初中物理科學(xué)探究方法歸納.doc

初中物理科學(xué)探究方法歸納名稱實(shí)例控制變量法 影響導(dǎo)體電阻大小的因素 探究電流跟電壓電阻的關(guān)系 影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素 影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素 影響壓力作用效果的因素 影響電流熱效應(yīng)大小的因素轉(zhuǎn)換法 測(cè)不規(guī)則小石塊的體積我們轉(zhuǎn)換成測(cè)排開水的體積 我們測(cè)曲線的長(zhǎng)短時(shí)轉(zhuǎn)換成細(xì)棉線的長(zhǎng)度 在測(cè)量滑動(dòng)摩擦力時(shí)轉(zhuǎn)換成測(cè)拉力的大小 大氣壓強(qiáng)的測(cè)量（無(wú)法直接測(cè)出大氣壓的值，轉(zhuǎn)換成求被大氣壓壓起的水銀柱的壓強(qiáng)） 測(cè)液體壓強(qiáng)（我們將液體的壓強(qiáng)轉(zhuǎn)換成我們能看到的液柱高度差的變化） 通過(guò)電流的效應(yīng)來(lái)判斷電流的存在（我們無(wú)法直接看到電流） 通過(guò)磁場(chǎng)的效應(yīng)來(lái)證明磁場(chǎng)的存在（我們無(wú)法直接看到磁場(chǎng)） 在研究電熱與電流、電阻的因素時(shí)，我們將電熱的多少轉(zhuǎn)換成液柱上升的高度。 電磁鐵磁性的強(qiáng)弱轉(zhuǎn)換成吸引大頭針數(shù)目的多少等效替代法 在研究串、并聯(lián)電路的總電阻時(shí)，用總電阻代替各串聯(lián)或各并聯(lián)的電阻 研究合力與分力時(shí)，用合力代替分力 在平面鏡成像的實(shí)驗(yàn)中我們利用兩個(gè)完全相同的蠟燭，驗(yàn)證物與像的大小相同，因?yàn)槲覀儫o(wú)法真正的測(cè)出物與像的大小關(guān)系，所以我們利用了一個(gè)完全相同的另一根蠟燭來(lái)等效替代物體的大小。類比法 水流類比電流 水壓類比電壓理想模型法 用磁感線描述磁場(chǎng) 用光線表示光的傳播 把繞支撐點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒抽象為杠桿科學(xué)推理法 在進(jìn)行牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)我們把物體放在越光滑的平面運(yùn)動(dòng)得就越遠(yuǎn)的知識(shí)結(jié)合起來(lái)我們就推理出，如果平面絕對(duì)光滑物體將永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng) 在做真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)空氣越少，傳出的聲音就越小時(shí)，我們就推理出，真空是不能傳聲的。放大法 音叉的振動(dòng)很不容易觀察，我們利用小泡沫球?qū)⑵洮F(xiàn)象放大 觀察壓力對(duì)玻璃瓶的作用效果時(shí)我們將玻璃瓶密閉，裝水，插上一個(gè)小玻璃管，將玻璃瓶的形變引起的液面變化放大成小玻璃管液面的變化累積法 測(cè)量出一張郵票的質(zhì)量 測(cè)量出心跳一下的時(shí)間 測(cè)量出導(dǎo)線的直徑各種方法典型類型題（一）控制變量法【方法說(shuō)明】所謂控制變量法,就是在研究和解決問(wèn)題的過(guò)成中,對(duì)影響事物變化規(guī)律的因素和條件加以人為控制,只改變某個(gè)變量的大小,而保證其它的變量不變,最終解決所研究的問(wèn)題，控制變量法是中學(xué)物理中最常用的方法，也是中考出題最多的方法，相關(guān)實(shí)驗(yàn)見前面表格?！镜淅骄?】