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三、替代思维法

设计物理实验时，将直接无法测量或不太容易测量的物理量、直接无法观测的物理现象，通过变通替代的方法间接进行测量或观测而达到完全相同的效果。这种实验设计思维方法称为替代思维方法。

1.物理量之间的替代：如研究单摆的运动图像时，用纸板的位移替代时间，简化了实验测量。

2.物理现象之间的替代：如初中的热胀冷缩实验，利用双金属片热胀冷缩的弯曲来接通电路，让灯的明暗来反映双金属片的弯曲。

3.物理过程之间的替代：如研究平抛运动的实验中，用水平方向的匀速运动与竖直方向的匀变速直线运动两个分运动过程替代平抛运动过程，将曲线运动转化为直线运动研究。

4.物理仪器之间的替代：如测电源电动势内阻实验中不提供电压表，而利用电阻箱和电流表完成实验。

四、近似思维法

设计物理实验时，为了简化实验测量，突出实验的物理意义，对一些中学阶段精度要求不太高的试验，在其实验方案的设计上采取近似的处理，这种实验设计思维方法称为近似思维法。

1.对象近似：如在气体实验中，将常温常压下的实际气体近似看作理想气体;在用单摆测重力加速度实验中，将“细线与小球”近似看作单摆。

2.过程近似：如单摆实验中，只有在摆角小于5度时，摆球的运动近似地看作简谐运动。

3.结果近似：如用伏安法测电阻实验中，将电流表、电压表近似地看作理想仪表。为了提高精度，要求将实验条件控制在一定的范围内。如电表合适的量程于合适的电路连接方式。

五、累积思维法

设计实验时，由于偶然因素的影响，对某些物理量进行一次测量具有不确定性或不可靠性，则采用累积后求平均值的方法，称为累计思维法。这是为了减小测量的相对误差而设计的。

1.时间累计法：如单摆测重力加速度实验中，采用测量30~50次全振动的总时间来求单摆的周期。

2.空间累积法：如测量一张薄纸的厚度时，可测多张薄纸的厚度后求平均而得到一张纸的厚度等。