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初中物理實驗方法總結(jié)

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初中物理實驗方法總結(jié)

初中物理實驗方法總結(jié)

一、觀察法觀察法是人們?yōu)榱苏J識事物的本質(zhì)和規(guī)律有目的有計劃的對自然發(fā)生條件下所顯現(xiàn)的有關(guān)事物進行考察的一種方法,是人們收集獲取記載和描述感性材料的常用方法之一,是最基本最直接的研究方法。簡單的講觀察法就是看仔細地看。但它和一般的看不同,觀察是人的眼睛在大腦的指導下進行有意識的組織的感知活動。因此,亦稱科學觀察。

實例:水的沸騰:在使用溫度計前,應(yīng)該先觀察它的量程,認清它的刻度值。實驗過程中要注意觀察水沸騰前和沸騰時水中氣泡上升過程的兩種情況,溫度計在沸騰前和沸騰時的示數(shù)變化;在學習聲音的產(chǎn)生時可讓學生觀察小紙片在揚聲器中的運動狀態(tài),觀察正在發(fā)聲的音叉插入水中激起水花,觀察蟋蟀知了鳴叫是的情況,就會發(fā)現(xiàn)發(fā)出聲音的物體都在振動;除此之外還有光的反射規(guī)律;光的折射規(guī)律;凸透鏡成像;滑動摩察力與哪些因素有關(guān)等。

二、比較法比較法是確定研究對象之間的差異點和共同點的思維過程和方法,各種物理現(xiàn)象和過程都可以通過比較確定它們的差異點和共同點。比較是抽象與概括的前提,通過比較可以建立物理概念總結(jié)物理規(guī)律。利用比較又可以進行鑒別和測量。因此,比較法是物理現(xiàn)象研究中經(jīng)常運用的最基本的方法。比較法有三種類型:1異中求同的比較。即比較兩個或兩個以上的對象而找出其相同點。2同中求異的比較。即指比較兩個或兩個以上的對象而找出其相異點。3同異綜合比較。即比較兩個或兩個以上的對象的相同點相異點。

實例:象汽車輪船火車飛機它們的發(fā)動機各不相同但都是把燃料燃燒時釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能裝置。而汽油機和柴油機雖然都是內(nèi)燃機但是從它們的構(gòu)造、吸入的氣體、點火方式、使用范圍等方面都有不同。再如蒸發(fā)與沸騰的比較兩者的相同點都是汽化過程。不同點從發(fā)生時液體的溫度、發(fā)生所在的部位及現(xiàn)象都不同。還可以用比較法來研究質(zhì)量與體積的關(guān)系;重力與質(zhì)量的關(guān)系;重力與壓力;電功與電功率等。

三、控制變量法控制變量法是指討論多個物理量的關(guān)系時通過控制其幾個物理不變,只改變其中一個物理量從而轉(zhuǎn)化為多個單一物理量影響某一個物理量的問題的研究方法。這種方法在實驗數(shù)據(jù)的表格上的反映為某兩次試驗只有一個條件不同,若兩次試驗結(jié)果不同則與該條件有關(guān)。否則無關(guān)。反之,若要研究的問題是物理量與某一因素是否有關(guān)則應(yīng)只使該因素不同,而其他因素均應(yīng)相同。

實例:在研究導體的電阻跟哪些因素有關(guān)時,為了研究方便采用控制變量法。即每次須挑選兩根合適的導線,測出它們的電阻,然后比較,最后得出結(jié)論。為了研究導體的電阻與導體長度的關(guān)系,應(yīng)選用材料橫截面相同的導線,為了研究導體的電阻與導體材料的關(guān)系,應(yīng)選用長度和橫截面相同的導線,為了研究導體的電阻與導體橫截面的關(guān)系,應(yīng)選用材料和長度相同的導線。`研究影響力的作用效果的因素;研究液體蒸發(fā)快慢的因素;研究液體內(nèi)部壓強;研究動能勢能大小與哪些因素有關(guān);研究琴弦發(fā)聲的音調(diào)與弦粗細、松緊、長短的關(guān)系;研究物體吸收的熱量與物質(zhì)的種類質(zhì)量溫度的變化的關(guān)系;研究電流與電壓電阻的關(guān)系;研究電功或電熱與哪些因素有關(guān);研究通電導體在磁場中受力與哪些因素有關(guān);研究影響感應(yīng)電流的方向的因素采用此法。四、等效替代法所謂等效替代法是在保證效果相同的前提下,將陌生復雜的問題變換成熟悉簡單的模型進行分析和研究的思維方法,它在物理學中有著廣泛的應(yīng)用。

