《中考物理總復習》專題02 科學方法問題（原卷版）

1、專題02 科學方法問題在初中學習階段，學過的常用物理方法有控制變量法、理想模型法、轉換法、等效替代法、類比法、比較法、實驗推理法、比值定義法、歸納法、估測法、圖像法、放大法、分類法、觀察法、多因式乘積法、逆向思維法、思維導圖法等。對研究方法的學習和考查體現(xiàn)著一種新的教學理念，它有利于培養(yǎng)學生的科學探究精神、實踐能力、和創(chuàng)新意識。隨著新課程改革的深入，研究方法題是今后中考命題的熱點，應引起教師的高度重視。1. 控制變量法：當某一物理量受到幾個不同物理量的影響，為了確定各個不同物理量的影響，要控制某些量，使其固定不變，改變某一個量，看所研究的物理量與該物理量之間的關系。如：研究液體的壓強與液體密度

2、和深度的關系。2. 理想模型法：在用物理規(guī)律研究問題時，常需要對它們進行必要的簡化，忽略次要因素，以突出主要矛盾。用這種理想化的方法將實際中的事物進行簡化，便可得到一系列的物理模型。如：電路圖是實物電路的模型；力的示意圖或力的圖示是實際物體和作用力的模型。3. 轉換法：物理學中對于一些看不見、摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認識，或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉換法。如：奧斯特實驗可證明電流周圍有磁場；擴散現(xiàn)象可證明分子做無規(guī)則運動。4. 等效替代法：等效的方法是指面對一個較為復雜的問題，提出一個簡單的方案或設想，而使它們的效果完全相同，將問題化

3、難為易，求得解決。例如：在曹沖稱象中用石塊等效替換大象，效果相同。5. 類比法：根據(jù)兩個（或兩類）對象之間在某些方面的相同或相似而推出它們在其他方面也可能相同或相似的一種邏輯思維。如: 用抽水機類比電源。6. 比較法：通過觀察，分析，找出研究對象的相同點和不同點，它是認識事物的一種基本方法。如：比較發(fā)電機和電動機工作原理的異同。7. 實驗推理法：是在觀察實驗的基礎上，忽略次要因素，進行合理的推想，得出結論，達到認識事物本質(zhì)的目的。如：研究物體運動狀態(tài)與力的關系實驗；研究聲音的傳播實驗等。8. 比值定義法：就是用兩個基本的物理量的“比”來定義一個新的物理量的方法。其特點是被定義的物理量往往是反映

4、物質(zhì)的最本質(zhì)的屬性，它不隨定義所用的物理量的大小取舍而改變。如：速度、密度、壓強、功率、比熱容、熱值等概念公式采取的都是這樣的方法。9. 歸納法：從一般性較小的前提出發(fā)，推出一般性較大的結論的推理方法叫歸納法。如;驗證杠桿的平衡條件，反復做了三次實驗來驗證f1 l1 f2 l210.估測法：根據(jù)題目給定的條件或數(shù)量關系，可以不精確計算，而經(jīng)分析、推理或進行簡單的心算就能找出答案的一種解題方法。它的最大優(yōu)點是不需要精確計算，只要對數(shù)據(jù)進行粗略估計或模糊計算，就能使問題迎刃而解。（1）解答時應了解一些常用的物理數(shù)據(jù)：家庭照明電壓值220v、每層樓高3m左右、一個雞蛋的質(zhì)量約50g、成人身高約1.6

5、01.80m、人體的密度約為1.0×103kg/m3、人的心跳約1秒7080次、人體電阻約為幾千幾百千歐、人正常步行的速度1.4m/s、自行車一般行駛速度約5m/s、一本物理課本的質(zhì)量約230g、一張報紙平鋪在桌面產(chǎn)生的壓強約0.5pa等。 (2)記住一些重要的物理常數(shù)：光在真空中的傳播速度、聲音在空氣中的傳播速度、水的密度、水的比熱容等。11.圖像法：在物理學中，常采用數(shù)學中的函數(shù)圖像，將物理量之間的關系表示出來。因此圖像實際上反映了物理過程（如熔化圖線等）和物理量的關系（如電阻的伏安特性曲線等）。運用圖像知識來解物理試題的方法，叫“圖像法”。運用此方法時應做到：(1)識別或認定圖

