全初中物理必須掌握的八種解題思路

[全]初中物理必須掌握的八種解題思路一、控制變量法控制變量法是初中物理實(shí)驗中常用的探索問題和分析解決問題的科學(xué)方法之一。所謂控制變量法是指為了研究物理量同影響它的多個因素中的一個因素的關(guān)系，可將除了這個因素以外的其它因素人為地控制起來，使其保持不變，再比較、研究該物理量與該因素之間的關(guān)系，得出結(jié)論，然后再綜合起來得出規(guī)律的方法。在初中物理中，探究影響滑動摩擦力大小的因素；決定壓力作用效果的因素；影響液體壓強(qiáng)的大小的因素；影響動能大小的因素；影響重力勢能大小的因素；影響蒸發(fā)快慢的因素；影響導(dǎo)體電阻大小的因素；電流跟電壓電阻的關(guān)系；影響電功、電熱大小的因素；影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素；影響磁場對通電導(dǎo)體力的大小的因素等等實(shí)驗，都運(yùn)用了控制變量法。二、等效替代法等效替代法是指在研究某一個物理現(xiàn)象和規(guī)律中，因?qū)嶒灡旧淼奶厥庀拗苹蛞驅(qū)嶒炂鞑牡认拗?，不可以或很難直接揭示物理本質(zhì)，而采取與之相似或有共同特征的等效現(xiàn)象來替代的方法。例如，在探究平面鏡成像規(guī)律的實(shí)驗中，用玻璃板替代了平面鏡，因兩者在成像特征上有共同之處，而玻璃板又是透明的，能通過它觀察到玻璃板后面的蠟燭，便于研究像的特點(diǎn)，揭示出規(guī)律。我們在學(xué)習(xí)中，在親歷實(shí)驗過程的基礎(chǔ)上，要進(jìn)行方法的總結(jié)，在以后遇到有關(guān)的實(shí)驗設(shè)計時，就會自覺地加以運(yùn)用。比如在學(xué)習(xí)伏安法測電阻之后，要求設(shè)計一個實(shí)驗，在上述實(shí)驗中缺少電壓表或電流表，其它器材不變，另有一個已知阻值的定值電阻供選用，要求測出未知電阻，應(yīng)該怎么辦？這時就可以用等效替代的思想進(jìn)行設(shè)計了。三、轉(zhuǎn)換法有的物理量不便于直接測量，有的物理現(xiàn)象不便于直接觀察，通過轉(zhuǎn)換為容易測量到與之相等或與之相關(guān)聯(lián)的物理現(xiàn)象，從而獲得結(jié)論的方法。譬如，在研究電熱與電阻關(guān)系的實(shí)驗中，電流通過阻值不等的兩根電阻絲產(chǎn)生的熱量無法直接觀測和比較，而我們通過轉(zhuǎn)換為讓煤油吸熱，觀察煤油溫度變化情況，從而推導(dǎo)出哪個電阻放熱多。在初中物理實(shí)驗中，利用軟細(xì)繩測量地圖上鐵路線上的長度、刻度尺和三角板配合測量硬幣的直徑、圓錐的高；在探究聲音的響度與什么有關(guān)系的實(shí)驗中，用乒乓球的振動放大和轉(zhuǎn)換音叉的振動；利用電路中的燈泡是否發(fā)光等電流的效應(yīng)來判斷電路中是否有電流；利用磁場的吸鐵性來研究磁場、電磁鐵的磁性強(qiáng)弱等，都運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法的思想。四、類比法類比法是一種推理方法。為了把要表達(dá)的物理問題說清楚明白，往往用具體的、有形的、人們所熟知的事物來類比要說明的那些抽象的、無形的、陌生的事物，通過借助于一個比較熟悉的對象的某些特征，去理解和掌握另一個有相似性的對象的某些特征。如：用水波類比聲波；用水路來類比電路；在研究電壓的作用時，借助于看得見且比較熟悉的“水壓形成水流”的實(shí)驗作類比，來揭示電壓是形成電流的原因。又比如在研究通電螺線管的磁場的實(shí)驗中，為準(zhǔn)確記憶通電螺線管的北極與電流方向的關(guān)系，以緊握的右拳頭類比為螺線管，四指為線圈并指向電流的方向，則大拇指所指的一端為北極。這樣形象直觀很容易被理解記憶牢固。五、圖象法圖象是一個數(shù)學(xué)概念，用來表示一個量隨另一個量的變化關(guān)系，很直觀。