中考物理试题中典型的科学研究方法.doc
上海市2020年中考物理备考复习资料汇编专题14物理科学方法(含参考答案)
中考物理备考复习资料汇编：专题14初中物理常用研究方法+练习题一、初中物理常用研究方法1、控制变量法控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系，可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来，使其保持不变，再比较、研究该物理量与该因素之间的关系得出结论，然后再综合起来得出规律的方法。
例如在“探究电流和电压的关系”实验中，我们可以先将电阻人为的控制（即不变），改变其两端电压的大小，再测出各个电压值所对应的电流的大小，从而可以得出：电阻一定时（同一导体），通过的电流和电压成正比。
2、等效替代法等效替代法是在保证某种效果（特性和关系）相同的前提下，将实际的、陌生的、复杂的物理问题和物理过程用等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程代替来研究和处理的方法。
等效替代法既是科学家研究问题的方法，也是学生在学习物理中常用的方法。
在探究平面镜成像规律的实验中，有两处用了等效替代法。
第一处用玻璃板替代了平面镜。
为什么这样替代呢？因为用平面镜不便于确定虚像的位置，我们用玻璃板替代平面镜是为了获得视觉上的等效。
因两者在成像特征上有共同之处——都能成像，不同之处是玻璃板是透明的，能通过它观察到玻璃板后面的蜡烛，便于研究像的特点，揭示规律。
第二处用一根没有点燃的蜡烛放在成像点，来替代所成的像。
3、建立物理模型法所谓物理模型，是人们为了研究物理问题的方便和探讨物理事物的本身而对研究对象所作的一种简化描述，是以观察和实验为基础，采用理想化的办法所创造的，能再现事物本质和内在特性的一种简化模型。
实际物体在某些特定条件下往往可抽象为理想的研究对象，即物理对象模型。
物理中常见物理对象的理想模型有：质点、单摆、光线、磁感线、薄透镜、点光源、汤姆逊模型、卢瑟福模型等。
4、类比法类比法，是一种最古老的认知思维与推测的方法，是对未知或不确定的对象与已知的对象进行归类比较，进而对未知或不确定对象提出猜测。
对电流的形成过程，人们通常用水流的形成过程来类比。
中考物理笔试中科学探究试题命制的研究
点评 ：题 目中描述的情景是作者亲眼看到的真
实 情景 ，由生活 隋景 引发思 考 ，进行 力 所能 及 的探 究 ， 出正确 的结 论 ， 得 符合 “ 从生 活走进 物 理 ， 物 理 从
走向生活” 的新课程理念。 从本题的探究活动 中我们
可 以获得 启 示 ： 习物 理 的 目的在于应 用 。 就要 求 学 这 老 师在平 时 的教学 中要 灵 活地把 所学 的知 识 与生 活 实际联系起来 ， 多关注生活和社会 中的各种现 象 ， 以 学
在桌子 的一端 ， 图 １ 如 甲所示 ；
②缓缓抬起右端 ，让直尺与水 平 方 向有一 定 的夹 角 ，如 图 １ 乙所示 ； ③继续抬高右端 ， 增大
直 尺与水 平方 向的夹 角 ， 图 １ 如
丙所示 。
体 的磁极分布情况 ，于是几位 同学提出了以下三种
猜想 ：
＠
（ ） 实验 中 ， 明是 通 过 １该 小 来判断物体对斜面压
定 在 １ 长 的塑料 直尺 的 中间 ，将直 尺 的一 头 固定 米
教材和考纲是考试命题最重要 的依据和素材来 源 ， 少教 师 误认 为 课本 太简 单 ， 纲 没 用处 ， 不 考 而花 了很多时间做所谓的课外习题 ！ 实际上 ， 江苏各大市
中考 物理 中 的不少新 题 源于苏 科版 教材 的“ 生活 ・ 物
表 明 ， 同样 碰 撞 速 度 的 在
（） ２如果实验证明了小丽结论是正确 的， 请你至
少 说 出两 点 理 由 。
现 、分析和解决 问题 的能力。考查的内容能够 瞄准 “ 知能结合点” ，瞄准知识在学科领域内和实际生活
中的应用 ，还要适当注意本学科课程内容与其他学 科或与生产 、 生活的联系。
九年级物理 常见的科学研究方法 人教新课标版
4.研究物体的动能与速度的质量的关系
5.研究物体的势能与质量和高度的关系
6.研究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系
7.研究导体中的电流与导体两端电压、电阻的关系
8.研究电阻的大小与导体的材料长度横截面积的关系
9.研究电流产生的热量与导体中的电流、电阻和通电时间的关系
10.研究电磁铁的磁性与线圈匝数和电流大小的关系
11.研究蒸发的快慢与液体温度、液体表面积和液体上方空气流动快慢和关系
等效替代法
以一种清楚直观的模型或简单明了的方法代替一种复杂和现象或过程，以一种易于接受和方式给出复杂问题的答案，这样的方法称为等效（替代）法。可以使所要研究的问题简单化、直观化。
1.在力的合成与分解中，合力与分力的作用效果相同
1.比较蒸发和沸腾的异同点
2.比较汽油机和柴油机的异同点
3.物体浮沉条件的比较