6、像橫坐標和縱坐標所表示的物理量，弄清情景所描述的物理過程及其有關的因素和控制條件；(2) 分析圖像的變化趨勢或規(guī)律，弄清圖像所表達的物理意義；(3)根據(jù)圖像的變化情況確定兩個物理量之間的關系，并給以正確描述或做出正確判斷。12.放大法：把測量量按一定的規(guī)律放大后再進行測量的方法，稱為放大法。在有些實驗中，實驗的現(xiàn)象我們是能看到的，但是不容易觀察。我們就將產(chǎn)生的效果進行放大再進行研究。比如音叉的振動很不容易觀察，所以我們利用小泡沫球將其現(xiàn)象放大。觀察壓力對玻璃瓶的作用效果時我們將玻璃瓶密閉，裝水，插上一個小玻璃管，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。在測量微小量的時候，我們常常

7、將微小的量積累成一個比較大的量、比如在測量一張紙的厚度的時候，我們先測量100張紙的厚度在將結果除以100，這樣使測量的結果更接近真實的值就是采取的累積放大法。要測量出一張郵票的質(zhì)量、測量出心跳一下的時間，測量出導線的直徑，均可用積累法來完成。13.分類法：分類法是指把大量的事物按照一定的“標準”，將其劃分為不同的種類的方法。其一般步驟為:(l)確定分類依據(jù);(2)選擇分類方法;(3)正確進行分類. 如把固體分為晶體和非晶體兩類、導體和絕緣體。機械運動分為直線運動和曲線運動等。14.觀察法：物理是一門以觀察、實驗為基礎的學科。人們的許多物理知識是通過觀察和實驗認真地總結和思索得來的。著名的馬德

8、堡半球實驗，證明了大氣壓強的存在。在教學中，可以根據(jù)教材中的實驗，如長度、時間、溫度、質(zhì)量、密度、力、電流、電壓等物理量的測量實驗中，要求學生認真細致的觀察，進行規(guī)范的實驗操作，得到準確的實驗結果，養(yǎng)成良好的實驗習慣，培養(yǎng)實驗技能。大部分均利用的是觀察法。15.多因式乘積法：用兩個或者兩個以上物理量的乘積定義一個新的物理量，這種方法叫做乘積法。例：電功、電熱、熱量等概念公式采取的都是這樣的方法。16.逆向思維法：逆向思維是指與一般思維方向相反的思維方式，也稱反向思維逆向思維也叫求異思維，它是對司空見慣的似乎已成定論的事物或觀點反過來思考的一種思維方式。敢于“反其道而思之”，讓思維向對立面的方向

9、發(fā)展，從問題的相反面深入地進行探索，樹立新思想，創(chuàng)立新形象。當大家都朝著一個固定的思維方向思考問題時，而你卻獨自朝相反的方向思索，這樣的思維方式就叫逆向思維。例：由電生磁想到磁生電。通過熔化過程想象凝固過程；由汽化吸熱想到液化放熱，加快蒸發(fā)想到減慢蒸發(fā)；由升華吸熱想到凝華放熱。17.思維導圖法：是英國著名教育專家東尼·博贊創(chuàng)造的一種學習方法。在學習科學過程中，以思維導圖的形式將科學知識自主建構串聯(lián)成網(wǎng)，可直觀顯現(xiàn)知識脈絡，深刻領會知識間的內(nèi)在聯(lián)系?！纠}1】（2018天津）將玻璃瓶、兩端開口的細玻璃管和橡皮塞組成如圖所示的裝置。裝置內(nèi)加入適量的液體，可完成如下四個實驗：在這些實驗的設

