고등학교 물리 문제를 해결하는 몇 가지 기발한 방법

물리실험의 기본적 사고방식

1. 동등법

동등법은 과학 연구에서 일반적으로 사용되는 사고 방법입니다. 등가법은 복잡한 문제를 이상적이고 단순하며 알려진 정규 프로세스로 변환하여 문제 해결을 단순화하는 데 사용할 수 있습니다. 따라서 등가법은 물리적 실험에서도 흔히 사용되는 방법이다. 예를 들어, "평행사변형 힘의 법칙 검증" 실험에서 스프링 저울을 사용하여 고무 스트립을 단독으로 당기는 경우 두 개의 스프링 저울을 서로 비스듬히 당기는 것과 동일한 효과가 있어야 합니다. 고무 스트립을 동시에 당기는 데 사용됩니다 - 노드가 동일한 위치 O에 도달하도록 합니다. 즉, 합력과 두 구성 요소 힘이 ​​동일하다는 조건 하에서 합성과 분해 사이의 관계는 다음과 같습니다. 발견 - 평행사변형 규칙. 또 다른 예로, "운동량 보존 법칙 검증" 실험에서는 "뉴턴의 제2법칙 검증" 실험에서 작은 공의 수평 속도 대신에 작은 공의 수평 변위를 사용합니다. 마찰은 마찰의 영향을 받지 않는 물체와 같습니다. 또한, 전기 실험에서 전류계를 변형하는 것과 저항을 측정하기 위한 대체 방법을 사용하는 것은 모두 등가 방법을 적용한 것입니다.

2. 변환법

표시하기 어렵고 직접 측정하기 어려운 특정 물리량을 표시하기 쉽고 측정하기 쉬운 물리량으로 변환하는 방법을 변환법(간접측정법)이라고 합니다. 변환 방법은 물리적 실험에서 일반적으로 사용되는 방법입니다. 예를 들어, 스프링 동력계는 힘을 스프링의 신장으로 변환하고, 도트 타이머는 경과 시간을 진동 바늘의 주기적인 진동으로 변환합니다. 전류계는 자기장의 전류에 의해 가해지는 힘을 사용하여 전류를 다음으로 변환합니다. 포인터의 편향 각도; 중력 가속도 g를 측정하기 위해 간단한 진자를 사용하는 것은 T = 2πg(L) 등의 공식을 통해 g 측정을 T 및 L 측정으로 변환하는 것입니다.

3. 추적 방법

추적 방법은 나중에 주의 깊게 연구할 수 있도록 일부 일시적인 현상(예: 위치, 궤적 등)을 기록하기 위해 특별한 수단을 사용하는 방법입니다. 추적법은 물리적 실험에서도 흔히 사용되는 방법이다. 예를 들어, 도트 타이머를 사용하여 종이 테이프에 점을 표시하여 자동차의 변위와 시간 사이의 관계를 기록하고 "굴절 결정" 실험에서 추적 방법을 사용하여 평면 던지는 동작의 궤적을 설명합니다. 유리 인덱스", 핀을 사용 잭은 입사광과 출사광의 방향을 보여줍니다. 전계 등전위선을 그리는 실험에서 프로브를 사용하여 남겨진 흔적을 통해 등전위점의 위치를 ​​기록합니다. 백지의 카본지 등은 모두 실험에 적용되는 추적 방법입니다.

4. 축적법

누적법은 직접적이고 정확하게 측정하기 어려운 특정 소량을 축적한 후 이를 측정하여 측정의 정확도를 높이는 실험적 방법이다. 예를 들어 고정밀 측정 장비가 없는 상황에서 얇은 금속선의 직경을 측정할 때, 얇은 금속선을 원통에 감아 몇 바퀴의 전체 길이를 측정한 다음 감은 수로 나누는 경우가 많습니다. 얇은 금속선의 직경을 계산합니다. 얇은 종이 조각의 두께를 측정할 때 일반적으로 여러 페이지의 총 두께를 먼저 측정한 다음 측정할 페이지 수로 나눕니다. 종이의 각 페이지의 두께, "진자를 이용한 중력 가속도 측정" 실험에서 단진자의 주기를 결정하는 방법은 진자가 여러 번의 완전한 진동을 완료하는 데 걸리는 총 시간을 다음과 같이 나누어 측정하는 것입니다. 개인 반응 시간 등으로 인한 오류 영향을 줄이기 위해 전체 진동 횟수

