初中物理研究方法講解及中考試題賞析

2022-05-06 02:39:06 字數 3665 閱讀 2923

隨著新課程改革在全國大面積鋪開,物理學對學生科學方法的要求越來越高,具體表現在這幾年來,全國各地中考題中研究方法題(尤其是選擇題型)越來越多。這對於學生學會科學的思維方法和提高分析問題、解決問題的能力,真正提高學生的科學素質,將有很大益處。圖表法、比較法、控制變數法、等效替代法、轉換法、模擬法、建立模型法、理想實驗法等是初中物理常用的研究方法。

一、控制變數法:就是把乙個多因素影響某一物理量的問題,通過控制某幾個因素不變,只讓其中乙個因素改變,從而轉化為多個單一因素影響某一物理量的問題的研究方法。

題1.由於電壓和電阻兩者都有可能影響電流的大小,用實驗研究它們的關係時,可以先保持電壓不變,**電流和電阻的關係;然後保持電阻不變,**電流和電壓的關係,最後總結得出了歐姆定律,這種研究方法叫「控制變數法」。在以下問題中:

①滑動摩擦力大小跟哪些物理量有關 ②牛頓在伽利略等人的基礎上得出牛頓第一定律

③電流產生的熱量與哪些因數有關 ④研究磁場時,引入磁感線

應用「控制變數法」進行研究的是( )

a.①和③ b.①和② c.②和④ d.③和④

分析:乙個物理量可能要受到多個物理量因素的影響和制約,那麼在討論這個物理量與其中某個因素的關係時,需要先控制其它的另幾個因素不變,來確定相關物理量之間的關係,這種方法即「控制變數法」。故選a。

【例】:研究研究滑動摩檫力與哪些因素有關;研究液體內部的壓強;研究琴弦發聲的音調與弦粗細、鬆緊、長短的關係;研究影響液體蒸發快慢的因素;研究物體吸熱與物質種類、質量、溫度的關係;研究影響電阻大小的因素;研究電流與電壓、電阻的關係;研究電功或電熱與哪些因素有關;研究通電導體在磁場中的受力方向(大小)與哪些因素有關;研究影響感應電流的方向因素;研究動能(或重力勢能)與哪些因素有關等等。

二、等效法:是指不同的物理現象、模型、過程等在物理意義、作用效果或物理規律方面是相同的。它們之間可以相互替代,而保證結論不變

題2.「等效法」是物理學常用的研究方法之一,它可以將研究的問題簡化。如作用在同一物體上的兩個力,我們可以用乙個合力來代替它。以下幾種情況中,屬於「等效法」的是( )

a.研究磁現象時,用「磁感線」來描述看不見、摸不著的磁場

b.研究電現象時,用電流產生的效應來研究看不見、摸不著的電流

c.兩個電阻併聯時,可用併聯的總電阻代替兩個電阻

d.研究電流變化規律時,用水壓和水流來模擬電壓和電流

分析: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、複雜的、難處理的問題轉換成熟悉的、容易的、易處理的一種方法。a項在研究磁現象時,引入「磁感線」的概念,採用的是「假想模型法」,這是因為磁場具有看不見、摸不著的特點,為了形象簡單地研究磁現象,才引入了「磁感線」的概念,同理b項也採用的是「假想模型法」,d項則是採用的是「模擬法」。

故選c。

【例】:用總電阻代替支路電阻;用電阻箱測未知電阻;等效電路:曹沖稱象,平面鏡成像的實驗,研究力的合成

三、轉換法:對於一些看不見、摸不著的現象或不易直接測量的物理量,通常用一些非常直觀的現象去認識,或用易測量的物理量間接測量,這種研究問題的方法叫轉換法。

題3.電流看不見、摸不著,不易研究它的大小,科學家是通過電流通過導體產生的效應的大小來研究的,這種方法在科學上叫「轉換法」。下面幾個研究例項,其中運用的方法跟運用電流通過導體產生的效應的大小來研究電流大小這種方法相同的是( )

a.研究動能的大小跟哪些因素有關 b.人們認識自然界只有兩種電荷

c.用擴散現象認識分子的運動

分析:對於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出來的現象、效應、作用效果間接研究問題的的方法叫「轉換法」。a項運用的是「控制變數法」,及先控制質量一定,研究動能大小跟速度的關係,然後控制速度一定,研究動能大小跟質量的關係;b項「自然界只有兩種電荷」這一結論是在實驗的基礎上進行推理得出來的,即運用的是「實驗和推理法」;c項分子看不見,摸不著,轉換為通過擴散現象來研究,即運用的是「轉換法」。

