论文《中学物理中数值的计算与模拟》

浅谈中学物理问题的研究方法

在中学物理的学习中，掌握研究问题的方法非常重要。如果能理解中学物理研究问题的方法并加以应用，将事半功倍。现在我就谈谈中学物理所用的研究方法，和同事们讨论一下。

1.理想模型法:理想模型不是真实的东西，但能形象地描述事物及其特征。理想模型是一种抽象，有条件、范围和限制。在适用时，要注意法律的适用范围和适用条件。中学物理中的理想模型:

1.物理模型:粒子、系统、理想气体、点电荷等。

2.过程模型:等温、等容、等压过程、匀速直线运动、简谐运动等。

3.结构模型:分子电流、原子核结构、电场线、磁感应线等。

2.等效思维法:等效思维在中学物理中应用广泛，具体来说:

1.等效:如力的合成与分解，速度与加速度的合成与分解，功与能的变化关系，电阻与电容的串并联计算。

2.过程等效:变速直线运动通过平均速度等效为匀速直线运动，直流电的值根据热效应等效为交流电的有效值，抛体运动等效为两个直线运动的合成。

3.比较法:比较法是区分物理现象、概念和规律的异同，把握其本质属性的方法。如果带电粒子在不考虑重力的电场中的偏转类似于平抛运动，则可以用平抛运动定律解决问题。布朗运动的随机运动反映的是分子的随机运动，类似于小磁针反射的磁场的存在。都是辨析物理现象，求同存异把握规律。

4.反证法:反证法也叫归谬法，即先提出一个与定理中结论相反的假设，然后由这个假设推出一个与已知条件相矛盾的结果，从而否定原来的假设，肯定定理中结论的正确性。如果证明电场线和磁感应线在空间不相交，就用反证法。

5.图表法:图表法是将文字的描述转化为图表，反映整个物理环境中物理量之间的关系，直观地表现研究问题。如受力图和示意图、各种图像、运动图、实验台等等。

6.原型启发法:是通过与假设的事物(原型)相似的东西来启发人们解决问题。能给人灵感的叫原型，可以来自生活，可以来自生产，可以来自实验。比如鸟的形状是创造飞机的原型，鱼的形状是创造船体的原型。这就要求我们学习物理:

1.关注生活中的各种现象，并用所学来解释，再考虑用实践来检验知识的正确性。

2.通过观看课外读物、电视广播和科教电影，了解所学知识的应用和原型的启发。

3.重视实验，用实验来验证和探索规律性的知识，增强原型启发。

7.实验设计验证法:中学物理有很多实验。在学习中我们不仅要掌握哪些实验？掌握实验的设计方法更重要，了解实验方法和手段更有利于我们的实践。中学物理实验设计的方法主要有:

1.控制变量法:在某些实验中，变量往往很多。为了研究一些变量之间的关系，可以先控制一些变量，研究某个因素的影响。比如在验证牛顿第二定律的实验中，为了验证加速度A与力F和物体质量M的关系，可以先研究加速度A与力F的关系，同时保持力F不变。再比如用控制变量法研究某些电路的欧姆定律和电阻定律。

2.理想实验的推断方法:比如牛顿第一定律的验证是无法用实验来验证的，因为没有力的实验只能是理想实验，没有任何误差的思维实验。“无力”的条件真实验是不存在的，只能通过思维的逻辑推理来把握。再比如自由落体运动“验证机械能守恒”可以用真实的实验来验证，但要知道在不考虑摩擦力和阻力的情况下还是成立的，而且还是理想条件下的验证实验。两个球从同一高度落下，只有在理想条件下才能同时落地。

3.积累法:一些微小的测量在现有仪器的精度范围内很难精确测量。如果将这些微小的量累加平均，就可以减少误差。如果要测量一本书纸张的厚度，可以测量所有书纸张的总厚度，然后除以纸张数量。在用单摆测量重力加速度的实验中，需要测量单摆的周期。用秒表测总振动的时间误差很大，但可以测出30-50次振动的时间T，这样单摆的周期T就是T=t/n(n为总振动次数)。

以上书籍中的其他方法都用在实验设计方法中，大家一起讨论吧！总之，中学物理向我们介绍的解题方法有很多，要学会应用。

仅供参考，请大家自己学习。

希望对你有帮助。