分类法
根据所研究问题的异同点，把研究对象分为不同种类的方法
1.把内燃机分为汽油机和柴油机
2.把物体分为导体和绝缘体；晶体和非晶体
3.把电路分为串联、并联和混联
建立理想模型法
把研究对象的一些次要因素舍去，抓住主要因素，对实际问题进行理想化处理，去再现原型本质的东西构建理想化模型。分为理想化模型和理想化实验。
2.在电路中，若干个电阻，可以等效为一个合适的电阻，反之亦可。如等效电路、串并联电路的等效电阻
3.曹冲称象用石块等效替换大象
4.在研究平面镜成像时用两根完全相同的蜡烛，其中一根等效另一根的像
5.用加热时间来替代物体吸收的热量
6.用自行车轮测量跑道的长度
转换法
有的物理量不便直接测量、有的现象不便直接观察，通过转换为容易测量到与之相等或与之相关联的物理现象，从而获得结论的方法。对于一些看不见摸不着和现象常常采用此方法测量或显示。
中考物理试题中的研究方法
中考物理试题中的研究方法作者：孙飞来源：《试题与研究·中考物理》2014年第02期知识重要，过程与方法更重要，许多科学家通过恰当运用科学研究方法，超越了当时研究条件的局限性，取得了辉煌的研究成果。
中考物理试题明确强调对物理“过程与方法”的考查，强化对物理过程、概念、规律及方法的理解与内化。
只有深刻领会物理过程，掌握解决问题的研究方法，才能切实领会物理概念的内涵，灵活运用物理知识来解决实际问题。
因此，考查探究物理问题的方法，成为当前和今后中考的热点。
各地的中考为了突出物理过程与方法的考查，都精心设计试题，试图通过增加试题的开放性和探究性，来实现对物理过程与物理方法的考查。
通常物理研究问题方法包括控制变量法、等效法、转换法、类比法、推理法、模型法等。
一、控制变量法例1.（2013·成都）在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中同学们提出了如下猜想：A.可能与物体的密度ρ1有关；B.可能与液体的密度ρ2有关；C.可能与物体的体积V1有关；D.可能与物体浸在液体中的体积V2有关；E.可能与物体浸在液体中的深度h有关。
小明所在的实验小组得到的实验器材有：柱形铁块一个、弹簧测力计一个、一杯水（足够多）、细线。
（1）只用这些器材，他们可以验证上述猜想中的E和（填序号即可）是否正确。
（2）他们在验证猜想E的过程中，先让铁块静止在如图1所示的位置，读出弹簧测力计的示数F1。
接着向下移动弹簧测力计和铁块，增大h，待铁块处于状态时，再读出弹簧测力计的示数F2。
继续增大h，重复上述操作。
若每次测量，弹簧测力计的示数都相等，说明猜想E。
分析：根据控制变量法，若要探究浮力与其中一个量之间的关系，需保持其他量不变，但要改变需探究的量。
掌握影响浮力大小的因素：液体的密度和排开液体的体积。
浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
解：（1）因为器材中只有一个铁块，所以无法探究浮力与物体密度及体积的关系，不能验证AC；题目中只给出了一杯水，所以无法探究浮力与液体密度的关系，不能验证B；可以在实验中改变物体浸在液体中的体积，所以可以验证D。
中考物理研究方法
物理科学探究常用的研究方法在初中阶段，需要学生掌握的科学研究方法主要有：控制变量法、等效替代法、转换法、理想化模型、理想化实验、类比法等。
一、控制变量法控制变量法就是把一个多因素影响某一物理量的问题，通过控制某几个因素不变，只让其中一个因素改变，从而转化为多个单一因素影响某一物理量的问题的研究方法。
这种方法在实验数据的表格上的反映为：某两次实验只有一个条件不相同，若两次实验结果不同，则与该条件有关，否则无关。
控制变量法是中学物理中最常用的研究方法，在中考中考察的力度也最大。
例1下表是某实验小组所做的“探究摩擦力大小跟哪些因素有关”的实验记录：次数接触面的材料压力 F/N 摩擦力f摩／N①木块与木板8 l．6②木块与木板12 2．4③木块与毛巾12 5．0（1）分析比较序号①与②的实验数据，可得出的结论是____________ 。
（2）分析比较序号__________的实验数据，可得出的结论是：压力相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大。
（3）上述研究方法叫“拉制变量法”，下列实验中用到此方法的有____________（填序号）①探究电压、电流与电阻的关系；②探究动能跟哪些因素有关；③探究固体熔化时温度的变化规律；④研究影响电磁铁磁性强弱的因素。
联想：教材中涉及到控制变量法的知识主要有：1、研究与压、关系。
2、决定导体大小因素探究实验.3、研究液体蒸发快慢与什么因素有关的实验。
4、研究弦的音调与什么因素有关实验。
5、研究效应与什么因素有关实验。
6、研究电流做功与哪些因素有关实验。
7、影响滑动摩擦力大小因素实验。
8、影响压力作用效果的探究实验。
9、决定大小因素的探究实验。
10、决定液体大小因素的探究实验。
11、探究感应方向与什么因素有关实验。
