全初中物理必須掌握的八種解題思路

[全]初中物理必須掌握的八種解題思路一、控制變量法控制變量法是初中物理實(shí)驗(yàn)中常用的探索問(wèn)題和分析解決問(wèn)題的科學(xué)方法之一。所謂控制變量法是指為了研究物理量同影響它的多個(gè)因素中的一個(gè)因素的關(guān)系，可將除了這個(gè)因素以外的其它因素人為地控制起來(lái)，使其保持不變，再比較、研究該物理量與該因素之間的關(guān)系，得出結(jié)論，然后再綜合起來(lái)得出規(guī)律的方法。在初中物理中，探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素；決定壓力作用效果的因素；影響液體壓強(qiáng)的大小的因素；影響動(dòng)能大小的因素；影響重力勢(shì)能大小的因素；影響蒸發(fā)快慢的因素；影響導(dǎo)體電阻大小的因素；電流跟電壓電阻的關(guān)系；影響電功、電熱大小的因素；影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素；影響磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體力的大小的因素等等實(shí)驗(yàn)，都運(yùn)用了控制變量法。二、等效替代法等效替代法是指在研究某一個(gè)物理現(xiàn)象和規(guī)律中，因?qū)嶒?yàn)本身的特殊限制或因?qū)嶒?yàn)器材等限制，不可以或很難直接揭示物理本質(zhì)，而采取與之相似或有共同特征的等效現(xiàn)象來(lái)替代的方法。例如，在探究平面鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，用玻璃板替代了平面鏡，因兩者在成像特征上有共同之處，而玻璃板又是透明的，能通過(guò)它觀察到玻璃板后面的蠟燭，便于研究像的特點(diǎn)，揭示出規(guī)律。我們?cè)趯W(xué)習(xí)中，在親歷實(shí)驗(yàn)過(guò)程的基礎(chǔ)上，要進(jìn)行方法的總結(jié)，在以后遇到有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，就會(huì)自覺地加以運(yùn)用。比如在學(xué)習(xí)伏安法測(cè)電阻之后，要求設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在上述實(shí)驗(yàn)中缺少電壓表或電流表，其它器材不變，另有一個(gè)已知阻值的定值電阻供選用，要求測(cè)出未知電阻，應(yīng)該怎么辦？這時(shí)就可以用等效替代的思想進(jìn)行設(shè)計(jì)了。三、轉(zhuǎn)換法有的物理量不便于直接測(cè)量，有的物理現(xiàn)象不便于直接觀察，通過(guò)轉(zhuǎn)換為容易測(cè)量到與之相等或與之相關(guān)聯(lián)的物理現(xiàn)象，從而獲得結(jié)論的方法。譬如，在研究電熱與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，電流通過(guò)阻值不等的兩根電阻絲產(chǎn)生的熱量無(wú)法直接觀測(cè)和比較，而我們通過(guò)轉(zhuǎn)換為讓煤油吸熱，觀察煤油溫度變化情況，從而推導(dǎo)出哪個(gè)電阻放熱多。在初中物理實(shí)驗(yàn)中，利用軟細(xì)繩測(cè)量地圖上鐵路線上的長(zhǎng)度、刻度尺和三角板配合測(cè)量硬幣的直徑、圓錐的高；在探究聲音的響度與什么有關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，用乒乓球的振動(dòng)放大和轉(zhuǎn)換音叉的振動(dòng)；利用電路中的燈泡是否發(fā)光等電流的效應(yīng)來(lái)判斷電路中是否有電流；利用磁場(chǎng)的吸鐵性來(lái)研究磁場(chǎng)、電磁鐵的磁性強(qiáng)弱等，都運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法的思想。四、類比法類比法是一種推理方法。為了把要表達(dá)的物理問(wèn)題說(shuō)清楚明白，往往用具體的、有形的、人們所熟知的事物來(lái)類比要說(shuō)明的那些抽象的、無(wú)形的、陌生的事物，通過(guò)借助于一個(gè)比較熟悉的對(duì)象的某些特征，去理解和掌握另一個(gè)有相似性的對(duì)象的某些特征。如：用水波類比聲波；用水路來(lái)類比電路；在研究電壓的作用時(shí)，借助于看得見且比較熟悉的“水壓形成水流”的實(shí)驗(yàn)作類比，來(lái)揭示電壓是形成電流的原因。又比如在研究通電螺線管的磁場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)中，為準(zhǔn)確記憶通電螺線管的北極與電流方向的關(guān)系，以緊握的右拳頭類比為螺線管，四指為線圈并指向電流的方向，則大拇指所指的一端為北極。這樣形象直觀很容易被理解記憶牢固。