掌握七個秘訣 輕松搞定物理實驗
2009-09-26 16:55:10網(wǎng)絡(luò)資源
1、控制變量法
在實驗中或?qū)嶋H問題中,常有多個因素在變化,造成規(guī)律不易表現(xiàn)出來,這時可以先控制一些物理量不變,依次研究某一個因素的影響和利用。
如氣體的性質(zhì),壓強(qiáng)、體積和溫度通常是同時變化的,我們可以分別控制一個狀態(tài)參量不變,尋找另外兩個參量的關(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。
如在驗證動量守恒實驗中,發(fā)生碰撞的兩個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,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,可以采用密繞多匝的方法;測量單擺的周期時,可測30-50個全振動的時間;分析打點計時器打出的紙帶時,可隔幾個點找出計數(shù)點分析等。
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曲線;用打點計時器記錄物體位置;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。
例如在測電源電動勢和內(nèi)電阻的實驗中,無法直接測量I=0(斷路)時的路端電壓(電動勢)和短路(U=0)時的電流強(qiáng)度,通過一系列U、I對應(yīng)值點畫出直線并向兩方延伸,交U軸點為電動勢,交I軸點為短路電流。
6、近似法
在復(fù)雜的物理現(xiàn)象和物體運(yùn)動中,影響物理量的因素較多,有時為了突出主要矛盾,可以有意識的設(shè)計實驗條件、忽略次要因素的影響,用近似量當(dāng)成真實量進(jìn)行測量。
7、放大法
對于物理實驗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。