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牛頓第二定律說課稿大綱

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牛頓第二定律說課稿

  牛頓第二定律說課稿1

  一、教材分析

牛頓第二定律是動力學的核心規律,動力學又是經典力學的基礎,也是進一步學習熱學、電學等其它部分知識所必須掌握的內容。所以,牛頓第二定律是本章的中心內容,更是本章的教學重點。爲了使學生對牛頓第二定律的認識自然、和諧,本節之前的“運動狀態的改變”就是起到了承上啓下的作用。承上,使學生對第一定律的認識得到強化;啓下,即是通過實例的分析使學生定性地瞭解了牛頓第二定律的內容。本節教材是在前一節的基礎上藉助電腦通過實驗分析,再進行歸納後總結出定量描述加速度、力和質量三者關係的牛頓第二定律。由實驗歸納總結出物理規律是我們認識客觀規律的重要方法。由於本實驗涉及到三個變量:a、m、F,因此我們用控制變量的方法來進行研究:先確定物體的質量,研究加速度與力的關係;再確定力,研究加速度和質量的關係。在以後學習氣體的狀態變化規律,平行板電容器的電容,金屬導體的電阻等內容中都用到了這一方法。控制變量法也是我們研究自然、社會問題的常用方法。通過教學,使學生學習分析實驗數據,得出實驗結論的兩種常用方法一列表法和圖象法,瞭解圖象法處理數據的優點:直觀、減小誤差(取平均值的概念),及圖象的變換,從a—m圖(曲線)變到a—1/m圖(直線),在驗證玻—馬定律中也用了這種方法。根據以上分析,我們知道本節課的教學目的不全是爲了讓學生知道實驗結論及定律的內容和意義,重點在於要讓學生知道結論是如何得出的;在得出結論時用了什麼樣的科學方法和手段;在實驗過程中如何控制實驗條件和物理變量,如何用數學公式表達物理規律。讓學生沿着科學家發現物理定律的歷史足跡體會科學家的思維方法。

通過本節課的學習,要讓學生記住牛頓第二定律的表達式;理解各物理量及公式的物理意義;瞭解以實驗爲基礎,經過測量、論證、歸納總結出結論並用數學公式來表達物理規律的研究方法,使學生體會到物理規律的簡單美。

本節課的重點是成功地進行了演示實驗和用電腦對數據進行分析。這是本節課的核心,是本節課成敗的關鍵。

  二、教法和學法

本節課採用以電腦輔助演示實驗爲主的,知識教學與科學方法教育相結合的“同步調控”模式。

按系統論的整體性功能原理,整體功能要大於各要素功能之和。物理的知識、方法、能力、科學態度等都是教學的要素,如果把這些要素有機地聯繫起來,達到共同促進的作用,則物理教學的效果會更好,更有利於提高學生的素質。“同步調控”模式中,沒有單純地就方法講方法,而是將知識的學習,方法的掌握,能力的培養,實事求是的科學態度的養成有機地結合起來,就是基於系統的整體性功能原理考慮的。

再則,按教學論中教爲主導,學爲主體的原則,教師的任務是制訂目標,組織教學活動,控制教學活動的進程,並隨機應變,排除障礙,並承認和尊重學生的主體地位。“同步調控”的模式既注意了教的作用,將教師置於“調控”地位。同時,更注意了學生的主體作用,有意識地設置教學活動的環境,讓學生參與實驗的設計,邊演示、邊提問,讓學生邊觀察、邊思考,再從實驗數據總結出結論,最大限度地調動學生積極參與教學活動。在教材難點處適當放慢節奏,給學生充分的時間進行思考和討論,如從a—m圖象,猜想a與m成反比,然後畫出a—1/m圖,得出正確的結論。讓學生在教學活動中學習知識,掌握科學方法,培養探索精神和創造力及實事求是的科學態度,以達到規定的教學目標和最佳效果。

  三、教學程序

1.問題引入新課

光滑水平面上的物體受水平拉力作用而做加速運動,引導學生分析物體的質量,加速度,拉力三者之間的定性關係,鼓勵學生進行猜測,它們成正比、成反比、不成比例等。然後指明本節課我們大家一起來探索得出三者之間的定量關係,從而導出課題——牛頓第二定律。這樣導入的用意是提高學生學習的興趣和參於探索的積極性。