五、圖象法圖象是一個(gè)數(shù)學(xué)概念，用來(lái)表示一個(gè)量隨另一個(gè)量的變化關(guān)系，很直觀。由于物理學(xué)中經(jīng)常要研究一個(gè)物理量隨另一個(gè)物理量的變化情況，因此圖象在物理中有著廣泛的應(yīng)用。在實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)用圖象來(lái)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，探究?jī)?nèi)在的物理規(guī)律，具有獨(dú)特之處。如：在探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律和水的沸騰情況的實(shí)驗(yàn)中，就是運(yùn)用圖象法來(lái)處理數(shù)據(jù)的。它形象直觀地表示了物質(zhì)溫度的變化情況，在親歷實(shí)驗(yàn)自主得出數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)描點(diǎn)、連線繪出圖象就能準(zhǔn)確地把握住晶體和非晶體的熔化特點(diǎn)、液體的沸騰特點(diǎn)了。再如在探究串聯(lián)電路中電流規(guī)律實(shí)驗(yàn)中，把各點(diǎn)作為橫軸、電流為縱軸，作出的圖象為水平直線，很直觀表示出串聯(lián)電路中各點(diǎn)電流相等的規(guī)律。這樣就非常容易理解和記憶。在探究電阻上的電流跟電壓的關(guān)系、同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系、重力大小跟質(zhì)量的關(guān)系等實(shí)驗(yàn)中都運(yùn)用到圖象法。這樣把數(shù)形結(jié)合、圖形與文字結(jié)合起來(lái)處理數(shù)據(jù)、描述物理規(guī)律，能很好地促進(jìn)學(xué)生處理數(shù)據(jù)能力和分析問(wèn)題能力的提高。六、理想化方法理想化方法是指在物理學(xué)習(xí)中通過(guò)想象建立模型和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的一種科學(xué)方法。可分為理想化模型和理想化實(shí)驗(yàn)。理想化模型就是指把復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，把研究對(duì)象的一些次要因素舍去，抓住主要因素，對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行理想化處理去再現(xiàn)原形的本質(zhì)的東西，構(gòu)成理想化的物理模型。這是一種重要的物理研究方法。例如探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)，杠桿就是一種理想化的模型。杠桿在使用時(shí)，由于受到力的作用，都會(huì)引起或多或少的形變，然而在研究中把此時(shí)的形變忽略不計(jì)，這里我們就把杠桿經(jīng)過(guò)理想化的處理，認(rèn)為它無(wú)形變，視為一個(gè)硬棒，從而使學(xué)生在研究時(shí)不被細(xì)枝末節(jié)的因素影響，順利地得出杠桿平衡原理。理想化實(shí)驗(yàn)是一種科學(xué)的抽象方法。它既要以實(shí)驗(yàn)事實(shí)作基礎(chǔ)，但又不能直接由實(shí)驗(yàn)得到結(jié)論。比如，我們?cè)谔骄靠諝饽軅髀暤膶?shí)驗(yàn)中，逐漸將真空罩內(nèi)的空氣抽出，聽到罩內(nèi)的鬧鐘的聲音逐漸變?nèi)?，于是我們推理得出將真空罩?nèi)的空氣抽完（即真空），就聽不到鬧鐘的聲音了，從而得出空氣能傳聲而真空不能傳聲的結(jié)論。這里采用的方法就是理想化，因?yàn)闊o(wú)論怎樣抽氣是不可能將真空罩內(nèi)的空氣抽完的。在學(xué)習(xí)中注意很好地滲透這一方法，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思想，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。七、比值定義法比值定義法，就是在定義一個(gè)物理量的時(shí)候采取比值的形式定義。用比值法定義的物理概念在物理學(xué)中占有相當(dāng)大的比例，比如速度、密度、壓強(qiáng)、功率、比熱容、熱值、電阻等等。比值法適用于物質(zhì)屬性或特征、物體運(yùn)動(dòng)特征的定義。由于它們?cè)谂c外界接觸作用時(shí)會(huì)顯示出一些性質(zhì)，這就給我們提供了利用外界因素來(lái)表示其特征的間接方式，往往借助實(shí)驗(yàn)尋求一個(gè)只與物質(zhì)或物體的某種屬性特征有關(guān)的兩個(gè)或多個(gè)可以測(cè)量的物理量的比值，就能確定一個(gè)表征此種屬性特征的新物理量。應(yīng)用比值法定義物理量，往往需要一定的條件：一是客觀上需要二是間接反映特征屬性的的兩個(gè)