逍遥学能 2016-05-15 22:40
一、模型法
实际中的事物都是错综复杂的，在用物理规律对实际中的事物进行研究时，常需要对它们进行必要的简化，忽略次要因素，以突出主要矛盾。用这种理想化的方法将实际中的事物进行简化，便可得到一系列的物理模型。建立模型可以帮助人们透过现象，忽略次要因素，从本质认识和处理问题；建立模型还可以帮助人们显示复杂事物及过程，帮助人们研究不易甚至无法直接观察的现象。
例如研究磁场时我们就建立了一个模型──磁感线。磁体周围存在磁场，但磁场是看不见、摸不着的。正如空气也是看不见摸不着的，但我们可以根据空气流动（风）所产生的作用来认识它。如红旗飘动，树叶摇晃等．磁场虽然看不见、摸不着，但我们可以根据它对放入其中的磁体所产生的作用来感知它、认识它。由此可知，磁场是客观存在的一种物质。为了更好地认识磁场，人们想到一种形象化地表示磁场强弱和方向的方法──磁感线。磁感线具有以下特点：①磁感线只是帮助我们描述磁场而假想的一条条曲线。磁场是客观存在的，而磁感线是假想的物理模型，实际并不存在。②磁感线布满磁体周围整个空间，并不只在一个平面上。③磁体外部的磁感线总是由N极出发指向S极，内部磁感线由S极指向N极。④磁感线越密的地方磁场越强，越疏的地方磁场越弱。⑤不同磁体周围的磁场，磁感线的形状不同．
例1（09福州）物理学中用光线来描述光的传播路径，用磁感线来描述磁场，以下说法正确的是（ ）
A．光线是真实存在的
B．磁感线是真实存在的
C．光作为一种电磁波是真实存在的
D．磁感线描述的磁场不是真实存在的
点拨：物理学中用光线来描述光的传播路径，用磁感线来描述磁场，都是模型法的应用。必须注意的是，光和磁场都是真实存在的，而光线和磁感线都是假想的物理模型，实际并不存在。
答案：C
二、类比法
类比在物理学中有着广泛的应用。所谓类比，实际上是一种从特殊到特殊或从一般到一般的推理。它是根据两个对象之间在某些方面的相同或相似而推出它们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。
如在研究电磁感应现象中对“导体切割磁感线运动”的理解，我们可以把磁场比作一块麦田，磁感线比作站立的小麦秸秆，做切割磁感线运动的导体比作手中的镰刀。要切割麦秸，必须让镰刀与直立的麦秸成某一角度，垂直或斜着都可以切割到麦秸，但如果镰刀在小麦的行间上下或左右运动时，则切割不到。导体切割磁感线也是如此，垂直切割或斜着切割都可以，但与磁感线平行时，则切割不到。镰刀割小麦时可以让镰刀不动，小麦运动；同样让导体不动，磁场运动，导体中也能产生感应电流。
例2（09 兰州）如图1所示是探究电磁感应现象的实验装置，装置中的直铜线ab通过导线接在灵敏电流计的两接线柱上，当让ab迅速向上运动时，电流表指针_______；将ab改为向左运动时，电流表指针_______（填“偏转”或“不偏转”） ；实验时开关应该_______，实验结果表明 _______。
点拨：灵敏电流计的指针能发生偏转的前提是电路中产生感应电流。要产生感应电流必须同时满足两个条件：一个电路必须是闭合的，另一个是有一部分导体做切割磁感线运动。当直铜线ab向上运动时，因磁感线是从N到B，两个方向平行，不切割；将ab改为向左运动时，导线能切割到磁感线，产生感应电流，电流表指针偏转。
答案：不偏转 偏转 闭合 闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流
三、逆向思考法
客观世界千差万别，千变万化，却又和谐协调。上下左右，阴阳正负互相对应，构成一个对立统一的整体。反映客观世界的这种内在的一致性，就是对称性。根据客观世界的对称性，用实验去探索物理规律时，除了用常规的研究方法外，思维不能定势，还要用与常规思维方法相反的思维方法，也就是逆向思维法。
如在“研究法拉第的发现”实验教学时，电可以产生磁，那么磁能不能生电呢？大家通过分析电现象与磁现象相同与不同，认识到电与磁是对立统一的整体，有着内在联系，磁在一定条件下可以产生电。英国科学家法拉第正是运用这种逆向思维找到了把机械能转化为电能的方法，发现了电磁感应现象。
例3（09重庆）英国科学家法拉第经过十年不懈探索，于1831年发现：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生电流。这种现象被称为________现象，利用这种现象发明了_______机，使人类大规模使用电能成为现实。
答案：电磁感应 发电
四、转换法
物理学中对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识，或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
如磁场看不见、摸不着，我们可以根据磁场对小磁针力的作用来证明它的存在，小磁针方向发生了偏转，就说明小磁针周围存在磁场。再如电磁铁磁性的强弱可以通过它吸引大头针的多少来判断，吸引的大头针越多，磁性越强。
例4（09嘉兴）在学校实验室开放时．同学们对手摇发电机非常感兴趣，他们想：发电机产生感应电流大小跟哪些因素有关呢？于是他们开展了探究，以下是他们所用的发电机和实验记录表：
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实验顺序 |
线圈转速 |
线圈转向 |
小灯泡亮度 |
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1 |
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2 |
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3 |
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（1）根据表格可知，他们准备研究发电机产生感应电流的大小是否与______有关。
（2）手摇发电机在发电时将_______能转化为电能。
（3）他们根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流的大小，像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”。下列方法属于“转换法”的是_______（填序号）①根据磁铁吸引大头针的多少来判断磁性的强弱；②根据能否进行新陈代谢来区分生物与非生物；③根据纯净物中元素种类的多少来区分单质与化合物。
（4）判断电流大小，除了借助小灯泡观察之外，实验室常用_______表来测量。
点拨：实验中发电机产生感应电流大小无法直接感知，可以根据小灯泡的亮度来间接判断，灯泡越亮，产生的感应电流越大，这就是转换法的运用。当然当电流差别不大时，观察灯泡亮度就看不出差异了，所以实验室常用电流表来测量，这样更准确。
答案：（1）线圈转速和线圈转向；（2）机械（或动）；（3）①；（4）电流。