土壤物理研究方法
土壤水分的测定方法与研究
一：土壤水分测定的目的和意义
土壤水分是SPAC系统中“四水转化”的重要纽带，最重要的是土壤水分的调节对调节土壤水、肥、气、热的重要意义，研究和了解土壤水分运动规律，对制定灌溉、施肥等农业措施具有重要的指导意义。农田土壤湿度测（measurement of soil moisture）农田土壤水分贮存量及其变化的测定，是土壤农业水文特性测定的基础工作。其目的在于揭示农田土壤水分状态及其运动规律，掌握作物的水分供应状况，为编制作物水分供应清报和预报，鉴定农机具田间工作条件与效率，以及为采取农业技术措施提供定量依据。
二．土壤水分测定的发展：
测定方法分为三类：直接测定法是把土壤中水分与固体部分相分离的方法。属于这类的方法有：
2.1称重烘干法：用取土钻从田间取来土样，在100～105℃恒温条件下，烘烤到干燥状态，并用烘干前后的重量求出土样的含水量占烘烤土样多采用电热恒温干燥箱，它能控制适宜的烘烤温度，因此测定结果比较准确，使用较广，但缺点是测定时间长。有的使用红外干燥箱，虽然缩短了烘土时间，但因温度较高，容易影响测定精度。采用简易加热设备的，则因烘烤温度不易控制，精度较差。称重烘干法是人工取土，劳动强度较大，又不能定点观测土壤湿度的连续变化。
2.2酒精法：将土样置于金属罐中，浇以酒精，点火燃烧，反复数次。称量燃烧前和最后一次燃烧后的土样重，求得土样的含水量。此法测定速度快，便于野外考察时使用。其测定精度与土壤含有机质的多少有关，有机质含量越高，精度越差。间接测定法测定反映土壤含水量的土壤物理参数或气体体积的方法。
2.3碳化钙法：根据碳化钙（CaC2，俗称电石）和土壤水分作用产生乙炔气的原理，依排出乙炔气的体积大小来测定土壤含水量多少，此法测定速度快，但精度较差。
2.4电阻法：根据土壤水分与土壤溶液电导性的密切关系测定土壤湿度。由于土壤含盐量的不同和电阻块的电阻与土壤水分关系存在滞湿现象，使电阻法测定精度有限。此法仪器低廉，操作简单、可定点连续测定，但不够灵敏，在高湿条件下不准确对不同土壤要做不同的校准曲线。
2.5γ射线法：
2.6负压计法：当未饱和土壤吸力与器内的负压力平衡时，压力表指示的负
压力即为土壤吸力。由于土壤吸力与土壤含水量之间并非单一函数关系，所以用负压计测定土壤含水量的误差较大。但它可以在田间定点观测土壤水分的连续变化，也宜于作为掌握田间灌溉的依据；
2.7微波法：当微波在含有水分的介质中传输时，其能量损耗主要决定于介质中水分含量的多少，以此建立土壤含水量与微波能量损耗之间的关系。将土样装入微波导管，测量出微波能量通过土体后的衰减量，再按上述关系求得土样的含水量。此法不需烘烤土样，测量迅速，但土壤湿度高时，仪器的灵敏度较差，不够准确；
2.8中子法：中子源放出的快中子在土壤中的慢化能力主要取决于土壤水分含量的多少。用中子探测器测得通过土壤后慢化中子流强度，再借助于事先的标定，便求出土壤含水量的多少。由于使用的仪器价格昂贵，又需专门的防护设备，因此多在科研部门中使用。
2.9 TDR：20世纪70年代末TDR成为测定土壤水分含量的1种新工具“]，它具有快速、可连续原位测定及无辐射等优点，在水分测定方法方面表现出良好的发展势头。TDR测定土壤含水量是基于对土壤的表观介电常数的测量，自然水的介电常数为8o．36(20℃)，空气的介电常数为1，土壤的介电常数为3～7，这种巨大的差异表明可通过测量土壤介电特性来推测土壤含水量。TDR测试仪利用测量电磁波通过土壤介质沿探针传播井在其末端反射的时间来确定土壤介电
常数。
三发展方向：
3.1遥感法：可见光及近红外光谱通过水后被强烈吸收，在光谱上形成一强烈吸收带。水分含量不同的土壤对可见光及近红外光谱的反射率也有明显差异。当今土壤水分的研究越来越依赖于测试手段的进步。测试手段的研究主要集中在如何快捷、可靠、常规地测定田间土壤含水量和土壤水势方面。1922 年Gardner 等人就建议使用多孔陶土围成的设备测定土壤含水量和土壤水能态间的关系, 1928 年R ichard、1934 年Heck、1935 年Roger 等人将多孔陶土杯与真空计或压力计连接起来测定土壤水的毛管势(Klu te, 1986) , 1931 年R ichard 发明了张力计。R ice (1969) 将液体开关片联结在一系列具有感应转化器和曲线记录仪的张力计上, 进行自动扫描; Thony 和V auchaud (1980) 采用了一种电容水银压力计系统; Long (1984)设计了一套适合于田间的用电池驱动并能将张力计读数自动记录在磁带上的土壤水势测定系统。目前, 张力计已成为测定土壤水势的常规仪器。张力计能够直接测定土壤水势, 但其测值范围仅- 0. 085M Pa 以上, 因此一些能够间接测定较低水势的方法相继出现, 其中应用较多的为电阻传感法(elect rical resistancesen so rs)。1940 年Bouyouco s 和Mick 首先使用石膏块法测定土壤水势, 时至今日, 它已作为常规法而广为应用。在测定土壤含水量方面, 中子测水法应用最为广泛。中子法起源于40 年代后期, 经过Belcher、Cuykendall 和Sack ( 1950) , Sp ink s、L ane 和To rch in sky ( 1951) , Gardner 和Kirkham (1952) , Glasstone 和Edlund (1953) ,V an Bavel(1956) 及其他人的基础性研究,约于1956 年开始推广使用商业设备。约1963 年起, 中子法开始应用于水文领域的土壤水分定量化研究, 进入80 年代后, 仪器本身已实现了数据存贮电脑化。Greminger (1984)、Buch ter (1986)、
Vogelsanger (1986)、Hu rst (1988)、马履一等人(1995)分别将中子法、张力计法和石膏块法在田间联用, 以研究某一地区的土壤水分能量平衡。然而, 中子法难以做到如张力计那样多点测量自动化, 耗时较多, 且具有中子辐射危害的可能性。Topp 等人(1980, 1982, 1985) 提出一种叫时域反射测试仪(Time Dom ain Reflectometry, 简称TDR) 的测定土壤含水量的方法。用TDR 测得的土壤相对介电常数k′与土壤含水量H紧密相关, 当测得k′- H标定曲线后, 即可求得容积含水量。Herkelrath等人(1991)、Petersen (1995) 采用TDR 多路传输系统, 能够进行多点自动测定。从TDR的发展趋势看, 有代替中子法之势。50 年代中期至60 年代中期, 主要以苏联А. А. Роде为代表的形态水分研究观点和方法支配着中国土壤水分研究的学术界, 一些术语和概念一直延用到今天。1977 年在杭州举行的第一次土壤物理学术讨论会上, 首次将土壤水分的能量概念介绍到国内(朱祖祥, 1979)，使得我国土壤水分研究步入一个崭新的阶段。从此, 人们开始用定量的连续的能量观点代替以定性为主的间断的形态学观点来研究土壤水分; 用势能来解释土壤中的水分保持；用水分特征曲线来表示土壤水蕴有的能量水平, 即水势(或吸力) 的大小与土壤含水量之间的函数关系; 认为土壤中水势梯度才是土壤水分运动的驱动力(庄季屏, 1989) 。