Question

在物理研究中为什么要等效替代？

Answer 1

解答
等效替代法 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,新课标也要求学生掌握一些探究问题的物理方法.常见的物理方法 模型法 即将抽象的物理现象用简单易懂的具体模型表示.如用太阳系模型代表原子结构,用简单的线条代表杠杆等.叠加法 物理学中常常把微小的、不易测量的同一物理量叠加起来,测量后求平均值的方法俗称“叠加法”.控制变量法 自然界发生的各种现象,往往是错综复杂的.决定某一个现象的产生和变化的因素常常也很多.为了弄清事物变化的原因和规律,必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来,使它保持不变,然后来比较,研究其他两个变量之间的关系,这种研究问题的科学方法就是“控制变量法”.初中物理实验大多都用到了这种方法,如通过导体的电流I受到导体电阻R和它两端电压U的影响,在研究电流I与电阻R的关系时,需要保持电压U不变；在研究电流I与电压U的关系时,需要保持电阻R不变.实验＋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,再进行合理推理得出正确结论,这也是一种常用的科学方法.如将一只闹钟放在密封的玻璃罩内,当罩内空气被抽走时,钟声变小,由此推理出：真空不能传声.转换法 一些看不见,摸不着的物理现象,不好直接认识它,我们常根据它们表现出来的看的见、摸的着的现象来间接认识它们.如根据电流的热效应来认识电流大小,根据磁场对磁体有力的作用来认识磁场等.等效法 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所有物理量,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.描述法 为了研究问题的方便,我们常用线条等手段来描述各种看不见的现象.如用光线来描述光,用磁感线来描述磁场,用力的图示描述力等.类比法 在认识一些物理概念时,我们常将它与生活中熟悉且有共同特点的现象进行类比,以帮助我们理解它.如认识电流大小时,用水流进行类比.认识电压时,用水压进行类比解答
等效替代法 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,新课标也要求学生掌握一些探究问题的物理方法.常见的物理方法 模型法 即将抽象的物理现象用简单易懂的具体模型表示.如用太阳系模型代表原子结构,用简单的线条代表杠杆等.叠加法 物理学中常常把微小的、不易测量的同一物理量叠加起来,测量后求平均值的方法俗称“叠加法”.控制变量法 自然界发生的各种现象,往往是错综复杂的.决定某一个现象的产生和变化的因素常常也很多.为了弄清事物变化的原因和规律,必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来,使它保持不变,然后来比较,研究其他两个变量之间的关系,这种研究问题的科学方法就是“控制变量法”.初中物理实验大多都用到了这种方法,如通过导体的电流I受到导体电阻R和它两端电压U的影响,在研究电流I与电阻R的关系时,需要保持电压U不变；在研究电流I与电压U的关系时,需要保持电阻R不变.实验＋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,再进行合理推理得出正确结论,这也是一种常用的科学方法.如将一只闹钟放在密封的玻璃罩内,当罩内空气被抽走时,钟声变小,由此推理出：真空不能传声.转换法 一些看不见,摸不着的物理现象,不好直接认识它,我们常根据它们表现出来的看的见、摸的着的现象来间接认识它们.如根据电流的热效应来认识电流大小,根据磁场对磁体有力的作用来认识磁场等.等效法 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所有物理量,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.描述法 为了研究问题的方便,我们常用线条等手段来描述各种看不见的现象.如用光线来描述光,用磁感线来描述磁场,用力的图示描述力等.类比法 在认识一些物理概念时,我们常将它与生活中熟悉且有共同特点的现象进行类比,以帮助我们理解它.如认识电流大小时,用水流进行类比.认识电压时,用水压进行类比

Answer 2

在研究合力时，一个力与两个力使弹簧发生的形变程度是相同的，那么一个力的效果就替代了两个力的效果；

在研究串、并联电路的总电阻时，总电阻的效果替代了几个分（支路）电阻的效果；在探究平面镜成像物与像的大小关系时，利用了完全相同的另一根蜡烛来等效替代镜中的“像”。这些都是等效替代法研究问题的例子。

在保证某种效果（特性和关系）相同的前提下，将实际的、困难的、复杂的物理问题和测量过程，用效果相同的、简单的、易于研究的物理问题和测量过程代替，来研究和处理。

这种研究问题的方法就叫等效替代法。等效替代法研究问题时，所研究问题的性质，和替代以后简单化的问题性质是一样的。

等效替代法应用：

在探究平面镜成像规律的实验中，有两处用了等效替代法。第一处用玻璃板替代了平面镜。

因为用平面镜不便于确定虚像的位置，用玻璃板替代平面镜是为了获得视觉上的等效。因两者在成像特征上有共同之处——都能成像，不同之处是玻璃板是透明的，能通过它观察到玻璃板后面的蜡烛，便于研究像的特点，揭示规律。第二处用一根没有点燃的蜡烛放在成像点，来替代所成的像。

以上内容参考 百度百科-等效替代法