初中物理科學(xué)探究方法匯總

1、初中物理科學(xué)探究方法匯總科學(xué)方法是連接知識(shí)和能力的紐帶?！罢莆找环N科學(xué)方法勝過解答i 個(gè)問題?！睂?duì)研究方法的 學(xué)習(xí)和考查體現(xiàn)著-種新的教學(xué)理念，同學(xué)們只冇真疋掌握了研究方法，0能冇效解決實(shí)際 問題，真止提高口己的創(chuàng)新意識(shí)和能力。新課程標(biāo)準(zhǔn)耍求，在突出科學(xué)探究?jī)?nèi)容的同時(shí)，重視研究方法的指導(dǎo)，使學(xué)牛在進(jìn)行科 學(xué)探究、學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過程中，逐漸拓寬視野，初步領(lǐng)悟到科學(xué)研究方法的真諦。因此, 考查研究物理問題的方法，成為當(dāng)前和今后屮考的熱點(diǎn)?？刂谱兞糠?、等效替代法、轉(zhuǎn)換法 推理法、模型法、比較法、類比法、圖像法等，是初中物理常用的研究方法。一. 控制變量法:所謂控制變量法，就是在研究和解決問題的過成屮

2、，對(duì)影響事物變化規(guī)律的因 素和條件加以人為控制，只改變某個(gè)變量的大小，而保證其它的變量不變，最終解決所研究的 問題。這種方法在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格上的反映為：某兩次實(shí)驗(yàn)只有一個(gè)條件不相同，若兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)果 不同，則與該條件冇關(guān)，否則無(wú)關(guān)。反過來(lái)，若要研究的問題是物理量與某一因素是否冇關(guān), 則應(yīng)只使該因索不同，而其他因索均應(yīng)相同?？刂谱兞糠ㄊ清鴮W(xué)物理屮最常川的方法，也是 中考出題最多的方法?！镜淅骄?】小明在探究''彈性勢(shì)能大小與哪些因素有關(guān)”時(shí)，提出了以下兩種猜想： 猜想一：彈性勢(shì)能大小可能和物體的材料有關(guān)。猜想二：彈性勢(shì)能大小可能和物體的形變程度有關(guān).針對(duì)猜想一，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)及觀察到

3、的現(xiàn)象如f：把大小和形狀相同的鋼尺和塑料尺彎曲相同的程度，并彈開同一個(gè)紙團(tuán)，觀察到紙團(tuán)被彈 開的遠(yuǎn)近不同。請(qǐng)回答：（1）小明同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：（2）實(shí)驗(yàn)中“彎曲相同程度，其目的是:【答 案】彈性勢(shì)能大小可能和物體的材料有關(guān)，控制變量，使之在相同的條件下進(jìn)行比較 在初中物理課本中,應(yīng)用這種方法的有：1、研究琴弦發(fā)聲的音調(diào)與弦粗細(xì)、松緊、長(zhǎng)短的關(guān)系。（聲學(xué)）2、蒸發(fā)的快慢與哪些因素有關(guān)（熱）3. 滑動(dòng)摩擦力的人小與哪些因索有關(guān)（力）4. 導(dǎo)體的電阻與哪些因素有關(guān)（電）二. 等效替代法在物理實(shí)驗(yàn)屮有許多物理特征、過程和物理量要想直接觀察和測(cè)量很困難，這時(shí)往往把 所需觀測(cè)的變量換成其它間接的可

4、觀察和測(cè)量的變量進(jìn)行研究，這種研究方法就是等效法?；I效替代法是常用的科學(xué)思維方法。等效是指不同的物理現(xiàn)象、模型、過程等在物理意 義、作用效果或物理規(guī)律方面是相同的。它們之間可以相互替代，而保證結(jié)論不變。等效的 方法是指而對(duì)一個(gè)較為復(fù)雜的問題，提出-個(gè)簡(jiǎn)單的方案或設(shè)想,而使它們的效果完全相同, 從而將問題化難為易，求得解決。例如我們學(xué)過的等效電路、等效電阻、分力與介力等效 【典例探究2】（2003陜西）如圖所示，在桌面上豎立一塊玻璃板，把一支點(diǎn)燃的蠟 燭放在玻璃板前面，可以看到玻璃板面出現(xiàn)蠟燭的像。要想研究玻璃板成像特點(diǎn)，關(guān)鍵的問 題是設(shè)法確定像的位置。仔細(xì)想想，實(shí)驗(yàn)時(shí)具體的做法是o我們這樣確定