實例:研究串聯(lián)并聯(lián)電路關(guān)系時引入總電阻(等效電阻)的概念,在串聯(lián)電路中把幾個電阻串聯(lián)起來,相當于增加了導體的長度,所以總電阻比任何一個串聯(lián)電阻都大,把總電阻稱為串聯(lián)電路的等效電阻。在并聯(lián)電路中把幾個電阻并聯(lián)起來,相當于增加了導體的橫截面積,所以總電阻比任何一個并聯(lián)電阻都小,把總電阻稱為并聯(lián)電路的等效電阻;在電路分析中可以把不易分析的復雜電路簡化成為較為簡單的等效電路;在研究同一直線上的二力的關(guān)系時引入合力的概念也是運用了等效替代法。

五、轉(zhuǎn)換法物理學中對于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量,通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認識或用易測量的物理量間接測量,這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法。初中物理在研究概念規(guī)律和實驗中多處應(yīng)用了這種方法。

實例:物體發(fā)生形變或運動狀態(tài)改變可證明一些物體受到力的作用;馬德堡半球?qū)嶒灴勺C明大氣壓的存在;霧的出現(xiàn)可以證明空氣中含有水蒸氣;影子的形成可以證明光沿直線傳播;月食現(xiàn)象可證明月亮不是光源;奧斯特實驗可證明電流周圍存在著磁場;指南針指南北可證明地磁場的存在;擴散現(xiàn)象可證明分子做無規(guī)則運動;鉛塊實驗可證明分子間存在著引力;運動的物體能對外做功可證明它具有能等。

六、類比法所謂類比就是“觸類旁通”“舉一反三”實際上是一種從特殊到特殊,從一般到一般的推理,它是根據(jù)兩個或兩類對象之間在某些方面的相同或相似而推出他們在其他方面也可能相同或相似的一種邏輯思維。從而可以幫助我們理解較復雜的實驗和較難的物理知識。類比是一種推理方法,不同事物在屬性、數(shù)學形式及其他量描述上有相同或相似的地方就可以來用類比推理。類比法是提出科學假說做出科學預言的重要途徑,物理學發(fā)展史上的許多假說是運用類比方法創(chuàng)立的,開普勒也曾經(jīng)說過:“我們珍惜類比推理勝于任何別的東西”。

實例:電壓與水壓;電流與水流;內(nèi)能與機械能;原子結(jié)構(gòu)與太陽系;水波與電磁波;通信與鴿子傳遞信件;功率概念與速度概念的形成。在物理學中運用類比方法可以引導學生自己獲取知識,有助于提出假說進行推測,有助于提出問題并設(shè)想解決問題的方向。類比可激發(fā)學生探索的意向,引導學生進行探索使學生成為自覺積極的活動,發(fā)展學生的思維能力。

類比是科學家最常運用的一種思維方法,由這種方法得出的結(jié)論雖然不一定可靠,但是,在邏輯中卻富有創(chuàng)造性。

類比的事例很多這就需要平時多留心不斷地總結(jié)找到比較恰當?shù)氖吕鲱惐。七、建立模型法建立模型法是一種高度抽象的理想客體和形態(tài)用物理模型,用物理模型可以使抽象的假說理論加以形象化,便于想象和思考研究問題。物理學的發(fā)展過程可以說就是一個不斷建立物理模型和用新的物理模型代替舊的或不完善的物理模型的過程。

實例:研究肉眼觀察不到的原子結(jié)構(gòu)時,建立原子核式結(jié)構(gòu)模型;研究光現(xiàn)象時用到光線模型;研究磁現(xiàn)象是用到磁感線模型;力的示意圖或力的圖示是實際物體和作用力的模型;電路圖是實物電路的模型;研究發(fā)電機的原理和工作過程用掛圖及手搖發(fā)電機模型;研究內(nèi)燃機結(jié)構(gòu)和工作原理用掛圖及汽油機柴油模型。