10、計中，把微小變化放大以利于觀察的是（）驗證力使物體發(fā)生形變；觀察大氣壓隨高度的變化觀察液體的熱脹冷縮：模擬潛水艇的浮沉。abcd【例題2】如圖所示，在做“探究二力平衡條件”實驗時，選用質(zhì)量較小的卡片，目的是忽略小卡片的重力對實驗的影響。這種突出問題的主要方面，忽略次要因素，是物理學中經(jīng)常采用的一種科學研究方法。以下四個實例中所用研究方法與此相同的是（   ）   a.選用質(zhì)量相同的物體探究重力勢能與高度的關系b.選用小磁針探究磁體周圍的磁場c.選用輕繩探究使用定滑輪的特點d.選用2和8兩個電阻串聯(lián)代替10的電阻【例題3】為了描述物體運動的快慢，我們將物體

11、運動的路程與所用時間的比值定義為速度，這種方法是物理學中常用的比值定義法我們在學習下列物理概念時：溫度，熱量，功，重力，壓強，功率其中用到比值定義法的是（）a b c d【例題4】我們在學習物理知識中，學到很多物理學的研究方法，下面用到轉換法的是（）a探究電阻大小跟材料的關系時，控制了導體的長度、溫度和橫截面積相同b探究物體的動能跟哪些因素有關時，通過木塊被撞的遠近來判斷鋼球動能的大小c為了描述物體運動的快慢，我們把路程與時間之比叫做速度d計算火車從泰安到杭州的平均速度時，忽略火車的長度【例題5】研究物理問題時常常用到“控制變量法”、“等效替代法”、“模型法”、“類比法”等方法，下面是初中物理

12、中的幾個研究實例：用總電阻表示同一段電路上串聯(lián)的兩個電阻；彈簧形變時具有勢能，互相吸引或排斥的分子也具有勢能；研究電流時把它與水流相比；利用磁感線來描述磁場。上述幾個實例中，采用了相同研究方法的是 （填數(shù)字序號）。 【例題6】如圖甲所示，滑輪組在豎直向上的拉力f作用下，將重為105n的物體勻速提起，在5s時間內(nèi)繩子自由端移動的距離為s=3m圖乙是滑輪組工作時的拉力f與繩自由端移動距離s的關系圖 （1）計算物體上升的速度（2）圖乙中陰影部分的面積表示的物理量是，并列式計算出該物理量（3）計算滑輪組提升該重物時的機械效率一、選擇題1.通過一些直接感知的現(xiàn)象，經(jīng)過合理的推測來認識無法直接感知的事實，

13、是常用的一種物理方法下列推測不合理的是 （ ）a.現(xiàn)象：輕質(zhì)球a、b靠近時相互吸引 推測：a、b兩球一定帶異種電荷b.現(xiàn)象：一滴墨水擴散到整杯清水中 推測：分子在不停息地做無規(guī)則運動c.現(xiàn)象：白光通過三棱鏡后變?yōu)椴噬?推測：白光不是單色光d.現(xiàn)象：通電導線能使小磁針發(fā)生偏轉 推測：通電導線周圍存在磁場2.下列是初中物理的幾個探究實例：探究“液體內(nèi)部的壓強與哪些因素有關”；探究“平面鏡成像的特點”；探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關系”；探究磁場時，引入“磁感線”。其中，采用了“控制變量法”的是（   ）a.和     b.和 

14、;    c.和     d.和3下列運用科學方法的實例中，正確的是（）a把固體分成晶體和非晶體，運用了類比法b研究平面鏡成像時，用玻璃板代替平面鏡，運用了放大法c研究二力平衡條件時，把小車扭轉一定角度后釋放，發(fā)現(xiàn)小車轉動，運用了反證法d電流的熱效應可能引發(fā)火災，但據(jù)此原理可制成電熱器，運用了缺點列舉法4.我們在學習物理時，學到了一些物理學的研究方法。比如:控制變量法、理想模型法、等效替代法、轉換法、比值定義法等，下而用到轉換法的是（ ）a.探究物體的動能跟哪些因素有關時，通過木塊被撞的遠近來判斷鋼球動能的大小b.探究電阻大