小蘭在觀察提琴、吉他、二胡等弦樂(lè)器的弦振動(dòng)時(shí)，猜測(cè)：即使在弦張緊程度相同的條件下，發(fā)聲的音調(diào)還可能與弦的粗細(xì)、長(zhǎng)短及弦的材料有關(guān)，于是想通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究一下自己的猜想是否正確，下表是她在實(shí)驗(yàn)時(shí)控制的琴弦條件。(1)如果小蘭想探究弦發(fā)聲的音調(diào)與弦的材料的關(guān)系，她應(yīng)該選用 _ 的琴弦（填代號(hào)）。 (2)探究過(guò)程通常采用下列一些步驟：A、實(shí)驗(yàn)研究 B、分析歸納 C、提出問(wèn)題（或猜想） D、得出結(jié)論等，小蘭要完成本探究的全過(guò)程，所采用的合理順序應(yīng)該是： 。（填代號(hào)）(3)在上述探究過(guò)程中，總要控制某些因素，使它們保持不變，進(jìn)而尋找出另外一些因素的關(guān)系，這種研究方法叫做“控制變量法”。請(qǐng)你再寫出一個(gè)初中物理中用到這種方法的實(shí)驗(yàn)名稱： 。【答案】（1）D和E （2）CABD （3）實(shí)驗(yàn)一：研究滑動(dòng)摩擦力的大小和哪些因素有關(guān)；實(shí)驗(yàn)二：研究電流與電壓、電阻的關(guān)系；實(shí)驗(yàn)三：研究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)；實(shí)驗(yàn)四：研究電磁鐵磁性的強(qiáng)弱和哪些因素有關(guān).【典例探究2】學(xué)習(xí)歐姆定律時(shí)，為了研究電流與電壓和電阻的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中先保持電阻一定；研究電流與電壓的關(guān)系，再保持電壓一定，研究電流與電阻的關(guān)系。這種方法就是控制變量法.下面研究過(guò)程中應(yīng)用這種方法的是( )A、通過(guò)電流做功的多少來(lái)判斷電能的多少 B、引入合力的概念C、研究磁場(chǎng)引入磁感線 D、研究電流產(chǎn)生熱量的多少與電流的關(guān)系,先保持電阻和時(shí)間一定【答案】 D（二）等效替代法 【方法說(shuō)明】用相等或容易測(cè)得的量代替不便直接求出的物理量,這種方法就是等效替代法，當(dāng)面對(duì)一個(gè)較為復(fù)雜的問(wèn)題，提出一個(gè)簡(jiǎn)單的方案或設(shè)想，而使它們的效果完全相同，從而將問(wèn)題化難為易，求得解決。例如我們學(xué)過(guò)的等效電路、等效電阻、分力與合力等效等?！镜淅骄俊刻骄课锢硪?guī)律和解決實(shí)際問(wèn)題常運(yùn)用到許多重要的物理思想和方法下列過(guò)程中運(yùn)用了“等效替代”方法的是（ ）A測(cè)量一張白紙的厚度 B. 研究電流與電壓、電阻的關(guān)系C. 曹沖稱象 D. 牛頓總結(jié)出慣性定律【點(diǎn)撥】在物理實(shí)驗(yàn)特別是測(cè)量中，有些物理量并不是能十分方便的測(cè)量，就要用到等效法。如：用另一根相同的蠟燭等效替代平面鏡后的像；稱象的質(zhì)量并不方便，就利用浮力相等讓象的質(zhì)量等于石塊的質(zhì)量從而方便研究，所以本題答案為 C【引申】在初中物理課本中,應(yīng)用這種方法的有：1、在研究合力時(shí)，一個(gè)力和兩個(gè)力使彈簧發(fā)生的形變是等效的，那么這個(gè)力就替代了兩個(gè)力。2、在研究串并聯(lián)電路的總電阻時(shí)，也用到了這種方法。3、在平面鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，利用兩個(gè)完全相同的蠟燭,驗(yàn)證物與像的大小相同，因?yàn)闊o(wú)法真正的測(cè)量物與像的關(guān)系，所以利用了一個(gè)完全相同的另一根蠟燭來(lái)等效替代物體的大小。