12、探究产生感应大小与什么因素有关13、探究通导体受方向与什么因素有关实验。
14、探究斜面的机械效率与什么因素有关。
15、探究滑轮组的机械效率与什么因素有关实验。
2023年中考物理研究方法专题复习------转换法问题
2023年中考物理研究方法专题复习------转换法问题姓名：___________考号：___________得分：___________1．某课外兴趣小组做了几个与声音有关的实验，如图所示：（1）如图甲所示，用橡皮锤敲击音叉时，发现乒乓球被弹开，这一现象说明发声的物体在________，用小球的弹起反映音叉的振动，这种研究问题的方法称为_______ _（选填“控制变量法”或“转换法”）；（2）如图乙所示，敲响右边音叉时，与左边的音叉接触的乒乓球会弹起来，这一现象说明声音可以在_______ _ 中传播；（3）如图丙所示，用硬卡纸拨动塑料梳的梳齿，硬卡纸拨动梳齿的速度越快，听到音调越________（选填“高”或“低”），这说明音调的高低与发声体振动的________有关；（4）如图丁所示，保持钢尺伸出桌面的长度不变，用大小不同的力拨动时，用力越大，听到的声音响度越________（选填“大”或“小”），说明响度的大小与发声体振动的________有关。
2．用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与什么因素有关”。
两瓶中的镍铬合金丝是从同一根上剪来的，只是A瓶中的较长，B瓶中的较短。
（1）两瓶内的液体应是质量________、温度相同的同种液体。
在煤油和水中，应选择煤油，因为它的________ ，吸收相等热量后温度变化明显；（2）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，闭合开关，可以探究电流和通电时间一定时，电流通过导体产生的热量与_______ _的关系。
通电一段时间后，可以观察到的现象是_____ ___；（3）本实验用到的科学研究方法是________。
A．只有控制变量法B．只有转换法C．既有控制变量法，又有转换法3．在“探究影响液体内部压强的因素”的实验中，小聪进行了大胆猜想：猜想1：液体内部可能有压强猜想2：液体内部的压强大小可能与方向有关猜想3：液体内部的压强大小可能与液体深度有关猜想4：液体内部的压强大小可能与液体的密度有关为验证以上猜想是否正确，小聪在老师的帮助下找来了一些实验器材，实验时的情景如图所示，请你完成下列问题：（1）实验前，要通过调试，使压强计U形管两边的液面___________，小聪在调试时发现，用手指不论是轻压还是重压探头的橡皮膜时，U形管两边液柱的高度差变化都很小，则说明该压强计的气密性___________（选填“好”或“差”），调节的方法是___________（选填“A”或“B”“C”）。
初中物理研究方法归纳Microsoft Office Word 文档 (3)
初中物理研究方法归纳物理研究方法是中考物理考点之一，由于此考点知识归纳性较强，知识前后跨度较大，多数同学感觉难度大。
研究某些物理知识或物理规律，往往要同时用到几种研究方法。
如在研究电阻的大小与哪些因素有关时，我们同时用到了观察法（观察电流表的示数）、转换法（把电阻的大小转换成电流的大小、通过研究电流的大小来得到电阻的大小）、归纳法（将分别得出的电阻与材料、长度、横截面积、温度有关的信息归纳在一起）、和控制变量法（在研究电阻与长度有关时控制了材料、横截面积）等方法。
可见，物理的科学方法题无法细致的分类。
只能根据题意看题中强调的是哪一过程，来分析解答。
此专题把初中物理涉及的一些重要的实验方法进行归纳，用浅显易懂的语言解释说明清楚并举例，以求同学们真正理解：1、控制变量法：方法实质：把一个多因素问题转变为多个单因素问题。
教材实例：探究决定电阻大小的因素，匀速直线运动，密度，压强、液体内部的压强，牛顿第一定律等。
适用范围：物理学中一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量方法实质：较直观的现象去认识摸不着的物理现象，直接测量容易测量的中学物理课本中，（1）蒸发的快慢与哪些因素的有关；（2）滑动摩擦力的大小与哪些因素有关；（3）液体压强与哪些因素有关；（4）研究浮力大小与哪些因素有关；（5）压力的作用效果与哪些因素有关；（6）滑轮组的机械效率与哪些因素有关；动能、重力势能大小与哪些因素有关；（7）导体的电阻与哪些因素有关；（8）研究电阻一定、电流与电压的关系；（9）研究电压一定、电流和电阻的关系；（10）研究电流做功的多少跟哪些因素有关系；（11）电流的热效应与哪些因素有关；（12研究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关系等主要运用了控制变量法。
2、转换法：物理量来说明不易测量的物理量。
教材实例：判断电流的存在、分子间的作用力、分子热运动等。