八理想實驗所謂理想實驗又叫“假想實驗”“抽象的實驗”或“思想上實驗”它是人們在思想中塑造的理想過程,是一種邏輯推理的思維過程和理論研究的重要方法。理想實驗雖然也叫實驗,但它同所說的真實的科學實驗是有原則區(qū)別的,真實的科學實驗是一種實踐活動,而理想實驗則是一種思維的活動,前者是可以將設(shè)計通過物理過程而實現(xiàn)的實驗,后者則是由人們在抽象思維中設(shè)想出來而實際上無法做到的實驗。

但是,理想實驗并不是脫離實際的主觀臆想。首先,理想實驗是以實踐為基礎(chǔ)的,所謂的理想實驗就是在真實的科學實驗的基礎(chǔ)上,抓住主要矛盾忽略次要矛盾對實際過程做出更深入一層的抽象分析。其次,理想實驗的推廣過程是以一定的邏輯法則為根據(jù)的,而這些邏輯法則都是從長期的社會實踐中總結(jié)出來的并為實踐所證實了的。

理想實驗在自然科學的理想研究中有著重要的作用。但是,理想實驗的方法也有其一定的局限性,理想實驗只是一種邏輯推理的思維過程,它的作用只限于邏輯上的證明與反駁,而不能用來作為檢驗正確與否的標準。相反,由理想實驗所得出的任何推論都必然由觀察實驗的結(jié)果來檢驗。實例:研究真空是否能夠傳聲;牛頓第一定律等。九放大法1、利用杠桿

2、利用平面鏡觀察微小物體的變化3、音叉旁的通草球十圖像法

圖象是一個數(shù)學概念,用來表示一個量隨另一個量的變化關(guān)系,很直觀。由于物理學中經(jīng)常要研究一個物理量隨另一個物理量的變化情況,因此圖象在物理中有著廣泛的應(yīng)用。在實驗中,運用圖象來處理實驗數(shù)據(jù),探究內(nèi)在的物理規(guī)律,具有獨特之處。如:在探究固體熔化時溫度的變化規(guī)律和水的沸騰情況的實驗中,就是運用圖象法來處理數(shù)據(jù)的。它形象直觀地表示了物質(zhì)溫度的變化情況,學生在親歷實驗自主得出數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,通過描點、連線繪出圖象就能準確地把握住晶體和非晶體的熔化特點、液體的沸騰特點了。

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一、控制變量法在實驗中或?qū)嶋H問題中,常有多個因素在變化,造成規(guī)律不易表現(xiàn)出來,這時可以先控制一些物理量不變,依次研究某一個因素的影響和利用。如氣體的性質(zhì),壓強、體積和溫度通常是同時變化的,我們可以分別控制一個狀態(tài)參量不變,尋找另外兩個參量的關(guān)系,最后再進行統(tǒng)一。歐姆定律、牛頓第二定律等都是用這種方法研究的。二、累積法把某些難以用常規(guī)儀器直接準確測量的物理量用累積的方法,將小量變大量,不僅可以便于測量,而且還可以提高測量的準確程度,減小誤差。如測量均勻細金屬絲直徑時,可以采用密繞多匝的方法;測量單擺的周期時,可測30-50個全振動的時間;分析打點計時器打出的紙帶時,可隔幾個點找出計數(shù)點分析等。

三、等效替代法某些物理量不直觀或不易測量,可以用較直觀、較易測量而且又有等效效果的量代替,從而簡化問題。如在驗證動量守恒實驗中,發(fā)生碰撞的兩個小球的速度不易直接測量,可用水平位移代替水平速度研究;在描繪電場中的等勢線時,用電流場來模擬電場等都用了等效思想。

四、放大法對于物理實驗中微小量或小變化的觀察,可采用放大的方法。例如游標卡尺、放大鏡、顯微鏡等儀器都是按放大原理制成的。

六、外推法有些物理量可以局部觀察或測量,作為它的極端情況,不易直觀觀測,如果把這局部觀察測量得到的規(guī)律外推到極端,可以達到目的。例如在測電源電動勢和內(nèi)電阻的實驗中,無法直接測量I=0(斷路)時的路端電壓(電動勢)和短路(U=0)時的電流強度,通過一系列U、I對應(yīng)值點畫出直線并向兩方延伸,交U軸點為電動勢,交I軸點為短路電流。

