初中物理探究方法.

1、初中物理探究方法研究物理的科學(xué)方法有許多，經(jīng)常用到的有觀察法、實(shí)驗(yàn)法、比較法、類比法、等效法、轉(zhuǎn)換法、控制變量法、模型法、科學(xué)推理法等。研究某些物理知識(shí)或物理規(guī)律，往往要同時(shí)用到幾種研究方法。如在研究電阻的大小與哪些因素有關(guān)時(shí)，我們同時(shí)用到了觀察法（觀察電流表的示數(shù)）、轉(zhuǎn)換法（把電阻的大小轉(zhuǎn)換成電流的大小、通過研究電流的大小來得到電阻的大?。?、歸納法（將分別得出的電阻與材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度有關(guān)的信息歸納在一起）、和控制變量法（在研究電阻與長(zhǎng)度有關(guān)時(shí)控制了材料、橫截面積）等方法?？梢?，物理的科學(xué)方法題無法細(xì)致的分類。只能根據(jù)題意看題中強(qiáng)調(diào)的是哪一過程，來分析解答。下面我們將一些重要的實(shí)驗(yàn)方

2、法進(jìn)行一下分析。一、控制變量法控制變量法 ：物理學(xué)中對(duì)于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個(gè)單因素的問題。每一次只改變其中的某一個(gè)因素，而控制其余幾個(gè)因素不變，從而研究被改變的這個(gè)因素對(duì)事物的影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法。它是科學(xué)探究中的重要思想方法，廣泛地運(yùn)用在各種科學(xué)探索和科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究之中?？梢哉f任何物理實(shí)驗(yàn)，都要按照實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理和方法控制某些條件來研究。如：導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓以及導(dǎo)體的電阻都有關(guān)系，中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)難以同時(shí)研究電流與導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻的關(guān)系，而是在分別控制導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓不變的

3、情況下，研究導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻的關(guān)系，分別得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在動(dòng)腦與動(dòng)手，理論與實(shí)踐的結(jié)合上找到這 “兩個(gè)關(guān)系 ”，最終得出歐姆定律 I U/R 。為了研究導(dǎo)體的電阻大小與哪些因素有關(guān)，控制導(dǎo)體的長(zhǎng)度和材料不變，研究導(dǎo)體電阻與橫截面積的關(guān)系。為了研究滑動(dòng)摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)，保證壓力相同時(shí)， 研究滑動(dòng)摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系。利用控制變量法研究物理問題，注重了知識(shí)的形成過程，有利于扭轉(zhuǎn)重結(jié)論、輕過程的傾向，有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。中學(xué)物理課本中:1 蒸發(fā)的快慢與哪些因素的有關(guān)；2 滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)；3 液體壓強(qiáng)

4、與哪456哪些因素有關(guān)；7 動(dòng)能、重力勢(shì)能大小與哪些因素有關(guān)；8 導(dǎo)體的電阻與哪些因素有關(guān)；9 研究電阻一定、電流與電壓的關(guān)系；10 研究電壓一定、電流和電阻的關(guān)系；11 研究電流做功的多少跟哪些因素有關(guān)系；12 電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)；13 研究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟哪些因素有關(guān)系；14 研究影響力的作用效果的因素； 15 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；16 研究物體吸熱與物質(zhì)種類、質(zhì)量、溫度的關(guān)系17；研究通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力與哪些因素有關(guān)；18 研究影響感應(yīng)電流的方向因素等均應(yīng)用了這種科學(xué)方法。二、轉(zhuǎn)換法一些比較抽象的看不見、摸不著的物質(zhì)的微觀現(xiàn)象，要研究它們的運(yùn)動(dòng)等規(guī)

