初中物理常见的研究方法举例分析

初中物理常见的研究方法举例分析

2011-01-08 18:15:20 晴

1、控制变量法

定义：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地控制起来，使其保持不变，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。

举例：探究影响高发快慢的因素；影响导体电阻大小的因素；电流跟电压电阻的关系；影响电热功率大小的因素；影响电磁铁磁性强弱的因素；影响滑动摩擦力大小的因素；决定压力作用效果的因素；影响动能大小的因素等等。

例题：在以下问题中：①滑动摩擦力大小跟哪些物理量有关； ②牛顿在伽利略等人的基础上得出牛顿第一定律；③电流产生的热量与哪些因数有关；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和③ B、①和② C、②和④ D 、③和④

2、等效替代法

定义：等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中，因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制，不可以或很难直接揭示物理本质，而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。

举例：研究平面镜成像特点；研究等效电阻等。

例题：“等效法”是物理学常用的研究方法之一，它可以将研究的问题简化。如作用在同一物体上的两个力，我们可以用一个合力来代替它。以下几种情况中，属于“等效法”的是（ ）

A 、研究磁现象时，用“磁感线”来描述看不见、摸不着的磁场。

B 、研究电现象时，用电流产生的效应来研究看不见、摸不着的电流。

C 、两个电阻并联时，可用并联的总电阻代替两个电阻。

D 、研究电流变化规律时，用水压和水流来类比电压和电流

3、转换法

定义：一些比较抽象的，看不见、摸不着的物质的微观现象，要研究它们的运动等规律，学生想象不出来，通过把它转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们；有的物理量不便于直接测量，有的物理现象不便于直接观察，通过转换为容易测量到与之相等或与之相关联的物理现象。这样的方法在科学上叫做 “ 转换法 ”

举例：探究影响电磁铁磁性强入得因素时，用它吸引铁钉的多少来判断；通过观察压强计U 型管内液柱的高度差判断液体内部有压

强；通过观察木桩被落下的金属块撞击后陷入沙坑中的深浅来比较重力势能的大小；通过墨水的扩散现象来认识分子的无规则运动；通过观察验电器上锡箔片的开合来判断物体是否带电；通过砝码被提升的高度判断电功的多少；通过指南针指南北证明地磁场的存在；通过磁体会使小磁针发生偏转来判断磁场的存在。

例题：磁场是一种看不见的特殊物质，我们可以通过磁场对小磁针作用的效果来认识它．这是科学研究的一种常用方法．下列研究实例中不是采用这种研究方法的是( )

A 、比较温度的高低，我们可以通过液体受热后体积的变化来认识它。

B 、学习电压，我们可以通过对比水压来认识它。

C 、了解电磁铁磁性的强弱，我们可以通过观察它吸引大头针的多少来认识。

D 、电路是否有电流，我们可以通过观察电路中电流表的指针是否偏转来认识。

4、类比法

定义：在学习一些十分抽象的，看不见、摸不着的物理量时，学生很难理解。为了把要表达的物理问题说清楚，往往用具体的、有形的、学生所熟知的事物来类比，通过借助于一个比较熟悉的对象的某些特征，去理解和掌握另一个有相似性的对象的某些特征的方法叫类比法。

举例：认识电流时，用水流进行类比。认识电压时，用水压进行类比内能与机械能；原子结构与太阳系；水波与电磁波；通信与鸽子传递信件；功率概念与速度概念的形成。。

例题：电压这个概念不好理解，物量学专门引入水压来讲述这个概念，便于我们理解，这种方法就是“类比法”。下列实例中研究跟这种方法不同的是（ ）

A、研究声波、电磁波是引入“水波”。

B 、用水流大小来比作电流大小。

C 、研究电源的使用，引入抽水机。

D 、研究多个力作用产生的效果，引入合力。

5、实验推理法

定义：有一些物理现象，由于受实验条件所限，无法直接验证，需要我们先进行实验，再进行合理推理得出正确结论，这也是一种常用的科学方法。

举例：在探究阻力对物体运动影响的实验时，当我们把物体在越光滑的平面运动的就越远的知识结合起来我们就推理出，如果平面绝对光滑物体将永远做匀速直线运动。在做真空不能传声的实验时，当

我们发现空气越少，传出的声音就越小时，我们就推理出，真空是不能传声的。

例题：与观察法、实验法一样，在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律也是物理学的重要研究方法。在物理学史上通过实验分析、经过推理得出，却不能用实验直接验证的定律或原理是( )

A ．牛顿第一定律 B．欧姆定律

C 焦耳定律 D．阿基米德原理

6、建立模型法

定义：建立模型法是人们为了研究物理问题的方便和探讨物理事物的本身而对研究对象所作的一种简化描述，是以观察和实验为基础，采用理想化的办法所创造的，能再现事物本质和内在特性的一种简化模型。物理学的发展过程可以说就是一个不断建立物理模型和用新的物理模型代替旧的或不完善的物理模型的过程。

举例：研究肉眼观察不到的原子结构时，建立原子核式结构模型。研究光现象是引入“光线”；研究磁场时引入“磁感线”的概念；研究电路时画“电路图”。

例题：人类在探索自然规律的过程中，总结了许多科学研究方法：等效替代法、控制变量法、实验推理法、建立理想模型法等. 下列研究方法中，运用了建立理想模型法的是（ ）

A. 引入“合力”的概念

B. 将撬棒抽象为绕固定点转动的硬棒

C. 用“水压”类比“电压”

D. 保持电阻不变，观察电流随电压的变化

附：例题答案

1、A 2、C 3、B 4、D 5、A 6、B