使用范围：从事物间的等同效果出发来学习和研究物理现象、过程、规律，将陌生的、复杂的、难处理的问题转换成熟悉的、容易的问题。
中考物理研究方法大扫描
书中实例:
研究肉眼视察不到的原子结构时建立原子核式结构模
研究连通器原理时用到液片模型。
研究光现象时用到光线模型。 研究磁现象时用到磁感线模型。
力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型。 电路图是实物电路的模型。
研究液体压强时用液柱模型。
等等 ……
三、转换法：
• 物理学中对于一些看不见、摸不着的现 象或不易直接测量的物理量，通常用一些 非常直观的现象去认识，或用易测量的物 理量间接测量，这种研究问题的方法叫转 换法。初中物理在研究概念、规律和实验 中多处应用了这种方法。
中考物理研究方法大扫描
中考物理专题复习之二
一、控制变量法：
• 控制变量法：就是把一个多因素影响某一物理
量的问题，通过控制其几个因素不变，只让其中 一个因素改变，从而转化为多个单一因素影响某 一物理量的问题的研究方法。这种方法在实验数 据的表格上的反应为：某两次实验只有一个条件 不相同，若两次实验结果不同，则与该条件有关， 否则无关。反过来，若要研究的问题是物理量与 某一因素是否有关，则应只使该因素不同，而其 他因素均应相同。控制变量法是中学物理中最常 用的方法。
书中实例:
物体产生形变或运动状态改变可证明此物受到力的作用。
苹果落地可证明重力存在。 马得堡半球实验可证明大气压的存在。
雾的出现可证明空气中含有水蒸气。 影的形成光沿直线传播
月食现象可证亮不是光源。
奥斯特实验可证明电流周围有磁场
指南针指南北可证明地磁场的存在 ； 扩散现象可证明分子做无规则运动
铅块实验可证明分子间引力的存在 运动的物体能对外做功可证明它具有能
书中实例:
研究影响力的作用效果的因素； 研究研究滑动摩檫力与哪些因素有关；
初中物理常见的科学研究方法
4. 做了三次实验归纳出平面镜成像的规律 在所有的科学实验和原理的得出中， 几乎都用到了归纳法
在被测量的物理量很小，
测量工具无法直接测量 累 时，通常采用将微小的量 积 法 积累成较大的量，再计算
出平均值的方法也称叠
1. 测一张纸的厚度 2. 测一枚邮票或一颗大头针的质量 3. 测细金属丝的直径
初中物理常见的科学明 某一物理量往往受到几 个不同物理量的影响，为 了确定各个不同物理量 之间的关系，就需要用人 为的方法控制某些量，使 其保持不变，然后改变某 一个量，看所研究的物理 量与该物理量之间的关 系。这种方法就是“控制 变量法”
以一种清楚直观的模型
或简单明了的方法代替
间的关系 10. 研究电磁铁的磁性与线圈匝数和电流大小的关系 11. 研究蒸发的快慢与液体温度、液体表面积和液体上方
空气流动快慢和关系
1. 在力的合成与分解中，合力与分力的作用效果相同 2. 在电路中， 若干个电阻， 可以等效为一个合适的电阻，
反之亦可。如等效电路、串并联电路的等效电阻 3. 曹冲称象用石块等效替换大象 4. 在研究平面镜成像时用两根完全相同的蜡烛，其中一
加法
把一个物理量随另一个
图 象
物理量的变化情况在坐
法 际系中表示出来
通过大量的实验，取得数
图 据，加工整理为图表，从 表 而总结出规律 法
1. 熔化、凝固和沸腾的过程中温度随时间的变化规律 2. 导体电阻上电流和电压的关系 3. 同种物质质量和体积的关系 4. 匀速直线运动中速度和时间、路程和时间的关系 1. 研究凸透镜成像的物距、像距和焦距的关系 2. 定值电阻的电流与导体两端电压的关系 3. 小灯泡的电功率与两端电压及电流的关系 4. 水沸腾过程温度的变化规律 5. 同种物质的质量和体积的关系
初中物理常用研究方法归类 .doc
初中物理常用研究方法归类初中物理教材中渗透着大量的科学研究方法，这些科学方法的掌握和运用，在学生学习知识、提升能力、提高科学素养方面有着非常重要的意义，也为学生的可持续发展奠定了基础。
为便于中考复习，现将初中物理常见研究方法归类整理如下：一．控制变量法所谓控制变量法是指，在研究一个物理量与多个因素关系时，往往控制某几个因素不变，只让其中一个因素改变，从而转化为多个单一因素影响某一物理量的问题的研究方法。
如：研究影响蒸发快慢的因素，探究滑动摩擦力与哪些因素有关，比热容概念的引入，探究影响电流做功的因素等。
二．转换法如果一个物理量难以直接研究或不容易研究，转而研究其所表现出来的现象、效应、作用效果，从而达到认识该物理量的目的。
通俗的说，B是由于A所引起的，通过研究B 就可以起到认识A的作用。
如：通过扩散现象来认识分子的存在，通过电流的效应来认识电流的存在，根据物体运动状态的改变或者形变证明物体受到力的作用，根据吸引大头针的数目来比较磁性的强弱等等。
三．等效替代法如果一个物理量或物理过程难以表达计算，但是它所产生的效果与另一个比较容易表达计算的物理量或者物理过程相同，就可以把前者替换为后者，从而使问题得以顺利解决。
如：“曹冲称象”，用“风洞”模拟飞机的飞行环境，测密度时如果天平损坏了将物体的质量转化为水的质量，或者量筒损坏了将物体的体积转化为水的体积，等效电路图，等效替代法测电阻等。
