初中物理实验研究方法的小结.ppt

欢迎各位领导和老师莅临指导！,物理实验研究方法的小结,指导老师：肖永琴授课老师：俞勇锋,专题复习,一、控制变量法：,把一个多因素影响某一物理量的问题，通过控制其几个因素不变，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。,（一）、什么时候用“控制变量法”？当研究的物理量可能与几个因素有关，而单独研究与其中一个因素时。（二）、如何来设计实验？1、控制：其它因素不变；2、改变：所要研究的因素；3、观察：改变的因素对所研究的物理量的影响。（三）、如何进行结论的描述？注意前提“其它因素一定”,实验,设计：控制接触面的粗糙程度相同时，改变压力大小，比较滑动摩擦力大小,滑动摩擦力与压力、粗糙程度的关系,探究滑动摩擦力与压力大小的关系：,结论：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。,练一练：探究两只不同品牌的运动鞋底面的粗糙程度；,某同学的方案：分别将两只运动鞋放在相同的水平桌面上，用弹簧测力计水平匀速拉动运动鞋，再分别记下相应的测力计的示数，最后进行比较得出结论。,请问该方案可行吗？并说出理由。,不可行，因为实验中没有控制两只运动鞋对桌面的压力相同。,二、转换法：,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。,现象转换：,纸屑的跳动,红墨水的扩散现象,光在烟雾中的传播路径,小磁针的偏转,练一练：声音是否具有能量,拍动塑料膜,轻拍、重拍塑料膜,烛焰是否摆动,烛焰摆动幅度是否改变,测量转换：,用弹簧测力计水平拉着木块匀速滑动时，滑动摩擦力的大小转换成了弹簧测力计的示数。,W电=,探究电功与什么因素有关的实验中,如何比较电流做功的多少?用到了什么方法?,练一练:,不计热量损失,Q放=,Q吸=,cmt,三、等效替代法：,等效法是指不同的物理现象、模型、过程等在物理意义、作用效果或物理规律方面是相同的。它们之间可以相互替代，而保证结论不变。,【典例2】探究平面镜成像规律时，要想研究玻璃板成像大小的特点和设法确定像的位置，实验时具体的做法是_。我们这样确定像的位置，凭借的是视觉效果的相同，因而可以说是采用了_的科学方法。,拿一只相同蜡烛在玻璃板后面移动，直到跟像完全重合,等效替代,【典例1】研究各分力的作用效果时引入了“合力”的概念；,等效替代,练一练：如图甲所示，其中Rx为待测电阻，R为电阻箱，S为单刀双掷开关，RO为定值电阻。,(1)步骤的合理顺序是_(填序号)。(2)步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示为_；则待测电阻为_。(3)本实验研究方法是_。,主要步骤：A.开关S接b点，调节电阻箱，使电流表的示数为I;B.读出电阻箱的示数R;C.开关S接a点，读出电流表的示数为I;D.根据电路图连接实物，将电阻箱的阻值调至最大。,DCAB,47,47,等效替代法,四、建立理想模型法：,对复杂事物进行研究时，常需要对它们进行必要的简化，忽略次要因素，以突出主要矛盾。用这种理想化的方法将实际中的事物进行简化，便可得到一系列的物理模型。,光线,光路图,磁感线,电路图,力的示意图,五、实验推理法,推理法：是在观察实验的基础上，忽略次要因素，进行合理的推理，得出结论，达到认识事物本质的目的。,实例一：“牛顿第一定律”的斜面实验,光滑表面,无限远,没有,不变,一切物体在不受力时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。,实例二：“声音传播条件”的真空铃实验,六、其他研究方法,观察法比较法累积法类比法图像法,将学案所列的初中教材中的实验实例进行大归类，全班分成四大讨论组。第一组：控制变量法第二组：转换法第三组：建立理想模型法第四组：等效替代法和理想实验推理,小试牛刀大家一起来!,布置作业：完成针对练习一张,六、其他研究方法,观察法：观察水的沸腾、晶体熔化和凝固的实验等类比法：用水流类比电流，用水压类比电压等图像法：路程时间图像求速度；电压、电流图像中可以求出电阻，并可比较电阻的大小。,累积法：测金属丝的直径，将它密绕在铅笔上，测一定匝数的长度，再除以匝数比较法：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。.,六、其他研究方法,等效替代法的应用,请用刻度尺测出如图所示的矿泉水瓶的容积。（底面积S已知）,试一试、练一练,2、实验室有一架不准的天平和二盒准确的砝码,如何利用这些仪器粗测某物体的质量。分析:由于天平不准,所以不能用常规的测量方法测量，用等效替换法，可以很容易地测出来。,转换法和等效替代法的区别,转换法:电流大小-灯泡亮度磁场-小磁针偏转等效替代法:分力-合力小石块体积-排开水的体积小结：“等效替代法”中相互替代的两个量种类、性质相同，大小相等，而“转换法”中的两个物理量有因果关系,并且性质往往发生了改变。,教材中实例:,1.