湖北恩施中考物理科學(xué)研究方法專題復(fù)習(xí)

1、湖北恩施20092010年度中考物理復(fù)習(xí)專題科學(xué)研究方法在解決物理問題時，若能恰當(dāng)運用科學(xué)方法進行分析，確實能起到提高解題速度與準(zhǔn)確率的良好效果 一、控制變量法【方法特點】控制變量法是物理學(xué)研究的重要方法之一?？刂谱兞糠ň褪前岩粋€多因素影響某一物理量的問題，通過控制某幾個因素不變，只讓其中一個因素改變，從而轉(zhuǎn)化為多個單一因素影響某一物理量的問題的研究方法。例題1、兩段長段、粗細(xì)和材料都不同的導(dǎo)體分別接在電壓相同的電路中，則下列判斷中正確的是（ ） A.長導(dǎo)體中的電流一定大些B.短導(dǎo)體中的電流一定大些C.無論哪段導(dǎo)體被拉長后，通過的電流都一定變小D.無論哪段導(dǎo)體被冷卻后，通過的電流都一定變小解析

2、：在電壓相同的情況下，通過導(dǎo)體的電流小，則說明導(dǎo)體的電阻大，所以，本題4個選項是以導(dǎo)體的材料、橫截面積、長度和導(dǎo)體中的電流、溫度5個因素中，分別改變或比較導(dǎo)體電阻大小的因素，從而判斷選項的正誤。電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它的大小決定于導(dǎo)體的長度、材料和橫截面積，又與導(dǎo)體電阻與它本身具有的3個因素都有關(guān)系，在控制任意2個因素不變時，另一個因素改變，就一定會引起導(dǎo)體的電阻改變；在3個影響電阻的因素都不受控制或知道3個因素中的一個因素的變化，另外2個因素變化情況不知道，就無法判斷這個電阻大小是否變化。導(dǎo)體的電阻還與溫度有關(guān)，一般情況下，溫度越高，導(dǎo)體的電阻越大，當(dāng)導(dǎo)體被冷卻后，導(dǎo)體的電阻應(yīng)變小，通過

3、的電流應(yīng)變大。由此比較4個選項，只有C選項是正確的。答案：C。圖1例題2、在“研究電流跟電壓、電阻的關(guān)系”的實驗中，如圖1所示，我們先使電阻箱的電阻取某一值，多次改變滑動變阻器的阻值，記錄每次的電流值和相應(yīng)的_值，得到當(dāng)電阻不變時，電流跟_成正比的關(guān)系；然后多次改變電阻箱的阻值，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使每次_保持不變，記錄每次電阻箱的阻值R和相應(yīng)的_值，得到此時電流跟_成反比的關(guān)系。解析：本試題用控制變量法研究電流跟電壓、電阻的關(guān)系，得出電學(xué)中重要規(guī)律歐姆定律。對電流、電壓、電阻三個物理量關(guān)系研究時，保持電阻不變，得出電流跟電壓成正比的關(guān)系；保持電壓不變，得出電流跟電阻成反比的關(guān)系。答案：電阻

4、箱兩端電壓、導(dǎo)體兩端電壓、電壓表示數(shù)、電流、導(dǎo)體電阻。例題3、在驗證焦耳定律實驗中，為了比較兩根不同的電阻絲發(fā)出的熱量跟電阻的關(guān)系，實驗時應(yīng)該同時讓兩根電阻絲的 （ ）A兩端電壓和通過的電流相同B電阻和通電時間相同C通電時間和通過的電流相同D兩端電壓、通過的電流和通電時間相同 解析：如果研究某個物理量變化時，若其被多個因素變化所影響，則必須控制其它變量處于穩(wěn)恒狀態(tài)，只保留一個因素的變化，即轉(zhuǎn)化為多個單因素變化的問題，通常稱為控制變量法。由焦耳定律可知，QI2R t (或U2 t /R)，電阻絲發(fā)熱量僅與I (或U)、R、t有關(guān)?，F(xiàn)根據(jù)題意必須控制I和t兩個因素，保留一個變量R，即C是正確的。答

