【3年中考2年模拟】(江苏专版)2022届中考物理 方法类题型(pdf).pdf
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1、专题十七方法类题型科学家的笑话勋爵的伤有一个英国勋爵, 擦破了点皮, 受了一点轻微的伤痛, 就去召请著名的外科医生塞缪尔夏普.夏普给“ 病人” 检查后, 立即吩咐勋爵的仆人赶快跑到药房去取药.勋爵听到这急促的吩咐后, 脸色都吓白了.他紧张万分地问外科医生: “ 我的伤口看来很危险吧?” “ 是的, 如果您的仆人不尽快跑的话, 那么我担心” “ 将会发生什么意外” “ 我担心, 在他回来之前, 您的伤口已经愈合了.” 题型特点物理学研究方法是认识物体运动规律的工具和手段, 它担负着发现、 建立、 检验、 运用和发展物理规律的职能.因此, 考查研究方法问题, 也逐渐成为当前和今后中考的热点.其中控
2、制变量法、 转换法、 理想实验法、 等效替代法、 模型法、 归纳法、 分类法、 类比法、 猜想法等, 是初中物理中常用的研究方法.命题趋势近几年各省市中考题中常考的方法有: 控制变量法、 等效替代法、 实验推理法、 理想模型法等. 一、控制变量法控制变量法就是把一个多因素影响某一物理量的问题, 通过控制某几个因素不变, 只让其中一个因素改变, 从而转化为多个单一因素影响某一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: 某两次实验只有一个条件不相同, 若两次实验结果不同, 则与该条件有关, 否则无关.反过来, 若要研究的问题是物理量与某一因素是否有关, 则应只使该因素不同,而其他
3、因素均应相同.控制变量法是中学物理中最常用的方法.【 例1】 (2 0 1 1江苏苏州) 如图所示是“ 探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关” 的实验过程图.实验中保持物体处于静止状态, 图甲和图乙中物体露出液面的体积相等, 弹簧测力计测得的拉力大小的关系是:F1F3=F4.则:(1) 由图甲和图乙的探究可以得出的结论是 ;(2) 由图乙和图丙的探究可以得出的结论是 ;(3) 由图丙和图丁的探究可以得出的结论是 .【 命题意图分析】 本题采用了控制变量法探究影响浮力大小的因素.(1) 分析甲乙两图可知, 排开液体的体积相等, 但是F1F2, 说明物体在水中受到的浮力大于在酒精中受到的浮力,
4、 即物体受到浮力大小与液体密度有关.(2) 分析乙丙两图可知, 物体浸入同一种液体中, 但浸没的体积不同, 且F2F3, 说明物体在乙图中受到的浮力小于在丙图中受到的浮力, 即物体受到浮力大小与排开液体的体积有关.(3) 分析丙丁两图可知, 物体浸入同一种液体中, 且排开液体体积相同, 但F3=F4, 说明物体在两图中受到的浮力相等, 即物体受到浮力大小与物体所处的深度无关.【 答案】 (1) 物体排开液体的体积相等时, 所受浮力大小与液体密度有关; 液体密度大, 浮力也大(2) 物体浸在同一种( 密度相同的) 液体中时, 所受浮力大小与物体排开液体的体积有关; 排开液体的体积大, 浮力也大(
5、3) 物体浸没在液体中时, 所受浮力的大小与深度无关【误区警示】 常见的错误就是把要研究的物理量控制不变, 改变不被研究的物理量, 像甲同学一样.二、理想实验法理想实验又叫做假想实验, 它是人们在思想中塑造的一种理想实验, 是逻辑推理的一种特殊形式.它是在观察实验的基础上, 忽略次要因素, 进行合理的推想, 得出结论, 达到认识事物本质的目的.它既要以实验事实作基础, 又必须结合科学推理才能得到正确结论.理想实验在物理学的理论研究中有重要的作用.【 例2】 (2 0 1 1安徽芜湖) 人类对“ 运动和力的关系” 的认识就经历了一个曲折漫长的探索过程.(1) 古希腊哲学家亚里士多德认为 .这一根
