《中考物理总复习》专题59物理方法类中考问题(解析版).docx
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1、专题59 物理方法类问题在解决物理问题,探究物理规律时,一定会用到科学的方法。在初中学习阶段,学过的常用物理方法有控制变量法、理想模型法、转换法、等效替代法、类比法、比较法、实验推理法、比值定义法、归纳法、估测法、图像法、放大法、分类法、观察法、多因式乘积法、逆向思维法、思维导图法等。下列归纳总结出常用的物理方法,希望同学们理解记忆。1. 控制变量法:当某一物理量受到几个不同物理量的影响,为了确定各个不同物理量的影响,要控制某些量,使其固定不变,改变某一个量,看所研究的物理量与该物理量之间的关系。如:研究液体的压强与液体密度和深度的关系。2. 理想模型法:在用物理规律研究问题时,常需要对它们进
2、行必要的简化,忽略次要因素,以突出主要矛盾。用这种理想化的方法将实际中的事物进行简化,便可得到一系列的物理模型。如:电路图是实物电路的模型;力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型。3. 转换法:物理学中对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识,或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。如:奥斯特实验可证明电流周围有磁场;扩散现象可证明分子做无规则运动。4. 等效替代法:等效的方法是指面对一个较为复杂的问题,提出一个简单的方案或设想,而使它们的效果完全相同,将问题化难为易,求得解决。例如:在曹冲称象中用石块等效替换大象,效果相同。5.
3、 类比法:根据两个(或两类)对象之间在某些方面的相同或相似而推出它们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。如: 用抽水机类比电源。6. 比较法:通过观察,分析,找出研究对象的相同点和不同点,它是认识事物的一种基本方法。如:比较发电机和电动机工作原理的异同。7. 实验推理法: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。如:研究物体运动状态与力的关系实验;研究声音的传播实验等。8. 比值定义法:就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。其特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性,它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变。如:速度、
4、密度、压强、功率、比热容、热值等概念公式采取的都是这样的方法。9. 归纳法:从一般性较小的前提出发,推出一般性较大的结论的推理方法叫归纳法。如;验证杠杆的平衡条件,反复做了三次实验来验证F1 L1 F2 L210.估测法:根据题目给定的条件或数量关系,可以不精确计算,而经分析、推理或进行简单的心算就能找出答案的一种解题方法。它的最大优点是不需要精确计算,只要对数据进行粗略估计或模糊计算,就能使问题迎刃而解。(1)解答时应了解一些常用的物理数据:家庭照明电压值220V、每层楼高3m左右、一个鸡蛋的质量约50g、成人身高约1.601.80m、人体的密度约为1.0×103kg/m3、人的心
5、跳约1秒7080次、人体电阻约为几千几百千欧、人正常步行的速度1.4m/s、自行车一般行驶速度约5m/s、一本物理课本的质量约230g、一张报纸平铺在桌面产生的压强约0.5Pa等。 (2)记住一些重要的物理常数:光在真空中的传播速度、声音在空气中的传播速度、水的密度、水的比热容等。11.图像法:在物理学中,常采用数学中的函数图像,将物理量之间的关系表示出来。因此图像实际上反映了物理过程(如熔化图线等)和物理量的关系(如电阻的伏安特性曲线等)。运用图像知识来解物理试题的方法,叫“图像法”。运用此方法时应做到:(1)识别或认定图像横坐标和纵坐标所表示的物理量,弄清情景所描述的物理过程及其有关的因素
