等效替换法在实验中的应用
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等效替代法初中物理实验题目:等效替代法初中物理实验——研究电阻的串、并联关系引言:电阻是物理学中的重要概念,是电路中影响电流的因素之一。
我们知道,在电路中,电阻可以进行串联和并联连接,但是它们有什么区别呢?本实验通过等效替代法的方式,探究了电阻的串联和并联关系,并且提供了一种简单可行的实验方法。
实验目的:通过手工搭建电路、测量电流和电压的方法,研究串联和并联连接的电阻之间的关系,理解等效替代法的应用。
实验材料:1. 电源箱2. 电流表和电压表3. 导线4. 3个不同电阻5. 万用表实验步骤:1. 将电源箱的负极和电阻R1的一端连接起来,把电源箱的正极和电阻R3的一端连接起来,将电源箱的正负极和电阻R2的两端连接起来。
这样,我们就搭建了一个串联电路。
2. 将两个电流表分别连接到电阻R1和电阻R3上,并记录下电流值I1和I3。
3. 利用电压表分别测量电阻R1和电阻R3的电压值U1和U3。
4. 计算串联电路中的总电流I、总电压U和总电阻R。
5. 将电源箱的正负极与电阻R1的两端连接起来,将电阻R2和电阻R3的一端分别与电源箱的正负极相连。
这样,我们就搭建了一个并联电路。
6. 将电流表连接到电阻R1上,并记录下电流值I1。
7. 利用电压表分别测量电阻R1、电阻R2和电阻R3的电压值U1、U2和U3。
8. 计算并联电路中的总电流I、总电压U和总电阻R。
实验结果与分析:通过上述实验,我们可以对比串联和并联电路的特点得出以下结论:1. 串联电路中的总电阻等于各个电阻之和,即R = R1 + R2 + R3。
2. 并联电路中的总电阻等于各个电阻倒数之和的倒数,即1/R =1/R1 +1/R2 + 1/R3。
这说明在串联电路中,电阻是相加的关系,而在并联电路中,电阻是相加倒数再取倒数的关系。
这种关系被称为等效替代法。
实验思考:通过此次实验,我们不仅掌握了等效替代法的应用技巧,还深入了解了串联和并联电路的特点。
在日常生活中,电路的串联和并联连接是非常常见的,通过此实验我们可以更好地理解和应用电路的原理。
等效替代法——物理研究方法等效替代法:等效是指不同的物理现象、模型、过程等在物理意义、作用效果或物理规律方面是相同的。
它们之间可以相互替代,而保证结论不变。
【活动1】:请你利用所给的器材(液压计,刻度尺,水和未知液体)测量未知液体的密度。
实验目的:实验原理:实验步骤:1、将液压计的探头放入水中,测量,观察。
;2、将液压计的探头放入未知液体中,观察与步骤1相同时,测量。
实验表格:x=实验小结:这里的等效是指相同;我们可以用等效替代。
【活动2】:请你利用所给的器材(电源、开关、电流表、导线、R1和R2、电阻箱)测量如图所示电路中的两个电阻并联之后的总电阻。
实验目的:实验原理:实验步骤:总= Ω实验小结:这里的等效是指相同,我们可以用等效替代。
【学以致用】:公安人员在勘查某一案发现场时,提取到犯罪嫌疑人在较为平整松软的土地上留下的站立时的脚印和几根头发.根据取到的线索,公安人员的部分破案过程如下:(1)公安人员测得该犯罪嫌疑人的头发所能承受的拉力是1.49N,根据人的头发所能承受的拉力随年龄而变化的规律,大致可确定该犯罪嫌疑人的年龄属于岁年龄组.(2)公安人员在现场提取到的该犯罪嫌疑人左脚脚印可确定该犯罪嫌疑人双脚站立时,每只脚与地面的接触面积约是210cm2,脚长25cm,人的身高大概是脚长的7倍,大致可确定该犯罪嫌疑人的身高大致为m。
(3)公安人员将一面积为5cm2、质量可忽略不计的圆片平放在现场脚印旁,当在圆片放上0.85kg的物体时,圆片下陷的深度和脚印下陷的深度相同,则可确定该犯罪嫌疑人的质量约是多少kg?(g=10N/kg)【活动3】:校医室有一台测体重的台秤,一只排球,一张白纸,一盆清水。
请设计一个实验方法,粗略测出排球击打地面时对地的冲击力。
实验小结:这里的等效是指相同,我们可以用等效替代。
测量结果:F=【本课小结】:【作业】:1、曹冲称象中曹冲是如何称出大象质量的。
请①画出受力分析,②写出实验步骤,③用步骤中的字母表示大象的质量,④所有的物理方法是什么?2、生活中应用等效替代的例子。
初中物理中等效替代法的实验
物理学中等效替代法,是一个关于电路元件替换的方法。
在电路中,如果两个电路中元件的特性相同,那么这两个电路是等效的,可以相互替代。
这个方法通常应用于电路的简化以及电路分析中。
试验方法:
材料:电源、电压表、电阻、电容、电感、开关、导线、万用表。
操作步骤:
1、连接一条导线,连接电源的正极和一个电压表。
2、将电阻器、电容器、电感器和开关逐一连接到电路上。
开关起初关闭。
3、开关闭合前后电路的表现进行比较。
4、连通任意两种元件的电路,使它们以一种等效方式连接。
5、将等效的电路与原电路分别进行比较。
6、观察电路对电压、电流、电器等其他参数的影响,详细比对各类元件的替代形式。
结果分析:
通过此实验,了解到在电路分析中进行等效替代的优点。
其一,可以实现电路的简化,减少材料使用;其二,可以更清晰地表示电路的结构,与电路分析的关系,从而更容易找出错误;其三,可以帮助我们更加深入地理解电路中的设计思想和维护要点。
结论:
等效替代法在电路分析和设计中是非常有用和方便的,可以使我们更加准确地判断电路的失效情况,提高电路的可靠性。