5、律，使之轉(zhuǎn)化為學(xué)生熟知的看得見、摸得著的宏觀現(xiàn)象來認(rèn)識(shí)它們。這種方法在科學(xué)上叫做“轉(zhuǎn)換法 ”。如：分子的運(yùn)動(dòng)，電流的存在等，如：空氣看不見、摸不到，我們可以根據(jù)空氣流動(dòng)（風(fēng)）所產(chǎn)生的作用來認(rèn)識(shí)它；分子看不見、摸不到，不好研究，可以通過研究墨水的擴(kuò)散現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)它；電流看不見、摸不到，判斷電路中是否有電流時(shí)，我們可以根據(jù)電流產(chǎn)生的效應(yīng)來認(rèn)識(shí)它；磁場(chǎng)看不見、摸不到，我們可以根據(jù)它產(chǎn)生的作用來認(rèn)識(shí)它。再如，有一些物理量不容易測(cè)得，我們可以根據(jù)定義式轉(zhuǎn)換成直接測(cè)得的物理量。在由其定義式計(jì)算出其值，如電功率（我們無法直接測(cè)出電功率只能通過P UI 利用電流表、電壓表測(cè)出U、 I 計(jì)算得出P）、電阻、密度等

6、。中學(xué)物理課本中，測(cè)不規(guī)則小石塊的體積我們轉(zhuǎn)換成測(cè)排開水的體積（這里也有等效思維）我們測(cè)曲線的長(zhǎng)短時(shí)轉(zhuǎn)換成細(xì)棉線的長(zhǎng)度在測(cè)量滑動(dòng)摩擦力時(shí)轉(zhuǎn)換成測(cè)拉力的大小大氣壓強(qiáng)的測(cè)量（無法直接測(cè)出大氣壓的值，轉(zhuǎn)換成求被大氣壓壓起的水銀柱的壓強(qiáng)）測(cè)硬幣的直徑時(shí)轉(zhuǎn)換成測(cè)刻度尺的長(zhǎng)度測(cè)液體壓強(qiáng)（我們將液體的壓強(qiáng)轉(zhuǎn)換成我們能看到的液柱高度差的變化）通過電流的效應(yīng)來判斷電流的存在（我們無法直接看到電流），通過磁場(chǎng)的效應(yīng)來證明磁場(chǎng)的存在（我們無法直接看到磁場(chǎng)），研究物體內(nèi)能與溫度的關(guān)系（我們無法直接感知內(nèi)能的變化，只能轉(zhuǎn)換成測(cè)出溫度的改變來說明內(nèi)能的變化）；在研究電熱與電流、電阻的因素時(shí)，我們將電熱的多少轉(zhuǎn)換成液柱上升

7、的高度。在我們研究電功與什么因素有關(guān)的時(shí)候，我們將電功的多少轉(zhuǎn)換成砝碼上升的高度。密度、功率、電功率、電阻、壓強(qiáng)（大氣壓強(qiáng)）等物理量都是利用轉(zhuǎn)換法測(cè)得的。物體發(fā)生形變或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變可證明此物受到力的作用；蘋果落地可證明重力存在；馬得堡半球?qū)嶒?yàn)可證明大氣壓的存在；霧的出現(xiàn)可證明空氣中含有水蒸氣；影的形成可以證明光沿直線傳播；月食現(xiàn)象可證明月亮不是光源；奧斯特實(shí)驗(yàn)可證明電流周圍有磁場(chǎng)；指南針指南北可證明地磁場(chǎng)的存在；手機(jī)能打電話可證明電磁波的存在；擴(kuò)散現(xiàn)象可證明分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)；鉛塊實(shí)驗(yàn)可證明分子間引力的存在；運(yùn)動(dòng)的物體能對(duì)外做功可證明它具有能。在我們回答動(dòng)能與什么因素有關(guān)時(shí)，我們回答說小球在平面