6、和控制条件;(2) 分析图像的变化趋势或规律,弄清图像所表达的物理意义;(3)根据图像的变化情况确定两个物理量之间的关系,并给以正确描述或做出正确判断。图象是一个数学概念,用来表示一个量随另一个量的变化关系,很直观。由于物理学中经常要研究一个物理量随另一个物理量的变化情况,因此图象在物理中有着广泛的应用。在实验中,运用图象来处理实验数据,探究内在的物理规律,具有独特之处。如:在探究固体熔化时温度的变化规律和水的沸腾情况的实验中,就是运用图象法来处理数据的。它形象直观地表示了物质温度的变化情况,学生在亲历实验自主得出数据的基础上,通过描点、连线绘出图象就能准确地把握住晶体和非晶体的熔化特点、液体
7、的沸腾特点了。在其他的实验中,教师也可以有意识地引导学生采用图象来处理数据。例如在探究串联电路中电流规律实验中,把各点作为横轴、电流为纵轴,作出的图象为水平直线,很直观表示出串联电路中各点电流相等的规律。这样学生非常容易理解和记忆。在探究电阻上的电流跟电压的关系、同种物质的质量与体积的关系、重力大小跟质量的关系等实验中都运用到图象法。这样把数形结合、图形与文字结合起来处理数据、描述物理规律,能很好地促进学生处理数据能力和分析问题能力的提高。12.放大法:把测量量按一定的规律放大后再进行测量的方法,称为放大法。在有些实验中,实验的现象我们是能看到的,但是不容易观察。我们就将产生的效果进行放大再进
8、行研究。比如音叉的振动很不容易观察,所以我们利用小泡沫球将其现象放大。观察压力对玻璃瓶的作用效果时我们将玻璃瓶密闭,装水,插上一个小玻璃管,将玻璃瓶的形变引起的液面变化放大成小玻璃管液面的变化。在测量微小量的时候,我们常常将微小的量积累成一个比较大的量、比如在测量一张纸的厚度的时候,我们先测量100张纸的厚度在将结果除以100,这样使测量的结果更接近真实的值就是采取的累积放大法。要测量出一张邮票的质量、测量出心跳一下的时间,测量出导线的直径,均可用积累法来完成。13.分类法:分类法是指把大量的事物按照一定的“标准”,将其划分为不同的种类的方法。其一般步骤为:(l)确定分类依据;(2)选择分类方
9、法;(3)正确进行分类. 如把固体分为晶体和非晶体两类、导体和绝缘体。机械运动分为直线运动和曲线运动等。14.观察法:物理是一门以观察、实验为基础的学科。人们的许多物理知识是通过观察和实验认真地总结和思索得来的。著名的马德堡半球实验,证明了大气压强的存在。在教学中,可以根据教材中的实验,如长度、时间、温度、质量、密度、力、电流、电压等物理量的测量实验中,要求学生认真细致的观察,进行规范的实验操作,得到准确的实验结果,养成良好的实验习惯,培养实验技能。大部分均利用的是观察法。15.多因式乘积法:用两个或者两个以上物理量的乘积定义一个新的物理量,这种方法叫做乘积法。例:电功、电热、热量等概念公式采
10、取的都是这样的方法。16.逆向思维法:逆向思维是指与一般思维方向相反的思维方式,也称反向思维逆向思维也叫求异思维,它是对司空见惯的似乎已成定论的事物或观点反过来思考的一种思维方式。敢于“反其道而思之”,让思维向对立面的方向发展,从问题的相反面深入地进行探索,树立新思想,创立新形象。当大家都朝着一个固定的思维方向思考问题时,而你却独自朝相反的方向思索,这样的思维方式就叫逆向思维。例:由电生磁想到磁生电。通过熔化过程想象凝固过程;由汽化吸热想到液化放热,加快蒸发想到减慢蒸发;由升华吸热想到凝华放热。17.思维导图法:是英国著名教育专家东尼·博赞创造的一种学习方法。在学习科学过程中,以思维
11、导图的形式将科学知识自主建构串联成网,可直观显现知识脉络,深刻领会知识间的内在联系。【例题1】(2019山东菏泽)下列对于科学研究的方法,说法错误的是()A 在研究光现象时,引入“光线”的概念-类比法B 牛顿第一运动定律-实验+推理C 在研究串联电路的电阻时,引入“总电阻”的概念-等效法D 在研究磁场时,根据小磁针的指向判断磁场方向-转换法【答案】A【解析】物理方法既是科学家研究问题的方法,也是学生在学习物理中常用的方法,常用的方法有“等效替代法”“控制变量法”“类比法”“模型法”“理想推理法”等。 A. 在研究光的传播特点时,引入“光线”的概念,采用的是模型法。故A错误; B. 牛顿第一定律