（三）轉(zhuǎn)換法【方法說(shuō)明】物理學(xué)中對(duì)于一些看不見、摸不著的現(xiàn)象或不易直接測(cè)量的物理量，通過(guò)用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)，或用容易測(cè)量的物理量間接測(cè)量，一些比較抽象的看不見、摸不著的物質(zhì)的微觀現(xiàn)象，要研究它們的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，使之轉(zhuǎn)化為熟知的看得見、摸得著的宏觀現(xiàn)象來(lái)認(rèn)識(shí)它們，這種研究問(wèn)題的方法叫做轉(zhuǎn)換法。初中物理在研究概念、規(guī)律和實(shí)驗(yàn)中多處應(yīng)用了這種方法，如：1、測(cè)不規(guī)則小石塊的體積我們轉(zhuǎn)換成測(cè)排開水的體積；2、我們測(cè)曲線的長(zhǎng)短時(shí)轉(zhuǎn)換成細(xì)棉線的長(zhǎng)度；3、在測(cè)量滑動(dòng)摩擦力時(shí)轉(zhuǎn)換成測(cè)拉力的大??；4、研究物體內(nèi)能與溫度的關(guān)系(我們無(wú)法直接感知內(nèi)能的變化，只能轉(zhuǎn)換成測(cè)出溫度的改變來(lái)說(shuō)明內(nèi)能的變化)；5、在研究電熱與電流電阻的因素時(shí),我們將電熱的多少轉(zhuǎn)換成液柱上升的高度；6、我們?cè)谘芯侩姽εc什么因素有關(guān)的時(shí)候,將電功轉(zhuǎn)換成砝碼上升的高度；7、密度功率電阻壓強(qiáng)(大氣壓強(qiáng))等物理量都是利用轉(zhuǎn)換法測(cè)得的；8、在我們回答動(dòng)能與什么因素有關(guān)時(shí)，我們將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為小木塊在平面上被推動(dòng)的距離，距離越遠(yuǎn)則動(dòng)能越大。【典例探究】分子運(yùn)動(dòng)肉眼看不見、摸不著，不便于研究，但我們可以通過(guò)研究墨水的擴(kuò)散現(xiàn)象來(lái)認(rèn)識(shí)它，這種方法在科學(xué)上叫“轉(zhuǎn)換法”，下面四個(gè)實(shí)例也采用“轉(zhuǎn)換法”的是（ ）A. 利用光線來(lái)研究光的直線傳播現(xiàn)象B. 判斷電路中是否有電流時(shí)，我們可通過(guò)電路中的燈泡是否發(fā)光去確定C. 研究電流與電壓、電阻關(guān)系時(shí)，先保持電阻不變?nèi)パ芯侩娏髋c電壓互感器的關(guān)系；然后再保持電壓不變?nèi)パ芯侩娏髋c電阻的關(guān)系D. 研究電流時(shí)，將它比做水流【點(diǎn)撥】用形象直觀的現(xiàn)象來(lái)展示看不到、摸不著、不便研究的現(xiàn)象叫做轉(zhuǎn)換法。電流看不見摸不著，轉(zhuǎn)換為燈泡是否發(fā)光，為轉(zhuǎn)換法。A為模型法，C為控制變量法，D為類比法。【答案】B【引申】（1）物體發(fā)生形變或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變可證明此物受到力的作用；（2）蘋果落地可證明重力存在；（3）馬得堡半球?qū)嶒?yàn)可證明大氣壓的存在；（4）霧的出現(xiàn)可證明空氣中含有水蒸氣；（5）影的形成光沿直線傳播；（6）月食現(xiàn)象可證明月亮不是光源；（7）奧斯特實(shí)驗(yàn)可證明電流周圍有磁場(chǎng)；（8）指南針指南北可證明地磁場(chǎng)的存在；（9）用手機(jī)能打電話可證明電磁波的存在；（10）擴(kuò)散現(xiàn)象可證明分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；（11）鉛塊實(shí)驗(yàn)可證明分子間引力的存在；（12）運(yùn)動(dòng)的物體能對(duì)外做功可證明它具有能；（四）理想模型法【方法說(shuō)明】實(shí)際現(xiàn)象和過(guò)程一般都十分復(fù)雜，涉及到眾多因素，采用模型方法可起到簡(jiǎn)化和純化的作用，忽略次要因素，從復(fù)雜事物中抽象出理想模型，合理近似的反應(yīng)所研究事物的本質(zhì)特征,這種研究問(wèn)題的方法叫理想模型法。