2.設計實驗方案

在引入課題後,啓發學生思考:我們如何來研究F、m、a三者之間的關係?引導學生得出用實驗法先確定m,研究a與F的關係;再確定F,研究a與m的關係,最後得出三者的定量關係。由於教材(必修第一冊,人教版)中牛頓第二定律實驗不足(夾子很難同時夾住兩細線;由於線的彈力,小車要反衝後才能停下,實驗誤差大),我設計了用電腦輔助來探索a與F、m關係的實驗,如附圖。遮光片寬度L,通過光電門時間分別t1和t2,兩隻光電門間距爲s。當滑塊通過光電門時,光電門產生一個脈衝,通過計時器中的三極管放大後,從計算機LPT口輸入,調用計算機定時中斷來計算時間,然後利用公式

  牛頓第二定律說課稿2

  一、教學內容

力產生瞬時效果,一是形變,一是產生運動狀態的改變,即產生加速度。必修本第一冊第一章第三節已經定性地介紹了力的形變效果,並定量地給出了彈簧的彈力與形變的關係。本節"牛頓第二定律"則是定量地研究力和加速度的關係。由於高中力學部分是由牛頓定律爲基礎所構建的體系,在牛頓三定律中,牛頓第二定律爲核心內容。教材第二節"物體運動狀態的改變"起到了承上啓下的作用,承上,使學生加深了對牛頓第一定律的理解,啓下,通過實例定性地瞭解了牛頓第二定律。本節通過實驗定量分析,得出牛頓第二定律。教材中使用了三個變量,通過控制變量法,來研究物理規律,即先保持一個量不變去研究另兩個物理量間的變化關係,然後再保持另外一個量不變,研究另兩個量間的變化關係。然後把前面綜合起來就可以得到三者之間的關係,這是一種非常重要的研究方法,在以後的知識如電容、電阻等內容都會用到此法。是培養學生能力的好材料。

教材在用實驗研究a、F、m三者變化關係時,爲簡化研究,首先只研究受單個力作用的情況,然後運用了前面力的合成的知識來解決受多個力的情況,並把初中及高中前面所學的物體處於平衡狀態歸爲牛頓第二定律的特殊情況,這樣做讓學生進一步加深對力的合成的等效性的理解,知識更加系統化,有利於學生系統地把握牛頓第二定律。

本節內容是本章的重點內容,也是整個力學部分的重點內容,乃至整個高中物理的'重點,它所解決問題方法及思路常用於熱學、電學等的問題的研究中。

本節的重點是理解並運用牛頓第二定律,難點是定律的物理內涵。

應當指出的是,本節實驗是小車放在光滑的水平面上做這個實驗。大家知道光滑的水平面是不可能找到的,故在實際的實驗中,需要採用傾斜平面以平衡小車所受木板的摩擦力或氣墊導軌來做實驗,這樣的操作既增加了操作演示實驗的難度,又增加了學生理解實驗的難度。爲了更好地解決好這個問題,在本課時中,可以採用計算機來模擬這個實驗,如利用金科龍公司的《仿真物理實驗室》軟件製作小車受力的運動動畫課件來模擬小車的運動來研究a、F、m三者間的關係。實踐證明這樣做的效果很好,有效地降低了本節的難度,待學生有了一定的基礎後,然後再回過頭來理解爲什麼此處第一次不用實物來做,用實物又該怎麼來做,進一步鞏固了對牛頓第二定律得出的科學思想和科學研究方法。

  二、 教學目標

根據教學大綱的要求、教材的具體內容和高中一年級學生的認知特點,擬製定以下教學目標:

1、知識目標:能根據實驗結果,推出a、F、m三者間關係,理解並掌握牛頓第二定律的內容及數學表達式,力的單位N的定義。

2、能力目標:能理解在多個力作用下牛頓第二定律表達式,初步掌握運用牛頓第二定律求解問題方法及步驟,在具體運用中能注意牛頓第二定律的瞬時性、矢量性。

3、思維品質目標:使學生學會並掌握運用控制變量法研究多個物理量間關係,以及通過等效觀點來求解問題的方法。

  三、教學方法:

