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專題三　物理研究方法 ,專題特征) 物理研究方法貫穿于整個物理學(xué)科的學(xué)習(xí)。西寧、青海中考中，此類試題多以選擇題或?qū)嶒炋骄款}中某一問的形式出現(xiàn)，所考查的物理實驗涵蓋了光、力、電各個方面的重點實驗，考生在復(fù)習(xí)時，應(yīng)對實驗所采用的物理研究方法加深理解。西寧、青海近5年中考主要涉及控制變量法、轉(zhuǎn)換法和理想模型法，其中控制變量法、轉(zhuǎn)化法涉及的頻次較高，很多時候還會在試題中隱含物理研究方法的思想，重點考查學(xué)生對常見物理研究方法的理解與掌握程度，能夠明了各物理研究方法的思想及其應(yīng)用是解答此類試題的關(guān)鍵，這就要求學(xué)生在平時學(xué)習(xí)中注重理解，加強相關(guān)計算。 初中物理研究方法 方法 教材中物理方法的運用 說明 控制 變量法 (1)研究滑動摩擦力與壓力和接觸面之間的關(guān)系； (2)研究壓力的作用效果(壓強)與壓力和受力面積的關(guān)系； (3)研究液體的壓強與液體密度和深度的關(guān)系； (4)研究物體的動能與質(zhì)量和速度的關(guān)系； (5)研究物體的勢能與質(zhì)量和高度的關(guān)系； (6)研究弦樂器的音調(diào)與弦的松緊、長短和粗細的關(guān)系； (7)研究電流與電阻、電壓之間的關(guān)系，即歐姆定律； (8)研究導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積的關(guān)系； (9)研究電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電時間的關(guān)系； (10)研究電磁鐵的磁性與線圈的匝數(shù)和電流大小的關(guān)系； (11)研究蒸發(fā)快慢與液體溫度、液體的表面積和液體上方空氣流動快慢的關(guān)系 在研究物理問題時，某一物理量往往受幾個不同物理量的影響，為了確定各個不同物理量之間的關(guān)系，就需要控制某些量，使其固定不變，改變某一個量，看所研究的物理量與該物理量之間的關(guān)系。 【注意】在很多探究性實驗中經(jīng)常用到此研究方法。 轉(zhuǎn)換法 (1)電流看不見、摸不著，判斷電路中是否有電流時，我們可通過電路中的燈泡是否發(fā)光去確定，即根據(jù)電流產(chǎn)生的效應(yīng)來判斷； (2)分子運動看不見、摸不著，不好研究，但可以通過研究擴散現(xiàn)象認識它； (3)磁場看不見、摸不著，判斷磁場是否存在時，用小磁針放在其中看是否轉(zhuǎn)動來確定； (4)判斷電磁鐵的磁性強弱時，用電磁鐵吸引大頭針的多少來確定 在物理學(xué)習(xí)中，有時需要研究看不見的物質(zhì)(如電流、分子運動、力、磁場)，這時就必須將研究的方向轉(zhuǎn)移到由該物質(zhì)產(chǎn)生的各種可見的效應(yīng)、效果上，由此來分析、研究該物質(zhì)的存在、大小等情況，這種研究方法稱為轉(zhuǎn)換法。轉(zhuǎn)換法作為一種思維方式也時常在分析、解決問題時應(yīng)用到。 理想 模型法 (1)勻速直線運動，就是一種理想模型。在實際生活中嚴(yán)格的勻速直線運動是無法找到的，但有很多的運動情形都近似于勻速直線運動，按勻速直線運動來處理，大大簡化了難度，得出的結(jié)果又具有極高的精度，在允許的誤差范圍內(nèi)與實際相吻合； (2)杠桿也是一種理想模型，杠桿在實際使用時，由于受力的作用，都會引起或大或小的形變，可忽略不計，因此，我們就把杠桿理想化，認為它無形變； (3)汛期，江河中的水有時會透過大壩下的底層從壩外的地面冒出來，形成“管涌”，“管涌”的物理模型是連通器； (4)光線、磁感線都是虛擬假定出來的，但它們卻直觀、形象地表述物理情境與事實，方便地解決問題。通過磁感線研究磁場的分布，通過光線研究光線傳播的路徑和方向 把復(fù)雜問題簡單化，摒棄次要條件，抓住主要因素，對實際問題進行理想化處理，構(gòu)建理想化的物理模型，這是一種重要的物理思想。在建立起理想化模型的基礎(chǔ)上，有時為了更加形象地描述所要研究的物理現(xiàn)象、物理問題，還需要引入一些虛擬的內(nèi)容，借此來形象、直觀地表述物理情境。 