12、是在实验的基础上概括推理得出的,采用的是实验+推理的研究方法。故B正确; C. 研究串联电路的电阻时,引入“总电阻”的概念,采用的是等效替代法。故C正确; D.研究磁场特点时,根据小磁针的指向判断磁场方向,采用的是转换法。故D正确。【对点练习】研究物理问题时常常用到“控制变量法”、“等效替代法”、“模型法”、“类比法”等方法,下面是初中物理中的几个研究实例:用总电阻表示同一段电路上串联的两个电阻;弹簧形变时具有势能,互相吸引或排斥的分子也具有势能;研究电流时把它与水流相比;利用磁感线来描述磁场。上述几个实例中,采用了相同研究方法的是 (填数字序号)。 【答案】【解析】本题考查研究物理问题的方法
13、。研究物理问题常用的方法有:等效替代法、类比法、控制变量法、模型法等等。用总电阻表示同一段电路上串联的两个电阻,采用的是等效替代法;弹簧形变时具有势能,互相吸引或排斥的分子也具有势能,采用的是类比法;研究电流时把它与水流相比,采用的是类比法;利用磁感线来描述磁场,采用的是模型法,故采用了相同研究方法的是。【例题2】(2020河南模拟)下列是初中物理的几个探究实例:探究“液体内部的压强与哪些因素有关”;探究“平面镜成像的特点”;探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”;探究磁场时,引入“磁感线”。其中,采用了“控制变量法”的是( )A. 和
14、 B.和 C.和 D.和【答案】A 【解析】探究“液体内部的压强与哪些因素有关”,需要保持液体密度或深度一定,研究深度或密度对液体压强的影响,采用的是控制变量法;探究“平面镜成像的特点”,利用未点燃的蜡烛确定了已点燃的蜡烛的虚像的位置,采用的是转换法;探究“电阻上的电源跟两端电压的关系”,需要保持电阻或电压一定,研究电压或电阻对电流的影响,采用的是控制变量法;探究磁场时,引入“磁感线”,用实际不存在的磁感线形象地描述磁场的特点,采用的是模型法。故选A。【对点练习】用隔板将玻璃容器均分为两
15、部分,隔板中有一小孔用薄橡皮膜封闭(如图),下列问题中可以用该装置探究的是()液体压强是否与液体的深度有关液体压强是否与液体的密度有关液体是否对容器的底部产生压强液体是否对容器的侧壁产生压强ABCD【答案】B【解析】在容器两侧倒入深度不同的同种液体,观察橡皮膜产生的现象;可以探究“液体压强跟深度的关系”;在容器两边分别装入深度相同,密度不同的甲、乙两种液体,若橡皮膜凹向左边,则右边液体密度大,若橡皮膜凹向右边,则左边液体密度大,因此本实验装置能大致比较两种液体的密度大小,若要探究“液体压强跟液体密度的关系”,要控制液体深度相同,密度不同,则应在容器两侧倒入深度相同的不同液体,观察橡皮膜产生的现
16、象;液体压强是否与液体的密度有关系;此时的橡皮膜没有处于容器的底部,所以该现象不能验证液体对容器底部有压强;此装置可以在一侧倒入液体,如果橡皮膜凸出,则表明液体对容器的侧壁有压强,若不凸出,则表明液体对侧壁没有压强;可以探究液体是否对容器的侧壁产生压强故选B【点拨】此题是探究液体压强与深度和密度的关系,考查了对控制变量法的应用,在实验中注意怎样控制变量和改变变量【例题3】(2020山东青岛模拟)为了描述物体运动的快慢,我们将物体运动的路程与所用时间的比值定义为速度,这种方法是物理学中常用的比值定义法我们在学习下列物理概念时:温度,热量,功,重力,压强,功率其中用到比值定义法的是()A B C
17、D【答案】A 【解析】比值定义法,就是在定义一个物理量的时候采取比值的形式定义;用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,比如速度、压强、功率、比热容、热值等等温度指物体的冷热程度,不是比值定义法;热量是热传递过程中物体改变内能的多少,不是比值定义法;功知作用在物体上的力与物体在力的方向上通过距离的乘积,采用的是乘积定义法,不是比值定义法;重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,不是比值定义法;压强是压力与受力面积的比值,即p=F/S,是采用的比值定义法;功率是功与做功时间的比值,即P=W/t,是采用的比值定义法所以采用比值定义法的是故选A【对点练习】在研究声音能否在真空中传播时,做了实