1、實驗引導探索式:物理考試大綱明確要求學生的五種能力:即理解、推理、綜合分析能力、運用數學知識解決物理問題的能力及實踐能力。而本節正好是培養這些能力的好教材,故採用實驗引導探索式,在實驗中,教師在關鍵步驟上作出恰當的引導,得出在m一定時,a與F成正比,F一定時,a與m成反比,進而引導學生得出牛頓第二定律,然後推廣應用到多個力作用下a、F、m三者的關係和物體處於平衡狀態的情況。

2、講練結合式:在討論應用牛頓第二定律求解問題應注意的幾個問題時,讓學生分析問題,教師注意隨時發現學生中出現的問題,或有意給出錯誤答案,及時組織學生分析產生錯誤的原因,注意將學生的主體性與教師的主導性有機地結合起來,及時強化有關知識,提高掌握知識的準確性。

  四、教學程序:

1、新課的引入

(1)回顧上節內容,上節定性得到a既與F有關,也與m有關。進而提出三者間到底有什麼定量關係?引導學生大膽猜測,提高學生的參與意識與學習興趣。

(2)介紹研究三個變量問題的研究方法——控制變量法。

(3)研究方案:利用實驗。(本處用計算機模擬實驗來得到有關數據,並得出結論。

2、 m一定時,a與F的關係。

(1)實驗裝置:交代清楚實驗裝置,研究對象及外力的施加。

(2)如何保持質量一定:利用兩個質量相同的小車來做實驗。

(3)如何測定加速度?根據初速爲0的物體運動規律,在t相同的情況下,a∝s,通過測s來達到測a的要求。

模擬實驗一:小車質量均爲0。1kg,小車1受0.1N的拉力,小車2受0.2N的拉力,同時開始運動,觀察任一段時間內的兩小球的位移關係,並根據實驗得出結論:a∝F。

{例題1}、P89—ex2(1)

3、 F一定時,a與m的關係。

模擬實驗二:兩小車均受0。1N的拉力,小車1質量爲0.1kg,小車2質量爲0.2kg,同時開始運動,觀察任一段時間內的兩小球的位移關係,並根據實驗得出結論:a∝1/m。

{例題1}、P89—ex2(3)

4、牛頓第二定律

綜合上述兩個實驗結果,得出a、F、m三者間的關係,進而介紹牛頓第二定律。

(1)內容:A、文字表述: B、 數學公式 C、力的單位N的定義(2)理解:

A、矢量性

B、瞬時性

(3)、應用

A、多個力作用下的牛頓第二定律

B、平衡狀態是牛頓第二定律的特殊情況

{例題3}、p89—ex2—5

5、小結本節內容

本節在前一節定性研究a、F、m三者關係的基礎之上,運用實驗結果得出了三者的定量關係,即牛頓第二定律,在理解的基礎之上進行了簡單的運用,本節重點應放在對定律的理解上,而定律的運用則在以後的練習中逐步深化。

6、 佈置作業 p89—ex2(2)(4)

  五、 板書

1、研究方案:利用實驗。

2、m一定時,a與F的關係。 a∝F。

3、 F一定時,a與m的關係。 a∝1/m。

4、牛頓第二定律

(1)內容:A、 文字表述: B、 數學公式: a∝F/m。 F=maC、 力的單位N的定義:1N=1kg.m/s2

(2)理解:矢量性 瞬時性

(3)應用:多個力作用下的牛頓第二定律

平衡狀態是牛頓第二定律的特殊情況

5、作業 p89—ex2(2)、(4)

  牛頓第二定律說課稿3

  一、教材分析

牛頓第二定律是動力學的核心規律,是第四章牛頓運動定律的中心內容,更是本章的教學重點。本節在第二節實驗探究結果的基礎上分析得出牛頓第二定律,它具體的、定量的回答了運動物體速度的變化率,即加速度和力、質量的關係。牛頓第二定律通過加速度將物體的運動和受力緊密聯繫,使前三章構成一個整體,這是解決力學問題的重要工具。此定律是聯繫力與運動的橋樑,所以本節課的教學在整個教材教學中處於相當重要的地位。

  二、重點、難點

在確定本節的重點、難點時我認爲不只是讓學生停留在掌握牛頓第二定律的內容,更應注重學生認識到牛頓第二定律在現實生活中應用的重要性,以及如何利用該定律來解決實際問題。故重點是理解並運用牛頓第二定律;難點是通過簡單應用正確理解牛頓第二定律的內涵。