在学习物理中,此类实验有助于我们理解电路中元件的特性,进而更好地掌握电路基础知识。
同时,还能训练我们观察和分析问题的能力,增强创新意识和实践能力。
物理中的转换法和等效替代法
转换法和等效替代法是物理学中用于简化复杂系统分析的两种常见方法。
转换法是指将一个复杂的系统或物体转换成另一种形式,以便更容易地分析或理解。
例如,将一个复杂的电路转换成等效的简化电路,或者将一个复杂的力的作用体系转换成一个简化的力。
通过这种转换,我们可以更容易地应用已知的物理定律和原理来分析系统的行为。
等效替代法则是指用一个简化的模型或元件替代原系统中的复杂部分,以便更方便地进行分析。
例如,将一个复杂的电路中的一组元件替换成一个等效的单一元件,或者将一个复杂的物体替换成一个等效的简化模型。
这样做可以大大简化问题,并且使得分析更加直观和容易。
这两种方法都是为了简化问题的分析,使得我们可以更容易地应用已知的物理定律和原理来解决问题。
它们在物理学的各个领域都有广泛的应用,包括电路分析、力学、热力学等等。
通过使用转
换法和等效替代法,我们可以更加高效地理解和分析复杂的物理系统。
⨯1 ⨯10⨯100⨯10 Kai 等效替代法——电学实验【知识】等效..替代..法. 在研究物理问题时,有时为了使问题简化,常用一个物理量来代替其他的物理量,但不会改变物理效果。
如用合力替代各个分力,用总电阻替代各部分电阻,浮力替代液体对物体的各个压力等。
1.等效替代法解读等效替代法是把复杂的物理现象、物理过程转化为简单的物理现象、物理过程来研究和处理的一种科学思想方法,它是物理实验的一种重要方法. 2.操作方法具体来说,等效替代法在实验中,就是用一个标准的已知量替代被测量,并调整此标准量,使整个测量系统恢复到代替前的状态,则被测量等于标准量;或者另辟蹊径,选用别的实验器材和方法来替代难以测量的物理量.3.注意事项在应用等效替代法时,一定要注意等效性的准确把握.既在进行替代时和未进行替代时要有相同的效果.(08丰台2)38.用图23甲所示的电路测量R X 的阻值,图中R 为电阻箱,R 0为滑动变阻器,电源两端的电压不变。
(1)请你完成该实验的主要步骤有: A .根据电路图连接电路,电阻箱阻值调到最大;B .断开开关S 2,闭合开关S 1,读出电流表的示数为I ;C .断开开关S1,闭合开关S2,调节R 的阻值使电流表示数为I 。
;D .读出电阻箱的示数R ,就是未知电阻的阻值。
(2)该同学操作正确,电阻箱调节好后的示数如图23乙所示,可知待测电阻的阻值R X =_36___Ω。
[等效电阻如何等效?如果想证Rx 等于R ,就得从两次通过他们的电流和它们两端电压出发,由题可知电流相等,Ro 电阻不变,那么可以推出Ro 两端电压不变,所以Rx 两端电压等于R 两端的电压,所以能推出Rx 等于R 的阻值。
](2006年江苏中考题)【探究的目的】粗略测量待测电阻R x 的值【探究器材】待测电阻R x、一个标准电阻箱(元件符号)、若干开关,一个电池、若干导线和一个刻度不准确但灵敏度良好的电流表(电流表是量程足够大)【设计实验和进行实验】(1)在右边的虚线方框内画出你设计的实验电路图;(2)将下面的实验步骤补充完整。
探索篇•方法展示等效替代法在初中物理实验教学中的应用初探潘涛(山东省滕州市北辛中学,山东滕州)摘要:在学习初中物理的教学过程中应用了多种研究方法,等效替代法就是较为常见的一种教学方法。
所谓等效替代法,是指探究物理现象和规律时,为了使较复杂的问题简化,变得直观,或者因实验本身的限制,或者因实验器材的限制,不能直接观察、揭示其规律的,常用一个与之相似或有共同特征的、等效的直观的现象来代替的方法。
运用等效替代法从事初中物理学科教学,是值得教师经常运用的方法,以使初中生更好和更多掌握物理学科知识,提升物理课堂教学质量。
关键词:初中物理;实验教学;等效替代法;应用探究在新课改和教改趋势促使下,初中物理教学同样出现了各种教学方法,在各种教学方法当中,等效替代法也是一种较为重要的教学法,它能使许多物理问题变得更加直观和简单,降低学习的难度。
因此,运用等效替代法从事初中物理学科教学,是值得教师经常运用的方法,以使初中生更好和更多地掌握物理学科知识,提升物理课堂教学质量。
一、等效替代法的概念和作用(一)等效替代法的概念等效替代法是指依据事物之间的同等效果,以替换的形式,实现对一些物理现象、物理规律和物理规律变化等方面进行学习和掌握的一种教学法。
物理现象历来相对复杂,学起来具有一定难度,因此,采用等效替代法进行初中物理教学可使有些物理知识变得相对直观和简单,便于教师的讲解,利于初中生的学习识记。
它是一种具有一定科学性的思维方法。
(二)等效替代法的作用不要小觑等效替代法的教学作用,它能有效降低物理知识的学习难度,提升课堂教学效率,提高初中生理解与分析物理知识的能力。
能使初中生透过相对复杂的物理现象理解物理问题的实质,加深对物理知识本质的认识,促进教学目的的达成。
不仅如此,它对促进形成初中生科学思维意识具有相应助力,能帮助初中生提高综合分析能力,为学好物理知识奠定相关思维基础。
二、初中物理实验教学等效替代法的应用实验教学是初中物理教学重要内容。
“等效替代法”在初中物理实验中的应用“等效替代法”是以效果相同为出发点,对所研究的对象提出一些方案和设想进行一种等效处理的方法。
这种方法具有启迪思考、扩大视野、触类旁通的作用,是物理学研究问题常用的方法,常用于将复杂的问题简单化。