在初中物理課本中,應(yīng)用這種方法的有：1、光線（實(shí)際的光并不是“線”，使用一條帶箭頭的實(shí)線這個(gè)理想話的模型來(lái)表示，就將問(wèn)題簡(jiǎn)化了）2、磁感線(為了研究磁場(chǎng),我們引入一條線將研究的問(wèn)題簡(jiǎn)化,其實(shí)這條線并不存在).【典例探究】以下是物理學(xué)習(xí)中的幾個(gè)研究實(shí)例：（1）在研究磁場(chǎng)時(shí)，引入磁感線；（2）在研究物體受幾個(gè)力時(shí)，引人合力；（3）在研究電流時(shí)，將它比作水流；（4）在研究光時(shí)，引入光線。前面幾個(gè)實(shí)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）【點(diǎn)撥】把某一個(gè)類具體事物抽象為某個(gè)物理概念的方法叫“建立理想模型法”，如把路燈看成一個(gè)點(diǎn)光源等。本題中從磁場(chǎng)中抽象出磁感線，從光中抽象出光線，用的都是“建立理想模型法”。【答案】C【引申】我們還遇到的“建立理想模型”的實(shí)驗(yàn)有：（1）研究肉眼觀察不到的原子結(jié)構(gòu)時(shí)，建立原子核式結(jié)構(gòu)模型；（2）電路圖是實(shí)物電路的模型；（3）力的示意圖或力的圖示是實(shí)際物體和作用力的模型；（4）實(shí)驗(yàn)室常用手搖交流發(fā)電機(jī)及掛圖來(lái)研究交流發(fā)電機(jī)的原理和工作過(guò)程（柴油機(jī)、汽油機(jī)模型等）；（5）研究連通器原理時(shí)用到液片模型。（五）科學(xué)推理法【方法說(shuō)明】推理法是根據(jù)已知物理現(xiàn)象和規(guī)律，通過(guò)想象和推理對(duì)未知的現(xiàn)象做出科學(xué)的推理和預(yù)見。推理法是在觀察實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，忽略次要因素，進(jìn)行合理的推理，得出結(jié)論，達(dá)到認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)的目的。圖1【典例探究】人們常用推理的方法研究物理問(wèn)題。在研究物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與力的關(guān)系時(shí)，伽利略通過(guò)如圖1（甲）所示的實(shí)驗(yàn)和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的推理得到如下結(jié)論：運(yùn)動(dòng)著的物體，如果不受外力作用，它的速度將保持不變，并且一直運(yùn)動(dòng)下去。推理的方法同樣可以用在“研究聲音的傳播”實(shí)驗(yàn)中。如圖1（乙）所示的實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有的抽氣設(shè)備總是很難將玻璃罩內(nèi)抽成真空狀態(tài)，但我們發(fā)現(xiàn)，隨著罩內(nèi)空氣的不斷抽出，聽到鈴聲越來(lái)越弱，可以推理：如果罩內(nèi)被抽成真空，將聽不到鈴聲，由此可以推出“聲音不能在真空中傳播”。 （六）類比法【方法說(shuō)明】類比法是指將兩個(gè)相似的事物做對(duì)比，從已知對(duì)象具有的某種性質(zhì)推出未知對(duì)象具有相應(yīng)性質(zhì)的方法。圖2【典例探究1】圖2甲是水流形成圖，我們對(duì)電流的成因（圖2乙）的認(rèn)識(shí)是通過(guò)分析圖甲中水流的成因來(lái)了解的，這種方法在物理學(xué)中稱為（ ）A.比較法 B.類比法 C.等效法 D.