15、小跟材料的關系時，控制了導體的長度、溫度和橫截面積相同c.為了描述物體運動的快慢，我們把路程與時間之比叫做速度.d.計算火車從成都到自貢的平均速度時，忽略火車的長度5測量電流時，需要將電流表串聯(lián)在電路中，通常，電流的電阻比待測電路的電阻小得多，因此對測量值的影響可以忽略不計下列研究方法與此相同的是（ ）a在探究平面鏡成像特點實驗中，用兩根相同的蠟燭探究像與物的大小關系b在探究二力平衡條件的實驗中，選用輕質(zhì)卡片c根據(jù)被壓物體形變大小反映壓力作用效果d在研究光的傳播現(xiàn)象時，引入光線6.從一張紙剪下寬1 mm和2 mm的紙條各一條， 測得它們能承受的最大拉力分別為 1.8n和3.7n。根據(jù)上述實驗，

16、以下觀點最合理的是（ ）a.在誤差允許范圍內(nèi)，紙條能承受的最大拉力與其寬度成正比b.寬為4 mm的紙條能承受的最大拉力約為1.8nx4=7.2nc.紙條能承受的最大拉力與其寬度不可能成正比d.僅根據(jù)以上實驗無法確定紙條能承受的最大拉力與其寬度的數(shù)量關系7.研究力的作用時，兩個小孩共同提起一桶水，與一個成年人提起同一桶水的效果相同。下列研究問題的方法與此相同的是（ ）a研究磁場性質(zhì)時，用磁感線來描述磁場的分布b研究物體對光的反射時，將其分為鏡面反射和漫反射c研究固、液、氣三態(tài)物質(zhì)的宏觀特性時，找出它們的異同點d研究并聯(lián)電阻特點時，用兩個15歐的電阻并聯(lián)替代一個7.5歐的電阻8.歸納和推理是學習科

17、學時常用的思維方法，必須科學嚴謹。以下說法正確的是（ ）a春分日全球晝夜平分，則全球晝夜平分一定是春分日b家庭電路中發(fā)生短路時保險絲會熔斷，則保險絲熔斷一定是發(fā)生了短路c單質(zhì)是由同種元素組成的純凈物，則由同種元素組成的純凈物一定是單質(zhì)d顯微鏡使用中轉動反光鏡可使視野變亮，則視野變亮一定是轉動了反光鏡9.在“探究動能的大小與哪些因素有關”的實驗中，用木塊被小車撞擊后移動的距離來反映小車動能的大小，下列研究問題的方法中與之相同的是（ ）a.保持電阻不變，探究通過導體的電流與電壓的關系b.通過小方桌陷入沙中的深度來研究壓力的作用效果c.通過水流來初步認識電流d.用磁感線來描述磁體的磁場 10.在初中

18、物理的學習中，我們常會用到一些科學研究方法，如：“控制變量法”、“等效替代法”、“類比法”、“模型法”等。在下面幾個實例中，采用了等效替代法的是（ ）a研究磁場時，引入“磁感線”b用速度公式來引入功率公式c保持受力面積不變，探究壓力的作用效果與壓力的關系d探究同一直線上二個力的合力與分力的關系11.根據(jù)生活經(jīng)驗，以下估測最接近實際的是（）a人洗澡時感覺舒適的水溫約為70 b九年級物理課本長約6cmc成年人正常步行的速度約為1.1m/s d一枚一元硬幣的質(zhì)量約為60g12.研究力的作用時，兩個小孩共同提起一桶水，與一個成年人提起同一桶水的效果相同。下列研究問題的方法與此相同的是（）a研究磁場性質(zhì)