  三、教學目標

根據課程的要求和學生的實際需要,確定本節課的三維目標

1、知識與技能

掌握牛頓第二定律的文字內容及數學表達式;理解公式中各物理量的意義及相互因果關係;知道國際單位制中力的單位"牛頓"的定義;會用牛頓第二定律的公式進行有關計算。

2、過程與方法

以實驗爲基礎歸納出物體的加速度跟它的質量、所受外力的關係,進而總結出牛頓第二定律;培養學生的概括能力和分析推理能力。

3、情感態度與價值

通過定律的探索過程,滲透物理學研究方法;體驗物理方法的魅力;從認識到實驗歸納總結出物理規律並加以運用,讓學生體驗成功的喜悅,樹立學好物理學科的信心。

  四、教法與學法

"教無成法,但教要得法",高一學生創造力比較欠缺,對於利用已有的知識創造出新理論的能力很弱,在學習過程中對知識的把握還不是很準確,數學推理能力較弱,根據實驗數據總結歸納規律能力不強。牛頓第二定律的數學表達式雖簡單完美,記住也不難,但要全面、深入理解該定律中物理量的意義和相互聯繫,牢固掌握定律的物理意義和廣泛的應用前景,尤其對於我們偏遠地區的城步苗鄉學生來說是較爲困難的。何況物理是一門以實驗爲基礎與生活密切相連的科學,因此我認爲在教學過程中應運用講解、討論、分析相結合的教學方法,並從學生的認識心理出發,採用設問引入、自主探究、分析討論,交流合作,得出規律,鞏固練習,加強應用的教學程序。讓學生觀察與提問相結合,自主探究與交流合作相結合,培養學生的閱讀思維能力,並根據學生的認知效果適當講解、引導、糾錯、分析,對牛頓第二定律的數學表達式的物理內涵加以深化。

  五、教學過程

(一)引入:首先利用多媒體觀看火箭昇天、運動員劉翔在110米欄比賽的起跑、奧運會上女子100米賽跑的起跑等錄像資料,然後引導學生討論他們的速度變化快慢即加速度由哪些因素決定?進而讓學生回顧上節實驗的結論,共同探討物體的加速度與其所受的外力、質量存在怎樣的關係?(目的:通過實際生活現象分析,激發學生興趣,培養學生髮現問題的能力,通過探討加速度與物體所受外力、質量的關係來完成牛頓第二定律探究任務的引入)

(二)新課進行:

先引導學生自主閱讀教材回答下列問題:

l、牛頓第二定律的內容應該怎樣表述?

2、它的比例式如何表示?

3、各符號表示什麼意思?

4、各物理量的單位是什麼?其中,力的單位"牛頓"是如何定義的?

(要求學生討論分析相關問題,記憶相關的知識)過渡:上面我們研究的是物體受到一個力作用的情況,當物體受到幾個力作用時,上述規律又將如何表述?

學生討論分析後教師總結:物體的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物體的質量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。

(目的:培養學生髮現一般規律的能力)

實例探究與鞏固練習

討論a和F合的關係,並判斷下面哪些說法對不對?爲什麼?

A、只有物體受到力的作用,物體才具有加速度。

B、力恆定不變,加速度也恆定不變。

C、力隨着時間改變,加速度也隨着時間改變。

D、力停止作用,加速度也隨即消失。

E、物體在外力作用下做勻加速直線運動,當合外力逐漸減小時,物體的速度逐漸減小。

F、物體的加速度大小不變一定受恆力作用。

教師總結:力是使物體產生加速度的原因,力與物體的加速度具有矢量性、瞬時性和獨立性,牛頓第二定律是由物體在恆力作用下做勻加速直線運動的情形下導出的,但由力的獨立作用原理可推廣到幾個力作用的情況,以及應用於變力作用的某一瞬時。

對牛頓第二定律的理解

1、下列對牛頓第二定律的表達式F=ma及其變形公式的理解,正確的是:( )A、由F=ma可知,物體所受的合外力與物體的質量成正比,與物體的加速度成反比;B、由m=F/a可知,物體的質量與其所受的合外力成正比,與其運動的加速度成反比;C、由a=F/m可知,物體的加速度與其所受的合外力成正比,與其質量成反比;D、由m=F/a可知,物體的質量可以通過測量它的加速度和它所受到的合外力而求得。