續(xù)表 方法 教材中物理方法的運用 說明 實驗 推理法 (1)研究牛頓第一定律； (2)研究真空中能否傳聲； (3)“自然界中只存在兩種電荷”這一重要結(jié)論，是在實驗的基礎(chǔ)上進行推理得出來的 實驗推理法它以大量的可靠的事實為基礎(chǔ)，以真實的實驗為原型，通過合理的推理得出結(jié)論，深刻地揭示物理規(guī)律的本質(zhì)，是物理學(xué)研究的一種重要的思想方法。 類比法 (1)研究電流時用水流比作電流； (2)用“水壓”類比“電壓”； (3)用抽水機類比電源； (4)研究做功快慢時與運動快慢進行類比等 為了把要表述的物理問題說得清楚明白，往往用具體的、有形的、人們所熟知的事物來類比要說明的那些抽象的、無形的、陌生的事物。通過類比，使人們對所要揭示的事物有一個直接的、具體的、形象的認識，找出類似的規(guī)律。 ,針對性訓(xùn)練) 1.(2015西寧中考)物理研究中常常用到“控制變量法”“實驗加科學(xué)推理法”“類比法”“轉(zhuǎn)換法”等科學(xué)方法。在下列研究實例中，運用了“實驗加科學(xué)推理法”的是(　B　) A．研究電流時，從分析水流的形成來分析電流的形成 B．研究力和運動時，總結(jié)得出牛頓第一定律 C．研究滑動摩擦力與壓力大小關(guān)系時，保持接觸面的粗糙程度不變 D．研究墨水的擴散現(xiàn)象認識分子的運動情況 2．(2012青海中考)如圖，物理學(xué)中用實驗研究三個量(或三個量以上)之間的關(guān)系時，常采用控制變量法，下列實驗設(shè)計不是利用控制變量法的是(　D　) 3．(2016無錫中考)某物理興趣小組的同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，當(dāng)用力擠壓裝滿水的玻璃瓶時，會看到細玻璃管內(nèi)的水面明顯上升，這是利用細玻璃管內(nèi)水面的變化來放大玻璃瓶的微小形變的。下列做法中也用到這種放大思想的是(　A　) A．用懸掛著的乒乓球接觸正在發(fā)聲的音叉，由乒乓球被彈開說明音叉在振動 B．在探究導(dǎo)體中的電流跟其兩端電壓的關(guān)系時，保持電阻不變 C．在研究電阻的串聯(lián)時，為了使研究更方便，我們通常用一個電阻來替代多個電阻 D．用磁感線來描述磁體的磁場 4．(2016濟寧中考)觀察和實驗是進行科學(xué)研究的基本方法，也是認識自然規(guī)律的重要途徑?？刂谱兞糠ň褪且环N常用的物理實驗研究方法，如圖所示的各項實驗中不屬于這種方法的是(　B　) 5．在研究和學(xué)習(xí)物理學(xué)的過程中，方法是不可缺少的。比值法是對與多個因素有密切關(guān)系的某個物理量進行測量的思想和方法。我們學(xué)習(xí)過的壓強和電功率概念都是通過比值法建立起來的。下列物理量不是運用這種方法建立起來的是(　C　) A．熱值　　　　　　　　B．密度 C．功 D．速度 6．(2016海南中考)為了便于研究光現(xiàn)象，我們引入“光線”來描述光的傳播路徑和方向，下列研究問題的方法與此相同的是(　A　) A．通過磁感線來形象直觀描述磁場的分布 B．通過水流來初步認識電流 C．通過觀察溫度計示數(shù)變化的大小來判斷通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少 D．通過選用兩個完全相同的蠟燭來比較平面鏡成像時像與物的大小的關(guān)系 7．(2016瀘州中考)研究物理問題的常見方法有：控制變量法、等效替代法、轉(zhuǎn)換法、模型法、比較法、歸納法、類比法和實驗——推理法等。下列研究方法判斷正確的是(　C　) A．在研究磁場時，引入磁感線對磁場進行形象地描述，采用了歸納法 B．探究杠桿平衡條件的實驗中，通過計算對應(yīng)的動力與動力臂和阻力與阻力臂的乘積，得出杠桿的平衡條件，采用了控制變量法 C．在探究阻力對物體運動的影響時，推理出物體不受阻力時將以恒定不變的速度永遠運動下去，采用了實驗——推理法 D．在探究電流的熱效應(yīng)跟電阻的關(guān)系時，用質(zhì)量相等的煤油的溫度變化來比較不同電阻絲產(chǎn)生的熱量，采用了模型法 8．“曹沖稱象”的故事蘊含的物理方法是__轉(zhuǎn)換法__。在下列物理概念或規(guī)律中，運用了這種方法的是__(3)__(填序號)。 (1)研究電流時把電流比作水流 (2)牛頓第一定律的得出過程 (3)根據(jù)電流產(chǎn)生的效應(yīng)認識電流 9．在研究“決定電阻大小因素”的實驗中，運用到的物理研究方法是__控制變量法__，在制作導(dǎo)線和電阻絲時主要是根據(jù)導(dǎo)體的__材料__對電阻大小的影響來選取的。