七、近似法在復雜的物理現(xiàn)象和物體運動中,影響物理量的因素較多,有時為了突出主要矛盾,可以有意識設(shè)計實驗條件、忽略次要因素的影響,用近似量當成真實量進行測量。初中物理估算題

1.下列數(shù)據(jù)中,最接近實際情況的是(A)

A.中學生正常步行的速度約為l.0m/sB.將一枚雞蛋舉過頭頂做功約為l0J

C.餃子煮熟即將出鍋時的溫度約為40℃D.教室里日光燈正常發(fā)光通過的電流約為10A2.生活中經(jīng)常對一些物理量進行估測,下列數(shù)值最接近實際情況的是(B)A.人騎自行車的平均速度約為1m/sB.一元硬幣的直徑約為2.5cm

C.人沐浴時水的溫度約為60℃D.電視機正常工作的電功率約為1000W

3.小理家準各買新房,他看到某開發(fā)商的廣告稱.乘車從新樓盤到一家大型商場的時間只需3分鐘。據(jù)此你認為從新樓盤到該大型商場比較接近的路程是(C)A.200mB.400mC.201*mD.10000m4.以下說法中,與實際生活相符的是(D)

A.一支鉛筆的長度約為15dmB.家庭電路的電壓為36V

C.冰箱冷凍室的溫度約為20℃D.聲音在15℃的空氣中的傳播速度為340m/s5.人的正常體溫約為(C)A.30℃B.33℃C.37℃D.39℃

6.同學們學習物理知識以后,對身邊的事或物進行了估測,以下較為貼近實際的估測數(shù)據(jù)是(ABD)A.學校的課桌高度約為0.8mB.某初中生的質(zhì)量大約為40kgC.洗澡的熱水溫度約為75℃D.某同學跑100m成績?yōu)?4s7.下列說法中,接近實際情況的是(C)

A.正常人的體溫約為39℃B.地球的半徑約為6400m

C.一個中學生的質(zhì)量約為50kgD.個成年人的正常步行速度約為3m/s

8.中學生的大姆指指甲面積約為(B)A.1mm2B.1cm2C.1dm2D.1m29.以下估測與實際情況相符的是(D)

A.人體感覺舒適的環(huán)境溫度約為40℃B.人正常步行的速度約為5m/sC.中學生脈搏跳動一次的時間約為3sD.一只普通雞蛋的質(zhì)量約為50g10.對以下物理量的估測最接近實際的是(B)

A.廣安市中考考室內(nèi)的溫度大約是48℃B.一支普通牙刷的長度大約是20cmC.唱一遍中華人民共和國國歌的時間大約是15minD.一袋普通方便面的質(zhì)量大約是500g11.下列數(shù)據(jù)中,最符合實際情況的是(C)A.人的正常體溫為39℃

B.初中生擲實心球的距離約為30m

C.小紅上學時步行的速度約是1.1m/sD.一位初中生體重約為20N12.(201*雞西)下列數(shù)據(jù)與事實相差較大的是(D)

A.教室內(nèi)一盞日光燈的功率約為40WB.你正常步行的速度約為1.1m/s

C.使人體感覺舒適的環(huán)境溫度為20℃D.一名普通中學生正常步行上樓的功率為500W13.一個雞蛋的質(zhì)量約是(C)A.0.5gB.5gC.50gD.500g14.(201*包頭)下列四個選項中,平均速度最大的是(B)

A.航模飛行器以11m/s的速度飛行B.汽車以50km/h的速度在公路上行駛C.百米賽跑中運動員用10s跑完全程D.從30m高處豎直下落的物體用了2.5s15.某中學生的信息檔案中,錯誤的信息是(D)

A.身高1.68mB.質(zhì)量50kgC.體溫36.5℃D.步行速度10m/s

16.下列說法最接近實際情況的是(B)