四．比较法（类比属于比较的一种，下文单独列出）两个物理现象具有某种相同或者相异的性质，将它们放在一起进行比较分析，找出其异同点，就可以帮助我们求同存异，认清它们的内涵与外延，从而加深对知识的理解。
如：比较蒸发与沸腾的异同点，比较声音的传播与光的传播的异同，比较热机与电动机的优缺点，比较发电机与电动机的异同，比较凸透镜和凹透镜，比较光的三原色与颜料的三原色等等。
五．类比法为了把要表达的问题说得通俗易懂，人们往往借助于具体的、有形的、熟悉的事物来类比说明那些抽象的、无形的、陌生的事物。
中考物理专题：实验研究方法
中考物理专题：实验研究方法常用的物理学研究方法有：控制变量法、转换法、等效替代法、模型法、模拟试验法、类比法等。
一、控制变量法1. 定义：所谓控制变量法，就是在研究和解决问题的过成中，对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制，只改变某个变量的大小，而保证其它的变量不变，最终解决所研究的问题。
探究蒸发快慢的影响因素液体蒸发的快慢受到液体的温度、表面积和空气流速的影响探究动能大小的影响因素动能的大小受到物体质量和运动速度的影响探究电流与电压的关系通过导体的电流受到电压和电阻的影响二、转换法1. 定义：物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
两个标准：①是否一个是抽象的，不易观察、测量的；②两个物理量是否有关联关系用小磁针确定磁体周围是否存在磁场 用电磁铁吸引大头针的多少判断电磁铁磁性强弱 通过小树弯曲认识力的存在 通过小方桌陷入沙中的深度来研究压力的作用效果通过木块被撞的远近来判断钢球动能的大小 用U 型管压强计中液面高度差来反映液体内部三、类比法类比法也叫“比较类推法”，是指由一类事物所具有的某种属性，可以推测与其类似的事物也具有这种属性的推理方法。
研究电压时，我们可以通过对比水压来认识它通过水流来初步认识电流用速度公式来引入功率公式黄豆和芝麻混合实验，说明分子之间存在间隙，采用的是类比法。
四、模型法通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法成为模型法。
研究磁场时，引入磁感线概念 在研究光时，引入“光线”的概念 用带箭头的线段表示力的三要素五、等效替代法在研究物理问题时，有时为了使问题简化，常用一个物理量来代替其他所有物理量，但不会改变物理效果，这种研究问题的方法叫做等效替代法．如用合力替代各个分力，用总电阻替代各部分电阻等。
在研究串联电路的电阻时，引入“总电阻”的概念研究两个阻值为R的电阻串联时，可用一个阻值为2 R的电阻来代替探究同一直线上二个力的合力与分力的关系探究平面镜成像的规律时，用一支完全相同的蜡烛到镜子后面与镜中的像重合，从而找到像的位置，探究物像的大小关系，使用了等效替代法。
物理科学研究方法汇总
• 题型三： 推理法：是在观察实验的基础上， 忽略次要因素，进行合理的推想，得出结 论，达到认识事物本质的目的。当你在对 观察到的现象进行解释的时候就是在进行 • 推理，或说是在做出推论，例如当你家的 狗在叫的时，你可能会推想有人在你家的 门外，要做出这一推论，你就需要把现象 （狗的叫声）与以往的知识经验，即有陌 生人来时狗会叫结合起来。这样才能得出 符合逻辑的答案。
• 〖练习：〗 • 1．某老师在引导学生理解固体、液体和气 体的微观结构时，带领学生做游戏，用人 群的状态类比物体的状态。下图所示甲、 乙、丙三种情景分别对应的是( C )。 •
A．固态、液态、气态 C．固态、气态、液态
B．气态、固态、液态 D．液态、气态、固态
• 题型五： 图象法：通过图像来研究某些物 理现象的规律或一些物理现象的区别。 • 例5：在某一温度下，两个电路元件A和B中 的电流与其两端电压的关系如图2所示。则 由图可知，元件A的电阻为 5 Ω；将A和B 并联后接在电压为2.5V的电源两端，则通 过A和B的总电流是0.75 A。
• 题型二： 等效替代效法：等效法是常用的 科学思维方法。等效是指不同的物理现象、 模型、过程等在物理意义、作用效果或物 理规律方面是相同的。它们之间可以相互 替代，而保证结论不变。等效的方法是指 面对一个较为复杂的问题，提出一个简单 的方案或设想，而使它们的效果完全相同， 从而将问题化难为易，求得解决。例如我 们学过的等效电路、等效电阻、分力与合 力等效以及平面镜成像的实验利用两个完 全相同的蜡烛，验证物与像的大小相同等 等。
这就是著名的牛顿大炮的故2根据以上资料和牛顿的大炮草图推测牛顿当年的重要结论是如今牛顿当年的推测已变成了现实人们应用他的推论利用现代科技制成了人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面抛出物体的速度足够大时物体将离开地球绕地球旋转做圆周运动人造卫星所谓类比实际上是一种从特殊到特殊或从一般到一般的推理
