学习物理的几个具体方法

要学好物理知识,需在多个方面下功夫,初中物理课本在序言中向同学们提出了三条建议：第一,要重视观察和实验；第二,要重视理解；第三,要重视理论联系实际.同学们应很好地照着三条去做.下面,再和同学们谈一谈学习物理知识中的几个具体方法：

一、学会应用数学工具研究物理

物理学是一门以实验为基础的科学,同时也是一门定量的精密科学.在物理学的研究和学习中,不论是观察实验,还是理论讨论；不论是感性认识上升到理性认识,还是运用物理知识解决实践问题,都离不开数学知识.因此,数学是研究物理学的重要工具.

在初中应用数学研究物理问题主要体现在以下几个方面.

一是运用数学公式或图线定义物理概念、表述物理规律,使得物理概念、规律由定性描述上升为定量的描述.例如,用比值方法定义速度v等于s/t,密度ρ等于m/v；用公式表述物理规律,如：欧姆定律I等于U/R.运用图线研究物理问题,在初中主要体现在：用图线表述固体的熔化和凝固规律,用图线进行力的图示,用几何作图方法研究几何光学的平面镜成像、凸透镜成像等知识.

二是运用数学公式的变形来解决实际问题.例如,由欧姆定律I等于U/R可得R等于U/I,这给我们一启示,即只要测定了电压和电流就可以计算出电阻R,这就是伏安法测电阻的原理.又如,根据密度公式ρ等于m/v的变形V等于m/ρ,就可通过测定质量和密度来计算物体的体积.这些变形公式在实际中都得到了应用.

三是把物理问题或物理语言转化成数字或数学符号.一般的物理计算题,在叙述时就明确给定所需要的一切数据.但是,也有不少的物理问题,物理量或物理量之间的定量关系不是直接用数字表达,而是隐藏在物理过程和物理意义之中.还有些物理量的值如密度、比热容等,需要查表而得.我们要善于把物理语言翻译成数学语言,从没有数字的叙述中,找到并表示为数字或数量关系,这是解决问题的一种能力,即“把物理问题转化为数学问题”的能力.

当然数学只是研究物理的工具,它必须受到物理概念、定律和事实的制约.因此,运用数学工具时必须弄清物理过程、物理意义和事实,要让数学符合物理实际,而不是让物理事实迁就数学公式.

二、善于运用比较法

上体育课时,如果老师要你从一堆球中拿出篮球来,大概不会有同学把排球当作篮球拿出来吧.为什么呢?因为同学们已经通过比较掌握了各种球的特点,从而也就可以区别和认识它们.同样,在物理学的研究与学习中也要运用比较法.

所谓比较,就是找出研究对象之间的相同点或不同点的一种思维方式.通过比较可以建立概念,总结规律,区别概念和规律.同时通过比较可以进行分类.一般的讲,比较有三种类型.

(一)异中求同的比较

例如,我们比较人推车、拉锯、提水桶、压木板等.相互接触的物体之间的推、拉、提、压等现象,以及不直接接触的物体,像是磁铁与铁钉、摩擦后的塑料棒与纸屑之间的吸引现象.这些现象表面上看上去是不同的：物体不同,表现的结果不同,是否接触也不同等等.但是通过比较我们可以找出他们的共同点,即都是两个物体之间的相互作用（推、拉、提、压、吸等）,我们就把它称为力,从而建立了力的概念.如果我们善于运用这种方法去研究物理、学习物理,那么,厚厚的一本书,我们觉得越学越薄了.

(二)同中求异的比较

我们认识事物除了认识它们的共同点外,更重要的是认识它们的不同点.只有这样才能认识事物、区别事物.因此,在物理学的研究和学习中,要善于运用比较方法,总结概念、规律（特别是那些相似或容易混淆的概念和规律）之间的相同点,以便加深理解和牢固记忆.

例如,质量和重力,是两个容易想混的概念.它们的不同表现在：一是概念的含义不同.质量是物体所含物质的多少,是物体本身的属性；重力是地球对物体的吸引而使物体受到的力.二是大小变化不同.质量不随地理位置而变,而重力则因物体所在地理位置的不同而异.三是质量无方向可言,而重力是有方向的量（竖直向下）.四是单位不同质量用千克,重力用牛顿.五是测量方法不同.测质量用天平,测重力用弹簧测力计.这样一比较,我们对这两个概念的理解就深刻了.

(三)同异综合比较

即把上述两种方法综合在一起进行,既比较事物的共同点,又比较它们的不同点.

运用比较的方法导致重大的发现,在物理学中是不胜美枚举的.例如,1932年查德威克曾运用比较方法,发现了中子,从而获得了诺贝尔物理学奖.

三、注意运用理想化方法

物理学中研究问题常采用此类方法.所谓理想化方法就是根据科学抽象的纯化作用,人们有意识地突出研究对象的主要因素,排除次要因素和无关因素的干扰,借助于逻辑思维和人们的想象力,对实际的研究对象加以合理的概括描述,在头脑中构思出的理想化的研究对象,以代替实际的研究对象和实际上难以做到的实验,并进行规律的探究,这种研究方法称为理想化方法.它又可以分为理想化模型和理想化实验两种情况.

所谓理想化模型就是为了便于研究而建立的一种高度抽象的理想“物体”或状态.初中物理有六处明显地运用了理想模型①匀速直线运动；②理想液体：研究液体压强、浮力等问题时,所说的液体都是理想化的,即不可压缩的液体,液体之间不存在摩擦力（也叫没有粘滞性）；③理想叶片：在研究连通器时,在其底部设想了一个小液片就是理想化了的,实际并不存在；④研究光学时运用了“光线”模型；⑤研究磁场运用了“磁感线”模型；⑥研究摩擦起电运用了“原子结构模型”.

应用理想化模型一般分为三步：①把原来的研究对象抽象为理想化模型；②研究理想化模型所遵循的规律；③把理想化模型所得到的规律加以补充、修正推广到原来的研究对象上.

另外一种理想化方法就是理想实验,初中物理研究牛顿第一定律时介绍的斜面实验就运用了理想实验的方法,所谓理想实验就是在真实实验的基础上,在思想上又检测想的一中实验,一般地讲是指在当时的条件下无法做成的实验,因此,它不是真正的实验,而是一种抽象的思维方法.伽利略首先提出运用理想实验的方法总结出了牛顿第一运动定律.同学们在进一步学习物理时,还会遇到许多理想实验的例子.