随后, 谭孝元(1983) 首次在国内提出了SPAC 水分传输的电模拟程式以及流经SPAC 水分通量的数学模型。SPAC 理论的引入, 引起了国内学术界的广泛评述和讨论(水利学报, 1984；庄季屏, 1986; 邵明安1991)。邵明安等(1986)；以植物根系吸水的人工模拟试验所测得的资料为依据, 运用水流的电模拟原理, 定量分析了SPAC 中水流阻力各分量的大小、变化规律及其相对重要性。康绍忠等(1992) ；在对SPAC 水分传输机理研究的基础上, 提出了包括根区土壤水分动态模拟、作物根系吸水模拟和蒸发蒸腾模拟3个子系统的SPAC 水分传输动态模拟模型,设计了SPAC 水分传输模拟的计算机软件。80 年代以来, 数值模拟土壤水分运动在我国也开始广泛应用。雷志栋等(1982) 在有限元分析基础上, 编制了适合于DJ—130 机的非饱和一维流动BA S IC 计算程序。李恩羊(1982) 对渗灌条件下的土壤水分运动进行了数学模拟并对所建模型作了实验室检验。杨诗秀等(1985)用FORTRAN 语言建立了一个非饱和水一维流动的数值计算模型,并作了实验室验证。该模型用以模拟匀质土壤、地下水埋藏很深, 且在不同的初始条件与边界条件下的水分运动, 可用来计算土壤剖面入渗、蒸发、蒸腾和再分配以及当这些现象交替出现时的水分运动过程。王金平(1989) 对蒸发条件下层状土壤水分运动进行数值模拟并对模拟作了室内外验证。周维博(1991)通过野外试验, 求得了计算裸露土壤蒸发条件下土壤水分运动的上边界条件, 并用数值模拟的方法, 通过实例, 分析了降雨蒸发条件下层状土壤剖面土壤水分运移和相互转化关系。从发展的历程来看, 一维非饱和土壤水分运动的数值模拟已从实验室走向田间、二维非饱和土壤水分运动的研究也开始起步, 张思聪等(1985) 建立了在一定简化条件下的非饱和土壤水二维流动数学模型。杨金忠(1989)提出了二维饱和—非饱和水流运动问题的有限元模型, 并在室内进行了二维饱和—非饱和水流运动实验。但二维非饱和流的数值模拟大多还停留在实验室阶段。
3.2新产品的开发：目前国内测定土壤水势的方法和仪器已日趋完善, 张力计、电阻块和中子仪已进入商业生产。我国可以生产各种类型的张力计, 吉林农科院用石膏块法监测土壤含水量(或土壤水势) 颇有成效。北京农业大学研制的石膏块及其土壤水分仪, 测定范围达- 1. 5M Pa,并广泛应用于一些土壤水分的研究。由于其测定范围广、便于山地使用、造价低廉, 因此,对于研究干旱地区
的水分动态是一种较好的方法。土壤含水量的测定是农业研究特别是节水农业研究中经常测定的项目。测定方法已有多种,主要有烘干法、电阻法、电容法、石膏块法、. 射线法以及中子法等等。但不同试验中对土壤含水量测定的特殊要求以及影响因素的复杂性和仪器的局限性,有关方法都表现出这样或那样的不足。比如对土壤结构的破坏性、不稳定性、核辐射防护、需经常标定等,在一定程度上限制了它们的广泛应用。时域反射仪即TDR 是本世纪80 年代初在国外发展起来的一种测定土壤水分的新技术,除具有快速、准确、灵活方便、不需要核辐射防护的特点外,还具有多点定时定位自动化采集和储存数据的功能。
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初中物理教学中常用15种科学方法分析
初中物理教学中常用15种科学方法分析 研究物理的科学方法有许多，经常用到的有观察法、实验法、比较法、类比法、等效法、转换法、控制变量法、模型法、科学推理法等。 研究某些物理知识或物理规律，往往要同时用到几种研究方法。如在研究电阻的大小与哪些因素有关时，我们同时用到了观察法（观察电流表的示数）、转换法（把电阻的大小转换成电流的大小、通过研究电流的大小来得到电阻的大小）、归纳法（将分别得出的电阻与材料、长度、横截面积、温度有关的信息归纳在一起）、和控制变量法（在研究电阻与长度有关时控制了材料、横截面积）等方法。可见，物理的科学方法题无法细致的分类。只能根据题意看题中强调的是哪一过程，来分析解答。下面我们将一些重要的实验方法进行一下分析。 一、控制变量法 物理学研究中常用的一种研究方法——控制变量法。所谓控制变量法，就是在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制，使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化，最终解决所研究的问题。 可以说任何物理实验，都要按照实验目的、原理和方法控制某些条件来研究。 如：导体中的电流与导体两端的电压以及导体的电阻都有关系，中学物理实验难以同时研究电流与导体两端的电压和导体的电阻的关系，而是在分别控制导体的电阻与导体两端的电压不变的情况下，研究导体中的电流跟这段导体两端的电压和导体的电阻的关系，分别得出实验结论。通过学生实验，让学生在动脑与动手，理论与实践的结合上找到这“两个关系”，最终得出欧姆定律I＝U/R。 为了研究导体的电阻大小与哪些因素有关，控制导体的长度和材料不变，研究导体电阻与横截面积的关系。 为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，保证压力相同时，研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。 利用控制变量法研究物理问题，注重了知识的形成过程，有利于扭转重结论、轻过程的倾向，有助于培养学生的科学素养，使学生学会学习。 中学物理课本中，蒸发的快慢与哪些因素的有关；滑动摩擦力的大小与哪些因素有关；液体压强与哪些因素有关；研究浮力大小与哪些因素有关；压力的作用效果与哪些因素有关；滑轮组的机械效率与哪些因素有关；动能、重力势能大小与哪些因素有关；导体的电阻与哪些因素有关；研究电阻一定、电流与电压的关系；研究电压一定、电流和电阻的关系；研究电流做功的多少跟哪些因素有关系；电流的热效应与哪些因素有关；研究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关系等均应用了这种科学方法。 二、转换法 一些比较抽象的看不见、摸不着的物质的微观现象，要研究它们的运动等规律，使之转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们。这种方法在科学上叫做“转换法”。如：分子的运动，电流的存在等， 如：空气看不见、摸不到，我们可以根据空气流动（风）所产生的作用来认识它；分子看不见、摸不到，不好研究，可以通过研究墨水的扩散现象去认识它；电流看不见、摸不到，判断电路中是否有电流时，我们可以根据电流产生的效应来认识它；磁场看不见、摸不到，
物理研究方法举例