2、在牛頓第二定律公式F=kma中,有關比例常數k的說法正確的是:( )A、在任何情況下都等於1 B、k值是由質量、加速度和力的大小決定的C、k值是由質量、加速度和力的單位決定的 D、在國際單位制中,k的數值一定等於1教師總結:定義力的單位"牛頓"使得k=l,得到牛頓第二定律的簡單形式F=ma。使用簡捷的數學語言表達物理規律是物理學的特徵之一,但應知道它所對應的文字內容和意義。

對牛頓第二定律的應用

地面上放一木箱,質量爲40kg,用100N的力與水平方向成37°角推木箱,如圖所示,恰好使木箱勻速前進。若用此力與水平方向成37°角向斜上方拉木箱,木箱的加速度多大?(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)(三)課堂小結及作業佈置:略

  六、教學後記

重點的突出、難點的突破方法:

我是通過定律的辨析和有針對性的練習進行的,當然另外還需在後續課程的學習和應用過程中去體會和理解;使學生明確對於牛頓第二定律應深入理解、全面掌握,並着實應用到生活中去解決問題。避免學生將活的規律變成死的公式。

有待思考的教學問題:

高中物理新課程標準要求學生對牛頓第二定律有比較精確的理解和熟練的運用。但是對於我們地處偏僻的城步苗鄉來說,無論是教學資源還是學生素質,我們要想在教學中充分地達到新課標的要求,面臨着巨大的困難。

  牛頓第二定律說課稿4

  (一)教材分析

牛頓運動定律以力和運動的知識爲基礎,進一步研究了力和運動的關係。牛頓運動定律是經典力學的基礎,從牛頓運動定律出發可以推導出動能定理、動量定理等一系列重要的物理規律。牛頓運動定律還是學習熱學、電磁學的重要基礎。因此,這一章內容在力學和整個物理學中佔有很重要的地位,是中學物理教學的重點。牛頓第二定律是動力學的核心規律,是本章的重點和中心內容。

  (二)教學內容、教材體系與教學目標

本章教材在牛頓第一定律之後,安排了一節“ 運動狀態的改變”,起到了承上啓下的作用。它既是對牛頓第一定律的深化,使學生進一步認識到力是產生加速度的原因,質量是慣性大小的量度,也是爲學習牛頓第二定律做的鋪墊,使學生認識到物體的加速度由力和質量兩個因素決定,並且對它們的關係有了定性的認識。

本節教材利用控制變量的實驗方法,分別研究了加速度跟力、加速度跟質量的關係,再把這兩個關係綜合起來,總結出牛頓第二定律。然後把牛頓第二定律從物體受一個力的特殊情況,推廣到受多個力的一般情況,從物體受恆力的情況推廣到物體受變力的情況,並且進一步強調了牛頓第二定律的矢量性和瞬時性。

根據以上分析和大綱對本節內容的要求,結合學生的實際情況,確定的知識教學目標爲:

1.知道牛頓第二定律內容及表達式,理解牛頓第二定律的含義,能應用牛頓第二定律分析和解決有關問題。

2.理解牛頓第二定律的矢量性和瞬時性。

3.知道力的單位“牛頓”的定義。

在本節課的教學中,還應滲透科學方法教育。讓學生通過研究加速度跟力和質量的關係的實驗,掌握控制變量法。在總結牛頓第二定律的過程中,讓學生體會實驗研究、分析數據、總結規律的科學研究方法,並在這一過程中培養學生實驗、觀察、分析、歸納、概括的能力。

  (三)教學方法

根據本節課的教學內容和學生的實際情況,採用的教學方法是:以演示實驗爲基礎,以引導學生探索規律的活動爲主線,在整個教學活動中貫穿教爲主導,學爲主體的教學思想。

本節課將教材的定性實驗,改爲利用氣墊導軌所做的定量實驗,並且利用圖象分析實驗數據,這樣可以把加速度跟力的關係及加速度跟質量的關係,更直觀地表示出來,使學生更信服從實驗中得出的結論,有利於學生掌握好牛頓第二定律。本實驗雖爲演示實驗(限於實驗條件),但從實驗的設計到實驗條件的控制和實驗數據的測量與分析,以及規律的概括和總結,都注意調動學生的積極性,引導學生主動參與,充分體現學生的主體地位。