故選c。

【例】:物體發生形變或運動狀態改變可證明此物受到力的作用。影的形成光沿直線傳播。

奧斯特實驗可證明電流周圍有磁場。指南針指南北可證明地磁場的存在。溫度計把溫度的測量轉化為長度的測量。

彈簧測力計測重力。研究分子擴散,研究振動發生的條件

四、模擬法:通俗地說,就是用直觀、容易理解的東西來描述抽象的、難以理解的東西

題4.電壓這個概念不好理解,物量學專門引入水壓來講述這個概念,便於我們理解,這種方法就是「模擬法」。下列例項中研究跟這種方法不同的是( )

a.用電流產生的效應大小來研究電流的大小

b.用電流大小來比作水流大小

c.研究電源的使用,引入抽水機

d.研究多個力作用產生的效果,引入合力

分析:兩類不同事物之間某種關係上的相似叫類似,從兩類不同事物之間找出某些相似的關係的思維方法,叫模擬。借助模擬,常能創造性地解決一些十分陌生、十分困難的問題,在物理學中,現象、屬性、概念、規律、理論和描述手段等涉及的種種關係,都可以是模擬的物件。

d 項在研究物體受到幾個力作用時,引入合力的概念的前提是合力對物體的作用效果相同,所以這裡採用的是「等效法」。故選d。

【例】:用水流表示電流。用水壓表示電壓。用操場的學生排隊、做操、玩耍的情況模擬固體、液體、氣體的分子結構。

五、模型法:用理想化的方法將實際中的事物進行簡化,得到一系列的物理模型.

題5.在物理學習中,為了研究問題的方便,教科書出現了:

①在研究光的傳播時,引入了「光線」 ②在研究聲音傳播時,引入了「介質」

③在研究熱的傳遞時,引入了「熱量」 ④在研究磁場時,引入了「磁感線」

在上述四種情況中,屬於科學家假想而實際並不存在的是( )

a、①和② b、②和③ c、③和④ d、①和④

分析:為了研究的需要,把物理實體或物理過程經過科學抽象轉化為一定的模型,這種轉化忽略了一些次要因素,突出主要因素,所以這種模型又叫「理想模型」。它是物理教學的基礎,可使物理教學簡單化,形象直觀化,又可使具體問題普遍化,便於學生發揮抽象思維、形象思維、發散思維。

場是客觀存在的一種特殊物質,「磁感線」並不存在,是為了描述磁場而假想引入的。「磁感線」是假想的物理模型,用「磁感線」描述磁場的這種方法是「假想模型法」。光是客觀存在的,「光線」並不存在,是為了研究光的傳播而假想引入的,也是「假想模型法」。

故選d。

【例】:研究肉眼觀察不到的原子結構時,建立原子核式結構模型;電路圖是實物電路的模型;力的示意圖是實際物體和作用力的模型;研究連通器原理時用到液片模型;研究浮力形成的原因時用到水柱模型;研究光現象時用到光線模型;研究磁現象時用到磁感線模型。橇扛是槓桿的模型

六、實驗推理法:是在觀察實驗的基礎上,進行合理的推想,認識事物本質。

題6.牛頓第一定律是( )

a.由斜面小車實驗直接得到的結論

b.可以用實驗進行驗證的

c.在實驗基礎上,經過合理分析、推理、歸納出來的

d.是建立在生活經驗基礎上的結論

分析:實驗是人們根據一定的研究目的,運用一定的物資手段在人工控制或模擬自然的條件下,使自然過程再現出來的思維方法。推理是在實驗基礎上用已知的規律對未知的自然現象及規律作出科學的預見。

因為地球上一切物體都要受到外力的作用,所以牛頓第一定律無法直接用實驗證明或驗證,只有在實驗的基礎上通過科學的推理才能得到。故選c。

【例】:形容聲音能不能在真空中傳播的實驗。牛頓第一定律的建立。正,負電荷的產生。

教師要不斷教給學生學習研究問題的方法,使其養成良好思維習慣,在解決問題或作決定時,能讓其嘗試運用科學原理和科學研究方法,不斷提高他們的科學素質,以實現課程改革的總目標。

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