研究各分力的作用效果时引入了“合力”的概念；2.研究多开关复杂电路时，把复杂电路简化为简单的“等效电路”；3.研究串并联电路的电阻关系时引入“等效电阻”的概念（串联：R总=R1+R2+Rn，并联：R总=R1R2/R1+R2）；4.用排开水的体积代替小石块的体积；5.在“曹冲称象”中用石块代替大象，等等。,教材中实例:,1.用钢尺探究音调、响度和什么因素有关；2.研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系；3.研究影响液体蒸发快慢的因素；4.研究如何比较物体运动快慢5.研究影响力的作用效果的因素；6.研究滑动摩擦力与哪些因素有关；7.探究压力作用效果与哪些因素有关；8.研究液体内部的压强与那些因素有关；,9.探究浮力大小与哪些因素有关；10.探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关；11.研究动能大小与哪些因素有关；12.研究重力势能大小与哪些因素有关；13.研究影响感应电流的方向（大小）因素;14.研究物体吸热与哪些因素有关；15.探究燃料燃烧放出的热量与哪些因素有关；,16.研究影响电阻大小的因素；17.研究电流与电压、电阻的关系；18.研究电功与哪些因素有关；19.探究电流热效应与哪些因素有关；20.探究通电螺线管的极性与哪些因素有关；21.探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关；22.研究通电导体在磁场中的受力方向（大小）与哪些因素有关等等。,教材中实例实例:,1.研究电流的大小时，根据电流产生的效应大小来判断电流的大小2.磁场虽然看不见、摸不着，但可以通过对小磁针的作用证明其存在。3.力是看不见的，但是我们可以通过力的作用效果去认识它4.物体发生形变或运动状态改变可证明此物受到力的作用；5.温度的高低是看不见的，我们可以通过液体体积的变化去认识它6.苹果落地可证明重力存在；7.马得堡半球实验可证明大气压的存在；8.雾的出现可证明空气中含有水蒸气；,9.影的形成光沿直线传播；10.月食现象可证明月亮不是光源；11.奥斯特实验可证明电流周围有磁场；12.指南针指南北可证明地磁场的存在；13.用手机能打电话可证明电磁波的存在；14.扩散现象可证明分子做无规则运动；15.铅块实验可证明分子间引力的存在；16.运动的物体能对外做功可证明它具有能；17.根据灯泡的亮暗程度，说明相同时间内电流做功的多少,18.在探究电流的热效应的影响因素时，通过比较相等质量的同种液体温度的变化量来比较电阻丝产生热量的多少19.电磁铁磁性强弱跟电流大小关系的实验中电磁铁磁性的强弱是通过观察吸引铁钉的多少来确定的20.研究物体内能与温度的关系(我们无法直接感知内能的变化,只能转换成测出温度的改变来说明内能的变化)；21.在研究电热与电流电阻的因素时,将电热的多少转换成液柱上升的高度；22.我们在研究电功与什么因素有关的时候,将电功转换成煤油升高的温度；,23.研究物质吸热的多少与什么因素有关时，将热量的多少转换成加热时间的长短；24.在我们回答动能与什么因素有关时,我们将动能转化为小木块在平面上被推动的距离。25.探究滑动摩擦力与什么因素有关的实验中，摩擦力不易测量，转换成水平匀速时的弹簧测力计的读数；26.在测量大气压强时转化成测被大气压压起的水银柱的压强；27.如密度、压强、功率、电阻、电功率等量不宜直接测量，我们可转化成用电压表、电流表分别测出电压U和电流I，然后分别由公式R=U/I、P=UI计算出电阻和电功率。,教材中实例:,1.光线2.磁感线3.液柱4.液片5.光沿直线传播6.匀速直线运动7.光滑平面8.电路图是实物电路的模型9.力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型10.实验室常用手摇交流发电机及挂图来研究交流发电机的原理和工作过程11.研究肉眼观察不到的原子结构时建立原子核式结构模研究肉眼观察不到的原子结构时建立原子核式结构模型12.杠杆也是一种理想化模型,教材中实例:,1.用钢尺探究音调、响度和什么因素有关；2.研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系；3.研究影响液体蒸发快慢的因素；4.研究如何比较物体运动快慢5.研究影响力的作用效果的因素；6.研究滑动摩擦力与哪些因素有关；7.探究压力作用效果与哪些因素有关；8.研究液体内部的压强与那些因素有关；,1.研究物质吸热的多少与什么因素有关时，将热量的多少转换成加热时间的长短；2.研究电流的大小时，根据电流产生的效应大小来判断电流的大小3.磁场虽然看不见、摸不着，但可以通过对小磁针的作用证明其存在。4.如密度、压强、功率、电阻、电功率等量不宜直接测量，我们可转化成用电压表、电流表分别测出电压U和电流I，然后分别由公式R=U/I、P=UI计算出电阻和电功率。,教材中实例:,【典例】小明在探究“弹性势能大小与哪些因素有关”时，提出