探究物理规律的研究方法

姚云坤　谭学松

在物理学习的过程中，教师不仅要注重知识的授课。还应挖掘其中所蕴含的探究物理规律的方法，培养学生的科学思想和创新意识。提高学生的分析能力和创新能力。以下是物理课程中经常用到的研究方法。

1类比法

是指在新事物同已知事物间具有类似方面作比较，由所熟悉事物所具有的某种属性，可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法，其结论必须由实验来检验。如：学习新课“电流”、“电压”时引入原先学过的“水流”、“水压”的知识进行类比，让学生更易于理解。

2建模法

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，这就叫建模法。构建物理模型是一种研究问题的科学的思维方法。如：在“光学”中引入“光线”的模型；在“磁学”中引入“磁感线”的模型，大大加深了学生的理解。

3控制变量法

为了研究物理量同影响它的多个因素中的某一个因素的关系，可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来，使其保持不变。再比较、研究该物理量与该因素之间的关系，得出结论，再依次研究另外一个或几个因素的影响和作用，然后再综合起来得出规律的方法。如：探究“影响蒸发快慢的因素”的实验；探究“焦耳定律”的实验等。

4等效替代法

是指某些物理量不直观、不易测量、难于处理，可以转换成较直观、较易测量、易于处理而且又有等效效果的物理量来代替，从而简化问题的一种方法。如：“力的合成”的实验；串并联电路的“等效电阻”等。

5推理法

有一些物理现象，由于受实验条件所限，无法直接验证，需要我们先进行实验，在实验基础上经过概括、抽象、合理推理得出科学规律的一种研究问题的方法，但得出的某些规律却又不能用实验直接验证，故又称理想实验法。

例：在探究摩擦阻力对物体运动的影响实验中，通过做实验发现摩擦阻力越小，小车运动的路程就越远，且速度减小就越慢，从而展开进一步的推理：如果表面绝对光滑，小车受到的阻力为零，速度不会减慢，将以恒定不变的速度永远运动下去。牛顿在前人的研究成果基础上，经过分析、推理、概括得出了牛顿第一定律。

6转换法

将对一个不易测的物理量的测量转化为对另一些易测物理量的测量，这种转化方法称为转换法。如：测量“玻璃砖的折射率”、“用单摆测重力加速度”等。

7几何法

几何学是数学中研究空间和图形性质的一门学科，物理实验、物理习题中有许多地方也都涉及到空间和图形的问题。因此物理知识都或多或少地要与几何知识发生联系。物理中的几何法就是利用几何知识解决物理问题的方法。如：测直立电线杆的高度就可以利用几何投影的方法来进行。

8图象法

物理现象、物理过程以及物理规律，可用图象来描述，目的是使复杂难懂的问题简单化、形象化，即在坐标系中，相关象限内把相关的点连成平滑的直线或曲线，从而直观地反映出物理量之间的变化规律。例如。海波(晶体)和松香(非晶体)的熔化与凝固的图象。

9归纳法

在物理实验中，经常要对实验现象、实验数据进行分析、归纳总结，得出物理规律，以利于解决生活和生产中的实际问题。如：阿基米德原理F浮=G排=p液gV排。

10留迹法

有些物理过程是瞬息即逝的，为了探究物理规律，我们需要将其记录下来，只有采用特殊方法使其留下轨迹，以便分析和研究。如用沙摆描绘单摆的振动曲线；用打点计时器记录物体位置；用频闪照相机拍摄平抛的小球位置等。

这几种研究方法在物理教材中经常用到，许多规律的形成以及实验过程的设计往往用到了多种方法。熟练运用这几类研究方法对于掌握知识及解决生活、生产中的实际问题，能起到事半功倍的效果。