近年来的中考物理试题越来越注重对物理研究方法的考查。本文是笔者对平时教学中常见的物理研究方法的反思与总结。其中选出一些典型例题对其进行解析，以此归纳出解决此类考题的方法与技巧。 【关键字】初中物理，研究方法 无论是科学家在探究未知领域时，还是人们在生活实践中遇到未知事物要去发现、遇到新问题要去解决时，总能有意识地尝试运用科学原理和科学研究方法去处理。初中物理教材中的许多章节都有意识、有步骤地渗透了物理学的科学研究方法，使同学们学习物理知识的同时，也受到了科学方法的熏陶与训练，逐步地掌握最基本最主要的科学方法。在此，笔者简单介绍与归纳一些常见的研究方法，以供读者参祥。 一. 控制变量法 自然界发生的各种现象错综复杂，决定某一现象的产生和变化的因素常常也很多。为了弄清事物变化的原因和规律，必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来，使它保持不变，然后来比较、研究其他两个变量之间的关系。 典型实例：1.研究滑动摩擦力与哪些因素有关；2.研究影响电阻大小的因素；3.研究影响蒸发快慢的因素；4.研究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关…… 例1．某同学在探究“物体的动能与什么因素有关”的实验中，设计了如图1所示的实验方案，并进行了以下三步实验操作： 步骤一：让铁球甲从斜面F点（较低点）滚下，打到一个小木块上，推动木块使木块从位置A移动到位置B。 步骤二：让铁球甲从斜面E点（较高点）滚下，打到相同的小木块上，推动木块使木块从位置A移动到位置C。 步骤三：换一铁球乙（m乙﹥m甲）从斜面上F点滚下，打到相同的小木块上，推动木块从位置A移动到位置D。 ⑴步骤一和步骤三中都让小球从同一点F滚下的目的是： __________________________； ⑵分析步骤一、二，得出的结论是： ______________________________________________； ⑶分析步骤一、三，得出的结论是： ______________________________________________。 答案：（1）保证小球到达水平面时具有相同的初速度；（2）同一小球质量相等时，速度越大，动能越大；（3）小球的速度相同时，质量越大，动能越大。 点评：这种实验题是对控制变量法的一种常见考查，应对技巧主要是：在叙述实验结论时，注意控制好其他的变量，再回答所研究变量与研究对象的关系。若是一些需要选择实验数据的实验题，同理，应选一组其他因素已控制相同的实验数据，再分析归纳，得出该因素与实验研究对象的关系。 二. 类比法
初探初中物理教学中的科学方法教育
初探初中物理教学中的科学方法教育 摘要：在物理教学中进行科学方法的教育，教材是载体，教师是关键。教师在 传授科学知识的过程中，要创设好物理情景，有计划地引导学生去探索、去发现、去总结，使学生在探究问题、掌握知识的同时，学习和领会物理科学方法，这是 物理教学过程中非常重要的一环。重视科学方法的教学，培养学生的科学思维， 提高学生实事求是的科学态度，勇于创新的探索精神，有助于学生学习能力的发 展和实践活动的开展，以促成学生的全面发展和素质的提高。 关键词：初中物理；科学方法；教师；学生 《物理课程标准》倡导探究式的学习，注重学生自己动手、动脑探究科学规律，体验科学研究的方法，科学探究既是一种重要的教学方式，又是学生的学习 目标。因此，在初中物理教学中，不仅要教给学生物理知识，更重要的是要引导 学生经历一次物理学知识的“再发现”的过程，从而培养学生获取新知识的能力， 收集和处理信息的能力，分析和解决问题的能力，体验科学探究的乐趣，学习科 学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。 如何使物理教学达到课程标准确定的目标，其中蕴含的大量的科学方法，我 们必须给予足够的重视，并且渗透到教学活动中，适时向学生介绍、点拨，让学 生在学习活动中去体验，逐步提高学生科学探究能力。这就需要学生面对新的物 理情景，建立起物理模型，并把已知条件进行提取、加工、综合、迁移至问题部分，从而解决问题。为了使学生提高解决这类问题的能力，物理科学方法教育就 显得十分重要。只有让学生学习并熟练掌握物理学研究的方法，遇到这类问题时 才会有法可循，游刃有余。 在初中物理教学中进行科学方法的教育，教材是载体，教师是关键。教师在 传授科学知识的过程中，要创设好物理情景，有计划地引导学生去探索、去发现、去总结，使学生在探究问题、掌握知识的同时，学习和领会物理科学方法，这是 物理教学过程中非常重要的一环。本文就初中物理常用的科学方法谈一谈教师应 该如何在自己的教学中渗透。 一、控制变量法 控制变量法是初中物理实验中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。所谓控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系，可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来，使其保持不变，再比较、研究该物理量与该因素之间的关系，得出结论，然后再综合起来得出规律的方法。 控制变量的方法是一种常用的有效的科学研究方法,当学生掌握了这一研究问 题的方法后,就可以迁移、运用于其他研究领域。因为任何一个事物都不可能孤立 地存在着，与它发生联系，对它产生影响的因素很多，在这种情况下就可以考虑 使用控制变量的方法来研究问题。 二、图象法 图象是一个数学概念，用来表示一个量随另一个量的变化关系，很直观。由 于物理学中经常要研究一个物理量随另一个物理量的变化情况，因此图象在物理 中有着广泛的应用。在实验中，运用图象来处理实验数据，探究内在的物理规律，具有独特之处。例如在探究串联电路中电流规律实验中，把各点作为横轴、电流 为纵轴，作出的图象为水平直线，很直观表示出串联电路中各点电流相等的规律。这样学生非常容易理解和记忆。在探究电阻上的电流跟电压的关系、同种物质的 质量与体积的关系、重力大小跟质量的关系等实验中都运用到图象法。这样把数
物理常用实验方法
初中常用物理实验方法 巴普洛夫认为：“重要的是科学方法，科学是思想的总结，认识一个科学家的方法远比认识他的成果价值要大。”为培养学生科学探究精神，实践能力和创新意识，帮助学生提高素质，我们在教学中要十分重视科学方法的培养。探究物理实验的科学方法有许多种, 常用的有观察法、比较法、控制变量法、等效替代法、转换法、类比法、建立模型法、理想实验、图像法。 一、观察法。观察法是人们为了认识事物的本质和规律有目的有计划的对自然发生条件下所显现的有关事物进行考察的一种方法，是人们收集获取记载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。简单的讲观察法就是看仔细地看。但它和一般的看不同，观察是人的眼睛在大脑的指导下进行有意识的组织的感知活动。因此，亦称科学观察。 实例：水的沸腾:在使用温度计前，应该先观察它的量程，认清它的刻度值。实验过程中要注意观察水沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程的两种情况，温度计在沸腾前和沸腾时的示数变化；在学习声音的产生时可让学生观察小纸片在扬声器中的运动状态，观察正在发声的音叉插入水中激起水花，观察悬挂的乒乓球接触发声的音叉时的运动情况，就会发现发出声音的物体都在振动；除此之外还有光的反射规律；光的折射规律；凸透镜成像；滑动摩察力与哪些因素有关等。 二、比较法。比较法是确定研究对象之间的差异点和共同点的思维过程和方法，各种物理现象和过程都可以通过比较确定它们的差异点和共同点。