物理科学研究方法专题复习

物理科学研究方法专题复习初中物理教材中，潜存着许多物理学的研究方法，科学方法考查以下内容：①类比法；②控制变量法；③转换法；④等效法；⑤比较法；⑥模型法；⑦分析归纳法和分类法；⑧理想实验法※一、类比法（1）用水压．．，用水流的形成类比电流的形成．．类比电压（2）用水波．．．．类比声波（3）用人酒量．．．的大小，酒量大的人喝很多酒也没有什么变化，就好象由比热容大的物质作成．．类比比热容的物体，吸很多的热量，自身的温度变化不大。

（4）用坐在教室里的学生．．．．．．．（如图1）；．．．．．．．．类比固体物质的分子用课间教室里的学生．．．．．．．．类比液态物质的分子．．．．．．．（如图2）；用操．场上乱跑的学生．．．．．．．（如图3）．．．．．．．类比气态物质的分子（5）用速度．．．．类比功率例1：下面是，小明在物理学习中的几个探究实例：①在研究电阻之间串联时，引入总电阻的概念。

②通过水银柱的高度来表示大气压的大小。

③研究电流时，把它比作水流去研究。

④通过回忆"速度"的研究过程去研究"功率"。

上述几个实例中，采用"类比法"的是：（）A．①、③B．③、④C．②、③D．②、④※二、控制变量法控制变量法，就是一个物理量跟多个因素有关，研究它跟其中一个因素的关系时，必须保持其他因素不变．．．．．．．．（或相等）．．．．．．．，然后找出变化的规律。

．．．．．，只改变这一因素1、在实验设计中用到“控制变量法”。

如“研究压力作用效果与什么因素有关？”“研究电磁铁磁性强弱与什么因素有关？”“电阻大小与什么因素有关？”例2、在研究电阻与长度，材料，横截面积三个因素的关系，从而使问题简单化，这种方法在科学上叫做控制变量法，在下列四个研究问题的实例中，采用此方法的是（）A、研究电流与电压，电阻关系时，先让电阻一定，研究电流与电压的关系；然后使电压不变，研究电流与电阻的关系B、研究电流时，将它比做水流去研究C、研究物体受两个力的情况时，引入合力的概念D、利用光线来研究光的传播路线例．如图所示的情景，是研究蒸发快慢与哪些因素有关的探究过程，这个探究方案中①图(a)是研究蒸发快慢与液体表面积大小关系的（a）（b）（c）②图(b)是研究蒸发快慢与温度高低关系的③图(c)是研究蒸发快慢与液体表面附近气流快慢关系的④整个过程中是利用“控制变量法”和“对比法”进行探究的以上说法正确的是A．只有①②B．只有③④C．只有①②③D．①②③④均正确例3在研究“导体的电阻跟横截面积关系”的实验中，用如下图的装置，把两条电阻的AB和CD分别接入电路，AB比CD的横截面积小。

将AB连入电路时，电流表示数为I1，将CD连入电路时，电流表示数为I2，且I2＞I1。

（1）AB和CD两根电阻丝还要满足的条件是：①；②。

（2）分析实验结果，得出的结论是（3）在这个实验过程用到了哪些物理研究方法：例4：研究弦的振动频率（1）弦的频率跟哪些因素可能有关?（2）采用什么方法进行研究?怎样研究?（3）我们还学习过哪些物理规律时运用了控制变量法?2、在理解概念时用到“控制变量法”在初中物理教材中，物理概念和规律形成和理解经常采用的是“控制变量法”。

如：速度（）、密度（）、压强（）、比热容（），欧姆定律（）、电功率（）、电热（）、液体内部压强的规律（）、阿基米德定理（）等物理规律等等，所以我们在判断概念表达是否正确时，一定要采用“控制变量法”。

例5、在学习欧姆定律时，为了研究导体中的电流I与导体两端电压U、导体电阻R的关系，先保持导体电阻R的一定，研究导体中的电流I与导体两端电压的关系；再保持导体两端电压一定，研究导体中的电流与电阻的关系，得到I=U/R，这是研究物理规律常用的一种方法，叫做“控制变量法”。

下面四个研究过程中也运用这种方法的是（）A、研究电流时，将它比作水流B、研究电流通过导体发热功率P与导体中的电流I、导体电阻R的关系，得到P=I2R。

C、将物体分别浸在水、酒精等多种液体中，通过多次实验得出；浸在液体中的物体受到液体对它向上托的力，即浮力D、研究液体内部压强P与液体密度和深度h的关系，得到P= gh例6 下列关于导体电阻大小的比较，判断正确的是（）A.铁的电阻一定比铝的电阻大B.两根粗细一样的导体，长的一定比短的电阻大C.粗的铜导线的电阻一定小于细的铁导线的电阻D.在其他条件不变的前提下，镍铬合金的电阻一定大于铜导线的电阻解析电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度，根据影响电阻大小的四个因素来比较电阻的大小时，一定要用到控制变量法，即必须保持另外三个因素相同，再根据另一个因素的大小来确定电阻大小。

故A、B、C都不对，而D答案刚好满足这一要求，且镍铬合金的电阻率（即材料这一因素）大于铜的电阻率，故D对。

※三、转换法通过直接感知的现象，推测无法直接感知的事实，；即用形象替代抽象，用有形代替无形。

初中阶段有以下一些等效替代法的实例：现象事实（1）小灯泡是否发光----------------证明电流的存在（2）小磁针的偏转------------------说明磁场的存在（或者证明通电导体周围有磁场）（3）收音机收音、手机通话----------证明电磁波的存在（4）抛出去的物体要下落------------证明万有引力（重力）的存在（5）风的存在----------------------证明空气的存在（6）扩散现象----------------------证明分子运动的存在（7）听到声音-----------------------------证明声波的存在（8）刹车后，人向前倾等惯性现象-----------证明惯性的存在（9）运动的物体最后会停下来---------------证明摩擦力的存在（10）踢了球的脚会觉得疼-------------------反作用力的存在例7：分子运动看不见、摸不着，不好研究，但科学家可以通过研究墨水的扩散现象认识它，这种方法在科学叫做“转换法”。

