課堂筆記不是目的，目的是幫助理解學(xué)習(xí)內(nèi)容，有利于復(fù)習(xí)和記憶知識(shí)。課堂筆記要用自己的話，把老師講的重點(diǎn)記下來，書本上有的少記或不記，書上沒有的多記，尤其要重視記下分析解決問題的典型思路和方法技巧等，讓筆記成為自己的探索新知識(shí)的激發(fā)點(diǎn)。課后要及時(shí)整理筆記。整理筆記的過程，既是加深理解的過程，也是復(fù)習(xí)鞏固的過程。如果還沒有掌握記筆記的方法，聽課和筆記發(fā)生矛盾，要把聽好課放在首位，下課后再參照同學(xué)的筆記補(bǔ)起來。
要及時(shí)復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)知識(shí)，通過看書課堂筆記，將課堂所學(xué)的物理知識(shí)在理解的基礎(chǔ)上記憶，內(nèi)化為自己的知識(shí)體系。然后再完成作業(yè)。有余力的同學(xué)還可適量地做些課外練習(xí)，鞏固所學(xué)知識(shí)。
學(xué)會(huì)運(yùn)用物理知識(shí)，學(xué)到的知識(shí)要善于運(yùn)用到實(shí)際中去，運(yùn)用的范圍很廣，包括解釋現(xiàn)象、討論問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、解決物理問題等。
下面談?wù)勅绾谓鉀Q物理習(xí)題：
1、會(huì)審題，理解題意是正確解答物理習(xí)題的前提，要迅速地理解題意，必須抓住題目中的關(guān)鍵字句，找出需要的已知條件和所求的物理量之間的關(guān)系，在必要時(shí)畫出草圖幫助理解題意。
2、分析物理過程，一個(gè)綜合題，往往由若干彼此獨(dú)立的子過程組合而成，這些過程又不是孤立的，他們之間存在著一定的制約關(guān)系，只要仔細(xì)分析物理過程，尋找到前后過程的聯(lián)系，就能找到解決問題的途徑。
3、選擇合適的方法，從思維的角度看，供選擇的方法包括分析法、綜合法、假設(shè)法、取消法、反證法、遞推法等等。從物理的角度看，供選擇的方法包括模型化的方法、隔離分析的方法、等效變換的方法、疊加的思想方法、對稱處理的方法、極端分析的方法等等。從數(shù)學(xué)的角度看，有代數(shù)法、幾何方法，等等。
4、學(xué)會(huì)運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)，根據(jù)物理規(guī)律列出問題中物理量的關(guān)系式，把物理問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題，實(shí)現(xiàn)了物理過程的數(shù)學(xué)化。列出物理量間的關(guān)系后，下面的任務(wù)就是采用最好的數(shù)學(xué)方法，準(zhǔn)確地求出結(jié)果，注意運(yùn)算的技巧可以簡化運(yùn)算程序，節(jié)省計(jì)算時(shí)間。
5、討論驗(yàn)證結(jié)果，用量綱的方法檢查結(jié)果；用數(shù)量級(jí)估算法檢查結(jié)果；用特殊值假設(shè)法檢查結(jié)果等。
學(xué)習(xí)物理主要是要理解，不要認(rèn)為聽老師講解就會(huì)懂得物理，物理是想懂的，只有反復(fù)思考、探索問題的實(shí)質(zhì)，不斷地獨(dú)立思考才能真正懂得，才會(huì)求解各種各樣的物理習(xí)題。
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