比较是抽象与概括的前提，通过比较可以建立物理概念总结物理规律。利用比较又可以进行鉴别和测量。因此，比较法是物理现象研究中经常运用的最基本的方法。如，比较蒸发和沸腾的异同点,比较汽油机和柴油机的异同点，电动机和热机,电压表和电流表的使用 利用比较法不仅加深了对它们的理解和区别，使同学们很快地记住它们，还能发现一些有趣的东西。 实例：象汽车轮船火车飞机它们的发动机各不相同但都是把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能装置。而汽油机和柴油机虽然都是内燃机但是从它们的构造、吸入的气体、点火方式、使用范围等方面都有不同。再如蒸发与沸腾的比较两者的相同点都是汽化过程。不同点从发生时液体的温度、发生所在的部位及现象都不同。还可以用比较法来研究质量与体积的关系；重力与质量的关系；重力与压力；电功与电功率等。 三、控制变量法。控制变量法是指讨论多个物理量的关系时通过控制其几个物理不变，只改变其中一个物理量从而转化为多个单一物理量影响某一个物理量的问题的研究方法。这种方法在实验数据的表格上的反映为某两次试验只有一个条件不同，若两次试验结果不同则与该条件有关。否则无关。反之，若要研究的问题是物理量与某一因素是否有关则应只使该因素不同，而其他因素均应相同。 实例：在研究导体的电阻跟哪些因素有关时，为了研究方便采用控制变量法。即每次须挑选两根合适的导线，测出它们的电阻，然后比较，最后得出结论。为了研究导体的电阻与导体长度的关系，应选用材料横截面相同的导线，为了研究导体的电阻与导体材料的关系，应选用长度和横截面相同的导线，为了研究导体的电阻与导体横截面的关系，应选用材料和长度相同的导线。`研究影响力的作用效果的因素；研究液体蒸发快慢的因素；研究液体内部压强；研究动能势能大小与哪些因素有关；研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系；研究物体吸收的热量与物质的种类质量温度的变化的关系；研究电流与电压电阻的关系；研究电功或电热与哪些因素有关；研究通电导体在磁场中受力与哪些因素有关；研究影响感应电流的方向的因素采用此法。 四、等效替代法。所谓等效替代法是在保证效果相同的前提下，将陌生复杂的问题变换成熟悉简单的模型进行分析和研究的思维方法，它在物理学中有着广泛的应用。 实例：研究串联并联电路关系时引入总电阻（等效电阻）的概念，在串联电路中把几个电阻串联起来，相当于增加了导体的长度，所以总电阻比任何一个串联电阻都大，把总电阻称为串联电路
初中物理科学研究方法汇总梳理
科学研究方法汇总： 1.控制变量法 （1）定义：在研究一个量的多个因素的关系时，将一些因素固定不变，分别只研究该量与一个因素的关系，从而使问题简化。 （2）举例：研究电流与电压、电阻关系时，先将电阻固定不变，研究电流与电压的关系。 2.转换法 （1）定义：将看不见、摸不着、不便于研究的问题或因素，转换成看得见、摸得着、便于研究的问题或因素。（2）举例：磁场看不见，我们撒上铁粉通过铁粉的有序排列“看见”磁场并进行研究。 3.等效法 （1）定义：两种现象在效果上一样，因此可以进行相互替代，可以认为这是一种特殊的替代法。 （2）举例：做功和热传递在改变物体内能上是等效的。 4.比较法 （1）定义：找到两种东西（现象、物理量等）的相同点、不同点。 （2）举例：蒸发和沸腾的异同点。 5.类比法 （1）定义：由两种东西的一部分相似之处，推测其他部分也可能相似。 （2）举例：研究功率时，想到功率表示做功快慢、速度表示运动快慢这一相似性，推测功率在定义、定义式、单位等方面也可能与速度相似。 6.分类法 （1）定义：将许多东西根据一定的规则进行分组。 （2）举例：将汽化现象分为蒸发和沸腾两类。 7.模型法 （1）定义：将研究的问题在抓住要点的基础上进行简化、抽象，建立模型，运用模型去更方便地研究问题。 （2）举例：为研究光现象，引入“光线”这一模型。 8.等价变换法
（1）定义：让学生把有关知识的数据、形象、动作、符号、公式、实例、文字叙述等各种信息自由地变换表示。 （2）举例：在研究“压强”时，将压强定义式变换为定义的文字叙述，或相反。 9.逆向思考法 （1）定义：对研究的问题从相反方向思考，从而受到启发或得出结论。 （2）举例：由“电能生磁”，想到“磁是否能生电”。 10.放大法 （1）定义：放大、扩大、变大或增加某些因素使问题更容易解决。许多情况下可以认为是一种特殊的转换法。 （2）举例：将带有细玻璃管的塞子插到装满水的瓶口，显示玻璃瓶的微小形变。 11.缺点列举法 （1）定义：以挑剔的眼光去看待被研究的问题，找到它的缺点或不完美之处，然后针对这些缺点找到解决的方法，并加以改进。 （2）举例：一根通电导线产生的磁性太弱，缠绕起来制成线圈，磁性就增强了。 12.缺点利用法 （1）定义：针对所研究知识点的缺点和不足，将错就错、变害为利、变废为宝，找到知识的应用途径。 （2）举例：重力的方向竖直向下易使物体下落破碎是缺点，但同时也可以利用这一点制成打桩机、重锤，悬挂物体等等。再如，导体中电流过大，产生大量热量而引起火灾是缺点，但正是据此制成了电热器来为我们服务。 13.换元法（替代法） （1）定义：换元法就是运用替换或代换的方法去进行创造的方法。 （2）举例：研究平面镜成像时，用玻璃板代替平面镜进行研究。研究透镜时，让学生用冰块去代替玻璃制作简易的透镜。 14.组合法 （1）定义：通过不同原理、不同技术、不同方法、不同现象、不同器材等组合，去设计创造解决问题。 （2）举例：将电流表、电压表组合使用，测量电阻。 15.拟人类比法
第四章 土壤物理性质
第四章土壤物理性质 主要教学目标：本章将要求学生掌握土壤物理性质如土壤质地、土壤结构以及土壤孔隙等内容。并在学习的基础上掌握改良不太适宜林业生产的某些土壤物理性质的一些方法。如客土、土壤耕作、施用化学肥料和土壤结构改良剂等。 第一节土壤质地 一、几个概念 1、单粒：相对稳定的土壤矿物的基本颗粒，不包括有机质单粒； 2、复粒（团聚体）：由若干单粒团聚而成的次生颗粒为复粒或团聚体。 3、粒级：按一定的直径范围，将土划分为若干组。 土壤中单粒的直径是一个连续的变量，只是为了测定和划分的方便，进行了人为分组。土壤中颗粒的大小不同，成分和性质各异；根据土粒的特性并按其粒径大小划分为若干组，使同一组土粒的成分和性质基本一致，组间则的差异较明显。 4、土壤的机械组成：又叫土壤的颗粒组成，土壤中各种粒级所占的重量百分比。 5、土壤质地：将土壤的颗粒组成区分为几种不同的组合，并给每个组合一定的名称，这种分类命名称为土壤质地。如：砂土、砂壤土、轻壤土、中壤土、重壤土、粘土等 二、粒级划分标准： 我国土粒分级主要有2个 1、前苏联卡庆斯基制土粒分级（简明系统） 将0.01mm作为划分的界限，直径>0.01mm的颗粒，称为物理性砂粒；而<0.01mm的颗粒，称为物理性粘粒。 2、现在我国常用的分级标准是： 这个标准是1995年制定的。 共8级： 2～1mm极粗砂；1～0.5mm粗砂；0.5～0.25mm中砂；0.25～0.10mm细砂； 0.10～0.05mm极细砂；0.05～0.02mm粗粉粒；0.02～0.002mm细粉粒；小于0.002mm粘粒 三、各粒级组的性质 石砾：主要成分是各种岩屑 砂粒：主要成分为原生矿物如石英。比表面积小，养分少，保水保肥性差，通透性强。 粘粒：主要成分是粘土矿物。比表面积大，养分含量高，保肥保水能力强，但通透性差。粉粒：性质介于砂粒和粘粒之间。 四、土壤质地分类 1、国际三级制，根据砂粒（2—0.02mm）、粉砂粒(0.02mm—0.002mm)和粘粒(<0.002mm)的含量确定，用三角坐标图。 2、简明系统二级制，根据物理性粘粒的数量确定。考虑到土壤条件对物理性质的影响，对不同土类定下不同的质地分类标准。在我国较常用。 3、我国土壤质地分类系统： 结合我国土壤的特点，在农业生产中主要采用前苏联的卡庆斯基的质地分类。对石砾含量较高的土壤制定了石砾性土壤质地分类标准。将砾质土壤分为无砾质、少砾质和多砾质三级，可在土壤质地前冠以少砾质或多砾质的名称。 五、土壤质地与土壤肥力性状关系 从两个方面来论述 1、土壤质地与土壤营养条件的关系 肥力性状砂土壤土粘土 保持养分能力小中等大 供给养分能力小中等大