8、上滑動(dòng)的越遠(yuǎn)則動(dòng)能越大，就是將動(dòng)能的大小轉(zhuǎn)換成了小球運(yùn)動(dòng)的遠(yuǎn)近。以上列舉的這些問題均應(yīng)用了這種科學(xué)方法。例： 1、分子運(yùn)動(dòng)看不見、摸不著，不好研究，但科學(xué)家可以通過研究墨水的擴(kuò)散現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)它，這種方法在科學(xué)上叫做“轉(zhuǎn)換法 。下面是小明同學(xué)在學(xué)習(xí)中遇到的四個(gè)研究實(shí)例，其中采取的方法與剛才研究分子運(yùn)動(dòng)的方法相同的是()A. 利用磁感應(yīng)線去研究磁場(chǎng)問題B. 電流看不見、摸不著，判斷電路中是否有電流時(shí)，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(shí)，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(shí)，將它比做水流三、等效替代法：等效法是常用的

9、科學(xué)思維方法。所謂“等效法 ”就是在特定的某種意義上，在保證效果相同的前提下，將陌生的、復(fù)雜的、難處理的問題轉(zhuǎn)換成熟悉的、容易的、易處理的一種方法。等效思維的實(shí)質(zhì)是在效果相同的情況下，將較為復(fù)雜的實(shí)際問題變換為簡(jiǎn)單的熟悉問題，以便突出主要因素，抓住它的本質(zhì)，找出其中規(guī)律 .因此應(yīng)用等效法時(shí)往往是用較簡(jiǎn)單的因素代替較復(fù)雜的因素，以使問題得到簡(jiǎn)化而便于求解。等效或稱等價(jià)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。等效的方法是指面對(duì)一個(gè)較為復(fù)雜的問題，提出一個(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。

10、舉例：比如在研究合力時(shí)，一個(gè)力與兩個(gè)力使彈簧發(fā)生的形變是等效的，那么這一個(gè)力就替代了兩個(gè)力所以叫等效替代法，在研究串、并聯(lián)電路的總電阻時(shí)，也用到了這樣的方法。在平面鏡成像的實(shí)驗(yàn)中我們利用兩個(gè)完全相同的蠟燭，驗(yàn)證物與像的大小相同，因?yàn)槲覀儫o法真正的測(cè)出物與像的大小關(guān)系，所以我們利用了一個(gè)完全相同的另一根蠟燭來等效替代物體的大小。 通過稱重法建立浮力的概念，就是應(yīng)用等效法四、累積法在測(cè)量微小量的時(shí)候，我們常常將微小的量積累成一個(gè)比較大的量、比如在測(cè)量一張紙的厚度的時(shí)候，我們先測(cè)量100 張紙的厚度在將結(jié)果除以100，這樣使測(cè)量的結(jié)果更接近真實(shí)的值就是采取的積累法。要測(cè)量出一張郵票的質(zhì)量、測(cè)量出心跳

11、一下的時(shí)間，測(cè)量出導(dǎo)線的直徑，均可用積累法來完成。嚴(yán)格地說積累法也屬于轉(zhuǎn)換法。五、類比法在我們學(xué)習(xí)一些十分抽象的，看不見、摸不著的物理量時(shí)，由于不易理解我們就拿出一個(gè)大家能看見的與之很相似的量來進(jìn)行對(duì)照學(xué)習(xí)。如電流的形成、電壓的作用通過以熟悉的水流的形成，水壓使水管中形成了水流進(jìn)行類比，從而得出電壓是形成電流的原因的結(jié)論。學(xué)生在學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)時(shí)，在老師的引導(dǎo)下，聯(lián)想到：水壓迫使水沿著一定的方向流動(dòng)，使水管中形成了水流；類似的，電壓迫使自由電荷做定向移動(dòng)使電路中形成了電流。抽水機(jī)是提供水壓的裝置；類似的，電源是提供電壓的裝置。水流通過渦輪時(shí)，消耗水能轉(zhuǎn)化為渦輪的動(dòng)能；類似的，電流通過電燈時(shí)，消耗的

