齐齐哈尔大学毕业设计(论文)题目 定性分析在物理学中的作用研究学院 理学院 专业班级 物理 XXX E学生姓名 XXX E指导教师 XXX 成绩 2012年6月15日齐齐哈尔大学毕业设计（论文）摘要定性分析是一个对事物本质的认识方法，在物理学中的应用是非常常见的，故分析研究定性分析在物理学中的方法和作用对物理原理的深入研究是十分重要的。本文结合物理学的一些原理分析，对典型物理问题进行具体分类，对比分析提出解决问题的方法和作用。首先对定性分析在物理学原理中的作用进行研究，得到了定性分析解决物理问题的基本方法和内容。由此又把思路拓展到定性分析在物理学实验问题的作用方面。定性分析方法的运用一直是物理教学中的难点，通过对定性分析在物理教学中作用的研究进一步理解和深化物理原理，加强在教学中对定性分析方法的运用。根据物理学中的一些应用理论，进一步提出在不同物理理论中定性分析的方法和意义。文章最后对定性分析的研究方法应用的不足之处予以分析，对定性分析应用的未来提出展望，对加深物理学理论的理解起到了积极的作用。关键词：物理学；定性分析；作用；原理AbstractQualitative analysis is one of the essential methods in the essence of things, this method is very common in the applied physics, and it is very important to analyzes the qualitative analysis of research in the physics methods and effects on the physical mechanism research. This paper analyzed the principle of some of the physics of typical physical problems in specific classification, contrast analysis of the methods to solve the problems and role. First study the role of qualitative analysis in physics principle, get to how to solve the basic methods of physical problems and content. Thus thinking to expand the function of the qualitative analysis in physics experiment. The usage of qualitative analysis method has been the difficulty in the physics teaching, through studying the effects of the qualitative analysis in the physical teaching to understand and deepen further physical mechanism, strengthen the use of qualitative analysis method in the teaching. According to some application of physics theory, puts forward the method and meaning of qualitative analysis in different physical theory. Finally, through the quantitative analysis of the research in education, mathematics, analogy sociology and other subjects on the application of qualitative analysis, this paper puts forward the general methods of qualitative analysis, which plays an important role to deepen understanding of the physics theory.Key words: Physics; Qualitative analysis; Role; Theory目录摘要IAbstractII绪论1第1章 定性分析在物理学原理中的作用31.1 定性分析在力学中的作用31.2 定性分析在电磁学中的作用41.3 定性分析在原子物理学中的作用5第2章 定性分析在物理实验中的作用7第3章 定性分析在物理教学中的作用93.1 定性分析在物理教学中的原理93.2 定性分析在物理教学中的应用9第4章 定性分析应用展望114.1 定性分析应用的不足114.2 定性分析应用的展望11结论13参考文献14致谢15III绪 论在物理学探索活动中，定性分析是常用的一种极其重要的方法，是研究物理问题的基础。“定性分析就是对研究对象进行“质”的方面的分析。具体地说是运用归纳和演绎、分析与综合以及抽象与概括等方法，对获得的各种材料进行思维加工，从而能去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里，达到认识事物本质、揭示内在规律”1。定性方法是观察的一种重要工具。