初中物理的主要研究方法
初中物理的主要研究方法 初中物理的主要研究方法有：等效(替代法)、建立理想模型法、控制变量法、实验推理法、转换法、类比法等。 现在说明以及列举例子如下： （一）等效(替代法) 在物理学中，将一个或多个物理量、一种物理装置、一个物理状态或过程来替代，得到同样的结论，这样的方法称为等效（替代）法，运用这样的方法可以使所要研究的问题简单化、直观化。 ⑴在电路中，若干个电阻，可以等效为一个合适的电阻，反之亦可，如串联电路的总电阻、并联电路的总电阻都利用了等效的思想。 ⑵在“曹冲称象”中用石块等效替换大象，效果相同。 ⑶在研究平面镜成像实验中，用两根完全相同的蜡烛，其中一根等效另一根的像。 （二）建立理想模型法把复杂问题简单化，摒弃次要条件，抓住主要因素，对实际问题进行理想化处理，构建理想化的物理模型，这是一种重要的物理思想。在建立起理想化模型的基础上，有时为了更加形象地描述所要研究的物理现象、物理问题，还需要引入一些虚拟的内容，籍此来形象、直观地表述物理情景。 ⑴匀速直线运动，就是一种理想模型。在生活实际中严格的匀速直线运动是无法找到的，但有很多的运动情形都近似于匀速直线运动，按匀速直线运动来处理，大大简化了难题，得到的结果又具有极高的精度，在允许的误差范围内与实际相吻合。 ⑵杠杆也是一种理想模型，杠杆在实际使用时，由于受力的作用，都会引起或大或小的形变，可忽略不计，因此，我们就把杠杆理相化，认为它无形变。 ⑶汛期，江河中的水有时会透过大坝下的底层从坝外的地面冒出来，形成“管涌”，“管涌”的物理模型是连通器。 ⑷光线、磁感线都是虚拟假定出来的，但它们却直观、形象地表述物理情境与事实，方便地解决问题。通过磁感线研究磁场的分布，通过光线研究光的传播路径和方向。
物理学中常见的科学研究方法)
初中物理学中常见的科学研究方法新课程标准中的过程与方法目标要求在物理知识与技能的探索与 学习的过程中，使学生掌握一些简单的科学探究方法，形成比较有效的物理思想。 中考对这方面内容的考查正逐渐加强，考题涉及到的一些具体方法有才想法、观察法、实验法、分析法、综合法、归纳法、分类法、隔离法、假设法、比较法、等效（替代）法、建立理想模型法、控制变量法、实验推理法、转换法、类比法、逆向思维法等研究物理的方法。 一、控制变量法 在研究物理问题时，某一物理量往往受到几个不同物理量的影响，为了确定各个不同物理量之间的关系，就需要控制某些量，使其固定不变，改变某一个量，看所研究的物理量与该物理量之间的关系。例如： 1、探究浮力大小与哪些因素有关； 2、研究滑动摩擦力与压力和接触面之间的关系； 3、研究压力的作用效果与压力和受力面积的关系； 4、研究物体的动能与质量和速度的关系； 5、研究物体的重力势能与质量和高度的关系； 6、研究液体的压强与液体的密度和深度的关系； 7、研究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系； 8、研究电流与电阻、电压的关系； 9、研究电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系； 10、研究电磁铁的磁性与线圈的匝数和电流大小的关系；
11、研究影响蒸发快慢的因素； 12、研究影响电动机转动快慢的因素与哪些因素有关； 二、转换法 在物理学习中，有时需要研究看不见、摸不着的物质（如电流、分子力、磁场）。这时就必须将研究的方向转移到该物质产生的各种可见的效应、效果上，由此来分析、研究该物质的存在、大小等。 1、利用温度计示数显示产生热量的多少； 2、灯泡是否发光判断电路中是否有电流； 3、通过电磁铁吸引大头针的多少判断电磁铁磁性的强弱； 4、扩散现象认识分子的运动； 5、影响响度大小的因素中，利用乒乓球振动显示音叉的振动；（音叉振动时放入水中，桌面上放些大豆等，起到放大的作用。） 6、通过小磁针的运动判断是否有磁场存在； 7、通过运动的物体推动木块的远近，说明它的动能大小； 8、电阻的大小可以通过电流示数的大小来显示； 三、等效替代法 将一个或多个物理量、装置、物理状态或过程用另一个物理量、一种装置、一个物理状态或过程代替，得到同样的效果。 1、“曹冲称象”用石块等效替换大象； 2、利用量筒测量不规则固体的体积； 3、电路中，若干个电阻可以等效为一个合适的电阻；
初中物理常用的科学方法
初中物理常用的科学方法 一、控制变量法 控制变量法是初中物理实验中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。所谓控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系，可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来，使其保持不变，再比较、研究该物理量与该因素之间的关系，得出结论，然后再综合起来得出规律的方法。 例如，探究影响滑动摩擦力大小的因素；决定压力作用效果的因素；影响液体压强的大小的因素；影响动能大小的因素；影响重力势能大小的因素；影响蒸发快慢的因素；影响导体电阻大小的因素；电流跟电压电阻的关系；影响电功、电热大小的因素；影响电磁铁磁性强弱的因素；影响磁场对通电导体力的大小的因素等等实验，都运用了控制变量法。 二、等效替代法 等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中，因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制，不可以或很难直接揭示物理本质，而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。 例如，合力与分力的关系，串、并联电路中电阻的等效，都使用了等效替代法。 三、转换法 有的物理量不便于直接测量，有的物理现象不便于直接观察，通过转换为容易测量到与之相等或与之相关联的物理现象，从而获得结论的方法。 例如，在研究电热与电阻关系的实验中，电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测和比较，而我们通过转换为让煤油吸热，观察煤油温度变化情况，从而推导出哪个电阻放热多。在初中物理实验中，利用软细绳测量地图上铁路线上的长度、刻度尺和三角板配合测量硬币的直径、圆锥的高；在探究声音的响度与什么有关系的实验中，用乒乓球的振动放大和转换音叉的振动；利用电路中的灯泡是否发光等电流的效应来判断电路中是否有电流；利用磁场的吸铁性来研究磁场、电磁铁的磁性强弱等，都运用了转换法的思想。