18、验,过程是:(1)将电铃用棉线悬挂在铁丝架子上,将铁丝架子放在抽气盘上(电铃不要碰到抽气盘),通电,电铃发出刺耳的声音。(2)用玻璃钟罩将电铃罩上,密封好,不要立即抽气,注意听此时的铃声。(3)用抽气机把钟罩内的空气向外抽。会发现电铃声越来越小。但仔细听,还是会听到一些细小的声音。(4)停止抽气。打开进气阀,空气进入钟罩,电铃声又越来越响,到后来和一开始的声音一样响了。这种研究问题的方法是( )A. 控制变量法 B.比值定义法 C.比较法 D.推理法【答案】D 【解析】实验中。由于无法把钟罩内的空气全部抽出。只能运用推理法研究问题。引导同学们思考。在“随着钟罩内空气的减少,我们听到的铃声逐渐变
19、小”这一可靠事实的基础上。忽略钟罩内还有少量的空气。以及与电铃接触的少量固体的传声等次要因素。想象如果把钟罩内的空气全部抽出。变成了真空。就可以推导出钟罩内抽成真空时我们会听不到铃声。得出声音不能在真空中传播的结论。【例题4】(2020湖南岳阳模拟)如图甲所示,滑轮组在竖直向上的拉力F作用下,将重为105N的物体匀速提起,在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图 (1)计算物体上升的速度(2)图乙中阴影部分的面积表示的物理量是,并列式计算出该物理量(3)计算滑轮组提升该重物时的机械效率【答案】(2)功,150J.【解析】此题中的乙图创造性
20、将功的两个物理量力和在力的方向移动的距离在坐标图上表示出来,直观地反映了二者之间的乘积关系为“功”。功的大小等于阴影部分图形的面积。使过程简化,思路变得更清晰。将图象法运用推广的更普遍。【对点练习】物理兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究。在一个重为4N,底面积为200cm2的圆柱形薄壁玻璃容器底部,放一个边长为1 0cm。的正方体物块,然后逐渐向容器中倒水(水始终未溢出)。通过测量容器中水的深度h,分别计算出该物块所受到的浮力F浮,并绘制了如图所示的图像。请解答下列问题。(1)分析图像可知,水的深度由0逐渐增加到8cm前的过程中,物块受到的浮力怎样变化?这一过程中物块对容器底部的压强又怎样变
21、化? (2)当容器中水深超过8cm。以后,物块处于什么状态?为什么? (3)将物块取出后,若容器中水的重力为20N,此时容器对水平桌面的压强是多少? (4)物块的密度是多少?【答案】见解析。【解析】(1)浮力变大,压强城小。 (2)漂浮状态。 从图知,水到8cm时浮力不冉增大,此时物体并米完全浸没水中,有部分体积露出水面。 (3)容器对桌新的压力F=Gl+G2=20+4=24(N) 容器对桌面的压强 (Pa) (4)山图像可知,=(N) 【点拨】由图象可知,随着水的不断增加,物体受到的浮力逐渐增大,最终受的浮力为8N,如果物体是浸没的话受到的浮力应为10N,所以物体最终会漂浮在液面上。一、选择
22、题1.通过一些直接感知的现象,经过合理的推测来认识无法直接感知的事实,是常用的一种物理方法下列推测不合理的是 ( )A.现象:轻质球a、b靠近时相互吸引 推测:a、b两球一定带异种电荷B.现象:一滴墨水扩散到整杯清水中 推测:分子在不停息地做无规则运动C.现象:白光通过三棱镜后变为彩色光 推测:白光不是单色光D.现象:通电导线能使小磁针发生偏转 推测:通电导线周围存在磁场【答案】A【解析】此题将四个实验的过程和方法有机的结合在一起,有效考查了学生在平时学习中是否注重实验,能否从在实验中得出正确的推断。此题的靓丽之处:灵活运用了物理实验情境多层次,多角度,多方位考察了学生推断能力。培养了学生质疑
23、精神和释疑能力。2下列运用科学方法的实例中,正确的是()A把固体分成晶体和非晶体,运用了类比法B研究平面镜成像时,用玻璃板代替平面镜,运用了放大法C研究二力平衡条件时,把小车扭转一定角度后释放,发现小车转动,运用了反证法D电流的热效应可能引发火灾,但据此原理可制成电热器,运用了缺点列举法【答案】C【解析】(1)分类法就是按照事物的性质、特点、用途等作为区分的标准,将符合同一标准的事物聚类,不同的则分开的一种认识事物的方法(2)等效替代法是在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下,将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法;(3)先假设
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