5、像的位置，憑借的是視覺效果的相同，因而可以說(shuō)是采用了的科學(xué)方法。解析：虛像是無(wú)法用光屏承接的，因此虛像特點(diǎn)的研究成了實(shí)驗(yàn)的一個(gè)難題；為了準(zhǔn)確 的探究平面鏡所成虛像的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)中用兩支完全相同的蠟燭和可透視的平面玻璃板采用等 效法很好地解決了這一難題。答案：另外拿一只相同的蠟燭在玻璃板后面移動(dòng)，直到看上去它跟像完全重合；等效替代。三. 轉(zhuǎn)換法對(duì)于不易研究或不好直接研究的物理問題，而是通過研究其表現(xiàn)出來(lái)的現(xiàn)象、效應(yīng)、作 用效果間接研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法。初中物理在研究概念、規(guī)律和實(shí)驗(yàn)中多處應(yīng)用了這種 方法。1研究物體內(nèi)能與溫度的關(guān)系(我們無(wú)法直接感知內(nèi)能的變化，只能轉(zhuǎn)換成測(cè)出溫度的改 變來(lái)說(shuō)明內(nèi)能

6、的變化)；2 在研究電熱與電流電阻的因素時(shí)，將電熱的多少轉(zhuǎn)換成液柱上升的高度;3我們?cè)谘芯侩姽εc什么因索有關(guān)的時(shí)候，將電功轉(zhuǎn)換成祛碼上升的高度；4.在我們回答動(dòng)能與什么因素冇關(guān)時(shí)，我們將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為小木塊在平面上被推動(dòng)的距離, 距離越遠(yuǎn)則動(dòng)能越大。注意：等效法與轉(zhuǎn)換法很相似，有什么區(qū)別呢？請(qǐng)觀察：轉(zhuǎn)換法：電流人小4燈泡亮度；等效替代法:磁場(chǎng).一a 分力_a小石塊體積-a小磁針偏轉(zhuǎn) 合力排開水的體積;小結(jié)：“籌效替代法"中相互替代的兩個(gè)量種類相同，大小相等，而“轉(zhuǎn)換法”中的兩個(gè) 物理量有因果關(guān)系,并且性質(zhì)往往發(fā)生了改變。四. 理想模型法實(shí)際現(xiàn)象和過程一般都十分復(fù)朵，涉及到眾多因索，采用模

7、型方法可起到簡(jiǎn)化利純化的作 用.忽略次要因素，從復(fù)朵事物中抽彖出理想模型，合理近似的反應(yīng)所研究事物的本質(zhì)特征，這 種研究問題的方法叫理想模型法.在初中物理課本中，應(yīng)用這種方法的有1. 光線(光線是看不見的，我們使用一條看得見的實(shí)線來(lái)表示，就將問題簡(jiǎn)化利用了理想化模 型)2. 磁感線3. 電路圖是實(shí)物電路的模型4. 力的示意圖或力的圖示是實(shí)際物休和作用力的模型。5. 實(shí)驗(yàn)室常用手搖交流發(fā)電機(jī)及掛圖來(lái)研究交流發(fā)電機(jī)的原理和工作過程6. 研究連通器原理時(shí)用到液片模型。研究肉眼觀察不到的原子結(jié)構(gòu)時(shí)建立原子核式結(jié)構(gòu)模研 究肉眼觀察不到的原子結(jié)構(gòu)時(shí)建立原子核式結(jié)構(gòu)模型?！镜淅骄?】以下是物理學(xué)習(xí)中的兒個(gè)

8、研究實(shí)例：(1)在研究磁場(chǎng)時(shí)，引入磁感線;(2)在研 究物體受幾個(gè)力時(shí)，引人合力；(3)在研究電流時(shí)，將它比作水流；(4)在研究光時(shí)，引入光 線。前而兒個(gè)實(shí)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)【名師點(diǎn)撥】把某一個(gè)類具體事物抽象為某個(gè)物理概念的方法叫“建立理想模型法"，如把路 燈看成一個(gè)點(diǎn)光源等。本題中從磁場(chǎng)中抽彖岀磁感線，從光中抽彖出光線，用的都是“建立 理想模型法”?！緲?biāo)準(zhǔn)答案】c五. 科學(xué)推理法推理法是根據(jù)已知物理現(xiàn)象和規(guī)律，通過想象和推理對(duì)未知的現(xiàn)象做出科學(xué)的推理和預(yù)見. 推理法是在觀察實(shí)驗(yàn)的