5、案：C。點撥：控制變量法主要適用于一個物理量的變化與多個因素的變化有關(guān)的問題討論。這種方法在實驗數(shù)據(jù)的表格上的反映為：某兩次實驗只有一個條件不相同，若兩次實驗結(jié)果不同，則與該條件有關(guān)，否則無關(guān)。反過來，若要研究的問題是物理量與某一因素是否有關(guān)，則應(yīng)只使該因素不同，而其他因素均應(yīng)相同。二、轉(zhuǎn)換法【方法特點】物理學(xué)中對于一些抽象、空洞、看不見、摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識，或用易測量的物理量間接測量，這種通過轉(zhuǎn)換研究對象、空間角度、物理規(guī)律、物理模型、思維角度、物理過程、物理狀態(tài)、時間角度等達(dá)到化繁為簡，化難為易，間接獲取問題解決的一種解題方法叫轉(zhuǎn)換法。例題4

6、、分子運動看不見、摸不著，不好研究，但科學(xué)家可以通過墨水?dāng)U散現(xiàn)象去認(rèn)識它.這種方法在科學(xué)上叫做“轉(zhuǎn)換法"。下面是小紅同學(xué)在學(xué)習(xí)中遇到的四個研究實例，其中采取的方法與剛才研究分子運動的方法相同的是（ ） A利用磁感應(yīng)線去研究磁場問題B電流看不見、摸不著，判斷電路中是否存在電流時，我們可通過電路中的燈泡是否發(fā)光去確定C研究電流與電壓、電阻關(guān)系時，先使電阻不變?nèi)パ芯侩娏髋c電壓的關(guān)系，然后再讓電壓不變?nèi)パ芯侩娏髋c電阻的關(guān)系D研究電流時，將它比做水流解析：人們對電流雖然不能直接觀察感知，但是可以轉(zhuǎn)化為電流產(chǎn)生的效應(yīng)而進行判定，如燈泡發(fā)光(試電筆發(fā)光)及電流的熱效應(yīng)、磁效應(yīng)等。此題中A為理想模型

7、法, C為控制變量法,D為類比法。答案：B。例題5、如圖2所示，電池的內(nèi)阻可以忽略不計，電壓表和可變電阻器R串聯(lián)接成通路，如果可變電阻器R的值減為原來的1/3時，電壓表的讀數(shù)由U增加到2U，則下列說法中正確的是 （ ） A.流過可變電阻器R的電流增大為原來的4倍   B.可變電阻器R消耗的電功率增加為原來的2倍   圖2C.可變電阻器兩端的電壓減小為原來的2/3    D.若可變電阻器R的阻值減小到0，那么電壓表的示數(shù)變?yōu)?U    解析：在做該題時，大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為研究對象應(yīng)

8、選可變電阻器，因為四個選項中都問的是有關(guān)R的問題；但R的電阻、電壓、電流均改變，判斷不出各量的定量變化，從而走入思維的誤區(qū)若靈活地轉(zhuǎn)換研究對象，會出現(xiàn)“柳暗花明”的意境。電壓表內(nèi)阻為一定值，當(dāng)它的讀數(shù)由U增加到2U時，通過它的電流一定變?yōu)樵瓉淼?倍，而R與電壓表串聯(lián)，故A錯。再利用PIR和UIR，R消耗的功率P（2I）R/34P/3；R后來兩端的電壓U2IR/3，不難看出B、C也錯。又因電池內(nèi)阻不計，R與電壓表的電壓之和為U總，當(dāng)R減小到0時，電壓表的示數(shù)也為總電壓U總；通過U總IR+U02IR/3+2U0，解得U總4U0.答案:D。點撥：轉(zhuǎn)換法能充分展示解題人的想象設(shè)計能力和創(chuàng)造性思維品質(zhì)，

