文档介绍：初中物理研究方法专题讲座
学校:阿岗一中主讲:熊伟
控制变量法
实验推理法
等效替代法
理想模型法
初中物理主要研究方法
归纳法
类比法
放***
转换法
(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。这种研究问题的科学方法就是“控制变量法”。【注意】在很多探究性实验中经常用到此法。
例如:
(1)研究滑动摩擦力与压力和接触面之间的关系。
(2)研究压力的作用效果(压强)与压力和受压面积的关系。P=F/S
(3)研究液体的压强与液体的密度和深度的关系。P=ρgh
(4)研究物体的动能与质量和速度的关系。
(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)研究电流与电阻、电压之间的关系即欧姆定律。I=U/R
(8)研究导体电阻大小跟导体的材料、长度、横截面积的关系。R=ρL/S
(9)研究电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系Q=I2Rt
(10)研究电磁铁的磁性与线圈的匝数和电流的大小的关系。
(11)研究蒸发快慢与液体温度、液体的表面积和液体上方空气的流动快慢有关。
(12)研究影响力的作用效果的因素;
(13)研究物体吸热与物质种类、质量、温度的关系;Q吸=cmΔt
(14)研究通电导体在磁场中的受力与哪些因素有关;
(15)研究影响感应电流的方向因素等
(二)实验推理法(理想实验法):实验推理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结论,深刻地揭示物理规律的本质,是物理学研究的一种重要的思想方法。
例如:
(1)研究牛顿第一定律
(2)研究真空中能否传声
(三)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。得到同样的结论,这样的方法称为等效(替代)法,运用这样的方法可以使所要研究的问题简单化、直观化。
例如:
(1)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,如串联电路的总电阻、并联电路的总电阻都利用了等效的思想。
(2)在“曹冲称象”中用石块等效替换大象,效果相同。
(3)在研究平面镜成像实验中,用两根完全相同的蜡烛,其中一根等效另一根的像。
(4)在研究合力时,一个力与两个力使弹簧发生的形变是等效的
(四)理想模型法: 把复杂问题简单化,对实际问题进行理想化处理,构建理想化的物理模型,这是一种重要的物理思想。在建立起理想化模型的基础上,有时为了更加形象地描述所要研究的物理现象、物理问题,还需要引入一些虚拟的内容,以此来形象、直观地描述物理情景。例如:
(1)匀速直线运动,就是一种理想模型。在生活实际中严格的匀速直线运动是无法找到的,但有很多的运动情形都近似于匀速直线运动,按匀速直线运动来处理,大大简化了难度,得到的结果又具有极高的精度,在允许的误差范围内与实际相吻合。
(2)杠杆也是一种理想模型,杠杆在实际使用时,由于受力的作用,都会引起或大或小的形变,可忽略不计,因此,我们就把杠杆理想化,认为它无形变。
(3)光线、磁感线都是虚拟假定出来的,但它们却直观、形象地表述了物理情境与事实,方便地解决问题。通过磁感线研究磁场的分布,通过光线研究光的传播路径和方向。
(五)转换法: 在物理学****中,有时需要研究看不见的物质(如电流、分子、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、大小等情况,这种研究方法称为转换法。例如:
(1)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,即根据电流产生的效应来判断。
(2)分子运动看不见、摸不着,不好研究,可以通过研究墨水的扩散现象去认识它。
(3)磁场运动看不见、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。
(4)判断电磁铁强弱时,用电磁铁吸引大头针的多少来确定。
(5)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。再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R=U/I、密度ρ=m/v等。
(6)测不规则小石块的体积我们转换成测排开水的体积(这里也有等效方法)
(7)我们测曲线的长短时转换成测细棉线的长度
(8)在测量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小
(9)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)
(10)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)
(11)研