初中物理常用研究方法

1、初中物理常用研究方法物理学是一门理论性与实践性都很强的综合学科。随着新课标准的实施会有许多新的问题出现，需要我们探讨研究，因此，我们不仅要掌握新的教育理念新念，新的课程内容，还要掌握新的物理研究方法。观察法、比较法、控制变量法、效替代法、转换法、类比法、建立模型法、理想实验法等是初中物理常用的研究方法。现根据新的课程内容及课改学习物理中的研究方法。一、观察法 观察法是人们为了认识事物的本质和规律有目的有方案的对自然发生条件下所显现的有关事物进行考察的一种方法，是人们收集获取记载和描述感性材料的常用方法之一，是最根本最直接的研究方法。简单的讲观察法就是看仔细地看。但它和一般的看不同，观察是人的眼

2、睛在大脑的指导下进行有意识的组织的感知活动。因此，亦称科学观察。实例：水的沸腾:在使用温度计前，应该先观察它的量程，认清它的刻度值。实验过程中要注意观察水沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程的两种情况，温度计在沸腾前和沸腾时的示数变化；在学习声音的产生时可让学生观察小纸片在扬声器中的运动状态，观察正在发声的音叉插入水中激起水花，观察蟋蟀知了鸣叫是的情况，就会发现发出声音的物体都在振动；除此之外还有光的反射规律；光的折射规律；凸透镜成像；滑动摩察力与哪些因素有关等。二、比较法 比较法是确定研究对象之间的差异点和共同点的思维过程和方法，各种物理现象和过程都可以通过比较确定它们的差异点和共同点。比较是抽象

3、与概括的前提，通过比较可以建立物理概念总结物理规律。利用比较又可以进行鉴别和测量。因此，比较法是物理现象研究中经常运用的最根本的方法。比较法有三种类型：1异中求同的比较。即比较两个或两个以上的对象而找出其相同点。2同中求异的比较。即指比较两个或两个以上的对象而找出其相异点。3同异综合比较。即比较两个或两个以上的对象的相同点相异点。实例：象汽车轮船火车飞机它们的发动机各不相同但都是把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能装置。而汽油机和柴油机虽然都是内燃机但是从它们的构造、吸入的气体、点火方式、使用范围等方面都有不同。再如蒸发与沸腾的比较两者的相同点都是汽化过程。不同点从发生时液体的温度、发生所在的部

4、位及现象都不同。还可以用比较法来研究质量与体积的关系；重力与质量的关系；重力与压力；电功与电功率等。三、控制变量法 控制变量法是指讨论多个物理量的关系时通过控制其几个物理不变，只改变其中一个物理量从而转化为多个单一物理量影响某一个物理量的问题的研究方法。这种方法在实验数据的表格上的反映为某两次试验只有一个条件不同，假设两次试验结果不同那么与该条件有关。否那么无关。反之，假设要研究的问题是物理量与某一因素是否有关那么应只使该因素不同，而其他因素均应相同。实例：在研究导体的电阻跟哪些因素有关时，为了研究方便采用控制变量法。即每次须挑选两根适宜的导线，测出它们的电阻，然后比较，最后得出结论。为了研究

5、导体的电阻与导体长度的关系，应选用材料横截面相同的导线，为了研究导体的电阻与导体材料的关系，应选用长度和横截面相同的导线，为了研究导体的电阻与导体横截面的关系，应选用材料和长度相同的导线。研究影响力的作用效果的因素；研究液体蒸发快慢的因素；研究液体内部压强；研究动能势能大小与哪些因素有关；研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系；研究物体吸收的热量与物质的种类质量温度的变化的关系；研究电流与电压电阻的关系；研究电功或电热与哪些因素有关；研究通电导体在磁场中受力与哪些因素有关；研究影响感应电流的方向的因素采用此法。四、等效替代法 所谓等效替代法是在保证效果相同的前提下，将陌生复杂的问题变换成

6、熟悉简单的模型进行分析和研究的思维方法，它在物理学中有着广泛的应用。实例：研究串联并联电路关系时引入总电阻等效电阻的概念，在串联电路中把几个电阻串联起来，相当于增加了导体的长度，所以总电阻比任何一个串联电阻都大，把总电阻称为串联电路的等效电阻。在并联电路中把几个电阻并联起来，相当于增加了导体的横截面积，所以总电阻比任何一个并联电阻都小，把总电阻称为并联电路的等效电阻；在电路分析中可以把不易分析的复杂电路简化成为较为简单的等效电路；在研究同一直线上的二力的关系时引入合力的概念也是运用了等效替代法。五、转换法 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，通常用一些非常直观的现象去认识