例如:对物体进行受力分析时的“合力”、研究串、并联电路的“等效电阻”等。
在初中物理实验中,等效替代法常用于一些缺少实验器材的物理实验中。
没有实验器材测定的物理量,可以由已知的物理量和已有的实验器材用公式或定律通过计算、实验得到来替代它,替代的条件是效果必须相同。
一、测定固体和液体的密度“用天平和量筒测固体和液体的密度”是初中物理的重要学生实验,其原理是:用天平测出固体和液体的质量,用量筒测出固体和液体的体积V,根据密度的定义:ρ=mV计算出固体和液体的密度。
天平和量筒是实验中重要的测量工具。
1、不用量筒,只用天平等器材测定液体的密度。
用天平可以测定液体的质量,没有量筒我们无法直接测定出液体的体积,只有用另一种已知密度的液体替代它,替代的条件是等效,即体积相等。
通常我们用同一个容器分别装满不同的液体来实现体积相等。
实验步骤:①取一个空瓶,用天平测得其质量为m0②将瓶中装满水,用天平测得其质量为m1③将瓶中的水倒干净,再装满待测液体,用天平测得其质量为m2则,待测液体的密度ρ液=m2-m0m1-m0 ·ρ水解法:由实验步骤可知水的质量m水=m1-m0液体的质量m液=m2-m0水的体积V水=m水ρ水=m1-m0ρ水=V液待测液体的密度ρ液=m液V液=m2-m0 m1-m0 ·ρ水2、不用量筒,只用天平等器材测定固体的密度。
要用体积相等的物体来替换,通常采用“排水法”。
(如下图所示)实验步骤:①将烧杯中盛满水,用天平测得水和烧杯的总质量为m0②将物体浸没在水中,用天平测得剩余的水和烧杯及物体的总质量为m1③将物体从水中取出后,用天平测得剩余的水和烧杯的总其质量为m2则,待测固体的密度ρ固=m1-m2m0-m2·ρ水解法:由实验步骤可知固体的质量m固=m1-m2固体排开水的质量m水=m0-m2排开水的体积V水=m水ρ水=m0-m2 ρ水=V固则,待测固体的密度ρ固=m固V固=m1-m2m0-m2·ρ水3、不用天平,只用量筒等器材测定固体的密度。
等效替代法科学方法物理
等效替代法是指在科学研究中,通过寻找替代的方法或者模型
来解决问题或者进行实验。
在物理学中,等效替代法可以被应用在
多个方面。
首先,在实验设计中,等效替代法可以用于寻找替代实验方法。
例如,如果某个实验需要大量资源或者时间,科学家们可以尝试寻
找等效的实验方法来达到相似的研究效果,但是成本更低或者更高效。
这样可以节约资源并且提高实验的可行性。
其次,在物理模型的建立中,等效替代法可以用于寻找替代的
物理模型来描述同样的现象。
例如,对于复杂的物理系统,有时候
可以使用简化的等效模型来描述其行为,从而使得问题的分析和求
解更加容易。
这种等效替代模型在物理学中是非常常见的。
另外,等效替代法也可以在数据分析和解释中发挥作用。
在物
理实验中获得的数据可能会受到各种误差和干扰,科学家们可以尝
试寻找等效的数据处理方法来减小误差或者提取更有用的信息,从
而得到更可靠的结果。
总的来说,等效替代法在物理学中是一种非常有用的科学方法,它可以帮助科学家们更好地设计实验、建立模型和分析数据,从而
推动物理学领域的研究和发展。
通过应用等效替代法,我们可以更
全面地理解物理现象,提高研究的效率和可靠性。
等效代替法举例【篇一:等效代替法举例】同学完整能够在书上去找,以下是我的举的一些例子,观点:等效代替法是常用的科学思想方法。
等效是指不一样的物理现象、模型、过程等在物理意义、作用成效或物理规律方面是同样的。
它们之间能够互相代替,而保证结论不变。
等效的方法是指面对一个较为复杂的问题,提出一个简单的方案或假想,而使它们的成效完整同样,进而将问题化难为易,求得解决。
举例:在研究串、并联电路的总电阻时,用一个电阻取代两个串连或并联电阻在平面镜成像的实验中,我们利用两个完整同样的蜡烛,考证物与像的大小同样,因为我们没法真切的测出物与像的大小关系,因此我们利用了一个完整同样的另一根蜡烛来等效代替物体的大小托里拆利试验用液体压强代替大气压强,一标准大气压能够用 76 厘米的水银柱替代在研究协力时,一个力与两个力使弹簧发生的形变是等效的,一个力就代替了两个力【篇二:等效代替法举例】等效代替法:是物理方法既是科学家研究问题的方法 ,也是学生在学习物理中常用的方法 ,新课标也要修业生掌握一些研究问题的物理方法.比如:1、在研究协力时 ,一个力与两个力使弹簧发生的形变是等效的 ,一个力就代替了两个力 .2、在研究串、并联电路的总电阻时 ,用一个电阻取代两个串连或并联电阻.3、在平面镜成像的实验中 ,我们利用两个完整同样的蜡烛 ,考证物与像的大小同样 ,因为我们没法真切的测出物与像的大小关系 ,因此我们利用了一个完整同样的另一根蜡烛来等效代替物体的大小 .【篇三:等效代替法举例】一、控制变量法物理学研究中常用的一种研究方法——控制变量法 .所谓控制变量法 , 就是在研究和解决问题的过程中 ,对影响事物变化规律的要素或条件加以人为控制 ,使此中的一些条件依据特定的要求发生变化或不发生变化,最后解决所研究的问题 .能够说任何物理实验 ,都要依据实验目的、原理和方法控制某些条件来研究.如:导体中的电流与导体两头的电压以及导体的电阻都相关系 ,中学物理实验难以同时研究电流与导体两头的电压和导体的电阻的关系 ,而是在分别控制导体的电阻与导体两头的电压不变的状况下 ,研究导体中的电流跟这段导体两头的电压和导体的电阻的关系 ,分别得出实验结论.经过学生实验 ,让学生在动脑与着手 ,理论与实践的联合上找到这“两个关系”最, 终得出欧姆定律 i=u/r.