控制變量法【點(diǎn)撥】電流的形成，電壓的作用，可通過(guò)熟悉的水流的形成，水壓的作用進(jìn)行類比，從而得出電壓是形成電流的原因的結(jié)論?！敬鸢浮緽【典例探究2】19世紀(jì)末，湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子，將人們的視線引入了原子的內(nèi)部，由此，科學(xué)家們提出了多種關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的模型。通過(guò)學(xué)習(xí)，你認(rèn)為原子結(jié)構(gòu)與下列事物結(jié)構(gòu)最接近的是：A西紅柿B西瓜C面包D太陽(yáng)系【答案】D（七）歸納法【方法說(shuō)明】歸納法是通過(guò)樣本信息來(lái)推斷總體信息的技術(shù)，要做出正確的歸納，就要從整體中選出的樣本足夠大而且具有代表性。在實(shí)驗(yàn)中為了驗(yàn)證一個(gè)物理規(guī)律或定律，就要反復(fù)的通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證它的正確性,然后分析歸納，得出正確的結(jié)論，具體實(shí)驗(yàn)有：1、在驗(yàn)證杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn)中、在驗(yàn)證導(dǎo)體的電阻與什么因素有關(guān)的時(shí)候，我們都是經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，然后進(jìn)行歸納總結(jié)，得出正確結(jié)論。2、比如銅能導(dǎo)電,鋁能導(dǎo)電,鋅也導(dǎo)電,歸納出金屬導(dǎo)電.（八）圖象法【方法說(shuō)明】利用圖象這種特殊且形象的數(shù)學(xué)語(yǔ)言工具,來(lái)表達(dá)各種物理現(xiàn)象的過(guò)程和規(guī)律,這種方法叫圖像法。物理圖象不僅可以使抽象的概念直觀形象，動(dòng)態(tài)變化過(guò)程清晰，物理量之間的關(guān)系明確，還能表示出用語(yǔ)言難以表達(dá)的內(nèi)涵。V/cm3m/gA0BC10202010【典例探究】 如圖所示是A、B、C三種物質(zhì)的質(zhì)量m與體積V的關(guān)系圖象。由圖可知，A、B、C三種物質(zhì)的密度A、B、C之間的大小關(guān)系是（ ）A、AB C B、ACC、AB C D、AB C【答案】C（九）猜想法：【方法說(shuō)明】猜想也稱想象或幻想，是用已知的物理知識(shí)對(duì)某些未知的事物作出科學(xué)的預(yù)測(cè)。它是人的思維的最高境界，合理的想象往往是人類創(chuàng)造發(fā)明的源泉?！镜淅骄俊吭诳苹眯≌f(shuō)往日之光中，作者鮑勃肖幻想了一種慢透光玻璃，講述了一段美麗動(dòng)人的故事?！跋胂笥幸环N玻璃，光在這種玻璃中運(yùn)動(dòng)的速度極慢，通過(guò)半厘米厚需要10年，比蝸牛的速度還慢得多。當(dāng)一塊慢透光玻璃制出來(lái)時(shí)，望上去總是一片漆黑，因?yàn)檫€沒有光穿過(guò)它。把這種玻璃放在風(fēng)景秀麗的林中、湖邊，帶著這些美麗的景致的光陷入慢透光玻璃中，10年也出不來(lái)。把在這種地方放了10年的玻璃鑲在城市住宅的窗戶上，那么，在下一個(gè)10年的過(guò)程中，這個(gè)窗子外面便仿佛呈現(xiàn)出林中湖泊的美景。各種動(dòng)物無(wú)聲的前來(lái)飲水，空中百鳥飛翔，日夜在交替，季節(jié)在變化。身居鬧市，猶如別墅?！边@確實(shí)是一個(gè)有意思的幻想，但關(guān)鍵是要降住飛馳的光?？茖W(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，部分科幻已經(jīng)開始變成現(xiàn)實(shí)。本文作者進(jìn)行科學(xué)幻想的依據(jù)是什么？在生活和學(xué)習(xí)中，你一定也有許多奇思妙想吧，簡(jiǎn)要