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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。