7、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。初中物理在研究概念规律和实验中多处应用了这种方法。实例：物体发生形变或运动状态改变可证明一些物体受到力的作用；马德堡半球实验可证明大气压的存在；雾的出现可以证明空气中含有水蒸气；影子的形成可以证明光沿直线传播；月食现象可证明月亮不是光源；奥斯特实验可证明电流周围存在着磁场；指南针指南北可证明地磁场的存在；扩散现象可证明分子做无规那么运动；铅块实验可证明分子间存在着引力；运动的物体能对外做功可证明它具有能等。六、类比法所谓类比就是“触类旁通“举一反三实际上是一种从特殊到特殊，从一般到一般的推理，它是根据两个或两类对象之间在某些方面的相同或相

8、似而推出他们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。从而可以帮助我们理解较复杂的实验和较难的物理知识。类比是一种推理方法，不同事物在属性、数学形式及其他量描述上有相同或相似的地方就可以来用类比推理。类比法是提出科学假说做出科学预言的重要途径，物理学开展史上的许多假说是运用类比方法创立的，开普勒也曾经说过：“我们珍惜类比推理胜于任何别的东西。实例：电压与水压；电流与水流；内能与机械能；原子结构与太阳系；水波与电磁波；通信与鸽子传递信件；功率概念与速度概念的形成。在物理学中运用类比方法可以引导学生自己获取知识，有助于提出假说进行推测，有助于提出问题并设想解决问题的方向。类比可激发学生探索的意向，

9、引导学生进行探索使学生成为自觉积极的活动，开展学生的思维能力。类比是科学家最常运用的一种思维方法，由这种方法得出的结论虽然不一定可靠，但是，在逻辑中却富有创造性。类比的事例很多这就需要平时多留心不断地总结找到比较恰当的事例做类比。           七、建立模型法 建立模型法是一种高度抽象的理想客体和形态用物理模型，用物理模型可以使抽象的假说理论加以形象化，便于想象和思考研究问题。物理学的开展过程可以说就是一个不断建立物理模型和用新的物理模型代替旧的或不完善的物理模型的过程。实例：研究肉眼观察不到的原子

10、结构时，建立原子核式结构模型；研究光现象时用到光线模型；研究磁现象是用到磁感线模型；力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型；电路图是实物电路的模型；研究发电机的原理和工作过程用挂图及手摇发电机模型；研究内燃机结构和工作原理用挂图及汽油机柴油模型。八 理想实验 所谓理想实验又叫“假想实验“抽象的实验或“思想上实验它是人们在思想中塑造的理想过程，是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要方法。理想实验虽然也叫实验，但它同所说的真实的科学实验是有原那么区别的，真实的科学实验是一种实践活动，而理想实验那么是一种思维的活动，前者是可以将设计通过物理过程而实现的实验，后者那么是由人们在抽象思维中设想出

11、来而实际上无法做到的实验。但是，理想实验并不是脱离实际的主观臆想。首先，理想实验是以实践为根底的，所谓的理想实验就是在真实的科学实验的根底上，抓住主要矛盾忽略次要矛盾对实际过程做出更深入一层的抽象分析。其次，理想实验的推广过程是以一定的逻辑法那么为根据的，而这些逻辑法那么都是从长期的社会实践中总结出来的并为实践所证实了的。理想实验在自然科学的理想研究中有着重要的作用。但是，理想实验的方法也有其一定的局限性，理想实验只是一种逻辑推理的思维过程，它的作用只限于逻辑上的证明与反驳，而不能用来作为检验正确与否的标准。相反，由理想实验所得出的任何推论都必然由观察实验的结果来检验。实例：研究真空是否能够传

12、声；牛顿第一定律等。研究物理的常用方法1初中物理教学中涉及到很多物理问题的研究方法，其中应用最广泛的就是，控制变量法,有时侯考试都要涉及到，但是有很多同学对这些物理研究方法，混淆了。如何在总复习中解决这个问题呢？我就把这些方法做一下总结比照。让学生真正理解，并针对例子验证琢磨一下，这样能加深理解，便于识记！1、控制变量法：在研究三个或多个物理量之间的关系时，经常应用的一种物理研究方法。首先要搞清楚你要研究的问题，研究的对象是什么？然后看影响这一问题或研究对象的因素可能有那些？如果影响因素有多个，可以先保证其中一个因素变量发生改变，其余不变。研究这一变量对研究对象的影响，从而得出结论。如：欧姆定