12、電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。我們學(xué)習(xí)分子動(dòng)能的時(shí)候與物體的動(dòng)能進(jìn)行類比；學(xué)習(xí)功率時(shí)，將功率和速度進(jìn)行類比。例：1、某同學(xué)在學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)時(shí)，在老師的引導(dǎo)下，聯(lián)想力學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)行比較并找出了一些相類似的規(guī)律，其中不準(zhǔn)確的是( )A. 水壓使水管中形成水流；類似地，電壓使電路中形成電流B. 抽水機(jī)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(jī)工作時(shí)消耗水能；類似地，電燈發(fā)光時(shí)消耗電能D. 水流通過渦輪時(shí)，消耗水能轉(zhuǎn)化為渦輪的動(dòng)能：類似地，電流通過電燈時(shí)，消耗電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能通過類比，用大家熟悉的水流、水壓的直觀認(rèn)識(shí)，使得看不見、摸不著的抽象的電流、電壓等知識(shí)躍然紙面，栩栩如生。六、理想化物理模型

13、：實(shí)際現(xiàn)象和過程一般都十分復(fù)雜的，涉及到眾多的因素，采用模型方法對(duì)學(xué)習(xí)和研究起到了簡(jiǎn)化和純化的作用。但簡(jiǎn)化后的模型一定要表現(xiàn)出原型所反映出的特點(diǎn)、知識(shí)。模型法有較大的靈活性。每種模型有限定的運(yùn)用條件和運(yùn)用的范圍。中學(xué)課本中很多知識(shí)都應(yīng)用了這個(gè)方法，比如有：液柱、（比如在求液體對(duì)豎直的容器底的壓強(qiáng)的時(shí)候，我們就選了一個(gè)液柱作為研究的對(duì)象簡(jiǎn)化，簡(jiǎn)化后的模型依然保留原來的特點(diǎn)和知識(shí)）光線、（在我們學(xué)習(xí)光線的時(shí)候光線是一束的，而且是看不見的，我們使用一條看的見的實(shí)線來表示就是將問題簡(jiǎn)化，利用了理想化模型）液片、（在我們研究連通器的特點(diǎn)，求大氣壓時(shí)我們都在某一位置取了一個(gè)液面，研究該液面所受到的壓強(qiáng)和壓

14、力，也是將問題簡(jiǎn)化，利用理想化模型法）光沿直線傳播； （在我們學(xué)習(xí)中我們知道真正的空氣是各處都不均勻的，比如越往上空氣越稀薄，在比如因?yàn)榭諝飧魈幉痪鶆蛐纬闪孙L(fēng)，而在光是沿直線傳播一節(jié)中我們將問題簡(jiǎn)化，只取一個(gè)簡(jiǎn)單的模型，一條光線在均勻的介質(zhì)中傳播）勻速直線運(yùn)動(dòng)； （生活中很少有一個(gè)物體真正的做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在我們研究問題的時(shí)候勻速直線運(yùn)動(dòng)只是一個(gè)模型）磁感線（磁感線是不存在的一條線，但是我們?yōu)榱吮阌谘芯看艌?chǎng)我們?nèi)藶榈囊肓艘粭l線，將我們研究的問題簡(jiǎn)化。）光滑平面（研究力學(xué)時(shí)常用到光滑平面，即物體表面沒有摩擦，但是真正沒有摩擦的表面是沒有的為了問題的簡(jiǎn)化就把很小的摩擦不考慮就假設(shè)物體表面光滑）例： 1、在我們學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過程中，運(yùn)用物理模型進(jìn)行研究的是()多項(xiàng)選擇A 、建立速度概念B 、研究光的直線傳播C、用磁感應(yīng)線描述磁場(chǎng)D 、分析物體的質(zhì)量七、科學(xué)推理法：當(dāng)你在對(duì)觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行解釋的時(shí)候就是在進(jìn)行推理，或說是在做出推論，例如當(dāng)你家的狗在叫的時(shí)，你可能會(huì)推想有人在你家的門外，要做出這一推論，你就需要把現(xiàn)象（狗的叫聲）與以往的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，即有陌生人來時(shí)狗會(huì)叫結(jié)合起來。這樣才能得出符合邏輯的答案如：在進(jìn)行牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)我們把物體在越光滑的平面運(yùn)動(dòng)的就越遠(yuǎn)的知識(shí)結(jié)合起來我們就推理出，