Question

物理中的实验方法有哪些

Answer 1

1、比较法。将待测物理量与选做标准单位的物理量进行比较的方法叫比较法。如测量物体长度，用天平称量质量，用电桥测电阻等。有时光有标准量具还不够，还需要配置比较系统，使被测量量与标准量实现比较。如：测量金属在某温度下的比热容。因为金属的比热容随温度的升高而变大，可以找一个在该温度下比热容的金属材料，用比较法测，把两者做成形状相同的样品，加热到一定温度让其自然冷却，作降温曲线（T-t曲线）由牛顿冷却定律即可得解。比较法是物理实验中最普通、最基本的实验方法，也是实验设计中设计对照实验的基础。
2、替代法。用已知的标准量去代替未知的待测量，以保持状态和效果相同，从而推出待测量的方法叫替代法。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。
3、累积法。又称叠加法。将微小量累积后测量求平均的方法，能减小相对误差。实验中也经常涉及这一方法。如在《用单摆测定重力加速度》实验中，需要测定单摆周期，用秒表测一次全振动的时间误差很大，于是采用测定30-50次全振动的时间T，从而求出单摆的周期T=t/n(n为全振动次数）。
4、控制法。在中学许多物理实验中，往往存在着多种变化的因素，为了研究它们之间的关系可以先控制一些量不变，依次研究某一个因素的影响。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。
5、留迹法。有些物理现象瞬间即逝，如运动物体所处的位置、轨迹或图像等，用留迹法记录下来，以便从容地测量、比较和研究。如在《测定匀变速直线运动的加速度》、《验证牛顿第不运动定律》、《验证机械能守恒定律》等实验中，就是通过纸带上打出的点记录下小车（或重物）在不同时刻的位置（位移）及所对应的时刻，从而可从容计算小车在各个位置或时刻的速度并求出速度；对于简谐运动，则是通过摆动的漏斗漏出的细沙落在匀速拉动的硬纸板上而记录下各个时刻摆的位置，从而很方便地研究简谐运动的图像；利用闪光照相记录自由落体运动的轨迹等实验都采用了留迹法。
6、放大法。在现象、变化、待测物理量十分微小的情况下，往往采用放大法。根据实验的性质和放大对象的不同，放大所使用的物理方法也各异。例如：在《测定金属电阻率》实验中所使用的螺旋测微器：主尺上前进（或后退）0.5毫米，对应副尺上有5n个等分，实际上是对长度的机械放大；许多电表如电流表、电压表是利用一根较长的指针把通电后线圈的偏转角显示出来。