初中物理科学探究方法归纳.doc

初中物理科学探究方法归纳名称实例控制变量法 影响导体电阻大小的因素 探究电流跟电压电阻的关系 影响滑动摩擦力大小的因素 影响电磁铁磁性强弱的因素 影响压力作用效果的因素 影响电流热效应大小的因素转换法 测不规则小石块的体积我们转换成测排开水的体积 我们测曲线的长短时转换成细棉线的长度 在测量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小 大气压强的测量（无法直接测出大气压的值，转换成求被大气压压起的水银柱的压强） 测液体压强（我们将液体的压强转换成我们能看到的液柱高度差的变化） 通过电流的效应来判断电流的存在（我们无法直接看到电流） 通过磁场的效应来证明磁场的存在（我们无法直接看到磁场） 在研究电热与电流、电阻的因素时，我们将电热的多少转换成液柱上升的高度。 电磁铁磁性的强弱转换成吸引大头针数目的多少等效替代法 在研究串、并联电路的总电阻时，用总电阻代替各串联或各并联的电阻 研究合力与分力时，用合力代替分力 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。类比法 水流类比电流 水压类比电压理想模型法 用磁感线描述磁场 用光线表示光的传播 把绕支撑点转动的硬棒抽象为杠杆科学推理法 在进行牛顿第一定律的实验时，当我们把物体放在越光滑的平面运动得就越远的知识结合起来我们就推理出，如果平面绝对光滑物体将永远做匀速直线运动 在做真空不能传声的实验时，当我们发现空气越少，传出的声音就越小时，我们就推理出，真空是不能传声的。放大法 音叉的振动很不容易观察，我们利用小泡沫球将其现象放大 观察压力对玻璃瓶的作用效果时我们将玻璃瓶密闭，装水，插上一个小玻璃管，将玻璃瓶的形变引起的液面变化放大成小玻璃管液面的变化累积法 测量出一张邮票的质量 测量出心跳一下的时间 测量出导线的直径各种方法典型类型题（一）控制变量法【方法说明】所谓控制变量法,就是在研究和解决问题的过成中,对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制,只改变某个变量的大小,而保证其它的变量不变,最终解决所研究的问题，控制变量法是中学物理中最常用的方法，也是中考出题最多的方法，相关实验见前面表格。【典例探究1】小兰在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时，猜测：即使在弦张紧程度相同的条件下，发声的音调还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关，于是想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确，下表是她在实验时控制的琴弦条件。(1)如果小兰想探究弦发声的音调与弦的材料的关系，她应该选用 _ 的琴弦（填代号）。 (2)探究过程通常采用下列一些步骤：A、实验研究 B、分析归纳 C、提出问题（或猜想） D、得出结论等，小兰要完成本探究的全过程，所采用的合理顺序应该是： 。（填代号）(3)在上述探究过程中，总要控制某些因素，使它们保持不变，进而寻找出另外一些因素的关系，这种研究方法叫做“控制变量法”。请你再写出一个初中物理中用到这种方法的实验名称： 。【答案】（1）D和E （2）CABD （3）实验一：研究滑动摩擦力的大小和哪些因素有关；实验二：研究电流与电压、电阻的关系；实验三：研究电流产生的热量与哪些因素有关；实验四：研究电磁铁磁性的强弱和哪些因素有关.【典例探究2】学习欧姆定律时，为了研究电流与电压和电阻的关系，实验中先保持电阻一定；研究电流与电压的关系，再保持电压一定，研究电流与电阻的关系。这种方法就是控制变量法.下面研究过程中应用这种方法的是( )A、通过电流做功的多少来判断电能的多少 B、引入合力的概念C、研究磁场引入磁感线 D、研究电流产生热量的多少与电流的关系,先保持电阻和时间一定【答案】 D（二）等效替代法 【方法说明】用相等或容易测得的量代替不便直接求出的物理量,这种方法就是等效替代法，当面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。例如我们学过的等效电路、等效电阻、分力与合力等效等。【典例探究】探究物理规律和解决实际问题常运用到许多重要的物理思想和方法下列过程中运用了“等效替代”方法的是（ ）A测量一张白纸的厚度 B. 