9、充分體現(xiàn)解題人分析問題的能力，同時達(dá)到巧解，進而實現(xiàn)速解之目的三、類比法【方法特點】類比在物理學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用。所謂類比，實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（或兩類）對象之間在某些方面的相同或相似而推出它們在其他方面也可能相同或相似的一種邏輯思維。在物理教學(xué)中，類比方法可以幫助理解較復(fù)雜的實驗和較難的物理知識,有效地揭示自然界的各種秘密，促進學(xué)生創(chuàng)造性思維發(fā)展，達(dá)到“他山之石，可以功玉”的效果。例題6、學(xué)生學(xué)習(xí)電學(xué)知識時，在老師的引導(dǎo)下，聯(lián)想到如圖3所示的力學(xué)實驗現(xiàn)象，進行比較找出相類似的規(guī)律，其中不正確的是（ ）圖3A.水壓使水管中形成水流；類似地，電壓使電路中形成

10、電流B.抽水機是提供水壓的裝置，類似地，電源是提供電壓的裝置C.抽水機工作時消耗水能，類似地，電燈發(fā)光時消耗電能D.水流通過渦輪時，消耗水能轉(zhuǎn)化為渦輪的動能；類似地，電流通過電燈時，消耗電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能解析：在人們認(rèn)識事物過程中，類比法是十分有用的科學(xué)方法。本題所涉及到的水壓一電壓,水流一電流，抽水機一電源，水能電能等，都非常類似,故A、B、D都對。但C中提到的“抽水機工作時”給水增加機械能, 并不消耗水能，所以是錯誤的。答案：C。點撥：運用物理類比思維，可以依據(jù)兩種不同的事物的某些相似特征，以舊喻新，以熟喻生，以簡喻繁，把陌生的對象和熟悉的對象進行對比，把未知的東西和已知的東西對比，特別

11、是在還不足以進行歸納推理和演繹思維的情況下，類比更是得天獨厚，它可以啟發(fā)思路、提供線索，使學(xué)生進一步認(rèn)識物理世界。四、等效法【方法特點】等效的方法是指面對一個較為復(fù)雜的問題，提出一個簡單的方案或設(shè)想，而使它們的效果完全相同，從而將問題化繁為簡、化生為熟、化難為易，這不僅能提高學(xué)生的解題速度，而且還有助于學(xué)生理解能力、應(yīng)變能力和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。 例題7、在物理實驗中常用到等效替代法。例如將一個7的電阻替換某支路中2和5串聯(lián)的電阻，在其他條件不變的情況下，該支路中電流不變，說明一個7的電阻與阻值為2和5串聯(lián)的電阻對電流的阻礙作用是等效的，所以可用7的電阻替代2和5串聯(lián)的電阻。在用如圖4所示電路測量

12、未知電阻的實驗中，用的就是等效替代法。其中Rx是待測電阻（阻值大約幾百歐），R是滑動變阻器，R0是電阻箱（電阻箱的最大電阻值大于Rx。）（1）請根據(jù)實驗電路圖把下列主要實驗步驟中的空白填齊。按電路圖連好電路，并將電阻箱R0的阻值調(diào)至最大。圖4閉合開關(guān)S1前，滑片P置于_端。（選填“a”或“b”）閉合開關(guān)S1。閉合開關(guān)_，調(diào)節(jié)滑片P，使電流表指針指在適當(dāng)?shù)奈恢?，記下此時電流表的示數(shù)I。先斷開開關(guān)_，再閉合開關(guān)_，保持_的電阻不變，調(diào)節(jié)_，使電流表的示數(shù)仍為I。（2）在此實驗中，若將電流表改為電壓表，其他器材不變，在虛線框內(nèi)畫出用等效替代法測量Rx電阻的實驗電路圖。（要求所設(shè)計的電路在連接好后，只能通過開關(guān)改變電路連接情況）解析：（1）根據(jù)題意。當(dāng)合上，S2斷開，移動滑動變阻器滑片，使電流表讀數(shù)超過量程的2/3，并記下此時的電流I；當(dāng)S1、S2合上，S3斷開時，滑動變阻器R不變。調(diào)節(jié)變阻箱的電阻R0，使電流表的示數(shù)仍為I，此時變阻箱接入電路的電阻R0與待測電阻Rx值相等。（2）將電壓表與待測電阻Rx并聯(lián)，如圖所示，過程和思路同上。閉合S1、S3斷開S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使電壓表的示數(shù)超過量程的2/3，并記下此時電