土壤学复习题
土壤学 - 中国大学 mooc 第一讲绪论单元测验 - 绪论 1、土壤指覆盖于的疏松层。 B、地球陆地表面 B、水域底部 A、地球陆地表面和浅水域底部 D、浅水域底部 参考答案：A 2、水、肥、气、热是土壤要素 B、肥力 B、环境 A、营养 D、健康 参考答案：B 3、土壤圈处于大气圈、水圈、岩石圈和生物圈的 B、表层 B、交界面上 A、中心 D、底层 参考答案：B 学派。4、提出五大成土因素学说的是 B、农业化学土壤学 B、农业地质土壤学 A、土壤发生学 D、现代土壤学 参考答案：A
5、土壤在植物生长和农业生产中的作用主要体现在以下那些方面？ B、贮存和供应养分 B、接纳、贮存和供应水分 A、生物支撑作用 D、稳定和缓冲环境变化 参考答案：AD 6、土壤的固相由组成 B、矿物质 B、有机质 A、空气 D、水分 参考答案： 7、国际土壤年的主题是“健康土壤带来健康生活”，希望唤起全世界对土壤的关注，提高对土壤保护的认识，推进土壤管理工作，促进对土壤的可持续利用。 参考答案：正确 8、德国化学家法鲁提出了“植物矿质营养学说”，认为田间作物的产量决定于施入土壤中的矿质养料的数量。 参考答案：错误 9、2013年12月第 68届联合国大会正式通过决议，将 12月日定为“世界土壤日”， 2015年定为“国际土壤年”。 参考答案：5 10、土壤学的主要分支为、土壤化学、土壤生物与生物化学、土壤地理学。参考答 案：土壤物理##%_YZPRLFH_%## 土壤物理学 单元作业 - 绪论 1、简述土壤健康具有哪些核心指标？（30%）健康的土壤能维持哪些功能？（30%）
初中物理研究方法
17种初中物理科学研究方法解释 一、控制变量法 1.定义： 在研究一个量与多个因素关系时，将一些因素固定不变，分别只研究该量与一个因素的关系，从而使问题简化。 2.举例： （1）研究电流与电压、电阻关系时，先将电阻固定不变，研究电流与电压的关系；然后再将电压固定不变，研究电流与电阻的关系。 （2）研究压力效果有关因素时，先让受力面积不变，研究与压力大小关系；然后再让压力不变，研究与受力面积大小的关系。 二、转换法 1.定义： 将看不见、摸不着、不便于研究的问题或因素，转换成看得见、摸得着、便于研究的问题或因素。 2.举例： （1）动能大小无法直接测出，但我们可以通过木块被撞出去的距离来比较动能大小。 （2）磁场看不见，撒上铁粉，通过铁粉的有序排列“看见”磁场并进行研究。 三、放大法 1.定义： 通过放大、扩大、变大或增加某些因素，从而使问题看得更加清楚，更容易解决。 2.举例： （1）将带有细玻璃管的塞子插到装满水的瓶口，显示玻璃瓶的微小形变。 （2）电流表通过指针将偏转幅度放大，从而可以划分刻度值。
四、换元法（替代法） 1.定义： 通过将问题中的元素进行替换或代换，从而解决问题。 2.举例： （1）研究平面镜成像时，用平面玻璃代替平面镜进行研究。 （2）研究透镜时，用冰块去代替玻璃制作简易的透镜。 五、等效法 1.定义： 两种事物在某一方面上的效果完全一样，因此在解决这一方面问题时就可以完全替代。可以认为这是一种特殊的替代法。 2.举例： （1）为了让手暖和，在没有热水袋的情况下，可以双手互搓，达到完全相同的效果。 （2）用两个5Ω的电阻串联，去当做一个10Ω电阻用。 六、分类法 1.定义： 将许多事物根据一定的规则进行分组。 2.举例： （1）将汽化现象按照发生地点和剧烈程度，分为蒸发、沸腾两类。 （2）将电路根据连接情况，分为串联、并联电路两种。 七、比较法 1.定义： 找到两种事物的相同点、不同点。
谈高中物理教学中的科学方法教育
谈高中物理教学中的科学方法教育 发表时间：2011-10-11T11:07:20.040Z 来源：《教育创新学刊》2011年10期供稿作者：张成坤 [导读] 物理教学中既应该让学生掌握物理学的概念和规律，更应该让学生重视科学的态度和科学的方法。 张成坤河北省大名县第一中学 在科技迅猛发展，知识日新月异，科技竞争日益激烈的今天，大多数教育人士已经普遍认识到，能力的高低在一定程度上，表现为掌握方法的多少和熟练程度。因此，物理教学中既应该让学生掌握物理学的概念和规律，更应该让学生重视科学的态度和科学的方法。 所谓科学方法，是研究自然科学和社会科学的一般规律性理论。在中学物理教学中，科学方法教育的内容有：一是物理学的研究方法的教育；二是物理学习方法的教育。在物理教学中，教师在完成传授知识的同时，有意识、有目的的进行科学方法教育和指导，有利于促进学生智能的发展，培养科学的态度，使学生在学习中不仅掌握了物理知识本身，而且掌握了研究和学习物理的方法，以及探索物理的精神。 一．指导阅读课本，培养自学方法 在教学中充分利用教科书，指导学生读书的方法，是培养学生自学能力的有效途径。一方面通过读书掌握物理的科学语言；二是通过反复读书，使掌握的知识更加全面、系统、准确；三是通过读书提高自学能力，在学习上变被动为主动，充分发挥学习的主动性和积极性。那么，怎样正确指导读书呢？ （1）基本概念、基本定律要着重读，对其中的重点字母要深入体会、准确理解。因为这些字句或揭露了事物的本质；或指出了事物变化的范围和条件；或反映两个事物的区别与联系。教学时，必须指导学生把这些重点字句“抠”出来搞清楚、弄明白。如功率的概念中把“时间”限制为“完成这些功所用的时间”，而不能简单说成“功率等于功跟时间的比值”。又如楞次定律：“感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”，“阻碍”的含义不是“阻止”，它是指：原来磁场增强时，感应电流磁场与原磁场反向；原来磁场减弱时，感应电流磁场与原磁场同向。在教材中“这段”、“该点”、“某时”、“某刻”、“任意”、“总是”等字眼很多，切不可轻视。要养成“抠”字眼的习惯，正确理解概念和规律的物理意义、适用条件。 （2）指导学生识图、读图、画图。物理学上的图形很多，如速度图线、振动图线、 波动图线、交流电的图线、气体状态变化图线、电力线、磁感线、电路图、受力图等，是用来描述量与量之间关系或变化规律的，是最简单的物理语言。学会识图、读图、画图是一种基本功，决不能忽视。通过对图形的理解，可以提高空间想象力，增强物理综合能力。 二．在物理知识的教学中渗透方法教育 科学方法教育既需要潜移默化的熏陶，也需要有目的的训练。脱离物理知识对中学生大讲科学方法，则犹如建设空中楼阁；埋头讲物理知识而不注意方法教育，则犹如给学生一堆砖瓦。因此，科学方法教育应渗透在物理知识教学之中，只有根植于物理知识沃土之中的科学方法教育，才会结出丰硕的智慧之果。在物理知识的教学中，处处蕴涵着科学方法。物理概念、物理规律的建立常常运用观察和实验、比较和分类、分析和综合、数学和推理、理想化等科学方法。如在概念教学中，将电势能和重力势能类比，学生很容易接受；在洛仑兹力教学中，由安培力演绎出洛仑兹力。