  (四)教學程序

  1.引入新課

通過複習加速度跟力和質量的定性關係,使學生明確物體的加速度與物體所受的力和它的質量兩個因素有關。進一步提出問題:加速度跟力和質量存在什麼定量關係?由此引入課題。

這樣引入新課簡捷明快,直接切題。

  2.新課教學

(1)設計實驗

①設計實驗裝置。

引導學生根據實驗目的,從實驗對象(沿氣墊導軌運動的滑塊),實驗源(提供拉力的重物),實驗效果顯示器(光電門及電腦計時器)三個方面設計實驗裝置。

②設計測量方法

在實驗中需要測量滑塊的質量、它所受的拉力及它的加速度。

滑塊及配重片的質量用天平測量(課前測好)。

滑塊所受拉力可看作等於所懸掛重物(小桶及砝碼)的重力(懸掛的重物的質量遠小於滑塊的質量)。

滑塊的加速度是測量的關鍵和難點,也是在教學中引導學生設計實驗的重點。首先,使學生明確,我們不能直接測出加速度,而應測出相關的物理量求出加速度。在實驗中,滑塊運動的位移S和時間t容易測量,再由公式求出加速度。這就要求在實驗中應測量滑塊從靜開始做勻加速運動的位移S和相應的時間t。

③設計研究方法

引導學生回顧初中學習歐姆定律時研究電流跟電壓和電阻的關係時採用的方法,明確研究多個物理量間的關係時,需採用控制變量法。在本實驗中,採用控制變量法,分別研究加速度跟力的關係和加速度跟質量的關係。

把向學生介紹實驗裝置和實驗方法,改爲在教師的引導下,由師生共同根據實驗目的設計實驗裝置和實驗方法,使學生變被動接受爲主動設計,變旁觀者爲主人,學生對實驗裝置更清楚了,對實驗方法更理解了,對實驗過程更明確了。這種設計充分調動了學生的積極性,發揮了學生的主體作用,培養了學生的創新能力。

(2)實驗探索

保持滑塊質量不變,通過改變懸掛重物的重力來改變滑塊所受的拉力,測出在不同拉力作用下滑塊的加速度,利用多媒體投影演示建立a—F座標系,根據測量的數據描點連線的作圖方法,由圖像得出:m一定時,a∝F。

保持拉力不變,改變滑塊的質量,測出相應的加速度。利用多媒體投影建立a—m座標系,根據測量數據描點連線,得到一條曲線,由該曲線引導學生提出猜想:加速度跟質量可能是反比關係。進一步啓發學生,爲驗證猜想,需畫出a—1/m圖象,再讓學生根據上述方法建立a—1/m座標系,描點、連線,得出一條過原點的直線,從而證明了猜想a∝1/m是正確的,找到了加速度跟質量的定量關係。

利用圖象分析實驗數據總結物理規律的方法,學生纔剛剛接觸,是本節課教學的難點之一。所以,教學中教師應通過多媒體投影,結合畫a—F圖象,給學生講清如何建立座標系、選標度、描點、連線,那麼,學生根據這種方法,就可畫出a—1/m圖象,找出加速度跟質量的關係。

(3)概括規律

引導學生綜合上述兩個實驗結論,總結出牛頓第二定律的內容及表達式,並通過討論比例係數k的取值,定義力的單位“牛頓”。進一步結合實驗說明加速度跟力的方向關係,強調牛頓第二定律的矢量性。

  3.鞏固提高

通過例題和練習,鞏固牛頓第二定律,通過思考與討論使學生認識到牛頓第二定律的瞬時性。

  4.課堂小結

知識總結:回顧牛頓第二定律的內容,強調其矢量性和瞬時性。說明牛頓第二定律是動力學的核心,它確定了力和運動的關係,它能解釋物體爲什麼做這種運動或那種運動,強調牛頓第二定律的重要性。

科學方法總結:總結控制變量法,根據實驗目的的設計實驗的方法,利用圖象分析實驗數據總結物理規律的方法。