智远中学中考专题六：物理学中的科学研究方法
智远中学中考专题六：物理学中的科学研究方法教材的各个章节都有意识、有步骤地渗透了物理学的科学研究方法，使大家在学习物理知识的同时受到科学方法的熏陶和训练．掌握基本的科学方法，形成比较有效的物理思一、选择题1.下列关于科学方法的说法中，错误的是 ( )A.为研究光现象，引入“光线”描述光的传播路径和方向，这是模型法B.噪声对人的身心健康会造成危害，科学家却能利用噪声来除草，这是缺点利用法C.根据加快蒸发的方法，想到减慢蒸发的方法，这是逆向思维法D.制作滑动变阻器时，发现导线太长而采取缠绕的方式，这是换元法2.在实验的基础上进行科学推理是研究物理问题的一种方法，通常称之为理想实验法或科学推理法，如牛顿第一定律的得出就是采用了这种方法.下列研究过程中也采用了这一方法的是 ( )A．研究真空不能传声B．探究平面镜成像的特点C．用小磁针研究磁场方向D．探究影响压力作用效果的因素3.人类在探索自然规律的过程中，总结了许多科学的研究方法：类比法、控制变量法、实验推理法和建立理想模型法等.下列研究中运用了理想模型的是（）A．用“水流”类比“电流”B．将撬棒抽象为绕固定点转动的硬棒C．牛顿第一定律的得出D．保持电阻不变观察电流随电压的变化4.在探究杠杆平衡条件的实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了（）A．减小摩擦B．多次测量取平均值减小误差C．使每组数据更准确D．获取多组实验数据归纳出物理规律5.物理研究中常常用到“控制变量法”、“模型法”、“等效替代法”、“类比法”等研究方法，下面是初中物理中的几个研究实例：①作用在同一物体上的两个力，可以用一个合力来代替它；②研究电流时，把它与水流相比；③利用磁感线来描述磁场；④用并联的总电阻来代替两个并联的电阻.这几个实例中，采用了相同的研究方法的是（）A．①②B．②③C．③④D．①④6.某同学在物理综合复习中，对质量、速度、密度、热值、比热容、电流、电阻和电功率等概念按一定特征作了分类(见下表) ．他使用的科学方法是 ( )A.分析和归纳B.调查和假说C.实验和演绎D.数学方法和实验7.体育课掷铅球活动后，同学们对“铅球”的制作材料进行讨论，有同学认为“铅球”是铁制的，并从实验室借来磁铁吸一下．“吸一下”这一过程属于科学探究中的( )A.提问B.猜想C.实验D.得出结论二、填空题8.以下三项实验：①用刻度尺测细铜丝的直径：先把细铜丝在铅笔上紧密排绕50圈，然后用刻度尺量出线圈的总长度再除以50；②测一个大头针的质量：先测出100个大头针的总质量，再除以100；③研究影响摩擦力大小的因素：先保持压力相同，研究摩擦力与接触面粗糙程度的关系，再保持接触面的粗糙程度相同，研究摩擦力与压力大小的关系．上述三项实验中：________两项实验的思想方法是相同的，这两项实验遇到问题的共同点是________________，解决问题的共同方法是．9．物理学是一门充满着探索的科学，物理学家们在科学之路上披荆斩棘，勇于探索，为人类创造了丰硕的精神财富和物质财富．自开始接触物理这门课以来，大家在老师的帮助下，也进行了许多探究活动．你肯定参与过以下几项活动：A 探究琴弦的音调跟弦的长短、粗细、松紧的关系；B 探究液体蒸发的快慢跟液体的表面积、温度、表面空气流速的关系；C 探究声音的产生时，将发声的音叉接触水面；D 用三棱镜探究太阳光的组成．其中有两组所用的研究方法是相同的，它们是______和__ ，这种方法在物理学中的名字是_______________．10．在物理实验中，经常要进行多次测量，其目的有两个：一是为了减小误差；二是为了寻找规律．在测量电功率的实验中，多次测量的目的是_______；在测量物体长度的实验中，多次测量的目的是_______．三、综合题11．初中阶段，同学们做过许多物理实验，请你结合所学的知识和技能，将下列题目中的正确选项填入括号内.(1)如图所示是部分同学对一些常用仪器的操作情况，其中正确的是 ( )(2)下列实验中不是利用控制变量法的是 ( )A．探究杠杆的平衡条件 B．探究压力的作用效果跟什么因素有关C．探究动能的大小与什么因素有关 D．探究影响电磁铁磁性强弱的因素(3)绘制图象是对实验数据处理和分析的一种常用方法，它可以直观地反映各物理量之间的关系.如图所示的图象中，其中正确的是 ( )12.牛顿曾研究过这样一个问题：他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面，于是牛顿提出了一个“大炮”的设想，原理如图所示：在地球的一座高山上架起一只大炮，以不同的速度将炮弹平射出去，射出速度越大，炮弹落地点就离山脚越远．他推想：当射出速度足够大时炮弹将会如何运动呢?牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论．故事中牛顿实际也用了理想实验的研究方法．(1)研究中牛顿基于的可靠事实是 _．