下面是小红同学在学习中遇到的四个研究实例，其中采取的方法与刚才研究分子运动的方法相同的是（）A、利用磁感线去研究磁场问题B、电流看不见，摸不着，判断电路中是否有电流时，我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定C、研究电流与电压、电阻关系时，先使电阻不变去研究电流与电压的关系，然后再让电压不变去研究电流与电阻的关系D、研究电流时，将它比作水流※四、等效替代法所谓等效法，就是当某一个量在物理过程或现象中与数个量效果相当，从而用一个量代替数个量进行研究。

例8、“曹冲称象”运用了等效的方法，巧妙地测出了大象的体重。

下面是初中物理学习过程中遇到的几个研究实例：（1）在研究物体受力时，引入了合力的概念；（2）在研究光时，引入“光线“的概念；（3）在研究多个电阻的串联或并联时，引入了总电阻的概念；（4）在研究磁现象时，引入了”磁感线“的概念。

在上述几个实例中，采用等效法的是：（）A、（1）和（2）B、（1）和（3）C、（2）和（3）D、（3）和（4）※五、比较法用“比较”区分概念，有些相反性质的物理概念也可用比较法讲解，着重区分两个概念的相异之处，抓住事物个性加以区别，从而分清概念。

初中阶段可以运用比较方法来区分的概念有：串联电路和并联电路电流和电压的特点乐音和噪声凸透镜和凹透镜对光线的作用镜面反射和漫反射压力和重力蒸发和沸腾匀速运动和变速运动平衡力和反作用力动滑轮和定滑轮滑动摩擦力和滚动摩擦力晶体和非晶体保险丝和发热体影子和倒影凸面镜和凹面镜电流表和电压表电动机和发电机数字通信和模拟通信听筒和话筒有用功和总功热量、内能和温度做功和热传递实验用温度计和体温计一次能源和二次能源再生能源和不可再生能源例9、我们学习镜面反射和漫反射时，常用找出它们的相同点和不同点来认识它们，这样的方法是（）A、等效代换法 B、观察法 C、对比法 D、模型法※六、模型法依照事物的形状和结构按比例造成模型演示抽象的原理的方法。

电动机发电机杠杆连通器轮轴天平、．．．．．．．．的物理模型是杠杆．．．台．秤．、．滑轮、跷跷板船闸、．．．．．的物理模型是连通器．．．．．．．．．．．．．．、过桥涵洞．．．．．、自来水管、锅炉水位计．．．管涌、茶壶方向盘、扳子、．．．．．．．．．自行车的车把、脚蹬子、门把手．．．．．．．．．．．．．．的物理模型是轮轴盘山公路、楼梯．．．．．．．．．的物理模型是斜面汽车后视镜、拐弯处的反光镜的物理模型是凸面镜太阳灶的物理模型是凹面镜1、用光线．．来研究光的传播路线．．．．．．2、用磁感线．．．．．．．．来研究磁场的性质3、用力的示意图．．．．．．．．．．来研究力的三要素4、用力臂．．来研究杠杆原理．．．．5、用波形．．．．来研究声波例10、在物理学中，可以用一个带箭头的直线来表示光的传播路径和方向，这条想象的线叫做光线。

在下列几个物理学研究的实例中，与引入“光线”这一物理概念的方法相类似的是（填序号）（1）在研究电阻之间串联时，引入总电阻的概念。

（2）研究物体受两个力的情况时，引入合力的概念（3）在研究磁体的磁场时，引入磁感线的概念※七、分析归纳法和分类法通过归纳总结物质的性质、形态等方面的特点，帮助学生记忆和理解物理概念，找出规律性的东西。

如反映物体性质．．．．．．．惯性．．．．的是---------------------- 导体的电阻．．．．．物体的质量如反映物质性质．．．热值．．．．．．的是---------------------- 密度．．比热容任何物体任何情况下都有的性质的是----------------- 惯性内能分子热运动在物态变化中吸热．．的有熔化、汽化、升华放热．．的有凝固、液化、凝华吸热．．．．．．的过程：晶体熔化过程、液体沸腾过程．．但温度保持不变在光学中对光线有会聚．．．、．凹面镜．．．．．作用的有凸透镜对光线有发散．．．．．．作用的有凹透镜．．．、凸面镜在电学中可以利用伏安法测量．．．．．的有伏安法测电阻．．．．．、伏安法测电功率环保污染的种类：光污染（玻璃幕墙反射光）、噪声污染、白色污染、金属污染（电池里所含的汞、镉、铅）水污染、空气污染、土壤污染例11、有以下5种物质：铁牛奶、水晶、水银、饼干、可以把它们分成两类一类包括另一类包括其特征为其特征为例12、某同学在复习过程中，对质量、速度、功率、比热容、电阻和电功率等物理量按一定特征进行分类，A※八、其他方法演绎法（实验法）我们研究光的折射时所用的方法的是（）A、等效法B、实验法C、转换法D、模型法理想实验法关于牛顿第一定律的建立，下列说法中正确的是（）A、直接由实验的出来的B、它是在实验的基础上经过推理概念出来的C、直接由日常经验得出来的D、它是由理论推导出来的。