初中物理科学研究方法之一

初中物理科学研究方法之一：控制变量法

控制变量法是在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素或条件加以人为 控制，使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化，最终解决所研究的问题。

初中物理涉及的实验主要有： 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； 7.动能、重力势能大小与哪些因素有关 8.导体的电阻与哪些因素有关；

9.研究电阻一定、电流与电压的关系； 10.研究电压一定、电流和电阻的关系；

11.研究电流做功的多少跟哪些因素有关系； 12.电流的热效应与哪些因素有关；

13.研究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关系等

初中物理科学研究方法之二：转换法

“转换法”是指对于一些比较抽象的看不见、摸不着的物质的微观现象，要研究它们的

运动等规律，使之转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们。典型例子如：

1.空气看不见、摸不到，我们可以根据空气流动（风）所产生的作用来认识它； 2.分子看不见、摸不到，不好研究，可以通过研究墨水的扩散现象去认识它；

3.电流看不见、摸不到，判断电路中是否有电流时，我们可以根据电流产生的效应来认 识它

4、磁场看不见、摸不到，我们可以根据它产生的作用来认识它。

再如，有一些物理量不容易测得，我们可以根据定义式转换成直接测得的物理量。 在由其定义式计算出其值，如电功率（我们无法直接测出电功率只能通过P＝UI利用电流表、电压表测出U、I计算得出P）、电阻、密度等。初中物理课本中还有： 1、测不规则小石块的体积我们转换成测排开水的体积； 2、我们测曲线的长短时转换成细棉线的长度； 3、在测量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小； 4、大气压强的测量

（无法直接测出大气压的值，

转换成求被大气压压起的水银柱的压强）测硬币的直径时转换成测刻度尺的长度；

5.测液体压强（我们将液体的压强转换成我们能看到的液柱高度差的变化）； 6.通过电流的效应来判断电流的存在（我们无法直接看到电流）； 7.通过磁场的效应来证明磁场的存在（我们无法直接看到磁场）；

8.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）；

9.在研究电热与电流、电阻的因素时，我们将电热的多少转换成液柱上升的高度； 10.在我们研究电功与什么因素有关的时候，我们将电功的多少转换成砝码上升的高度

初中物理科学研究方法之三：理想化物理模型法

实际现象和过程一般都十分复杂的，涉及到众多的因素，采用模型方法对学习和研究起到了简化和纯化的作用。但简化后的模型一定要表现出原型所反映出的特点、知识。模型法有较大的灵活性。每种模型有限定的运用条件和运用的范围。 初中物理课本中很多知识都应用了这个方法，比如有： 1.液柱、

（比如在求液体对竖直的容器底的压强的时候，我们就选了一个液柱作为研究的对 象简化，简化后的模型依然保留原来的特点和知识） 2.光线、（在我们学习光线的时候光线是一束的，而且是看不见的，我们使用一条看的见的 实线来表示就是将问题简化，利用了理想化模型） 3.液片、

（在我们研究连通器的特点，求大气压时我们都在某一位置取了一个液面，研究该 液面所受到的压强和压力，也是将问题简化，利用理想化模型法） 4.光沿直线传播；（在我们学习中我们知道真正的空气是各处都不均匀的，比如越往上空气越稀薄，在比如因为空气各处不均匀形成了风，而在光是沿直线传播一节中我们将问题简化，只取一个简单的模型，一条光线在均匀的介质中传播） 5.匀速直线运动；（生活中很少有一个物体真正的做匀速直线运动，在我们研究问题的时候匀速直线运动只是一个模型）磁感线（磁感线是不存在的一条线，但是我们为了便于研究磁场我们人为的引入了一条线，将我们研究的

初中物理科学研究方法之四类比法

在学习一些十分抽象的，看不见、摸不着的物理量时，由于不易理解我们就拿出一个大 家能看见的与之很相似的量来进行对照学习。 如电流的形成、

电压的作用通过以熟悉的水流的形成，水压使水管中形成了水流进行类比，从而得出电压是形成电流的原因的结论。

学生在学习电学知识时，在老师的引导下，联想到：水压迫使水沿着一定的方向流动， 使水管中形成了水流；类似的，电压迫使自由电荷做定向移动使电路中形成了电流。 抽水机是提供水压的装置； 类似的，电源是提供电压的装置。水流通过涡轮时，消耗水能转化为涡轮的动能； 类似的，电流通过电灯时，消耗的电能转化为内能。

我们学习分子动能的时候与物体的动能进行类比；学习功率时，将功率和速度进行类比。

例：某同学在学习电学知识时，在老师的引导下，联想力学实验现象，进行比较并找出

了一些相类似的规律，其中不准确的是( )

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。抽水机是提供水压的装置；类似地，电源是提供电压的装置 C。抽水机工作时消耗水能；类似地，电灯发光时消耗电能

D。水流通过涡轮时，消耗水能转化为涡轮的动能：类似地，电流通过电灯时，消耗电能 转化为内能和光能 解析：C

通过类比，用大家熟悉的水流、水压的直观认识，使得看不见、摸不着的抽象的电流、 电压等知识跃然纸面，栩栩如生。

物理科学研究方法之五等效替代法

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。它是物理学研究的重要方法，是一种精确的定量化的科学。

譬如：“曹冲称象”的故事，每个学生都非常熟悉。“曹冲称象”的办法是将象牵上船后，在

船侧水面处划上记号。然后牵走大象，往船上装石头，直到记号与水面相平为止。出石头有多重，就知道象有多重了。在“物体的浮与沉”这一节教学后，让学生充分讨论“曹冲称象”的启示，从而归纳出：曹冲的聪明在于采用了“等效替代法”（以及“化整为零法”）。

在“力的合成”、“阿基米徳原理表达式：Ｆ浮＝Ｇ排”、“

串、并联电路中等效电阻”等的实验教学中都应注意这种科学方法。

例2研究平面镜成像特点时，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，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。 小结：

物理中涉及这种方法的内容很多，例如物体的重心、合力、串并联总电阻等等

物理科学研究方法之六：科学推理法

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

如：在进行牛顿第一定律的实验时，当我们把物体在越光滑的平面运动的就越远的知识结合起来我们就推理出如果平面绝对光滑物体将永远做匀速直线运动。

如：在做真空不能传声的实验时，当我们发现空气越少，传出的声音就越小时，我们就推理出，真空是不能传声的

物理科学研究方法之七观察比较法

在对各种物理现象、物理实验进行观察的基础上，和认定的标准（或对象）进行比较，得出结论的方法叫观察比较法。

例6下面是小宇同学在物理学习中的几个研究实例： （1）在学习汽化现象时，研究蒸发与沸腾的异同点；

（2）根据熔化过程的不同，将固体分为晶体和非晶体两类； （3)比较电流表与电压表在使用过程中的相同点与不同点；

（4）在研究磁场时，引入磁感线对磁场进行描述。上述几个实例中，采用的主要科学研究方法是“比较法”的为（） A．（1）（3）B．（3）（4)C．（2）（3）D．（2）（4） 答案： A

小结：

物理中涉及这种方法的内容很多，例如运用参照物判断物体运动情况等等

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