寇志紅河南省洛陽外國(guó)語學(xué)校 河南洛陽 471000

1. 科學(xué)方法

（1）物理學(xué)能幫助你成為一個(gè)“科學(xué)偵探”。要成為一個(gè)“偵察”自然的科學(xué)家，應(yīng)該使自己具有敏銳的觀察力。對(duì)自然現(xiàn)象的觀察應(yīng)盡可能地準(zhǔn)確，而不受先入之見的影響。

（2）應(yīng)該學(xué)會(huì)對(duì)觀察對(duì)象進(jìn)行精確的測(cè)量。如果對(duì)同一對(duì)象的多次測(cè)量結(jié)果都趨于一致的話，可以說你的測(cè)量很可能是精確的。

（3）測(cè)量結(jié)果的精密度受測(cè)量?jī)x器上所標(biāo)明的最小單位的限制，對(duì)比最小單位還小的那部分?jǐn)?shù)據(jù)只能粗略地估計(jì)。例如，一把尺子的精度是1毫米（毫米），且?guī)讉€(gè)讀數(shù)的平均值為168.5（毫米），則測(cè)量結(jié)果應(yīng)表示為168.5毫米±0.5毫米。這表明測(cè)量結(jié)果有±0.5毫米的絕對(duì)誤差，它可能是在168毫米和169毫米之間的任意一個(gè)數(shù)。

（4）通過繪制一個(gè)測(cè)量量Y與另一個(gè)測(cè)量量X相對(duì)應(yīng)的圖線，可以得到這兩個(gè)測(cè)量量之間的簡(jiǎn)單關(guān)系。如果這個(gè)圖線是一個(gè)通過坐標(biāo)原點(diǎn)（0，0）的直線，則變化率是一個(gè)常數(shù)：k=y／x，由此可以引出關(guān)系式y(tǒng)=kx。

（5）直線是得到兩個(gè)測(cè)量量之間數(shù)學(xué)關(guān)系的最簡(jiǎn)易途徑。如果測(cè)量數(shù)據(jù)的圖線類似圖4．1．1（a）所示形狀，那么變換橫軸自變量，就可能得出圖4．1．1（b）中相應(yīng)的直線。若確實(shí)如此，就表明縱坐標(biāo)分別和Xn、X1/n、X-1/n成正比。

（6）如果根據(jù)觀察或?qū)嶒?yàn)結(jié)果能做出在兩個(gè)量之間存在著某種確定關(guān)系的預(yù)言，那么這個(gè)預(yù)言就被稱之為假設(shè)。通過對(duì)由假設(shè)出發(fā)所做出的預(yù)測(cè)進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，假設(shè)不是被肯定就是被否定。

（7）科學(xué)定律是由實(shí)驗(yàn)提出或證明的被普遍接受了的關(guān)于自然界運(yùn)動(dòng)的陳述，例如能量守恒定律。

（8）科學(xué)定理是從已有規(guī)律經(jīng)邏輯演繹得出或證明的描述某一內(nèi)容的普遍性陳述，例如動(dòng)量定理。

（9）科學(xué)理論是一組定理和定律，它能夠?qū)υ谳^寬領(lǐng)域的觀察予以說明，并能通過數(shù)學(xué)計(jì)算做出精確的預(yù)言。例如愛因斯坦狹義相對(duì)論。

（10）模型是一種智力圖像，用它來揭示能夠觀察到的運(yùn)動(dòng)的深刻本質(zhì)，或描述不能直接觀察到的對(duì)象以及它們的運(yùn)動(dòng)狀況。例如，光的波粒二象性就是一個(gè)物理模型。

（11）一個(gè)好的模型不僅能夠給出關(guān)于對(duì)象變化狀況的智力圖像，而且還能正確預(yù)言從未觀察到的變化。

（12）有效數(shù)字是包括一位存疑數(shù)字在內(nèi)的所有從儀器上直接讀出的數(shù)字，所謂存疑數(shù)字是指估讀出的儀器最小刻度的下一位數(shù)。從一把尺子上得到的讀數(shù)是168.5毫米，它有四位有效數(shù)字；而一個(gè)讀數(shù)0.016則只有兩位有效數(shù)字。

（13）物理公式可以通過數(shù)學(xué)法則加以重新整理。例如，

（14）如果一個(gè)量A與另一個(gè)量B是成正比例的，且比率能得到，這就可以寫作A∝B。對(duì)這些量的不同值有：A1∝B1和

這能寫成A=kB，k是一個(gè)常數(shù)，那么，A1=kB1，A2=kB2，等等。

2. 圖線的定性分析

記錄兩個(gè)相關(guān)物理量之間發(fā)生的對(duì)應(yīng)關(guān)系，總可以在直角坐標(biāo)系里描出一條圖線。通常人們只注意到用圖線的形狀和變量本身來判斷物理過程（如v-t圖中的直線表示勻速或勻變速過程，p-v圖中與v軸及p軸平行的直線表示等壓及等容過程，等等），而忽視了對(duì)圖線進(jìn)行定性分析。實(shí)際上圖線的定性分析往往可以告訴人們豐富的信息，也是值得注意的。比如圖4．1．2是甲、乙兩個(gè)人在長(zhǎng)25米的游泳池中游了兩個(gè)來回的距離一時(shí)間圖線。對(duì)該圖線的定性分析起碼可以表明下述內(nèi)容：

（1）甲、乙各領(lǐng)先一次。

（2）在很長(zhǎng)時(shí)間里都是甲領(lǐng)先，但最后乙贏了。

（3）接近終點(diǎn)時(shí)乙才超過了甲。

（4）第一個(gè)來回中，甲遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過乙；第二個(gè)來回的頭25米，兩人間基本保持在同一距離。

（5）曲線的突出部分最引人注意。本圖的突出部分說明了甲是怎樣輸?shù)模核诙€(gè)來回比第一個(gè)來回游得慢，第二個(gè)來回中最后一次轉(zhuǎn)身后游得更慢；而乙正相反，第二個(gè)來回比第一個(gè)來回快，而且最后四分之一游程最快。

（6）計(jì)時(shí)不是從出發(fā)開始的。