(2)根据以上资料和牛顿的“大炮草图”，推测牛顿当年的重要结论是_____________________________________________．（3）如今，牛顿当年的推测已变成了现实，人们应用他的推论，利用现代科技制成了_____________________ ．13.小李在电视中看见了一种体育娱乐活动：一个人把自己悬挂在一根很长的橡皮绳下，自由地在空中上下振荡．小李发现，不管这人运动幅度如何，他上下一次所用的时间似乎总是相等的．小李想证实这个观察结果的普遍性，甲、乙、丙、丁四位同学分别向他提出了建议．甲：多问几个人，以多数人的意见为准.乙：问问老师.丙：用一根橡皮绳吊一个沙袋做实验，测量不同幅度的情况下来回一次所用的时间.丁：直接打电话问问节目主持人．如果以上四种途径得出的结论存在分歧，你最相信的是哪一种?简要说明你的理由．。
中考物理中科学研究方法的应用分析.doc
中考物理中科学研究方法的应用分析孙素芳《物理课程标准》要求，在突出科学探究内容的同时，重视研究方法的指导，使学生在进行科学探究、学习物理知识的过程中，逐渐拓宽视野，初步领悟到科学研究方法的真谛。
在近几年的中考中，科学方法的考查也逐渐成为热点内容之一。
下面将初中物理教学中一些重要的科学方法进行分析总结。
一、控制变虽:法所谓控制变量法是指研究物理问题吋，某一物理量受几个不同因素的影响，为了确定不同因素之间的关系，可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起來，使其保持不变，再比较、研究该物理量与该因素之间的关系，德出结论，然后再综合起来德出规律的方法，这种方法在整个初中物理实验中的应用比较普遍。
例1、如图所示为研究电阻的大小与哪些因素有关的实验示教板，a为猛铜线，b、c、d为三根線侪合金线，它们的长度，横截面积关系如图所示，在实验中要求研究导体的电阻与长度的关系，应选择________________ :若选a、b, 可研究导体的电阻与____________________________________________________________________________ 关系。
在其它物理问题的学习中我们也常用上述类似的研究方法，例如“研究电功与哪些因素有关”。
请你也举一例_ o分析：本题考查学生运用“控制变量法”研究实际问题的能力。
电阻的大小与长度，横截面积及材料都有关系, 在研究和其中一个量的关系中，就得控制其它量不变。
解此类题中应强调两个方面，第一：明确研究对象的影响因素：一般可根据已知物理知识确定，有时可从题目的条件屮寻找。
第二：要有控制变量的意识：在研究某一因素时, 应控制其它的因素不变。
答案：b和d 材料第三个空略控制变量法在初中物理中的应用实例有：(1)、研究液体蒸发快慢与液体的温度，液体表面积和液体上方空气流动快慢的关系；(2)、研究滑动摩擦力与压力和接触面粗超程度之间的关系；(3)、研究压力的作用效果与压力和受力面积的关系；(4)、研究液体内部的压强与液体的密度和深度的关系；(5)、研究物体所受浮力与液体密度、物体排开液体体积的关系；(6)、研究动能大小与质量和速度的关系；(7)、研究重力势能与质量和被举的高度的关系；(8)、研究物体吸热与物质种类、质量、升高的温度的关系；(9)、研究导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积的关系；(10)、研究电流与电压和电阻的关系；(11)、研究电功与电压，电流和通电时间的关系；(12)、研究电流产生的热量与电流、电阻、时I'可的关系；(13)、研究电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯的关系；(14)、研允通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向的关系；(15)、研究感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向的关系。
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中考物理试题中典型的科学研究方法
一、控制变量法
在研究物理问题时，某一物理量往往受几个不同物理量的影响，为了确定各个不同物理量之间的关系，就需要控制某些量，使其固定不变，改变某一个量，看所研究的物理量与该物理量之间的关系，这就是控制变量法。
控制变量法是教材中出现的最多最常见的一种科学研究方法，学生容易掌握，考试中出现的频率也最高。
例如：2006年重庆市中考题第（10）题：物理研究中常常用到“控制变量法”、“等效替代法”、“理想化模型”、“类比法”等科学方法。
在下列研究实例中，运用了“控制变量法”的是（）
A.研究电流时，从分析水流的形成来分析电流的形成。
B.研究磁场时，用磁感应线描述空间磁场的分布情况。
C.研究滑动摩擦力与压力大小关系时，保持接触面的粗糙程度不变。
D.研究杠杆的平衡条件时，将撬棒抽象为绕某一固定点转动的硬棒。