在牛顿第二定律、玻—玛定律、楞次定律等规律的教学中，常采用观察和实验、数学推理的方法来研究。如“电磁感应”的教学就是对学生进行科学方法训练的好例子，可将教学过程组织为较完整地体现科学研究一般方法的过程，使学生受到科学方法的训练。 这样，在传授知识的同时，使学生感受科学方法在建立概念、发现规律中的作用，激发学生自觉的学习和运用科学方法解决实际问题的积极性。 三．重视物理学史，体会科学方法 物理教学改革的目的之一，是把科研人员应具有的素质和能力早一些对学生进 行培养和训练，使教和学的思路去尽量接近科学家认识的思路。这就要求我们将物理教学和物理学史结合，当然教学过程不同于科学研究过程，但在必要时，结合重要的物理史料用模拟科学认识过程的方法进行物理教学，这也是物理教学实质性改革的途径和方向，是实现上述教学目的，培养创造型人才的一个有效途径。模拟科学认识过程的方法，就是让学生遵循前人科学发现和发明的思路来学习，学会科学研究的方法。这就要求我们将物理学史溶于物理教学之中，将科学方法教育溶于物理学史教学之中。具体地讲就是善于把学生推到若干年前，让他们从当时的科学背景出发去重温科学家们在什么问题上、什么环节中、什么情况下、用什么方法和思路作出了科学发明和发现，从而把这些关键的步骤联系起来。 在“自由落体”教学中，首先应阐明：历史上，伽利略首先通过落体佯谬的思想进行实验，否定亚里斯多德的物体越重下落越快的结论；然后运用数学工具得出初速为零的匀加速直线运动S / t2 = 常量；进而用斜槽实验验证物体从光滑斜面下滑的运动是符合s / t2 = 常量的规律；最后将斜面实验推广，得出结论：落体运动是初速为零的匀加速运动。伽利略之所以敢于首先用一个理想实验批判亚里斯多德的学说，是因为他此前已进行过长期的实验研究，他曾多次观察过从同一高度同时下落的轻重不同的物体（如两个球体或两块石头等）的下落情况。伽利略认为自然界“总是习惯于运用某种最简单最容易的手段”这一哲学思考，使他大胆猜想自由落体运动是匀加速运动，他的关于落体的全部研究都是为了确证这一猜想而进行的。他的研究方法是观察---假设猜想----数学推理------实验验证---合理外推。他对自由落体运动的研究，开创了研究自然规律的科学方法，这就是“抽象思维，数学推导，科学实验”相结合的方法，对科学研究起到了重大的启蒙作用，极大地推动了物理学发展，是人类物理思想上最伟大的成就之一。然后引导学生重做伽利略的斜面实验，加深对方法的理解。 四．加强物理实验，体验科学方法 观察与实验是物理学研究的基本方法，物理学的所有规律都是通过实验建立起来的，也是学生学好物理知识的基本方法。在教学中，应培养学生六个方面的实验技能：一是掌握基本仪器的构造、原理和使用，能正确使用仪器进行观察、测量和读数；二是掌握中学有关实验的一般原理和实验方法；三是会正确记录实验数据，并能进行运算和分析，以得出正确的结论；四是了解误差概念，并学会初步的误差计算和分析；五是会写一般的实验报告；六是养成良好的实验习惯，包括爱护仪器、遵守安全操作规则和尊重实验事实的习惯等。例如“用温度计测温度”的教学中，可以对学生进行下述方法论的教育：（1）平衡原理：温度计与被测物体达到热平衡，温度计的液柱不再变化时的示数即是被测液体温度；（2）转化原理：把被测液体的温度转化为温度计内液柱的高低，是看不见向看得见的转化；（3）放大原理：
物理研究方法
一、理想模型法：为了便于想象和思考研究问题，把复杂的问题简单化，抛弃次要条件，抓住主要因素，对实际问题进行理想化处理，构建理想化的物理模型。1、为了研究光的传播引入了光线；2、为了研究磁现象引入了磁感线；3、为了研究肉眼观察不到的原子结构引入原子核式结构模型；4、为了研究液体压强引入液柱模型；5、电路图是实物电路的模型；6、匀速直线运动；7、分析连通器原理使用的“液片”；8、杠杆（由于受力的作用会引起或大或小的形变，在研究物理问题时可以忽略不计，即理想化的杠杆可以无形变）9、理想电表；10、描述力的图示、示意图。 二、理想实验法（理想推理法，科学推理法，实验＋推理法）：以大量可靠的事实为基础，以真实的实验为原形，通过合理的逻辑推理得出结论，深刻揭示物理规律的本质，是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要方法。例：1、研究牛顿第一定律；2、研究真空不能传声；3、探究自然界中只存在两种电荷。 三、控制变量法：控制变量法就是把一个多因素影响某一物理量的问题，通过控制某几个因素不变，只让其中一个因素改变，从而转化为多个单一因素影响某一物理量的问题的研究方法。例如：1、探究浮力大小与哪些因素有关；2、探究摩擦力的大小与什么因素有关；3、探究压力的作用效果跟什么因素有关；4、研究物体的动能与质量和速度的关系；5、探究动能（或重力势能）的大小与什么因素有关；6、滑轮组的机械效率与哪些因素有关；7、研究液体的压强与液体的密度和深度的关系；8、研究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系；9、研究决定电阻
大小的因素；10、研究电流与电阻、电压的关系；11、研究电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系；12、研究感应电流的方向跟什么因素有关；13、研究通电导体在磁场中的受力与什么因素；14、研究电磁铁的磁性与线圈的匝数和电流大小的关系；15、研究影响电动机转动快慢的因素与哪些因素有关；16、研究影响蒸发快慢的因素；17、探究不同物质的吸热能力与物质种类、质量、温度的关系。 四、等效替代法：等效替代法是指在保证某一方面效果相同的前提下，用理想的、熟悉的、简单的物理对象、物理过程、物理现象来替代实际的、陌生的、复杂的物理对象、物理过程、物理现象的思想方法。简言之，等效的方法就是对一个较为复杂的问题，提出一个简单的方案或设想，而使它们的效果完全相同，从而将问题化难为易，求得解决。例：1、“曹冲称象”用石块等效替换大象；2、利用量筒测量不规则固体的体积；3、研究串联并联电路关系时引入总电阻（等效电阻）的概念；4、研究多开关复杂电路时，用简单的“等效电路”简化复杂电路；5、研究平面镜成像特点时，用镜后未点燃的蜡烛代替镜前点燃蜡烛的像；6、研究各分力的作用效果时引入了“合力”的概念。 五、转换法：物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。转换法中被转换的对象很多，可以是物理模型、研究对象和研究方法，也可以是某个图形，某个物理量，初中物理在研究概念、规律和实验中多处应用了这种方法。1．现象转换：通过观察压强计U型管内液柱的高度差判断液体内部有压强；通过
物理学中常用研究方法--马骏德