A.普通中學生使用的課桌高度是1.8mB.九年級男生的平均體重約為600NC.按照交通部門規(guī)定,天津市快速路的最高限速為300km/hD.按照國家規(guī)定,夏天公共建筑內(nèi)的空調(diào)溫度應(yīng)控制在18℃

17.下列數(shù)劇中與實際相符的是(C)A.中學生腳的長度為50cmB.中學生的體重為50NC.人體的密度約為1.0×10kg/mD.人在正常呼吸時肺內(nèi)的氣壓約為10pa

18.(1)一個中學生的質(zhì)量約為50_______(填上合適的單位),他跑100米所需的時間約為:_________(填上合適的單位)。答案:kg11s

怎樣找物理題中的隱含條件

學習在解物理習題時,經(jīng)常會遇到這種情況,有些解題的必要條件,題中并為明確給出,而是隱含在字里行間。這樣才能快速、準確地找出這些隱含條件呢?同學們應(yīng)該注意以下幾點。一.注意一些約定俗成的提法的含義

課本上經(jīng)常用一些固定的提法來說明某些現(xiàn)象,這些提法中的某些詞語由于已經(jīng)約定俗成,所以具有確定不變的含義,知道了這些提法的含義,就等于知道了隱含條件。如“一物體在光滑面上運動”其中“光滑”的含義為不計摩擦,所以隱含條件為物體所受的摩擦為零。又如“一顆手榴彈在空中自由飛行”,其中“自由”的含義為手榴彈僅受重力作用,所以隱含條件為:手榴彈只受一個力---重力。

二.掌握一些物理現(xiàn)象的出現(xiàn)條件

一定的物理現(xiàn)象的出現(xiàn),是以具備一定的條件為前提的,當知道什么條件具備時可出現(xiàn)什么現(xiàn)象后,一旦題目給出某種現(xiàn)象,馬上可以找出相應(yīng)的隱含條件。如“一個物體漂浮在液面上”,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的條件是物體所受浮力等于物重,所以隱含條件是物體受到的浮力等于重力。又如“一個物體勻速運動”要出現(xiàn)這種現(xiàn)象,前提條件是物體必須不受力或受平衡力作用,所以隱含條件為:物體不受力或受的是平衡力。三.擴大知識面,記住一些有關(guān)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系

同學們的知識面宜寬不宜窄。即使是一些僅需了解的知識也應(yīng)給予足夠的重視,同時對有些物理量的某些數(shù)據(jù)(比如物質(zhì)的密度、比熱等)之間的“大小”關(guān)系也應(yīng)知道并記住。如“在照明電路中接了三盞燈三盞燈”,因為照明電路電壓為220v,且所有用電器除非特別聲明外,所隱含條件為;三燈并聯(lián),其電壓為220v。又如“等質(zhì)量的鐵塊和鋁塊哪個體積大?”顯然,僅知道質(zhì)量是無法判斷的,還需知道密度,所以隱含條件為:鐵的密度大于鋁的密度。四.熟練掌握概念和規(guī)律

物理概念和規(guī)律是在理論、實驗的基礎(chǔ)上總結(jié)、發(fā)現(xiàn)的,具有一定的普遍意義,掌握了它們,就能找出其中的隱含條件。如“兩個用電器串聯(lián)在某一電路中”,由串聯(lián)電路規(guī)律可知,電流強度處處相等,所以隱含條件為:通過兩燈的電流強度相等。又如“兩用電器并聯(lián)在某一電路中”很顯然,由并聯(lián)電路規(guī)律可知,隱含條件為,兩燈兩端電壓相等。五.注意尋找一些物理量之間的外在關(guān)系

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有些物理量,無任何聯(lián)系,但人為附加一些條件后,便可使它們有一定的外在關(guān)系。如找出這些關(guān)系,就找出了隱含條件。比如“水和酒精先后裝入同一瓶中,稱其質(zhì)量”,水和酒精無任何內(nèi)在聯(lián)系,但由于都先后裝于同一瓶中,而瓶的容積是不變的,所以隱含條件為:水和酒精體積相等。又如“一天平兩邊分別放一鐵塊和一鋁塊,天平平衡”,由天平平衡條件可知,其隱含條件為:鐵塊和鋁塊質(zhì)量相等。