点评：研究滑动摩擦力与压力大小关系时，控制接触面的粗糙程度不变，这是教材中用到的典型的控制变量法。
教材中用到此类方法的地方还很多，如研究压力的作用效果与压力和受力面积的关系，研究电流与电压，电阻的关系，探究重力势能的大小与哪些因素有关等等。
二、实验推理法
实验推理法以大以的可靠的事实为基础,以真实的实验为原形，通过合理的推理得出结论，深刻地揭示物理规律的木质，是物理学研究的一种重要的思想方法。
如2005年海南市中考题：科学家在实验的基础上进行合理的推理，建立了牛顿第一定律，你在探究下列规律时也运用了这种研究方法的是（）
A.真空不能传声
B.光的反射定律
C.焦耳定律
D.平面镜成像特点
点评：因为无论怎样抽气也不可能将玻璃罩内的空气抽完，但是我们可以通过空气的减少，听到的声音在变弱来说明：如果罩内空气被抽完（即真空），我们将听不到铃声了。
所以其空不能传声是在实验的基础上进行合理推理得出的实验结论，思维方法上和牛顿第一定律的得出如出一•辙。
三、类比法
类比的两个或两类对象应该有相同或相似处，教材中有许多地方都用到了此种方法。
如: 研究电流时用水流比作电流；研究电压时用“水压”类比“电压”。
中考试题对此种方法的考查也有精彩之处，而且题型新颖。
如2006年安徽省芜湖市第28题：（注：表格是第27题, 要求学生完成表格的填空）
电现象磁现象
示例电荷有正、负两种磁体有南、北两极
1带电体能吸引轻小物体
2同名磁极相互排斥
3带电体周围存在电场
结合上表，对比“电生磁”、“磁生电”两个实验的物理内涵，不难发现电和磁之间确实呈现出一种有趣而优美的对称关系，这种对称美促使人们进一步认识到，各种自然现象之间可能是相互联系的。
1.我们知道，一块磁体无论被分割得多么小，总是有南极和北极。
是否存在只有一个磁极粒了——磁单极子？1931年，英国物理学家狄拉克在他建立的“电和磁完全对称的理论” 中就预言
了磁单极子的存在。
请猜想狄拉克预言所依据的事实是什么？
2.实际上，狄拉克是运用类比的方法为科学研究提出了一个新的课题，直到现在，寻找磁单极了的工作仍在进行之中。
类比是一种重要的思维方法，它将看似无关的两个事物或现象联系起来，根据二者之间的某些方面的相同或相似，推出它们在其它方面也可能相同或相似。
回顾你的物理学习历程，列举一个由类比的方法打开思路并获得成功的学习案例，具体说明你的学习过程。
（第27、28题的研究实例除外）
点评：此题在阅读物理学资料的基础上，考查学生发现问题、提出猜想的能力（试题中并不直接考猜想，而是引导学生经历与科学家狄拉克当年建立“电和磁完全对称的理论”所经历的类似的思维和探究历程），进而体验类比方法在物理研究和学习中的重要意义，在自己的物理学习过程中，列举出一个运用类比方法打开思路获得成功的学习案例。
类比法既是重要的物理学习方法，也是重要的研究方法。
解答本题的过程，是一段主动的学习过程，是对日然和物理之美的体验过程。
同时向学生传递一个强烈的信号——学习物理不仅要记住知识，更是注重方法、思维。
因此，此题的确为一道考查科学研究方法的好题。
四、转换法
物理学习中，有时需要研究看不见的物质（如电流、分了、力、磁场），这时就必须将研究的方向转移到由该物质产生的各种可见的效应、效果上，由此来分析、研究该物质的存在、大小等。
教材中该方法很多，如电流看不见、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。
即根据电流产生的热效应来判断。
分子运动看不见、摸不着，不好研究，但可以通过研究扩散现象去认识它。
磁场看不见、摸不着，判断磁场是否存在时，用小磁针放在其中看是否转动来确定。
判断电磁铁的磁性强弱时，用电磁铁吸引大头针的多少来确定。
2（）06年中考试题中对此方法也有考查：如：2006年江苏省南京市第31题的第（3）问：以上（2）中判断电阻大小关系的方法在初中物理中经常用到，以下描述中能体现这种方法的是（）
A水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流
B根据物质在常态下的形状和体积是否固定，可将物质分为三态
C通过观察木块被运动物体撞后移动距离的大小，可比较运动物体动能的大小
D研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
应控制接触面粗糙程度相同
点评：通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数的变化来比较电阻丝电阻的大小，通过观察木块被运动物体撞后移动距离的大小，可以比较运动物体动能的大小，都是转换法的具体体现。
其实，物理学中科学研究方法很多，如建立理想模型法、等效替代法、分析法、归纳法、观察法等等。
中考试题中考查的方法仅是一部分。
新课程标准的过程与方法目标要求在物理知识与技能的学习过程中，使学生掌握一些基木的科学研究方法,提高全体学生的科学素养。
对科学研究方法的考查正在成为中考试题的一大特点，需引起广大教师和学生的重视。