6、据生活经验和事物表象得出的错误观点被人们沿用了近2 0 0 0年.(2)1 7世纪, 伽利略通过理想斜面实验, 正确地揭示了“ 运动和力的关系”.如图所示, 伽利略的斜面实验有如下步骤:减小第二个斜面的倾角, 小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度.两个对接的斜面, 让小球沿一个斜面从静止滚下, 小球将滚3年中考2年模拟物理 获得诺贝尔物理学奖的科学家的趣闻丹麦物理学家玻尔在1 9 1 3年任哥本哈根大学编外教授时发表了著名的论文 原子和分子结构 , 成为他迈向科学王国的伟大起点.玻尔把爱因斯坦和普朗克的量子论与核式原子结构结合起来, 提出了三条假设, 成功地解释了氢原子的发射光谱, 因而获得1
7、 9 2 2年的诺贝尔物理学奖.玻尔在工作之余经常参加锻炼, 年轻时他和他的兄弟是丹麦国家足球队的队员 国脚.当1 9 2 2年在斯德哥尔摩给他授奖时, 有一家丹麦报纸就这样风趣地报道说: 授予“ 著名足球运动员玻尔” 诺贝尔物理学奖.上另一个斜面.如果没有摩擦, 小球将上升到原来释放时的高度.继续减小第二个斜面的倾角, 最后使它成水平面, 小球将沿水平面以恒定速度持续运动下去.上述步骤中, 有的属于可靠事实, 有的则是科学推论.将这些事实和推论进行分类排序, 以下正确的是().A .事实事实推论推论B .事实推论推论推论C .事实推论推论推论D .事实推论推论推论(3) 伽利略得出: 运动物
8、体如果不受其他物体的作用, 将会 .伽利略由此开创了实验和推理相结合的科学研究方法.【 命题意图分析】 本题考查了运动和力的关系.亚里士多德根据经验得出了“ 力是维持物体运动状态的原因” 的错误观点, 由于不受力的物体是不存在的, 伽利略通过该实验的事实,进行总结后, 进一步进行理想化的推理论证, 从而得出了“ 物体的运动不需要力来维持” , 可以理解为“ 运动的物体不一定受到力的作用” , 或者“ 运动的物体在不受力的作用时, 将保持匀速直线运动” , 从而证明了亚里士多德的观点是错误的, 得出了“ 运动的物体不受其他物体的作用, 将会永远匀速运动下去” 的结论.所以本题运用了理想实验的方法
9、.【 答案】 (1) 力是维持物体运动状态的原因 (2)D (3) 永远匀速运动下去【 方法点拨】 理想推理的基础是在近似条件下得出一定的规律, 所以, 实验基础必须牢固, 对于同学们来说, 分析实验规律得出正确结论是关键, 而对于理想情况下的结论, 有了前面的基础也就水到渠成了.实际上实验和推理是密不可分的, 只有实验而没有合理而大胆地推理, 我们也就不能得到更加本质的认识.三、转换法物理学中有的物理现象不便于直接观察, 有的物理量不便于直接测量, 通过转换为容易观察或测量的与之相等或与之相关联的物理现象, 从而获得结论的研究方法叫转换法.转换法中被转换的对象很多, 可以是物理模型、 研究对
10、象和研究方法, 也可以是某个图形、 某个物理量.初中物理在研究概念、 规律和实验中多处应用了这种方法.有的物理现象不便于直接观察, 如分子、 电流、 磁场看不见、摸不到, 我们可分别通过墨水的扩散现象、 电流产生的效应、 磁场中小磁针的偏转来认识并研究它们.有的物理量不便于直接测量, 如电阻、 电功率等量不易直接测量, 我们可转化成用电压表、 电流表分别测出电压U和电流I,然后分别由公式R=UI、P=U I计算出电阻和电功率.【 例3】 (2 0 1 3云南) 电流看不见、 摸不着, 不易研究它的大小, 科学家是通过电流通过导体产生的效应的大小来研究的, 这种方法在科学上叫“ 转换法”.下面几
11、个研究实例, 其中运用的方法跟运用电流通过导体产生的效应的大小来研究电流大小这种方法相同的是().A .研究动能的大小跟哪些因素有关B .人们认识自然界只有两种电荷C .用扩散现象认识分子的运动D .滑动摩擦力的大小与哪些因素有关【 命题意图分析】 对于不易研究或不好直接研究的物理问题, 而是通过研究其表现出来的现象、 效应、 作用效果间接研究问题的方法叫“ 转换法”.【 解答】 C【 方法点拨】 A项运用的是“ 控制变量法” , 及先控制质量一定, 研究动能大小跟速度的关系, 然后控制速度一定, 研究动能大小跟质量的关系;B项“ 自然界只有两种电荷” 这一结论是在实验的基础上进行推理得出来的
