高中生尝试物理中的努力思考方法_教育

在设计物理实验时，有些物理量不易直接测量或难以直接表达某些物理现象。这样就可以将难以测量的物理量转换为易于测量的物理量进行直接测量，或者可以直接测量一些难以表达的物理量。物理现象被转化为易于表达的物理现象以供直接观察。这种实验设计思维方法称为转换思维。

在水平抛掷运动实验中，利用抛掷运动物体的水平位移和垂直位移来计算水平抛掷运动的初速度。在起飞变速直线运动的实验中，利用位移来求物体的速度和加速度。

在设计物理实验时，通过比较实验来找出物理现象之间的异同，从而论证物理现象的本质规律。这种实验设计思维方法称为比较思维。

1、条件比较：比较不同流量对象在不同条件下的变化。如金属电阻率随温度变化的环境。

2、过程比较：比较不同物理过程现象的变化。看来，通过比较平抛运动和自由落体运动的过程，就可以推断出平抛运动在垂直方向上的运动规律。

3、状态比较：比较实验期间物理现象初始状态和最终状态的变化。通过比较酒精和水混合前后的总体积，可以推断物体中的分子之间存在间隙。

在设计物理实验时，对直接无法测量或难以测量的物理量，以及直接无法观测的物理现象，通过直接测量或通过替代方法进行观察，以达到完全相同的结果。这种实验性的思维方式被称为另类思维。

1.物理量之间的替换：例如，当使用摆的运动图像时，用纸板的位移来替换时间，从而简化了实验测量。

2、物理现象之间的替代：例如初中的热胀冷缩实验就是利用双金属片的热胀冷缩来连接电路，使灯的明暗反映双金属片。

3.物理过程之间的替换：在一个看似促进平抛运动的实验中，将平抛运动过程替换为两个子活动过程：水平方向匀速运动和垂直方向匀速直线运动，并且垂直运动转化为直线与物理仪器之间的替代：例如在测量电源电动势内阻的测试中，没有提供电压表，而是使用电阻箱和电流表来完成测试。

在设计物理实验时，为了简化测试测量，突出实验的物理意义，对于中学阶段一些精度要求不高的实验，在实验方案的设计中也采取了类似的处理。这种实验性的设计思维方法被称为“最接近心灵的方法”。

1、对象相似：例如在气体实验中，常温常压下的实际气体近似视为理想气体；在用单摆测量重力加速度的实验中，将“细线和小球”近似视为单摆。放。

2、过程类似：例如，在摆实验中，只要摆角小于5度，摆球的运动就近似视为简谐振动。

3、结果相似：例如，在伏安法测量电阻的实验中，电流表和电压表近似被视为理想仪器。为了提高准确性，需要将实验条件控制在一定范围内。与电表相应的测量范围及相应的电路连接方法类似。

当试图想象由于偶然成分的影响，某些物理量的测量是不确定的或不可靠时，则采用累加然后求平均值的方法，称为累加思维法。这样做的目的是为了减少测量的相对误差。

1、时间累积法：在像钟摆一样测量重力加速度的实验中，测量30到50次全振动的总时间，以求出钟摆的周期。

2、空间累加法：例如测量一张薄纸的厚度时，可以测量多张薄纸的厚度，找出均匀度，从而得到一张纸的厚度。