研究电流与电压、电阻的关系C. 曹冲称象 D. 牛顿总结出惯性定律【点拨】在物理实验特别是测量中，有些物理量并不是能十分方便的测量，就要用到等效法。如：用另一根相同的蜡烛等效替代平面镜后的像；称象的质量并不方便，就利用浮力相等让象的质量等于石块的质量从而方便研究，所以本题答案为 C【引申】在初中物理课本中,应用这种方法的有：1、在研究合力时，一个力和两个力使弹簧发生的形变是等效的，那么这个力就替代了两个力。2、在研究串并联电路的总电阻时，也用到了这种方法。3、在平面镜成像的实验中，利用两个完全相同的蜡烛,验证物与像的大小相同，因为无法真正的测量物与像的关系，所以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）转换法【方法说明】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，通过用一些非常直观的现象去认识，或用容易测量的物理量间接测量，一些比较抽象的看不见、摸不着的物质的微观现象，要研究它们的运动规律，使之转化为熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们，这种研究问题的方法叫做转换法。初中物理在研究概念、规律和实验中多处应用了这种方法，如：1、测不规则小石块的体积我们转换成测排开水的体积；2、我们测曲线的长短时转换成细棉线的长度；3、在测量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小；4、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)；5、在研究电热与电流电阻的因素时,我们将电热的多少转换成液柱上升的高度；6、我们在研究电功与什么因素有关的时候,将电功转换成砝码上升的高度；7、密度功率电阻压强(大气压强)等物理量都是利用转换法测得的；8、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，距离越远则动能越大。【典例探究】分子运动肉眼看不见、摸不着，不便于研究，但我们可以通过研究墨水的扩散现象来认识它，这种方法在科学上叫“转换法”，下面四个实例也采用“转换法”的是（ ）A. 利用光线来研究光的直线传播现象B. 判断电路中是否有电流时，我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定C. 研究电流与电压、电阻关系时，先保持电阻不变去研究电流与电压互感器的关系；然后再保持电压不变去研究电流与电阻的关系D. 研究电流时，将它比做水流【点拨】用形象直观的现象来展示看不到、摸不着、不便研究的现象叫做转换法。电流看不见摸不着，转换为灯泡是否发光，为转换法。A为模型法，C为控制变量法，D为类比法。【答案】B【引申】（1）物体发生形变或运动状态改变可证明此物受到力的作用；（2）苹果落地可证明重力存在；（3）马得堡半球实验可证明大气压的存在；（4）雾的出现可证明空气中含有水蒸气；（5）影的形成光沿直线传播；（6）月食现象可证明月亮不是光源；（7）奥斯特实验可证明电流周围有磁场；（8）指南针指南北可证明地磁场的存在；（9）用手机能打电话可证明电磁波的存在；（10）扩散现象可证明分子做无规则运动；（11）铅块实验可证明分子间引力的存在；（12）运动的物体能对外做功可证明它具有能；（四）理想模型法【方法说明】实际现象和过程一般都十分复杂，涉及到众多因素，采用模型方法可起到简化和纯化的作用，忽略次要因素，从复杂事物中抽象出理想模型，合理近似的反应所研究事物的本质特征,这种研究问题的方法叫理想模型法。在初中物理课本中,应用这种方法的有：1、光线（实际的光并不是“线”，使用一条带箭头的实线这个理想话的模型来表示，就将问题简化了）2、磁感线(为了研究磁场,我们引入一条线将研究的问题简化,其实这条线并不存在).【典例探究】以下是物理学习中的几个研究实例：（1）在研究磁场时，引入磁感线；（2）在研究物体受几个力时，引人合力；（3）在研究电流时，将它比作水流；（4）在研究光时，引入光线。前面几个实例中，采用“建立理想模型法”的是（ ）A.（l）（3） B.（2）（3） C.（1）（4） D.