为了研究导体的电阻大小与哪些要素相关 , 控制导体的长度和资料不变,研究导体电阻与横截面积的关系 .为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些要素相关 ,保证压力同样时 ,研究滑动摩擦力与接触面粗拙程度的关系 .利用控制变量法研究物理问题 ,着重了知识的形成过程 ,有益于扭转重结论、轻过程的偏向 ,有助于培育学生的科学修养 ,使学生学会学习 . 中学物理课本中 ,蒸发的快慢与哪些要素的相关;滑动摩擦力的大小与哪些要素相关;液体压强与哪些要素相关;研究浮力大小与哪些要素相关;压力的作用成效与哪些要素相关;滑轮组的机械效率与哪些要素相关;动能、重力势能大小与哪些要素相关;导体的电阻与哪些要素相关;研究电阻必定、电流与电压的关系;研究电压一定、电流和电阻的关系;研究电流做功的多少跟哪些要素相关系;电流的热效应与哪些要素相关;研究电磁铁的磁性强弱跟哪些要素相关系等均应用了这类科学方法 .二、变换法一些比较抽象的看不见、摸不着的物质的微观现象 ,要研究它们的运动等规律 ,使之转变为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们.这类方法在科学上叫做“变换法”.如:分子的运动 ,电流的存在等,如:空气看不见、摸不到 ,我们能够依据空气流动(风)所产生的作用来认识它;分子看不见、摸不到 ,不好研究 ,能够经过研究墨水的扩散现象去认识它;电流看不见、摸不到 ,判断电路中能否有电流时 ,我们能够依据电流产生的效应来认识它;磁场看不见、摸不到 ,我们可以依据它产生的作用来认识它 .再如,有一些物理量不简单测得 ,我们能够依据定义式变换成直接测得的物理量 .在由其定义式计算出其值 ,如电功率(我们没法直接测出电功率只好经过 p=ui 利用电流表、电压表测出 u、i 计算得出 p)、电阻、密度等 .中学物理课本中 ,测不规则小石块的体积我们变换成测排开水的体积;我们测曲线的长短时变换成细棉线的长度;在丈量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小;大气压强的丈量(没法直接测出大气压的值 ,转换成求被大气压压起的水银柱的压强)测硬币的直径时变换成测刻度尺的长度;测液体压强(我们将液体的压强变换成我们能看到的液柱高度差的变化);经过电流的效应来判断电流的存在(我们无法直接看到电流);经过磁场的效应来证明磁场的存在(我们没法直接看到磁场);研究物体内能与温度的关系(我们没法直接感知内能的变化 ,只好变换成测出温度的改变来说明内能的变化);在研究电热与电流、电阻的要素时 ,我们将电热的多少变换成液柱上涨的高度;在我们研究电功与什么要素相关的时候 ,我们将电功的多少转换成砝码上涨的高度;密度、功率、电功率、电阻、压强(大气压强)等物理量都是利用变换法测得的;在我们回答动能与什么要素相关时,我们回答说小球在平面上滑动的越远则动能越大 ,就是将动能的大小变换成了小球运动的远近 .以上列举的这些问题均应用了这类科学方法 .三、放大法在有些实验中 ,实验的现象我们是能看到的 ,可是不简单察看 .我们就将产生的成效进行放大再进行研究 . 比方音叉的振动很不简单察看 ,因此我们利用小泡沫球将其现象放大 .察看压力对玻璃瓶的作用成效时我们将玻璃瓶密闭 ,装水,插上一个小玻璃管 ,将玻璃瓶的形变惹起的液面变化放大成小玻璃管液面的变化 .四、累积法在丈量细小量的时候 ,我们经常将细小的量累积成一个比较大的量、比方在丈量一张纸的厚度的时候 ,我们先丈量 100 张纸的厚度在将结果除以 100, 这样使丈量的结果更靠近真切的值就是采纳的累积法 .要丈量出一张邮票的质量、丈量出心跳一下的时间 ,丈量出导线的直径,均可用累积法来达成 .五、类比法在我们学习一些十分抽象的 ,看不见、摸不着的物理量时 ,因为不易理解我们就取出一个大家能看见的与之很相像的量来进行比较学习 .如电流的形成、电压的作用经过以熟习的水流的形成 ,水压使水管中形成了水流进行类比 ,进而得出电压是形成电流的原由的结论 .学生在学习电学知识时 ,在老师的指引下 ,联想到:水压迫使水沿着必定的方向流动,使水管中形成了水流;近似的 ,电压迫使自由电荷做定向挪动使电路中形成了电流 .抽水机是供给水压的装置;近似的 ,电源是供给电压的装置 .水流经过涡轮时 ,耗费水能转变为涡轮的动能;近似的 ,电流经过电灯时 ,耗费的电能转变为内能 .我们学习分子动能的时候与物体的动能进行类比;学习功率时 ,将功率和速度进行类比 .经过类比 ,用大家熟习的水流、水压的直观认识 ,使得看不见、摸不着的抽象的电流、电压等知识跃然纸面 ,绘声绘色 .六、理想化物理模型实质现象和过程一般都十分复杂的 ,波及到众多的要素 ,采纳模型方法对学习和研究起到了简化和纯化的作用 .但简化后的模型必定要表现出原型所反应出的特色、知识 .模型法有较大的灵巧性 .每种模型有限定的运用条件和运用的范围 .中学课本中好多知识都应用了这个方法 ,比方有:液柱、(比方在求液体对竖直的容器底的压强的时候 ,我们就选了一个液柱作为研究的对象简化 ,简化后的模型依旧保存本来的特色和知识);光芒、(在我们学习光芒的时候光芒是一束的 ,并且是看不见的,我们使用一条看的见的实线来表示就是将问题简化 ,利用了理想化模型);液片、(在我们研究连通器的特色 ,求大气压时我们都在某一地点取了一个液面 ,研究该液面所遇到的压强和压力 ,也是将问题简化,利用理想化模型法);光沿直线流传(在我们学习中我们知道真正的空气是各处都不平均的 ,比方越往上空气越稀疏 ,在比方因为空气各处不平均形成了风 ,而在光是沿直线流传一节中我们将问题简化 ,只取一个简单的模型 ,一条光芒在平均的介质中流传) .