定性分析的历史揭示出现代社会科学学科已经将“分析和理解社会中的各类行为和社会过程”作为它们的使命。在古希腊时代定性分析的理念便得到了很好的研究，一批著名的学者，都在自己的研究中用定性分析来解释自然世界中的现象。比如亚里士多德，在他的一生中研究过很多的自然界的现象，但在他的作品中，并没有发现一个类似数学的公式。他所研究的现象都是依靠描述来表述性质的，他发现的每一个自然的定理都是用性质来进行定义的。关于这方面的知识我们还可以参考文献2-3。能够完成这一任务间接预示着科学家有能力客观地观察这个世界。在定性研究的整个历史中，定性研究总是被按照如何将我们的现实以及我们对世界的印象概念化来评价的。虽然这种研究方法对人们认识世界有很大的帮助，但因为是从事物的一种性质延伸到另一种性质，缺乏深入思考的基础，故已经超出了人们的认知能力。定性研究一般分为三个过程：分析综合、比较、抽象和概括。定性分析研究法横跨了不同的主题、学科和领域。它由一系列相互关联的、复杂的术语和概念组成。在定性研究的范畴中包含了许多与文化研究和解释性的研究相互联系的定性研究视角下的多种方式与方法。例如个案研究、政治与伦理、参与性研究、访谈、参与观察、视觉方法和解释性分析等。“定性分析和与定量分析是人们认识事物时用到的两种分析方式。” 定性分析是一种人们对事物原因和结果进行主观臆测成分居多的分析，而定量分析是一种以实验、数学符号、公式分析问题的基础思维方式，是依据数据的统计来建立数学的模型，并且用其计算出所研究对象的各项数值的方法。也就是说定量分析是成功的运用了数学的一门科学。定量分析把事物定义在了人类能理解的范围，由量而定性。在定性的基础上加入定量的特征，使人类认识对象由模糊变得清晰起来，由抽象变得具体化，正是由于定量特征的加入，那些抽象的概念在一定的范围和领域内被全新的概念所替代。若想要对定量有更多的了解可参考文献4。定性分析则是主要凭分析者的直觉、经验，凭分析对象过去和现在的延续状况及最新的信息资料，对分析对象的性质、特点、发展变化规律作出判断的一种方法。就算最后是需要用定量方法进行解决的，也需要提前进行定性分析。可以说物理学的研究是离不开定性分析这一方法的。定性分析在人们理清思路，系统的看待问题方面也是十分必要的，物理学史上有很多经典的例子可以佐证这一点，例如质子的发现。运用定性分析时，往往能够引发我们新的理解和认识，这些认识在处理物理问题时非常重要。因为定性分析是利用所学的物理知识和技能对相关过程中的物理量的变化作出非数值上的判断。“定性意味着一种对实体和过程的强调，同时其含义不能通过实验来考察，也不能以任何数字来测量”。它要求熟练的掌握基本的概念和物理规律，有对情景构建物理模型的能力和灵活应用物理技能分析推理等诸多的能力。定性分析没有确定的量的界限，其强调物理的性质和过程，相较于定量分析在数据资料不够充分或分析者数学基础较为薄弱时定性更为适用。因为定量分析要求更为精确的数据支撑，有的人觉得其相较定性方法更加科学，故认为做定性分析是万不得已的，卢瑟福就说过：“定性就是定量化不够”。认为定量分析才是最重要的。我们必须指出，这种认识是非常片面的。定性分析方法和定量分析方法虽然对数学的要求不同，但这并不是把定性分析和定量分析分开来的因素，因为它们都是通过比较对照来分析问题和说明问题的。关于定性解决数学问题的方法可参考文献5。实际上，现代的定性分析方法一样要运用数学的工具来进行计算，定性与定量相辅相成，相互补充。定性分析是定量分析的依据和基本前提，定量分析是定性分析的具体形象化。没有定性分析，定量分析就会变得盲目、没有价值。而定量分析方法亦能使定性分析方法更加的科学且准确。灵活的把二者结合起来运用才能取得最好的效果。能够促使定性分析得到更加广泛的且深入本质的结论。关于这方面的内容可参考文献6。有了上述的定性分析的基础认识后我们开始展开对定性分析在物理学中的作用的研究。第1章 定性分析在物理学原理中的作用 1.1 定性分析在力学中的作用 “物理概念是客观事物的物理共同属性和本质特征在人们头脑中的反映，是物理事物的抽象。”而定性分析善于解决抽象的物理问题，通过分析、概括、推理等方法得到结论。牛顿运动定律中的牛顿第一定律就是通过分析事实，再进一步概括、推理得出的。它的内容是：一切物体总保持匀速运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变状态为止。我们身边的任何物体，总是要受到这个力或那个力的作用，不可能有完全不受力的状态存在。因此不能用现实的实验来直接验证这一定律。在牛顿第一定律这一规律的发现过程中可以知道，理想实验为定律的发现起到了决定性的作用。理想实验就是依靠定性分析的逻辑推理方法和充分发挥想象力，在思维上把客观的实验条件和研究对象加以理想化，抽象出来的一种理想化过程的“实验”。在原理的发现过程中，伽利略运用了理想斜面实验。因理想斜面这种在纯粹理想状态下的实验在实际当中是无法实现的。但现实无法实现并不意味着无法解决。更重于理论的定性分析法在此得到了应用。运用了能够深入物理本质的定性分析逻辑推理方法来进行科学抽象而得出应有的结论。依靠定性分析的结论概括总结出了经典力学的建立基础：牛顿第一定律。定性分析的方法在现代物理学中原理和规律的发现发挥着越来越大的作用。爱因斯坦曾设计了“同时相对性”的定性分析实验，通过对这一实验的定性分析确立了同时性的相对性的科学概念，成为创立狭义相对论的重要基础。在对牛顿运动定律原理的应用上也具有很重要的作用。如图1-1和1-2，物体在力的作用下一起以相同速度沿方向匀速运动，关于物体所受的摩擦力，下列说法正确的是（ ）图1-2斜面物体运动图1-1b）斜面物体运动图1-1b）斜面物体