13、律实验，先使电阻不变，研究电流与电压的关系，再使电压不变，研究电流与电阻的关系，最后得到电流、电压、电阻三者之间的关系。如：研究影响导体电阻大小的因素！控制材料，长度相同，看粗细对电阻的影响。2、类比法：由两个对象在某些方面有相同或相似的性质，从而推断出它们在其他性质上也有可能相同或相似的一种推理方法。需要注意的是类比法得到的结论不一定正确，因此要确认其结论的正确性，还须经过实验验证。例：水管中水流的形成是由于水管两端存在水压差，而水泵的作用是不断地将水从乙抽到甲，使水管中的水维持一定的水压差。电路中电流的形成是由于电路两端存在着电压，电源的作用就是维持正负极间有一定的电压。3、等效法：就是将

14、一个物理量、一个物理状态或过程，用另一个相应的物理量、物理状态或过程来替代，得到同样的结果。利用等效法来研究问题，可以使问题简单、形象化。例：研究物体受几个力作用时，如果一个力的作用效果跟这几个力的作用效果相同，我们就用一个力来代替这几个力。例：研究两个电阻R1和R2组成的串联或并联电路时，通过实验和推导，发现电阻R单独在电路中产生的效果与电阻R1、R2串联或并联在同一电路中产生的效果相同，那么电阻R是两个电阻R1和R2的等效电阻。例：复杂电路的等效：用一个更符合同学们识图习惯的标准电路图，去替代原有的复杂的、不好理解的电路图4、转换法：有些物理现象不易观察，但可以通过研究另外相关的物理现象来

15、观察，这种方法叫转换法。如：分子看不见、摸不着，不好研究，可以研究墨水的扩散现象去认识分子的运动；用灯泡是否发光或用小磁针在电路旁是否偏转检查电路中是否有电流；利用电磁铁所吸引的大头针的多少来确定磁性强弱等等5、推理法：有些实验因为条件限制不可能完成，可以在实验的根底上加以推理，从而概括出理论。如牛顿的第一定律，不能用实验验证在地球上不受外力的物体不存在，就是在实验的根底上加以推理而概括出来的。6、建立模型法：研究光时，引入“光线的概念；研究磁场问题，引入“磁感线的概念。研究初中物理问题的方法有时不是单一的，而是几种方法的综合。只要学生能认真思考，好好比照，一定能够分得清楚。研究物理问题的常用

16、方法2一、控制变量法：通过固定某几个因素转化为多个单因素影响某一量大小的问题。1、影响蒸发快慢的因素；2、压力作用效果与哪些因素有关；3、研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关；4、影响电阻大小的因素；5、研究电流与电压、电阻的关系欧姆定律；6、电磁铁磁性强弱与哪些因素有关；7、探索磁场对电流的作用规律；8、研究电磁感应现象；9、研究焦耳定律。二、等效法：将一个物理量，一种物理装置或一个物理状态过程，用另一个相应量来替代，得到同样的结论的方法。1、在研究物体受几力时，引入合力。2、曹冲称象。3、在研究多个用电器组成的电路中，引入总电阻。三、模型法：以理想化的方法再现原型的本质联系和内在特性的一种简

17、化模型。1、在研究光学时，引入“光线概念。2、在研究磁场时，引入磁感线对磁场进行描述。3、理想电表。四、转换法间接推断法累积法：把不能观察到的效应现象通过自身的积累成为可观测的宏观物或宏观效应。1、用压紧铅柱的方法来显示分子面的引力作用。2、在研究分子运动时，利用扩散现象来研究。3、根据电流所产生的效应认识电流。4、根据磁铁产生的作用来认识磁场。五、类比法：根据两个对象之间在某些方面的相似或相同，把其中某一对象的有关知识、结论推移到另一个对象中去的一种逻辑方法。1、水压电压2、抽水机提供水压类似电源提供电压。3、用速度的定义公式引入压强公式。六、比较法：找出研究对象之间的相同点或相异点的一种逻

18、辑方法。1、研究蒸发和沸腾的异同点。2、比较电压表与电流表在使用过程中的相同点和相异点。3、比较电动机与发电机的结构和原理的相同点和异同点。4、汽油机和柴油机的相同点和异同点。七、归纳法：从一系列个别现象的判断概括出一般性判断的逻辑的方法。1、从气、液、固的扩散实现现象，得出结论：一切物体的分子都在作无规那么的运动。2、物理学中的实验规律如串、并联电路中电流、电压的特点等几乎都用了此法八、累积法： 在测量的量很小时，将很多规格、性质相同的物体累加起来测量，然后除以个数算出平均值以减小误差的方法就叫累积法。例 16.(2001年河南省)如下三项实验：(1)用刻度尺测细铜丝直径：把细铜丝在铅笔上紧