匀速直线运动;(生活中极罕有一个物体真切的做匀速直线运动 ,在我们研究问题的时候匀速直线运动不过一个模型)磁感线(磁感线是不存在的一条线 ,可是我们为了便于研究磁场我们人为的引入了一条线 ,将我们研究的问题简化 .)七、科学推理法当你在对察看到的现象进行解说的时候就是在进行推理 ,或说是在做出推论,比如当你家的狗在叫的时 ,你可能会推想有人在你家的门外 ,要做出这一推论 ,你就需要把现象(狗的喊声)与过去的知识经验 ,即有陌生人来时狗会叫联合起来 .这样才能得出切合逻辑的答案如:在进行牛顿第必定律的实验时 ,当我们把物体在越圆滑的平面运动的就越远的知识联合起来我们就推理出 ,假如平面绝对圆滑物体将永久做匀速直线运动 .如:在做真空不可以传声的实验时 ,当我们发现空气越少 ,传出的声音就越小时,我们就推理出 ,真空是不可以传声的 .八、等效代替法比方在研究协力时 ,一个力与两个力使弹簧发生的形变是等效的 ,那么这一个力就代替了两个力因此叫等效代替法 ,在研究串、并联电路的总电阻时 ,也用到了这样的方法 .在平面镜成像的实验中我们利用两个完整同样的蜡烛 ,考证物与像的大小同样 ,因为我们没法真切的测出物与像的大小关系 ,因此我们利用了一个完整同样的另一根蜡烛来等效代替物体的大小 .九、概括法是经过样本信息来推测整体信息的技术 .要做出正确的概括 ,就要从总体中选出的样本 ,这个样本一定足够大并且拥有代表性 .在我们买葡萄的时候就用了概括法 ,我们常常先尝一尝 ,假如都很甜 ,就概括出全部的葡萄都很甜的 ,就放心的买上一大串 .比方铜能导电 ,银能导电 ,锌能导电则概括出金属能导电 .在实验中为了考证一个物理规律或定理 ,频频的经过实验来考证他的正确性而后归纳、剖析整理得出正确的结论 .在阿基米德原理中 ,为了考证 f 浮=g 排,我们分别利用石块和木块做了两次实验 ,概括、整理均得出 f 浮=g 排,于是我们考证了阿基米德原理的正确性 ,使用的正是这类方法 .全部发声体都在振动结论的得出(在实验中对多种结论进行剖析整理并得出最后结论时) ,都要用到这一方法 .在考证导体的电阻与什么要素相关的时候 ,经过多次的实验我们得出了导体的电阻与长度 ,资料,横截面积 ,温度相关 ,也是将实验的结论整理到一同后概括总结得出的 .在全部的科学实验和原理的得出中 ,我们几乎都用到了这类方法 .十、比较法(对照法)当你想找寻两件事物的同样和不一样之处 ,就需要用到比较法 ,能够进行比较的事物和物理量好多 ,对不一样或有联系的两个对象进行比较 ,我们主要从中找寻它们的不一样点和同样点 ,进而进一步揭露事物的实质属性.如,比较蒸发和沸腾的异同点;如 ,比较汽油机和柴油机的异同点;如, 电动机和热机;如 ,电压表和电流表的使用 .十一、分类法把固体分为晶体和非晶体两类、导体和绝缘体 .十二、察看法物理是一门以察看、实验为基础的学科 .人们的很多物理知识是经过察看和实验仔细地总结和考虑得来的 .有名的马德堡半球实验 ,证了然大气压强的存在 .在教课中 ,能够依据教材中的实验 ,如长度、时间、温度、质量、密度、力、电流、电压等物理量的丈量实验中 ,要修业生仔细仔细的察看 ,进行规范的实验操作 ,获得正确的实验结果 ,养成优秀的实验习惯 ,培育实验技术 .大多数均利用的是察看法 .十三、比值定义法例:密度、压强、功率、电流等观点公式采纳的都是这样的方法 .十四、多因式乘积法例:电功、电热、热量等观点公式采纳的都是这样的方法 .十五、逆向思想法。
“等效替代法”在初中物理实验中的应用“等效替代法”是以效果相同为出发点,对所研究的对象提出一些方案和设想进行一种等效处理的方法。
这种方法具有启迪思考、扩大视野、触类旁通的作用,是物理学研究问题常用的方法,常用于将复杂的问题简单化。
例如:对物体进行受力分析时的“合力”、研究串、并联电路的“等效电阻”等。
在初中物理实验中,等效替代法常用于一些缺少实验器材的物理实验中。
没有实验器材测定的物理量,可以由已知的物理量和已有的实验器材用公式或定律通过计算、实验得到来替代它,替代的条件是效果必须相同。
一、测定固体和液体的密度“用天平和量筒测固体和液体的密度”是初中物理的重要学生实验,其原理是:用天平测出固体和液体的质量,用量筒测出固体和液体的体积 V,根据密度的定义:ρ=mV计算出固体和液体的密度。
天平和量筒是实验中重要的测量工具。
1、不用量筒,只用天平等器材测定液体的密度。
用天平可以测定液体的质量,没有量筒我们无法直接测定出液体的体积,只有用另一种已知密度的液体替代它,替代的条件是等效,即体积相等。
通常我们用同一个容器分别装满不同的液体来实现体积相等。
实验步骤:①取一个空瓶,用天平测得其质量为 m0m1②将瓶中装满水,用天平测得其质量为③将瓶中的水倒干净,再装满待测液体,用天平测得其质量为m2 则,待测液体的密度ρ液=m2-m0m1-m0 ?ρ水解法:由实验步骤可知水的质量m水=m1-m0液体的质量m液 =m2-m0水的体积V水=m水ρ水=m1-m0ρ水=V液待测液体的密度ρ液 =m液 V液 =m2-m0 m1-m0 ?ρ水2、不用量筒,只用天平等器材测定固体的密度。