5． 시뮬레이션 방법

시뮬레이션 방법은 프로토타입과 유사한 모델을 통해 프로토타입의 규칙성을 설명하는 간접적인 실험 방법이다. 중학교 물리학 실험에서 시뮬레이션 방법의 대표적인 응용은 "추적법을 이용하여 전기장에서 평면에 등전위선을 그리는 것"이라는 실험이다. 그리고 정전류의 전기장은 정전기장과 다르다. 전기장이 비슷하기 때문에 정전류의 전기장을 이용하여 정전기장을 시뮬레이션하고, 이를 이용하여 정전기장 내 등전위선의 분포를 이해한다.

6. 제어 변수 방법

다요인 실험에서는 먼저 일부 수량을 변경하지 않고 제어하고 차례로 특정 요인의 영향을 연구할 수 있습니다. 예를 들어, "뉴턴의 제2법칙 검증" 실험에서는 먼저 질량을 일정하게 유지하고 가속도와 힘의 관계를 연구한 다음 힘을 일정하게 유지하고 가속도와 질량의 관계를 연구하고 마지막으로 두 가지의 관계를 구할 수 있습니다. 가속도, 질량, 힘.

3. 실험적인 데이터 처리 방법

1. 목록 방식

데이터를 기록하고 처리할 때 데이터를 표로 나열하는 경우가 많습니다.

데이터 목록은 해당 물리량 간의 관계를 간단하고 명확하게 표현할 수 있으며, 이는 물리량 간의 연결의 규칙성을 찾는 데 도움이 됩니다.

목록 요구 사항:

(1) 표 제목을 쓰거나 필요한 설명을 추가합니다.

(2) 표의 각 기호는 다음과 같아야 합니다. 명확하게 설명 표시되는 물리량의 의미와 단위를 명시해야 한다.

(3) 표의 데이터는 측정결과를 정확하게 반영하는 유효숫자이어야 한다.

2. 평균법

현재 교과서에서는 산술평균, 즉 측정된 데이터를 더한 후 측정 횟수로 나누는 방법만 소개하고 있습니다. 평균값을 계산할 때 유지되는 유효 자릿수는 측정 장비의 정확도에 따라 결정되어야 한다는 점에 유의해야 합니다.

3. 이미지 방식

이미지 방식은 실험 데이터를 처리하기 위해 물리적 실험에서 널리 사용되는 방식이다. 이미지 방식의 가장 큰 장점은 직관적이고 단순하다는 점이다. 물리량 간의 관계를 탐구할 때, 물리량 간의 함수적 관계나 변화 추세를 이미지를 통해 직관적으로 확인할 수 있으며, 이를 통해 경험식을 수립할 수 있습니다.

그리기 규칙:

(1) 그래프 작성에는 반드시 그래프 용지를 사용해야 합니다. 그래프 용지의 크기는 유효 자릿수와 필요에 따라 결정되어야 합니다. result;

p>

(2) 축 이름과 단위를 표시하고 축에 일정 간격으로 유효 자릿수에 따라 값을 표시해야 합니다.

(3) 그래프의 연결선은 반드시 모든 데이터 포인트를 통과할 필요는 없지만 데이터 포인트가 선의 양쪽에 합리적으로 분포되도록 노력해야 합니다.

(4) 그림을 그릴 때 , 적절한 좌표축을 선택하여 그래프 선을 선형화해야합니다. 즉 "곡선을 직선으로 바꿉니다" "．

이미지 방식은 장점이 많지만, 그 외에 연결선의 굵기, 그림의 크기, 그림 자체의 통일성 등이 주관적 자의성이 크다. ., 모두 결과에 영향을 미칩니다. 정확도에 영향을 미칩니다.