物理学中常用研究方法 观察法： 是人们为了认识事物的本质和规律，有目的、有计划地对事物进行考察的一种方法，是人们收集获取记载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。简单的讲观察法就是看仔细地看，科学观察，它和一般的看不同，是人的眼睛在大脑的指导下进行的有意识的组织的感知活动。观察法是初中物理学中常用的一种研究方法： 实例：在学习声音的产生时可让学生观察小纸片在扬声器中的运动状态，观察正在发声的音叉插入水中激起水花，观察蟋蟀知了鸣叫是的情况，就会发现发出声音的物体都在振动；除此之外还有光的反射规律；光的折射规律；凸透镜成像；滑动摩察力与哪些因素有关水的沸腾…… 模型法： 建立模型法是一种高度抽象的理想客体和形态用物理模型，用物理模型可以使抽象的假说理论加以形象化，便于想象和思考研究问题。物理学的发展过程可以说就是一个不断建立物理模型和用新的物理模型代替旧的或不完善的物理模型的过程。 实例：研究光现象时用到光线模型；力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型；研究肉眼观察不到的原子结构时，建立原子核式结构模型；研究磁现象是用到磁感线模型；力电路图是实物电路的模型；研究发电机的原理和工作过程用挂图及手摇发电机模型；研究内燃机结构和工作原理用挂图及汽油机柴油模型…… 转换法： 物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。初中物理在研究概念规律和实验中多处应用了这种方法。 实例：影子的形成可以证明光沿直线传播；月食现象可证明月亮不是光源；马德堡半球实验可证明大气压的存在；雾的出现可以证明空气中含有水蒸气；奥斯特实验可证明电流周围存在着磁场；指南针指南北可证明地磁场的存在；扩散现象可证明分子做无规则运动；铅块实验可证明分子间存在着引力…… 等效替代法： 所谓等效替代法是在保证效果相同的前提下，将陌生复杂的问题变换成熟悉简单的模型进行分析和研究的思维方法，它在物理学中有着广泛的应用。 实例：在研究同一直线上的二力的关系时引入合力的概念也是运用了等效替代法；在电路分析中可以把不易分析的复杂电路简化成为较为简单的等效电路；研究串联并联电路关系时引入总电阻（等效电阻）的概念…… 控制变量法： 是指讨论多个物理量的关系时通过控制其几个物理不变，只改变其中一个物理量从而转化为多个单一物理量影响某一个物理量的问题的研究方法。这种方法在实验数据的表格上的反映为某两次试验只有一个条件不同，若两次试验结果不同则与该条件有关，否则无关。反之，若要研究的问题是物理量与某一因素是否有关则应只使该因素不同，而其他因素均应相同。
初中物理实验教学中常用研究方法谈
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/b05488473.html, 初中物理实验教学中常用研究方法谈 作者：常素芳 来源：《读写算》2013年第48期 研究某些物理知识或物理规律，往往要同时用到几种研究方法。如在研究电阻的大小与哪些因素有关时，我们同时用到了观察法（观察电流表的示数）、转换法（把电阻的大小转换成电流的大小、通过研究电流的大小来得到电阻的大小）、归纳法（将分别得出的电阻与材料、长度、横截面积、温度有关的信息归纳在一起）、和控制变量法（在研究电阻与长度有关时控制了材料、横截面积）等方法。 一、控制变量法 所谓控制变量法，就是在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制，使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化，最终解决所研究的问题。 中学物理课本中，蒸发的快慢与哪些因素的有关；滑动摩擦力的大小与哪些因素有关；液体压强与哪些因素有关；研究浮力大小与哪些因素有关；压力的作用效果与哪些因素有关；滑轮组的机械效率与哪些因素有关；动能、重力势能大小与哪些因素有关；导体的电阻与哪些因素有关；研究电阻一定、电流与电压的关系；研究电压一定、电流和电阻的关系；研究电流做功的多少跟哪些因素有关系；电流的热效应与哪些因素有关；研究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关系等均应用了这种科学方法。 二、等效替代法 比如在研究合力时，一个力与两个力使弹簧发生的形变是等效的，那么这一个力就替代了两个力所以叫等效替代法，在研究串、并联电路的总电阻时，也用到了这样的方法。在平面镜成像的实验中我们利用两个完全相同的蜡烛，验证物与像的大小相同，因为我们无法真正的测出物与像的大小关系，所以我们利用了一个完全相同的另一根蜡烛来等效替代物体的大小。 三、归纳法 是通过样本信息来推断总体信息的技术。要做出正确的归纳，就要从总体中选出的样本，这个样本必须足够大而且具有代表性。在我们买葡萄的时候就用了归纳法，我们往往先尝一尝，如果都很甜，就归纳出所有的葡萄都很甜的，就放心的买上一大串。 比如铜能导电，银能导电，锌能导电则归纳出金属能导电。在实验中为了验证一个物理规律或定理，反复的通过实验来验证他的正确性然后归纳、分析整理得出正确的结论。
《土壤物理学》试卷
《土壤物理学》试卷 1、根据土壤物理学原理，简述节水种植的技术途径。 答：由于土壤入渗过程受土壤初始含水量、供水强度、水质、供水方式等因素的影响。因而在灌溉的过程中，保持连续补给水，供给水的速度应小于或等于水在土壤中的下渗速度。 2、用土壤物理原理解释间断性洗盐和连续洗盐哪种效果好？ 答：间断性洗盐时，土表湿润，与底土的水分发生毛细管连接，使土面蒸发增强，表土盐分进一步增加，因此间断性洗盐可能会加剧土壤的盐渍化。 3、试用土壤水的能量关系分析“蒙金土”的水气状况。 答：蒙金土即土壤上层的质地以砂质为主，透水通气良好，可以迅速的接纳较大的降水量，防止地面径流，减少水土流失。下层质地偏粘，起保水托肥作用，减少养分下渗流失，又有回润水分的能力。这种质地剖面即发育小苗又发育老苗，对土壤水，肥，气，热状况调节较好，适宜于作物生长，群众称之为“蒙金土”。 对于蒙金土而言，因细质土壤较粘重，导水率小，当湿润锋到达细土层，入渗速率立即并持续降低，进而在两土层之间形成一个滞水层，从而导致下层土壤通气不良。 停止灌溉时，随着蒸发的进行，上层为砂土，大孔隙多，容易失水，因而通气良好，下层粘土不易失水，通气不良。不论植物根系在
哪一层土壤中，均对其生长不利。 4、解释土壤水滞后现象的机理及其在生产中的体现。 答：机理； （1）瓶颈理论 土壤中较大的孔隙彼此分开，中间由较小的孔隙相连，从而在土壤中形成肚大口小的形状。在吸湿过程中，小孔隙首先充水，接着大孔隙慢慢充水，基质势逐渐增加，但只要基质势还没有达到最大孔隙对应的基质势水平，大孔隙就会对一部分小孔隙充水产生瓶颈作用，不能充水。随着基质势继续增加，达到最大孔隙对应的基质势水平时，所有孔隙对应的基质势均低于此值，瓶颈作用消失，所有孔隙都将迅速充满水分。脱湿过程则与此相反，对于开始充满水分的孔隙，在基质势减小时，水分并不立即排出，因为虽然最大孔隙对应的基质势大禹此值，但外围的小孔隙对应的基质势仍小于此值。外围小孔隙对内部大孔隙的脱水产生瓶颈作用，只有当基质势降低到外围小孔隙对应的水势水平时，土壤孔隙才开始排水，并且是孔径大于外围小孔隙的孔隙水分全部排空。 （2）弯液面延迟形成理论 滞后作用不一定在大孔隙与小孔隙相连时才能发生，在单个孔隙中也能发生。开始时水分可能在单个的毛细管中凝结，随着凝结水的增加。最后水分在孔隙的中间处结合。由于表面张力的作用，形成凹的弯液面。在水分结合以前，体系中的压力为“正”，结合以后，突