19、密排绕50圈，然后用刻度尺量出线圈的总长度再除以50；(2)测一个大头针的质量；先测出l00个大头针的总质量，再除以lO0；(3)研究影响摩擦力大小的因素：先保持压力相同，研究摩擦力与接触面粗糙程度的关系：再保持接触面的粗糙程度相同 ，研究摩擦力与压力大小的关系。上述三项实验中， 两项实验的思想方法是相同的，这两项实验遇到的的问题的共同特点是 ，解决方法的共同特点是 初中物理常用的研究方法的定义一、控制变量法 运用一定手段实验仪器、设备等主动干预或控制自然事物、自然现象开展的过程，在特定的观察条件下探索客观规律的一种研究方法。或者说只让一个因变量发生变化，而其他因变量不变，从而得出这个因变量对

20、结果的影响。 控制变量法常用于探究物理规律的实验教学，例如欧姆定律的实验教学，教师可以组织学生讨论怎样研究I、U、R之间的关系；确定研究对象是电流以后，引导学生采用控制变量法，先控制一个物理量电阻不变，研究电流与电压这两个物理量的关系，再控制另一个物理量电压不变，研究电流与电阻两个物理之间的关系，最后将这些单一关系综合、归纳找出它们之间的规律，得出欧姆定律。又如“研究滑动摩擦力大小与哪些困素有关?、"研究压强大小与哪些因素有关"、"研究导体的电阻与哪些因素有关"，“如何比较速度大小方法等。教师在进行变量控制法的实验思想和实验方法教学时，应循序渐进，逐步渗

21、透，使学生掌握并会应用。二、类比法、转换法和等效等效代替法 类比是指在新事实同事物间具有类似方面作比较。作为一种“从特殊推到特殊的科学方法，它能启发和开拓我们的思维，能给我们提供解决问题的线索，是提出科学假设和探索新理论的重要途径，它对物理学的开展建立了不可磨灭的功绩，对学生学习物理来说也发挥着巨大的作用。正如前苏联学者瓦赫罗夫所说：“类比像闪电一样，可以照亮学生所学学科的黑暗角落。 例如：在?义务教育课程标准实验教科书·物理?以下简称新教程中用橡皮绕绳运动与月亮绕地球运动作类比引入引力；研究电压的作用时，将电压类比为水压来认识电压，使电路中形成了电流；在讲到功率之前，把速度类比起来

22、，通过学生前面学过的熟悉的知识去理解功率概念时就容易多了。 大气压看不见，摸不着，但科学家可以通过研究大气压产生的现象来认识它，这种方法在科学上叫做“转换法。 初中物理学习电流时,对通过导体时产生的一些现象如小灯泡发光来确定是否有电流通过；研究大气压的值时，用水银柱高所产生的压强来研究大气压；由小磁针N、S极指向偏转，我们知道磁场的存在；我们通过扩散现象知道分子在不停地做无规那么运动等等。 “等效思想在物理学中是很常用的，不同的物理过程或现象在某种意义上有相同的效果叫等效，人们习惯称其为“等效法。 人们常常把一个复杂的问题等效为一个熟知的物理模型或问题的方法，例如在研究一个物体受几个力作用时，

23、我们可以用一个力代替几个力的作用使效果相同；在研究两个电阻的串、并联的电路中，用一个总电阻来等效代替两个电阻，等效之后的总电阻与原来两个电阻产生的作用效果是相同的；等效电路可把复杂的电路简单化等。 三、抽象和理想化法 抽象是一种重要的方法。初中讲动能、势能的时候，列举飞行的子弹、流动的河水、举高的重锤、压缩的弹簧等等都能做功，引导学生分析、比较、综合、概括形成功能、热能的概念，就是抽象事物共同的本质特征。 初中物理课中最常遇到的抽象类型主要有：分析概括一类事物共同的本质特征；把物质、运动的某种性质隔离出来；理想化也是常见的一类抽象形式。 在初中物理中可以使学生认识的理想化方法，主要有两种：一种

24、是把物体本身理想化或者把物体所处的条件理想化；另一种是理想实验。由于这些理想化方法在物理教学中经常用到，所以有必要使学生认识它们的本质、必要性和局限性。 科学的理想化不同于无根据的梦想，有它的客观根据。客观存在的复杂事物具有多方面的特性，处于多种条件下。但是在一定的现象中并不是所有性质、所有条件都起同样重要的作用，而是只有一种或少数几种起主要作用，其余的不起作用，或者作用很小。理想化就是突出起主要作用的性质或条件，而完全忽略其它性质或条件。例如在初中教学中，为什么使用的杠杆是一根粗细均匀的直杆，用线把它中心位置悬挂起来的目的又是什么？通过讨论使学生明确实验用杠杆可以看作理想的轻质杠杆，杠杆上只