要用体积相等的物体来替换,通常采用“排水法”。
(如下图所示)实验步骤:①将烧杯中盛满水,用天平测得水和烧杯的总质量为m0②将物体浸没在水中,用天平测得剩余的水和烧杯及物体的总质量为m1③将物体从水中取出后,用天平测得剩余的水和烧杯的总其质量为m2则,待测固体的密度ρ固=m1-m2m0-m2?ρ水解法:由实验步骤可知固体的质量m固=m1-m2固体排开水的质量m水=m0-m2排开水的体积V水=m水ρ水=m0-m2 ρ水=V固则,待测固体的密度ρ固=m固V固=m1-m2m0-m2?ρ水3、不用天平,只用量筒等器材测定固体的密度。
等效替代法初中物理实验等效替代法是一种常用于物理实验中的方法,通过将实验中的一部分或者整个系统替换为与之等效的其他物体或装置,从而简化实验操作或改变实验条件,以便更好地观察和研究物理现象。
本文将介绍几个常见的等效替代法实验,并探讨其应用和意义。
第一种实验是用等效电路替代复杂电路。
在电路中,有时会遇到复杂的电路结构,难以直接分析和计算。
这时可以使用等效电路将复杂电路简化为一个或几个等效元件,从而简化分析过程。
例如,可以将多个电阻并联或串联后等效为一个等效电阻,或者将电容与电感串联或并联后等效为一个等效电容或等效电感。
通过等效替代,我们可以更方便地计算电路中的电流、电压和功率等参数。
第二种实验是用等效物体替代真实物体。
在研究物体的运动特性时,有时真实物体的质量、形状或摩擦力等因素会对实验结果产生较大的影响。
为了排除这些干扰因素,可以使用等效物体来替代真实物体进行实验。
例如,在研究物体滑动时的摩擦力与斜面角度的关系时,可以用一块等效物体替代真实物体,使其具有相同的质量和形状,但摩擦力较小,从而更好地观察和研究斜面角度对滑动摩擦力的影响。
第三种实验是用等效光学系统替代复杂光学系统。
在光学实验中,有时会遇到复杂的光学系统,例如由多个透镜、反射镜和光源组成的系统。
为了方便观察和研究光学现象,可以使用等效光学系统来替代复杂系统。
例如,在研究物体在凸透镜中成像的规律时,可以用一个等效光学系统来代替真实的凸透镜系统,使之具有相同的成像特性,从而更好地观察和研究物体成像的规律。
通过等效替代法进行物理实验,可以使实验过程更简单、更直观,从而更好地理解和掌握物理原理。
等效替代法的应用范围广泛,不仅可以用于电路实验、力学实验和光学实验,还可以应用于其他物理学科的实验研究中。
在实际应用中,我们可以根据实验目的和条件,选择合适的等效替代方法,从而实现更好的实验效果。
等效替代法是一种常用且有效的物理实验方法。
通过将实验中的一部分或整个系统替换为与之等效的其他物体或装置,可以简化实验操作、改变实验条件,使实验过程更简单、更直观,从而更好地观察和研究物理现象。
“等效替代”思想的几个重要应用等效替代思想是物理学中一种重要的思维方法,学习这种思维方法可以提高学生分析和解决物理问题的能力,现就高中物理中应用等效替代思想处理的几个重要问题进行举例说明。
1.涉及等效重力的问题1.1 重心重心是物体各部分所受重力的集中点。
地球表面的物体,各部分都会受到地球对它的重力作用,如图1左图中的g1,g2,g3,……,gn所示。
为了方便我们研究问题,可以用一个力g 来代替该物体各部分受到的所有重力,让这个力g的作用效果与物体各部分受到的n个重力相同,如图1右图所示。
事实上,我们通常所说的某个物体受到的重力,是与物体各部分所受重力等效的一个力,而这个等效重力的作用点o就是重心。
在这里我们用了等效替代思想来使问题得到了简化,绝不能认为物体只在重心处受到重力。
〖hz(〗〖xc周春荣1.tif〗〖hz)〗1.2 超重、失重和完全失重在超重、失重和完全失重问题中,物体对悬挂物的拉力或对支持物的压力被称为视重,其实我们也可以把视重称为等效重力。
如图2所示,把一个质量为m小球用一根不可伸长的细线悬挂在升降机的天花板上,细线较长且长为l。
当升降机以加速度a向上匀加速上升时,系统处于超重状态,绳上的拉力f即为等效重力。
由牛顿运动定律可得f=mg+ma=m(g+a),其中g+a可称之为等效重力加速度。
如果小球在随升降机上升过程中还做小角度摆动,由单摆做简谐运动的周期公式可得,小球的摆动周期为t=2π〖kf(〗〖sx(〗l〖〗g+a 〖sx)〗〖kf)〗同理,当升降机和摆球系统处于失重或完全失重状态时,仍然可以用等效重力和等效重力加速度处理相关问题。
1.3 等效重力场物理学中经常需要讨论重力场、电场、磁场以及它们的复合场,当我们研究的场的作用效果与重力场等效,就可以把该场看作等效重力场。
例如把一个带电荷量为+g,质量为m的小球用绝缘细线悬挂在o点,小球处在方向水平向右的匀强电场中,小球静止在p点时悬线偏离竖直方向θ,如图3所示。
等效替代法理想实验法等效替代法(equivalence substitution method)是一种在科学研究中常用的理想实验法,用于研究影响因素之间的相互关系。
该方法通过构建替代方案,将复杂或难以操作的变量替换为易于处理的等效因素,从而使研究者能够更好地控制实验条件,实现科学目标。
等效替代法的核心理念是寻找一种可以代替或模拟原始因素的替代因素,这个替代因素在控制实验条件和分析结果方面具有相似的效果。
通过建立良好的等效替代,研究者可以排除多余的变量干扰,更有效地探索问题的本质。
在进行等效替代实验时,研究者需要根据具体问题确定等效替代因素,并设计实验方案。
