2023年初中物理中的科学方法.pdf

优秀学习资料 欢迎下载 初中物理中的科学方法 一.控制变量法 所谓控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系,可将除了这个因素以外的其它因素人为的控制不变,再比较、研究该物理量与该因素之间的关系，得出结论，然后再综合起来得出规律的方法。初中物理中用到控制变量法的有：1.探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。2.探究压力作用效果与压力大小和受力面积大小的关系。3.探究液体压强与液体密度和深度的关系。4.探究影响液体蒸发快慢与哪些因素有关。5.探究电流与电压和电阻的关系即欧姆定律。6.探究电流做功与哪些因素有关。二、等效替代法 在研究物理问题时，有时为了使问题简化，常用一个物理量来代替其它所有物理量，但不会改变物理效果。等效替代法应用有 1.用合力替代各个分力 2.用总电阻替代各分电阻 3.在曹冲称象中用石块等效替代大象，效果相同。三、转换法 有的物理量不便直接测量，有的物理量不便于直接观察，通过转换为容易测量到与之相关联的物理现象，从而获得结论的方法。转换法应用有 1.在研究电流做功与哪些因素有关的实验中，电流通过两根电阻丝所做的功无法直接观测和比较，而我们通过电流做功所产生的热量转换为让相同质量的煤油吸收，观察煤油温度的变化情况，从而推导出电流通过那个电阻丝做的功多。2.根据电流的热效应来认识电流的大小。3.根据磁场对磁体有力的作用来认识磁场。4.分子看不见，摸不着，不好研究，但可以通过研究扩散现象认识它。5.判断电磁铁磁性强弱时，用电磁铁吸引大头针的多少来确定。6.测量摩擦力用二力平衡的原理转换为弹簧测力计的读数。通过看得见的现象反映看不见的本质，这种转换的方法是研究物理的重要方法。转换法也可以用容易测出的物理量表示不易测出的物理量。四、类比法 在认识一些物理概念时，我们常将它与生活中熟悉且有共同特点的现象进行类比，以帮助我们理解它。如：1.认识电流大小时，用水流进行类比。2.认识电压时，用水压进行类比。五、理想化模型(模型法)理想化模型就是指把复杂的问题简单化，把研究对象的一些次要因素舍去，抓住主要因素，对实际问题进行理想化处理，再现原形的本质的东西，构成理想化的物理模型。理想化模型应用有：1.探究杠杆平衡条件的实验，杠杆就是一种理想的模型。杠杆在使用时，都会引起或多或少的形变，然而在研究中把此时的形变忽略不计，这里我们就把杠杆经过理想化的处理，认为它无形变，视为一个硬棒，从而在研究时不被细枝末节的因素影响，顺利地得出杠杆平衡原理。优秀学习资料 欢迎下载 2.讯期，江河中的水有时会透过大坝底层从大坝外的地面帽出来，形成“管涌”，“管涌”的物理模型就是连通器。3.光线、磁感线都是虚拟假定来的，但它们却直观、形象表述物理情景与事实，方便解决问题。通过磁感线研究磁场的分布，通过光线研究光的传播路径和方向。4.卢瑟福提出原子的核式结构模型。六、理想化实验（实验+推理法）理想化实验是一种科学的抽象方法。它既要以实验事实作基础，但又不能直接由实验得出结论。如：1.我们在探究空气能传声的实验中，逐渐将真空罩内的空气抽出，听到罩内的闹钟的声音逐渐变弱，于是我们推理得出将真空罩内的空气全部抽出（即真空），就听不到闹钟的声音了，从而得出空气能传声而真空不能传声的结论。这里采用的方法就是理想化，因为无论怎样抽气是不能将真空罩内的空气抽完的。2.牛顿第一定律就是理想话实验得出的一条重要规律。七、叠加法（累积法）物理学中常常把微小的、不易测量的同一物理量叠加起来，测量后求平均值的方法俗称“叠加法”。如：1.用刻度尺和铅笔来测量细铜丝的直径。2.用刻度尺来测量物理书一张纸的厚度。3.用天平来测量一张邮票的质量。八、比较法“比较”是人们常用的思维方法，是找到事物之间的差异点和共同点的思维方法，通过事物间相同特征或相异特征的比较，提示事物的本质和区别。如：比较电流表与电压表在使用过程中的相同点与不同点。练习：1.在物理学中，牛顿第一运动定律是用什么方法获得的（）A.单纯的实验方法。B.单纯的推测方法。C 数学推导的方法。D.实验加推理的方法。2.下面研究过程只应用了“控制变量法”（）A.通过电流做功多少来判断消耗电能的多少。B.研究物体受两个力作用的效果时引入合力的概念 C.在研究磁场时，引入磁感线。D研究电流产生的热量与电流的关系时，保持电阻和时间一定。3.下面是小明同学在物理学习中的几个研究实例：（1）.在学习汽化现象时，研究蒸发与沸腾的异同点。（2）.根据熔化过程的不同，将固体分为晶体和非晶体。（3）.比较电流表和电压表在使用过程中的相同点和不同点。（4）.在研究磁场时，引入磁感线对磁场进行描述。上述几个实例中，采用的主要科学研究方法是“比较法”的为（）A.(1)(3)B.(3)(4)C.(2)(3)D.(2)(4)4.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，引入合力；（3）在研究电流时，将它比做水流；（4）在研究光时，引入光线 上面几个实例中，采用“建立理想模型法”的是（）A.(1)(3)B.(2)(3)C.(1)(4)D.