由于物理學(xué)中經(jīng)常要研究一個物理量隨另一個物理量的變化情況，因此圖象在物理中有著廣泛的應(yīng)用。在實(shí)驗中，運(yùn)用圖象來處理實(shí)驗數(shù)據(jù)，探究內(nèi)在的物理規(guī)律，具有獨(dú)特之處。如：在探究固體熔化時溫度的變化規(guī)律和水的沸騰情況的實(shí)驗中，就是運(yùn)用圖象法來處理數(shù)據(jù)的。它形象直觀地表示了物質(zhì)溫度的變化情況，在親歷實(shí)驗自主得出數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過描點(diǎn)、連線繪出圖象就能準(zhǔn)確地把握住晶體和非晶體的熔化特點(diǎn)、液體的沸騰特點(diǎn)了。再如在探究串聯(lián)電路中電流規(guī)律實(shí)驗中，把各點(diǎn)作為橫軸、電流為縱軸，作出的圖象為水平直線，很直觀表示出串聯(lián)電路中各點(diǎn)電流相等的規(guī)律。這樣就非常容易理解和記憶。在探究電阻上的電流跟電壓的關(guān)系、同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系、重力大小跟質(zhì)量的關(guān)系等實(shí)驗中都運(yùn)用到圖象法。這樣把數(shù)形結(jié)合、圖形與文字結(jié)合起來處理數(shù)據(jù)、描述物理規(guī)律，能很好地促進(jìn)學(xué)生處理數(shù)據(jù)能力和分析問題能力的提高。六、理想化方法理想化方法是指在物理學(xué)習(xí)中通過想象建立模型和進(jìn)行實(shí)驗的一種科學(xué)方法?？煞譃槔硐牖Ｐ秃屠硐牖瘜?shí)驗。理想化模型就是指把復(fù)雜的問題簡單化，把研究對象的一些次要因素舍去，抓住主要因素，對實(shí)際問題進(jìn)行理想化處理去再現(xiàn)原形的本質(zhì)的東西，構(gòu)成理想化的物理模型。這是一種重要的物理研究方法。例如探究杠桿平衡條件的實(shí)驗，杠桿就是一種理想化的模型。杠桿在使用時，由于受到力的作用，都會引起或多或少的形變，然而在研究中把此時的形變忽略不計，這里我們就把杠桿經(jīng)過理想化的處理，認(rèn)為它無形變，視為一個硬棒，從而使學(xué)生在研究時不被細(xì)枝末節(jié)的因素影響，順利地得出杠桿平衡原理。理想化實(shí)驗是一種科學(xué)的抽象方法。它既要以實(shí)驗事實(shí)作基礎(chǔ)，但又不能直接由實(shí)驗得到結(jié)論。比如，我們在探究空氣能傳聲的實(shí)驗中，逐漸將真空罩內(nèi)的空氣抽出，聽到罩內(nèi)的鬧鐘的聲音逐漸變?nèi)?，于是我們推理得出將真空罩?nèi)的空氣抽完（即真空），就聽不到鬧鐘的聲音了，從而得出空氣能傳聲而真空不能傳聲的結(jié)論。這里采用的方法就是理想化，因為無論怎樣抽氣是不可能將真空罩內(nèi)的空氣抽完的。在學(xué)習(xí)中注意很好地滲透這一方法，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思想，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。七、比值定義法比值定義法，就是在定義一個物理量的時候采取比值的形式定義。用比值法定義的物理概念在物理學(xué)中占有相當(dāng)大的比例，比如速度、密度、壓強(qiáng)、功率、比熱容、熱值、電阻等等。比值法適用于物質(zhì)屬性或特征、物體運(yùn)動特征的定義。由于它們在與外界接觸作用時會顯示出一些性質(zhì)，這就給我們提供了利用外界因素來表示其特征的間接方式，往往借助實(shí)驗尋求一個只與物質(zhì)或物體的某種屬性特征有關(guān)的兩個或多個可以測量的物理量的比值，就能確定一個表征此種屬性特征的新物理量。應(yīng)用比值法定義物理量，往往需要一定的條件：一是客觀上需要二是間接反映特征屬性的的兩個