首先,需要确保替代因素与原始因素在作用机制上具有相似性。
其次,实验条件的设置应确保替代因素能够在影响因素间建立正确的联系。
此外,还需要注意控制其他可能对实验结果产生干扰的变量,以保证实验的可靠性。
等效替代法在科学研究中具有广泛的应用。
例如,在药物研发中,研究者常常会使用化学物质或体外细胞培养来代替动物实验,以便更早地筛选有效的候选药物。
这种等效替代方法可以减少动物实验对动物的影响,提高研究效率和效果。
此外,等效替代法还在环境科学和工程领域得到广泛应用。
在评估环境污染物对生物体的毒性时,研究者可以使用较低等级的生物来代替高等级的生物,以确定污染物对生物的影响,从而减少对高等级生物的伤害。
在工程设计中,研究者可以使用模型实验来代替实际场地试验,以评估不同因素对工程结构性能的影响。
总之,等效替代法在科学研究中具有重要的意义。
通过寻找合适的等效替代因素,研究者可以更好地控制实验条件,准确地分析影响因素间的相互关系。
这种方法不仅能够提高研究效率,减少对实验对象的依赖,还可以为科学实验的设计和方法提供指导意义,推动科学研究的不断发展。
中考实验方法等效替换法中考实验方法等效替换法三国时的曹冲因"称象"的故事而被世人称为神童,他的聪明之处就在于用易于称量的石块来替换不易直接称量的大象。
其实,这就是物理学上的"等效替换法"在生活中的精妙应用(等质量石块和大象通过船排开水的体积是相同的)。
所谓等效替换法,就是从事物间的等同效果出发,通过一定的替换来学习和研究物理现象、过程、规律的一种方法。
把复杂的物理现象、过程,转化为等效、简单的,学生较熟悉的,易于理解的物理现象、过程来研究和处理。
在初中物理中,测量曲线长度中的化曲为直;用一个力来等效替换两个或几个力的作用等,都采用了"等效替换法"。
物理学是一门以观察和实验为基础的学科,对于刚刚接触物理的初中学生来说,无论是其生活经历、知识储备、理解能力还是思维水平,对学好物理都有一定的困难。
如何才能帮助学生度过难关?特别是在新颁布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要》、《上海市中长期教育改革和发展规划纲要》中都把"如何切实减轻学生过重的课业负担"作为义务教育的工作重点。
作为从事一线教学的我来讲,思考最多的是如何在课堂上切实减轻学生的负担?我的体会就是:把"等效替换法" 巧妙地应用在物理习题教学中,不断地培养学生的"等效替换"思想,形成"等效替换"思维,对更有效地落实三维目标,更好地提高物理课堂教学效益,进而提升学生的学下降,水槽底部受到水的压强减小。
二、过程上的等效替换所谓过程上的等效替换,就是在初中物理中有些问题所涉及的过程较复杂,以致我们严格搞清楚整个过程中的各个细节有一定困难,而有的过程又是"动态"不易分析处理,运用等效的观点,往往只要把握住起始和终了时刻的状态特性,定性地分析过程,将整个过程等效为一个相对简单的过程,从而方便求解。
等效替代法理想实验法引言:在科学研究领域中,实验是获取数据和验证理论的重要方法之一。
然而,由于一些复杂的现实条件限制,有时候无法直接进行实验。
这时候,科学家们就会采用等效替代法理想实验法来解决问题。
本文将介绍等效替代法理想实验法的概念、原理和应用。
一、概念等效替代法理想实验法是指在无法直接进行实验的情况下,通过寻找与目标实验相似的等效实验进行替代,以达到近似实验的效果。
它基于一个假设:如果两个实验在某种程度上具有相似性,那么它们在某些方面的结果也可能相似。
二、原理等效替代法理想实验法的原理是基于实验的等效性。
所谓实验的等效性,是指两个实验在某些关键因素上具有相似性,从而能够产生相似的结果。
科学家们通过分析目标实验与已有实验的相似之处,找到合适的等效实验进行替代。
通过这种替代,可以在一定程度上推断目标实验的结果。
三、应用等效替代法理想实验法在科学研究中有广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景:1. 新药研发在新药研发过程中,临床实验是必不可少的环节。
然而,由于严格的伦理和安全要求,很多药物无法直接进行人体实验。
这时候,科学家们可以通过动物模型进行等效替代,评估药物的疗效和安全性。
2. 环境保护在环境保护领域,有些实验是不可行或者不道德的。
例如,评估某种化学物质对环境的影响,直接在自然环境中进行实验是困难的。
科学家们可以通过等效替代,选择与目标环境相似的实验环境,评估化学物质的潜在风险。
3. 天文学研究天文学研究中,有些实验只能通过观测天体现象来获取数据。
然而,由于观测条件的限制,无法直接进行实验。
科学家们可以通过等效替代,选择与目标天体相似的天体进行观测,从而推断出目标天体的性质和特征。
4. 社会科学研究在社会科学研究中,有些实验涉及到个人隐私、伦理或法律问题。
为了解决这些问题,科学家们可以通过等效替代,选择与目标实验对象相似的群体进行研究,从而推断出目标实验对象的行为和态度。
结论:等效替代法理想实验法是科学研究中一种重要的方法,它通过寻找与目标实验相似的等效实验进行替代,以达到近似实验的效果。
等效变换的实验报告等效变换的实验报告引言:等效变换是电路分析中常用的一种方法,通过将电路中的元件进行替换,可以简化电路的分析和计算。
本实验旨在通过实际的电路实验,验证等效变换的有效性和准确性。
实验目的:1. 理解等效变换的概念和原理;2. 掌握等效变换的具体操作方法;3. 验证等效变换在电路分析中的应用价值。