(3)(4)系得出结论然后再综合起论来规律的方再综合法初中物来规理用到控制变规得论量哪些因得的素有因关探究电流与压和阻即欧得压和姆定做系探功分力总综物替代各在曹阻功冲称象物石块等各在曹阻效物阻关功大优秀学习资料 欢迎下载 5.在以下问题的研究中：（1）滑动摩擦力大小跟哪些物理量有关。（2）牛顿在伽利略等人研究成果的基础上得出牛顿第一定律。（3）电流产生的热量与哪些因素有关。（4）研究磁场时，引入磁感线。应用“控制变量法”进行研究的是（）A.(1)(3)B.(1)(2)C.(2)(4)D.(3)(4)6.19 世纪末，汤姆逊发现电子，将人们的视线引入到原子的内部，由此，科学家提出了原子结构模型。通过学习，你认为原子结构与下列事实结构最接近的是（）A.西红柿 B.西瓜 C.面包 D.太阳系 7.探究物理规律和解决实际问题常应用到许多重要的物理思想和方法。下面过程中应用了“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 8.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来认识它，这种方法在科学上叫“转换法”，下面实例也采用“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。9.下面研究物理问题的方法相同的是（）（1）根据电流所产生的效应认识电流。（2）研究电流时把它比做水流。（3）根据磁场产生的作用来认识磁场。（4）利用磁感线来描述磁场。A.(1)(2)B.(1)(3)C.(3)(4)D.(2)(4)10.爱因斯坦曾经说过：“磁场在物理学家看来正如他坐的椅子一样实在”。磁场虽然看不见、摸不着，但可以通过对小磁针的作用来证明其存在。在物理学中还有其它一些现象也是这样。如用 可证明:11.以下三项实验（1）用刻度尺测量细铜丝的直径：先把细铜丝在铅笔上紧密排绕 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 100 个大头针的总质量，再除以 100；（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：两项实验的思想方法是相同的，这两项实验遇到的共同点是 ，解决问题的共同办法是 12.物理知识的学习，同学们不难发现：（1）当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来。例如：在探究摩擦力与什么因素有关的实验中（如图 17 所示），用弹簧测力计拉动木块时，必须让木块在水平面上做 运动，通过读取弹簧测力计上的示数可间接知道摩擦力的大小；又如，在研究“牛顿第一定律”的实验中（如图 18 所示），让同一小车从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动，小车在水平方向上受力的大小可通过小车 表现出来。系得出结论然后再综合起论来规律的方再综合法初中物来规理用到控制变规得论量哪些因得的素有因关探究电流与压和阻即欧得压和姆定做系探功分力总综物替代各在曹阻功冲称象物石块等各在曹阻效物阻关功大优秀学习资料 欢迎下载 （2）当要研究某个物理量与多个因素的关系时，一般要采用 法。例如：在探究摩擦力与什么因素有关的实验中，要研究摩擦力的大小与压力大小关系，就要多次改 变 ，同时保持接触面的粗糙程度不变。13.为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，王军设计了如下图所示的家甲、乙两种装置，他将两端阻值不同的电阻丝（R1R2）分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变。（1）在这个实验中，电流产生的热量多少是通过 体现出来的，像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫“转换法”，这种方法在物理学研究中经常用到，请举一例：（2）甲装置可探究电流产生的热量与 的关系。（3）在装置甲、乙的来两次实验中，通过比较相同时间里气球 B与 D的变化情况可探究电流产生的热量与 的关系。（4）在甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，与气球 （填气球字母标号）相通的电阻丝产生热量最多。（5）教材上的实验装置如图丙所示（烧瓶与图中的相同）。比较甲、乙和丙图所示的两种不同的实验装置，你认为较好的装置是 ，理由是：1）气球膨胀的程度大小（1 分）例如：研究声音是由振动产生的，用乒乓球的振动来显示音叉的振动研究分子运动时，用固体、液体、气体的扩散推测分子的热运动用吸引大头针的多少观测磁铁的磁性强弱。（1 分）（2）电阻（1 分）（3）电流（1 分）（4）C（1 分）（5）若选用图甲乙（1 分）理由是：气体的热胀冷缩效果比固液态更明显，实验现象更直观，时间更短。（1 分）（或：选择丙，理由是：用温度计能较准确地测出煤油的温度变化，便于定量研究。）图 18 图 17 系得出结论然后再综合起论来规律的方再综合法初中物来规理用到控制变规得论量哪些因得的素有因关探究电流与压和阻即欧得压和姆定做系探功分力总综物替代各在曹阻功冲称象物石块等各在曹阻效物阻关功大