19、時，用磁感線來描述磁場的分布b研究物體對光的反射時，將其分為鏡面反射和漫反射c研究固、液、氣三態(tài)物質(zhì)的宏觀特性時，找出它們的異同點d研究并聯(lián)電阻特點時，用兩個15歐的電阻并聯(lián)替代一個7.5歐的電阻二、填空題13物理學中研究一個量與幾個量之間的關系時，常采用的物理學研究方法是 法，在探究同一品牌電熱水喝電流產(chǎn)生的熱量與電功率的關系時，需要控制的變量是 （選填“電流”、“電阻”或“通電時間”），加熱過程中水變?yōu)樗魵獍l(fā)生的物態(tài)變化是 （選填“汽化”、“液化”或“升華”）14圖象法是一種整理、分析數(shù)據(jù)的有效方法。如圖是小華同學描繪的兩個物體運動路程時間圖象。由圖象可知，甲物體前4s內(nèi)運動的路程是；乙

20、物體運動的速度是。15如圖所示，在“探究物體的動能跟哪些因素有關”的實驗中，讓同一鋼球a從斜而上不同的高度由靜止?jié)L下，撞到同一木塊上。實驗中，通過觀察_來判斷鋼球動能的大??；本實驗用到的科學研究方法是_ (說出一種即可)。16.在物理實驗中，常采用的研究方法有“控制變量法”“等效替代法”“類比法”“轉換法”“模型法”“歸納法”等。研究電阻的串、并聯(lián)時，引入“總電阻”的概念，主要采用了 ；用“水壓”類比“電壓”，主要采用了 ；列舉一種用控制變量法研究的物理學事例 。三、簡答題17.人們常用推理的方法研究物理問題。在研究物體運動狀態(tài)與力的關系時，伽利略通過如圖甲所示的實驗和對實驗結果的推理得到如下

21、結論：運動著的物體，如果不受外力作用，它的速度將保持不變，并且一直運動下去。推理的方法同樣用在“研究聲音的傳播”實驗中。在如圖乙的試驗中，現(xiàn)有的實驗設備總是很難將玻璃罩內(nèi)抽成真空狀態(tài)，在這種情況下，你是怎樣通過實驗現(xiàn)象推理得出“聲音不能在真空中傳播”這一結論的？18.牛頓曾研究過這樣一個問題：他發(fā)現(xiàn)人擲出去的石頭總會偏離擲出方向落回地面，于是牛頓提出了一個“大炮”的設想，上圖是他畫的“大炮”草圖在地球的一 座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度將炮彈平射出去，射出速度越大，炮彈落地點就離山腳越遠。他推想：當射出速度足夠大時，炮彈將會如何運動呢？牛頓 通過科學的推理得出了一個重要的結論。這就是著

22、名的“牛頓大炮”的故事，故事中牛頓實際也用到了理想實驗的研究方法。 （1）研究中牛頓基于的可靠事實是_。（2）根據(jù)以上資料和牛頓的“大炮”草圖，推測牛頓當年的重要結論是_。如今，牛頓當年的推測已變成了現(xiàn)實，人們應用他的推論，利用現(xiàn)代科技制成了_。（3）初中物理學習中，你在研究什么問題時用到過理想實驗的方法？請舉一例并說明你的研究過程。四、實驗探究題19.某同學在做“探究不同物質(zhì)的吸熱能力”的實驗時，使用相同的電加熱器給甲、乙兩種液體加熱，得到的實驗數(shù)據(jù)如下表：物質(zhì)次數(shù)質(zhì)量m/kg升高溫度t/加熱的時間t/min甲10.110220.2104乙30.110140.2202（1）實驗中記錄加熱時間

23、的目的是 （2）分析第1、2次或第3、4次實驗數(shù)據(jù)，可以得出同種物質(zhì)升高相同的溫度時，吸收的熱量的多少物質(zhì)的 有關（3）分析第1、3次或第2、4次實驗數(shù)據(jù)，可以得出質(zhì)量相等的不同物質(zhì)，升高相同的溫度時，吸收的熱量 （選填“相同”或“不同”）（4）分析第1、4次實驗數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)加熱時間相同，單位質(zhì)量的不同物質(zhì)升高的溫度 （選填“相同”或“不同”）（5）由上述分析可以得出（選填“甲”或“乙”）物質(zhì)的吸熱能力強（6）該實驗采用的物理學研究方法是 和 20.在探究阻力對物體運動的影響時：（1）如圖甲所示讓小車從同一個斜面的同一高度靜止釋放，目的是 。由圖可知，小車受到的阻力越小，小車運動的路程 。如果