總之,同學們只要做到多思、多知,就不難找出題中的隱含條件

一、控制變量法所謂控制變量法,就是在研究和解決問題的過成中,對影響事物變化規(guī)律的因素和條件加以人為控制,只改變某個變量的大小,而保證其他的變量不變,最終解決所研究的問題。這種探究方法在初中物理中應(yīng)用的最為廣泛。例如:“探究液體蒸發(fā)的快慢與哪些因素素有關(guān)?”、“探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)?”、“探究壓力的作用效果與哪些有關(guān)?”、“探究電流、電壓與電阻的關(guān)系(即探究歐姆定律)”、“探究導體的電阻與哪些因素有關(guān)?”、“探究電磁鐵的磁性大小與哪些因素有關(guān)”等等。

二、等效替代法用相等或容易測得的量代替不便直接求出的物理量,這種方法就是等效替代法。等效的方法是指面對一個較為復雜的問題,提出一個簡單的方案或設(shè)想,而使它們的效果完全相同,從而將問題化難為易,求得解決。這種探究方法在初中物理中也時有應(yīng)用。例如:“探究平面鏡成像的規(guī)律”等。

三、轉(zhuǎn)換法物理學中對于一些看不見、摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量,通過用一些非常直觀的現(xiàn)象去認識,或用易測量的物理量間接測量,一些比較抽象的看不見,摸不著的物質(zhì)的微觀現(xiàn)象,要研究它們的運動規(guī)律,使之轉(zhuǎn)化為學生熟知的看得見摸得著的宏觀現(xiàn)象來認識它們,這種研究問題的方法叫做轉(zhuǎn)換法。這種探究方法在初中物理中也很常見。例如:“探究電流的熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系”、“研究物體的熱膨脹”等。

四、理想模型法實際現(xiàn)象和過程一般都十分復雜,涉及到眾多因素,采用模型方法可起到簡化和純化的作用。忽略次要因素,從復雜事物中抽象出理想模型,合理近似地反應(yīng)所研究事物的本質(zhì)特征,這種研究問題的方法叫理想模型法。在初中物理能看到這種方法的應(yīng)用。例如:原子結(jié)構(gòu)的模型、光線、磁感線等。

五、科學推理法推理法是根據(jù)已知物理現(xiàn)象和規(guī)律,通過想象和推理對未知的現(xiàn)象做出科學的推理和預見。推理法是在觀察實驗的基礎(chǔ)上,忽略次要因素,進行合理的推理,得出結(jié)論,達到認識事物本質(zhì)的目的。例如:“探究真空能不能傳聲”、“探究牛頓第一運動定律”等。

六、類比法類比法是指將兩個相似的事物做對比,從已知對象具有的某種性質(zhì)推出未知對象具有相應(yīng)性質(zhì)的方法。類比法在物理中有廣泛的應(yīng)用。所謂類比,實際上是一種從特殊到特殊或從一般到一般的推理。它是根據(jù)兩個(或兩類)對象之間在某些方面的相同或相似而推出它們在其他方面也可能相同或相似的一種邏輯思維。例如:研究電壓和電流的概念、研究物體的內(nèi)能、研究電子繞原子核轉(zhuǎn)動等。除此之外,物理學的研究還用得以下探究方法。

七、歸納法歸納法是通過樣本信息來推斷總體信息的技術(shù)。要作出正確的歸納,就要從整體中選出的樣本足夠大而且具有代表性。在實驗中為了驗證一個物理規(guī)律或定律,就要反復地通過實驗來驗證它的正確性,然后分析歸納,得出正確的結(jié)論。這種方法在初中物理中,應(yīng)用也很普通。例如:“探究杠桿的平衡條件”、“探究阿基米德原理”、“

八、圖像法利用圖象這種特殊且形象的數(shù)學語言工具,來表達各種物理現(xiàn)象的過程和規(guī)律,這種方法叫圖象法。物理圖象不僅可以使抽象的概念直觀形象,動態(tài)變化過程清晰,物理量之間的關(guān)系明確,還能表示出用語言難以表達的內(nèi)涵。

九、猜想法猜想也稱想象或幻想,是用已知的物理知識對某些未知的事物作出科學的預測。它是人的思維的最高境界,合理的想象往往是人類創(chuàng)造發(fā)明的源泉

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