25、受到动力和阻力作用，这样研究杠杆的平衡条件问题就简单化，很容易得出杠杆的平衡条件。 初中物理实验教学中，但凡要突出事物的本质，必然要忽略一些次要矛盾，实验探究时，应该有一些理想化条件加以限制。如"研究功的原理"实验教学中，必须不考虑杠杆、滑轮的自重和受到的摩擦；"研究机械能转化和守恒定律"时，应不考虑滚动摆受到的空气和摩擦阻力等等。有些是实物模型的理想化，如“支点、“光滑无摩擦水平面；不计重力的轻杆和滑轮；在研究液体压强的公式时，假想出一个液柱；运用U型连通器时的溥液片来研究压强的关系等。有些是抽象模型的理想化，研究磁场时引入磁感线；用光线描述光的传播等

26、。 理想实验是在真实的科学实验的根底上，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，根据逻辑法那么，对过程作进一步的分析、推理。伽里略就是在从斜槽滚下的小球滚上另一斜槽，后者坡度越小。小球滚得越远的实验根底上，提出他的理想实验的。运用这种理想化的方法，可培养和开展学生的想象能力和逻辑推理能力。 在认识理想化法的特点的同时，也应该让学生认识：在一定理想化条件下得出的规律，只在或者非常接近这些条件下适用。 四、比照法比较法和图象法 “比较是人们常用的研究方法，是找出事物之间的差异点和共同点的研究方法，通过事物间相同特征或相异特征的比较，这样的研究方法就是比照法。 教师可以引导学生通过实验比较，引出比热的概念。在两

27、个烧杯中分别盛以质量相等的水和煤油，用同样的电热器加热，测出它们的温度升高相同值时；所需通电时间不同，也就是吸收热量不同，这反映了物质的特性比热；“研究物体浮沉条件时，用同一支铅牙膏壳，先做成盒状放入水中，漂浮于水面，然后把牙膏壳挤成一团放入水中，结果沉底。通过比照得出物体浮沉的条件；对不同物质在单位体积内的质量不同做比较得出密度概念等。这样不但学习掌握起来十分容易，而且使学生印象更加深刻。 图象是描述物理过程、揭示物理规律、解决物理问题的重要方法之一，它具有形象、直观、动态变化过程清晰等特点，能把物理问题简化明了，使求解过程优化，有效、简捷地解决问题。在新教程中研究重力与质量的关系的实验；探

28、究物质的密度；探究晶体和非晶体等等，都运用了图象法，它具有简明、直观、便于比较误差和减少偶然误差的特点。初中物理研究方法型中考试题赏析2021-01-08 11:30随着新课程改革在全国大面积铺开，物理学对学生科学方法的要求越来越高，具体表现在这几年来，全国各地中考题中研究方法题尤其是选择题型越来越多。这对于学生学会科学的思维方法和提高分析问题、解决问题的能力，真正提高学生的科学素质，将有很大益处。现就物理学中局部研究方法、试题与同仁共赏析。一、控制变量法题1.由于电压和电阻两者都有可能影响电流的大小，用实验研究它们的关系时，可以先保持电压不变，探究电流和电阻的关系；然后保持电阻不变，探究电流

29、和电压的关系，最后总结得出了欧姆定律，这种研究方法叫“控制变量法。在以下问题中： 滑动摩擦力大小跟哪些物理量有关    牛顿在伽利略等人的根底上得出牛顿第一定律 电流产生的热量与哪些因数有关 研究磁场时，引入磁感线应用“控制变量法进行研究的是    A和         B和        C和       D和 分析：一个物理

30、量可能要受到多个物理量因素的影响和制约，那么在讨论这个物理量与其中某个因素的关系时，需要先控制其它的另几个因素不变，来确定相关物理量之间的关系，这种方法即“控制变量法。应选A。二、等效法题2.“等效法是物理学常用的研究方法之一，它可以将研究的问题简化。如作用在同一物体上的两个力，我们可以用一个合力来代替它。以下几种情况中，属于“等效法的是   A.研究磁现象时，用“磁感线来描述看不见、摸不着的磁场 B.研究电现象时，用电流产生的效应来研究看不见、摸不着的电流 C.两个电阻并联时，可用并联的总电阻代替两个电阻 D.研究电流变化规律时，用水压和水流来类比电压和电流 分析：所谓“等效法就是在特定的某种意义上，在保证效果相同的前提下，将陌生的、复杂的、难处理的问题转换成熟