24、小車在絕對光滑的水平面上運動，小車將 。（2）在辨析圖乙小明、小華的觀點，研究力與運動的關系時，為什么設計探究阻力對物體運動的影響，而不設計探究推力對物體運動的影響，理由是 。21小明同學利用電流表和電阻箱測量小燈泡的功率，設計并接了如圖甲所示的實物電路。（1）為了保護電路，閉合開關s1前，應將滑片p移到動變阻器的（“a”或“b”）端。（2）閉合開關s1，將單刀雙擲開關s2扳向“1”，調(diào)節(jié)滑動變阻器調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使電流表的示數(shù)為i1，如圖乙所示，i1= a；（3）將開關s2扳向“2”，保待滑動變阻器的阻值不變，調(diào)節(jié)滑動變阻箱的阻值r，使電流表的示數(shù)仍為i1，此時r=5；則步驟（2）中小燈泡的

25、電阻r1=，測量小燈泡電阻的方法是 （選填“控制變量法”或“等效替代法”）；（4）步驟（2）小燈泡的實際功率p1=w；（5）若小燈泡的額定電流為i0=2i1，以下關于燈泡額定功率p0與實際功率p1的數(shù)值關系，你認為最有可能的是。ap0=2p1 bp0=3p1 cp0=4p1 dp0=5p122.飛機在空中飛行時都有一定的迎角（機翼軸線與水平氣流的夾角），飛機飛行時的升力除了與機翼形狀有關外是否還與迎角大小有關？為了研究這一問題，在老師的幫助下，小明利用電風扇、升力測力計、飛機模型，按圖甲方式進行如下實驗。閉合電風扇的開關，調(diào)節(jié)檔位使其風速最大，并使飛機模型的迎角為0°，記錄測力計的示

26、數(shù)。重復5次實驗并計算升力平均值。改變迎角大小，使其分別為5°、10°、15°、20°，重復步驟。處理相關數(shù)據(jù)得到“升力與迎角的關系”如圖乙。（1）本實驗得出的結論是：_。（2）小明若要進一步研究“飛機的升力與其飛行速度的關系”利用現(xiàn)有器材，如何操作可以模擬飛機不同的飛行速度？_。（3）資料顯示：本實驗結論與實際相符，且飛機迎角一定時，飛行速度越大升力也越大。若某飛機以500km/h做水平勻速直線飛行時的迎角為1，而以800km/h做水平勻速直線飛行時的迎角為2（1、2均小于15°）。請比較1、2的大小關系：_。23歸納式探究研究帶電粒子在電場

27、中的運動：給兩塊等大、正對、靠近的平行金屬板加上電壓，兩板之間就有了電場帶電離子在電場中受到力的作用，速度的大小和方向都可能發(fā)生變化（1）甲圖中兩板間電壓為u，若一個質(zhì)量為m，電荷量為q的負離子，在力的作用下由靜止開始從負極板向正極板運動，忽略重力的影響，到達正極板時的速度v與質(zhì)量m、電荷量q和電壓u的關系數(shù)據(jù)如表一則帶電離子到達正極板時速度的平方v2=k1（2）在其他條件一定時，若第二次實驗中的帶電粒子以不同的速度沿著乙圖中的兩板中線方向入射到電場中，帶電離子就會發(fā)生偏轉，離開電場時偏移距離y與入射初速度v的關系數(shù)據(jù)如表二則偏移距離y=k2將數(shù)據(jù)的表格形式變成公式形式，運用了法表一：次數(shù) m/kg q/cu/v v2/（m2s2）12×10301.6×10191 1.6×1011 24×1030 1.6×1019 1 0.8×1011 34