（3）（4）【点拨】把某一个类具体事物抽象为某个物理概念的方法叫“建立理想模型法”，如把路灯看成一个点光源等。本题中从磁场中抽象出磁感线，从光中抽象出光线，用的都是“建立理想模型法”。【答案】C【引申】我们还遇到的“建立理想模型”的实验有：（1）研究肉眼观察不到的原子结构时，建立原子核式结构模型；（2）电路图是实物电路的模型；（3）力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型；（4）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（柴油机、汽油机模型等）；（5）研究连通器原理时用到液片模型。（五）科学推理法【方法说明】推理法是根据已知物理现象和规律，通过想象和推理对未知的现象做出科学的推理和预见。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。图1【典例探究】人们常用推理的方法研究物理问题。在研究物体运动状态与力的关系时，伽利略通过如图1（甲）所示的实验和对实验结果的推理得到如下结论：运动着的物体，如果不受外力作用，它的速度将保持不变，并且一直运动下去。推理的方法同样可以用在“研究声音的传播”实验中。如图1（乙）所示的实验中，现有的抽气设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态，但我们发现，随着罩内空气的不断抽出，听到铃声越来越弱，可以推理：如果罩内被抽成真空，将听不到铃声，由此可以推出“声音不能在真空中传播”。 （六）类比法【方法说明】类比法是指将两个相似的事物做对比，从已知对象具有的某种性质推出未知对象具有相应性质的方法。图2【典例探究1】图2甲是水流形成图，我们对电流的成因（图2乙）的认识是通过分析图甲中水流的成因来了解的，这种方法在物理学中称为（ ）A.比较法 B.类比法 C.等效法 D.控制变量法【点拨】电流的形成，电压的作用，可通过熟悉的水流的形成，水压的作用进行类比，从而得出电压是形成电流的原因的结论。【答案】B【典例探究2】19世纪末，汤姆逊发现了电子，将人们的视线引入了原子的内部，由此，科学家们提出了多种关于原子结构的模型。通过学习，你认为原子结构与下列事物结构最接近的是：A西红柿B西瓜C面包D太阳系【答案】D（七）归纳法【方法说明】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，就要从整体中选出的样本足够大而且具有代表性。在实验中为了验证一个物理规律或定律，就要反复的通过实验来验证它的正确性,然后分析归纳，得出正确的结论，具体实验有：1、在验证杠杆平衡条件实验中、在验证导体的电阻与什么因素有关的时候，我们都是经过多次实验，然后进行归纳总结，得出正确结论。2、比如铜能导电,铝能导电,锌也导电,归纳出金属导电.（八）图象法【方法说明】利用图象这种特殊且形象的数学语言工具,来表达各种物理现象的过程和规律,这种方法叫图像法。物理图象不仅可以使抽象的概念直观形象，动态变化过程清晰，物理量之间的关系明确，还能表示出用语言难以表达的内涵。V/cm3m/gA0BC10202010【典例探究】 如图所示是A、B、C三种物质的质量m与体积V的关系图象。由图可知，A、B、C三种物质的密度A、B、C之间的大小关系是（ ）A、AB C B、ACC、AB C D、AB C【答案】C（九）猜想法：【方法说明】猜想也称想象或幻想，是用已知的物理知识对某些未知的事物作出科学的预测。它是人的思维的最高境界，合理的想象往往是人类创造发明的源泉。【典例探究】在科幻小说往日之光中，作者鲍勃肖幻想了一种慢透光玻璃，讲述了一段美丽动人的故事。“想象有一种玻璃，光在这种玻璃中运动的速度极慢，通过半厘米厚需要10年，比蜗牛的速度还慢得多。当一块慢透光玻璃制出来时，望上去总是一片漆黑，因为还没有光穿过它。把这种玻璃放在风景秀丽的林中、湖边，带着这些美丽的景致的光陷入慢透光玻璃中，10年也出不来。把在这种地方放了10年的玻璃镶在城市住宅的窗户上，那么，在下一个10年的过程中，这个窗子外面便仿佛呈现出林中湖泊的美景。各种动物无声的前来饮水，空中百鸟飞翔，日夜在交替，季节在变化。身居闹市，犹如别墅。”这确实是一个有意思的幻想，但关键是要降住飞驰的光。科学技术发展到今天，部分科幻已经开始变成现实。本文作者进行科学幻想的依据是什么？在生活和学习中，你一定也有许多奇思妙想吧，简要