【精品】初中物理科学探究方法汇总

初中物理科学探究方法汇总

科学方法是连接知识和能力的纽带。“掌握一种科学方法胜过解答十个问题。”对研究方法的学习和考查体现着一种新的教学理念，同学们只有真正掌握

了研究方法，才能有效解决实际问题，真正提高自己的创新意识和能力。

《新课程标准》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。因此，考查研究物理问题的方法，成为当前和今后中考的热点。控制变量法、等效替代法、转换法推理法、模型法、比较法、类比法、图像

法等，是初中物理常用的研究方法。

一.控制变量法: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。

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。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，也是中考出题最多的方法。

【典例探究1】小明在探究“弹性势能大小与哪些因素有关”时，提出了以下两种猜想：

猜想一：弹性势能大小可能和物体的材料有关。

猜想二：弹性势能大小可能和物体的形变程度有关.

针对猜想一，设计的实验及观察到的现象如下：

把大小和形状相同的钢尺和塑料尺弯曲相同的程度,并弹开同一个纸团,观察到纸团被弹开的远近不同。请回答：

（1）小明同学通过实验得出的结论是：

；

（2）实验中“弯曲相同程度”其目的是：

；

【答案】弹性势能大小可能和物体的材料有关, 控制变量，使之在相同的条件下进行比较

在初中物理课本中,应用这种方法的有:

1、研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系。（声学）

2、蒸发的快慢与哪些因素有关（热）

3.滑动摩擦力的大小与哪些因素有关（力）

4.导体的电阻与哪些因素有关（电）

二.等效替代法

在物理实验中有许多物理特征、过程和物理量要想直接观察和测量很困难，这时往往把所需观测的变量换成其它间接的可观察和测量的变量进行研究，这种研究方法就是等效法。

等效替代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……

【典例探究2】（2003陕西）如图所示，在桌面上竖立一块玻璃板，把一

支点燃的蜡烛放在玻璃板前面，可以看到玻璃板面出现蜡烛的像。要想研究玻璃板成像特点，关键的问题是设法确定像的位置。仔细想想，实验时具体的做法是__________。我们这样确定像的位置，凭借的是视觉效果的相同，因而可以说

是采用了_________的科学方法。

解析：虚像是无法用光屏承接的，因此虚像特点的研究成了实验的一个难题；为了准确的探究平面镜所成虚像的特点，实验中用两支完全相同的蜡烛和可透视的平面玻璃板采用等效法很好地解决了这一难题。

答案：另外拿一只相同的蜡烛在玻璃板后面移动，直到看上去它跟像完全重合；等效替代。

三.转换法

对于不易研究或不好直接研究的物理问题，而是通过研究其表现出来的现

象、效应、作用效果间接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。

1.研究物体内能与温度的关系(我们无法直接感知内能的变化,只能转换成测出温度的改变来说明内能的变化)；

2.在研究电热与电流电阻的因素时,将电热的多少转换成液柱上升的高度；

3.我们在研究电功与什么因素有关的时候,将电功转换成砝码上升的高度；

4.在我们回答动能与什么因素有关时,我们将动能转化为小木块在平面上被

推动的距离,距离越远则动能越大。

注意：等效法与转换法很相似，有什么区别呢？

请观察：

转换法: 电流大小----à灯泡亮度;

磁场----à小磁针偏转

等效替代法: 分力----à合力

小石块体积----à排开水的体积;

小结：“等效替代法”　中相互替代的两个量种类相同，大小相等，而“转换法”中的两个物理量有因果关系,并且性质往往发生了改变。

四.理想模型法

实际现象和过程一般都十分复杂,涉及到众多因素,采用模型方法可起到

简化和纯化的作用.忽略次要因素,从复杂事物中抽象出理想模型,合理近似的反

应所研究事物的本质特征,这种研究问题的方法叫理想模型法.

在初中物理课本中,应用这种方法的有

1．光线(光线是看不见的,我们使用一条看得见的实线来表示,就将问题简化利用了理想化模型)

2．磁感线

3.电路图是实物电路的模型

4.力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型。

5.实验室常用手摇交流发电机及挂图来研究交流发电机的原理和工作过程

6.研究连通器原理时用到液片模型。研究肉眼观察不到的原子结构时建立原

子核式结构模研究肉眼观察不到的原子结构时建立原子核式结构模型。

【典例探究3】以下是物理学习中的几个研究实例：(1)在研究磁场时，引入磁感线;(2)在研究物体受几个力时，引人合力；(3)在研究电流时，将它比作水流；

(4)在研究光时，引入光线。前面几个实例中，采用“建立理想模型法”的是（）

A.（l）（3）

B.（2）（3）

C.（1）（4）

D.（3）（4）

【名师点拨】把某一个类具体事物抽象为某个物理概念的方法叫“建立理想模型法”，如把路灯看成一个点光源等。本题中从磁场中抽象出磁感线，从光中

抽象出光线，用的都是“建立理想模型法”。

【标准答案】C

五．科学推理法

推理法是根据已知物理现象和规律，通过想象和推理对未知的现象做出科

学的推理和预见.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

理，得出结论，达到认识事物本质的目的。

理想实验是研究物理规律的一种重要的思想方法,它以大量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物理规律.

【典例探究4】人们常用推理的方法研究物理问题。在研究物体运动状态与

力的关系时，伽利略通过如图1（甲）所示的实验和对实验结果的推理得到如下

结论：运动着的物体，如果不受外力作用，它的速度将保持不变，并且一直运动

下去。推理的方法同样可以用在“研究声音的传播”实验中。如图1（乙）所示的实验中，现有的抽气设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态，在这种情况下，你是怎样通过实验现象推理得出“声音不能在真空中传播”这一结论的？

【名师点拨】伽利略通过如图（甲）所示的实验，发现当阻力越小时，小车

速度减小得就越慢，由此推理出，如果阻力为零，小车的速度将不减小，即做匀

速直线运动。在图乙这个实验中，虽不能把玻璃罩内抽成真空状态，但随着玻璃