9、基礎(chǔ)上，忽略次要因素，進(jìn)行合理的推理，得出結(jié)論，達(dá)到認(rèn)識(shí)事物 本質(zhì)的目的。理想實(shí)驗(yàn)是研究物理規(guī)律的一種重要的思想方法，它以人量的可靠的事實(shí)為基礎(chǔ)，以真實(shí) 的實(shí)驗(yàn)為原形，通過介理的推理得出物理規(guī)律.圖1【典例探究4】人們常用推理的方法研究物理問題。在研究物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)耳力的關(guān)系時(shí)，伽 利略通過如圖1 （甲）所示的實(shí)驗(yàn)和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的推理得到如下結(jié)論：運(yùn)動(dòng)著的物體，如果 不受外力作用，它的速度將保持不變，并且-直運(yùn)動(dòng)下去。推理的方法同樣可以用在“研究 聲音的傳播”實(shí)驗(yàn)屮。如圖1 （乙）所示的實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有的抽氣設(shè)備總是很難將玻璃罩內(nèi)抽 成真空狀態(tài)，在這種情況下，你是怎樣通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推理得出“聲音不能在真

10、空中傳播”這一 結(jié)論的？圖1圖1圖1【名師點(diǎn)撥】伽利略通過如圖（甲）所示的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)阻力越小時(shí)，小車速度減小得就越 慢，由此推理出，如果阻力為零，小千的速度將不減小，即做勻速直線運(yùn)動(dòng)。在圖乙這個(gè)實(shí) 驗(yàn)屮，雖不能把玻璃罩內(nèi)抽成真空狀態(tài)，但隨著玻璃罩內(nèi)空氣的減少，聽到的聲咅越來(lái)越小, 由此可推理得出“聲音不能在真空中傳播”?！緲?biāo)準(zhǔn)答案】隨著罩內(nèi)空氣的不斷抽出，聽到鈴聲越來(lái)越弱，可以推理：如杲罩內(nèi)被抽成真 空，將聽不到鈴聲，山此可以推出“聲音不能在真空中傳播”。六. 類比法類比法是指將兩個(gè)相似的事物做對(duì)比，從已知對(duì)象具有的某種性質(zhì)推出未知對(duì)象具有相應(yīng)性 質(zhì)的方法.類比法在物理中冇廣泛的應(yīng)用。所謂類

11、比，實(shí)際上是一種從特殊到特殊或從一般 到一般的推理。它是根據(jù)兩個(gè)（或兩類）對(duì)象z間在某些方而的相同或相似而推出它們?cè)谄?他方而也可能相同或相似的一種邏輯思維。在物理教學(xué)中，類比方法nj以幫助理解較復(fù)朵的 實(shí)驗(yàn)和較難的物理知識(shí)。【典例探究5】19世紀(jì)末，湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子，將人們的視線引入到了原子的內(nèi)部，山此, 科學(xué)家們提出了多種關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的模型。通過學(xué)習(xí)，你認(rèn)為原子結(jié)構(gòu)與下列事物結(jié)構(gòu)最接 近的是a.西紅柿b.西瓜 c.而包 d.太陽(yáng)系解析：大家首先要在頭腦中再現(xiàn)學(xué)習(xí)過的原子結(jié)構(gòu)的模型，再與所給的四個(gè)選項(xiàng)比較，確定 結(jié)構(gòu)最接近的事物是太陽(yáng)系。這里原子核可以類比于太陽(yáng)，核外電子類比于行星，它們?cè)诳?/p>

12、 間結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)方式上都是相似的。七. .圖象法利用圖象這種特殊fl形象的數(shù)學(xué)語(yǔ)言工具，來(lái)表達(dá)各種物理現(xiàn)象的過程和規(guī)律，這種方法 叫圖像法.物理圖象不僅町以使抽象的概念直觀形象，動(dòng)態(tài)變化過程淸晰，物理量之間的關(guān)系明確, 還能表示出用語(yǔ)言難以表達(dá)的內(nèi)涵。【典例探究6】如圖所示是a、b、c三種物質(zhì)的質(zhì)量m與體積v的關(guān)系圖象。由圖可知, a、b、c三種物質(zhì)的密度pa、pb、pcz間的大小關(guān)系是（）v/cm3nvga0bc202010a.pa<pb <pcb.pa<pb >pcc.pa>pb >pcd.pa>pb <pc【標(biāo)準(zhǔn)答案】c八、觀察比較法在對(duì)各種物理現(xiàn)彖、物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察的基礎(chǔ)上，和認(rèn)定的標(biāo)準(zhǔn)(或?qū)﹀?進(jìn)行比較，得出 結(jié)論的方法叫觀察比較法【典例探究7】下面是小宇同學(xué)在物理學(xué)習(xí)屮的兒個(gè)研究實(shí)例：(1)在學(xué)習(xí)汽化現(xiàn)象時(shí)， 研究蒸發(fā)與沸騰的異同點(diǎn)；(2)根據(jù)熔化過程的不同，將固體分為品體和非品體兩類；(3) 比較電流表與電壓表在使川過程中的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)；(4)在