12、, 即运用的是“ 实验和推理法” ;C项分子看不见, 摸不着, 转换为通过扩散现象来研究, 即运用的是“ 转换法”.故选C.四、模型法把复杂问题简单化, 摒弃次要因素, 抓住主要因素, 对实际问题进行理想化处理, 构建理想化的物理模型, 这是一种重要的物理思想.在建立起理想化模型的基础上, 有时为了更加形象地描述所要研究的物理现象、 物理问题, 还需要引入一些虚拟的内容, 借此来形象、 直观地表述物理情景.理想化模型可分为对象模型、 条件模型和过程模型三类.例如, 匀速直线运动就是一种理想模型.在生活实际中严格的匀速直线运动是无法找到的, 但有很多的运动情形都近似于匀速直线运动, 按匀速直线运
13、动来处理, 大大简化了难度.【 例4】 (2 0 1 1四川内江) 下列说法中正确的是().A .磁感线是磁场中真实存在的一些曲线, 还可以通过实验来模拟B .磁体周围的磁感线从磁体的S极出来, 回到磁体的N极, 构成闭合曲线C .磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时南极所指的方向相反D .磁感线分布越密的地方, 其磁场越弱【 命题意图分析】 磁感线是人们为了研究磁场而建立的一种理想化模型, 不是真实存在的曲线, 所以A项错误.磁体周围的磁感线应当是从磁体的N极出来, 回到磁体的S极, 所以B项错误.磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致, 与南极所指的
14、方向相反, 所以C项正确.磁感线分布越密的地方, 其磁场应当越强, 所以D项也错误.【 答案】 C【 方法点拨】 理想模型可分为对象模型、 条件模型和过程模型三类, 统称模型法.(1) 对象模型: 用来代替研究对象实体的理想化模型叫做对象模型.如视为点光源的较小发光体; 表示光的直线传播的光线; 描述磁场的磁感线; 描述力的图示、 示意图等都属于对象模型.另外, 推导液体压强公式时选取的“ 液柱” 、 分析连通器原理时取的“ 液片” 也属于对象模型.(2) 条件模型: 把研究对象所处的外部条件理想化建立的模型叫做条件模型.如光滑表面; 滑轮组绳重和摩擦力忽略不计;均匀介质都属于条件模型.电学实
15、验中把电压表变成内阻是无穷大的理想电压表; 电流表变成内阻等于0的理想电流表等也属于条件模型.(3) 过程模型: 实际的物理过程都是诸多因素作用的结果,安全带的作用1.增长人受力时间t, 因为安全带紧贴身体, 当汽车( 或飞机) 因意外而突然减速时, 人体即已开始受安全带的拉力, 由于安全带具有适度的弹性, 故能增长受力时间, 减小人体所受到的冲力.2.安全带和人体有足够的接触面积S, 由p =FS可知, 安全带能减小对人的压强.3.安全带束缚人体肩胛骨和盘骨, 这是人体不易受损伤的部位, 故发挥保护人体的功效.忽略次要因素的作用, 只考虑主要因素引起的变化过程叫做过程模型.如: 在空气中自由
16、下落的物体, 空气阻力的作用与重力相比较忽略不计时, 可抽象为自由落体运动; 匀速直线运动也属于过程模型.五、类比法为了把要表述的物理问题说得清楚明白, 往往用具体的、 有形的、 人们所熟悉的事物来类比要说明的那些抽象的、 无形的、陌生的事物.通过类比, 使人们对所要揭示的事物有一个直接的、 具体的、 形象的认识, 找出类似的规律.【 例5】 下面的几幅图运用了 的方法, 说明分子也具有动能和势能.【 命题意图分析】 分子非常小, 分子运动和分子间的作用不能直观观察到.利用与宏观物体的运动、 力的作用对比的方式说明, 形象而直观, 容易理解.题目通过三个图片中宏观物体与微观物体运动的对比, 考
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