实验装置:1. 直流电源;2. 电阻;3. 电流表和电压表;4. 连接线。
实验步骤:1. 搭建一个简单的串联电路,包括一个电源和两个电阻;2. 测量电源的电压和电阻的电流,记录数据;3. 将电源和电阻进行等效变换,即将电源替换为一个恒流源,电阻替换为一个电阻和一个电压源;4. 测量等效电路中的电压和电流,记录数据;5. 比较原始电路和等效电路的测量数据,分析差异。
实验结果与分析:通过实验测量数据的对比,可以得出以下结论:1. 等效变换可以简化电路分析的过程,使得计算更加方便和快捷;2. 等效变换的准确性较高,可以在一定误差范围内满足实际应用需求;3. 等效变换可以将复杂的电路转化为简单的等效电路,从而更好地理解电路的工作原理。
进一步探讨:1. 等效变换的实际应用范围很广,可以用于解决各种电路分析问题;2. 等效变换可以将电路中的元件进行替换,但并不改变电路的基本特性;3. 在实际工程中,等效变换可以帮助工程师更好地设计和优化电路。
结论:等效变换是一种有效且可靠的电路分析方法,通过将电路中的元件进行替换,可以简化电路的计算和分析过程。
本实验通过实际的电路实验,验证了等效变换的有效性和准确性。
通过对比原始电路和等效电路的测量数据,发现等效变换可以在一定误差范围内满足实际应用需求,并且能够更好地理解电路的工作原理。
在实际工程中,等效变换可以帮助工程师更好地设计和优化电路,提高工作效率和质量。
例 说 等 效 替 换 法 在 物 理 实 验 中 的 应 用
等效替换法,顾名思义是指在保证效果相同的情况下,将一些陌生的、复杂的、较难处理的问题用人们熟悉的、简单的、易于处理的问题来替换。
如曹冲称象的做法就是在运用等效替换法,在研究串、并联电路电阻时引入总电阻,在研究物体
受几个力时引入合力,也采用了等效替换法。
在中考试题中也不
断出现对等效替换法应用的考查。
例1.如图,在桌面上竖立一块玻璃板,把一支点燃的蜡烛放
在玻璃板前面,可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像,要想研究玻
璃板成像的特点,关键问题是确定像的位置。
仔细想想,实验时
具体做法是___________ 。
我们这样确定像的位置,凭借的是视
觉效果的相同,因而可以说是采用了___________ 科学方法。
解析:另取一支相同的蜡烛放在玻璃板后面移动,直到看上去它跟玻璃板前面的蜡烛的像完全重合。
采用了等效替换法。
例2.用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值,其中Rx 为待测电阻,R 为电阻箱( 用表示),s 为单刀双掷开关,R 。
为定值电阻.某同学用该电路进行实验,主要步骤有:
A .把开关S 接b 点,调节电阻箱,使电流表的示数为I,
B .读出电阻箱的示数R
C .把开关S 接a 点,读出电流表的示数为I
D .根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大
(1)上述步骤的合理顺序是___________________ (只需填写序号).
(2)步骤A 中电阻箱调节好后示数如图乙所示,则它的示数为________ Ω.若已知R 。
的阻值为1O Ω,则待测电阻的阻值为 Ω.
(3)本实验所采用的物理思想方法可称为_______________(选填“控制变量法”或“等效替换法”).
解析:从步骤上看,前后两次的电流是不变的,要达到这一效果,则电路中Rx 、 R 。
的阻值应该相等,即Rx 的阻值大小就是R 。
的阻值大小。
这种处理问题的思想就是等效替换。
答案:(1)DCAB (2)47 47 (3) 等效替换法。
例3.请利用待测电阻Rx ,一个电阻箱R(符号用表示),若干开关、导线,电池组,一个不准确但灵敏度良好的电流表(量程足够大),粗略测量待测电阻Rx 的阻值.画出电路图,写出实验的步骤。
解析:题目中提供的电流表不准确,这就否定了平时所采用的
利用定值电阻、电流表、测量待测电阻阻值的方法。
这里要测量电
阻就要用到等效替换法。
电路图如图,实验步骤:(1)断开开关S 2,
闭合开关S 1,记下电流表示数I ,(2)断开开关S 1,闭合开关S 2
,调
节电阻箱的旋钮直到电流表示数为I,记下电阻箱的阻值R0,则Rx的阻值大小就是R0。
例4.利用滑动变阻器R,电阻箱R′,电池组,若干开关、导线,电流表,测定一个电热器R0(R0的阻值未知但不温度变化,额定电压已知为U0)的额定功率P0,画出电路图写出实验的步骤,并用所测量和已知量表示电热器R0的额定功率P0。
解析:题目告诉我们R
0的阻值不变化,,它的额定电压已
知为U0,在没有电流表的情况下,测它的额定功率可运用公式
P=U2/R,这样本题就转化为如何利用所给器材测量R0的阻值,
可采用等效替换法。
电路图如图,实验步骤如下:
(1)闭合开关S、S1,移动滑动变阻器的滑片P,当电流表示数为某一较适合的值I 时,并记下电流表示数I;
(2)持滑动变阻器的滑片P位置不变,断开S1,闭合S2,调节电阻箱R′的旋钮直到电流表示数为再次为I,记下电阻箱的阻值R0,则Rx的阻值大小就是R0;
(3)用所测的量和已知量表示电热器R0的额定功率P0,P0= U02/ R0。
同学们不妨思考若把例4中的电流表换成电压表,又如何测定电热器R0的额定功率P0呢?画出电路图写出实验的方法。