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1、专题十六：物理学方法,初中阶段，需要掌握的科学研究方法主要有：控制变量法、类比法、等效替代法、科学推理法、物理模型法、理想实验法、归纳法等,1控制变量法。物理学中一个物理量往往同时与多个因素有关，研究该物理量与这些影响因素间的关系时，常常控制其中一个或几个相关因素不变，只改变其中一个相关因素，得出该物理量与这个相关因素的关系，这种方法叫控制变量法控制变量法把多因素的问题转变为多个单因素的问题,分别加以研究,最后再综合解决控制变量法是学习初中物理使用最多的物理学方法，也是中考方法题中出现次数最多的,2转换法：物理学中对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认
2、识，或用易测量的物理量间接测量，这种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,3物理模型法：实际中的事物都是错综复杂的，在用物理的规律对实际中的事物进行研究时，常需要对它们进行必要的简化，忽略次要因素，以突出主要矛盾用这种理想化的方法将实际中的事物进行简化，便可得到一系列的物理模型,4科学推理法：在分析和归纳实验事实的基础上，把物体置于一种临界的理想状态进行科学推理，得出用实验无法直接得到的物理结论。,5等效替代法：如果两个物理对象或过程在某一方面产生的效果相同，可用一个量式或一个过程代替，通过联想把陌生的、复杂的、用常规手段不易解决的问题转化为一个熟悉的、简单
3、的问题，并且保证结论不变，这种方法叫等效替代法曹冲称象时就使用了等效替代法分析电路时使用的等效电阻、等效电路等，都利用了等效替代法,6类比法：实际上是一种由特殊到特殊或由一般到一般的推理，是根据两个物理量(或规律)之间存在某些方面的相同或相似，而推出它们在其他方面也可能相同或相似的推理方法大家学习电压时与水压类比，学习比热容时与密度类比，都收到了事半功倍的效果,命题点：在物理学中，各种方法并不是孤立存在的，而是处在密切的相互联系之中即使某一类方法，其中也必定包括了其他一些方法，只不过这一方法起主导作用罢了例如实验方法，在根据实验目的进行设计、操作以及对实验结果进行分析时，同时要用到观察、比较、
4、分析、综合、归纳等各种各样的思维方法。中考中对这方面内容考查正逐渐加强，涉及到的一些具体方法有：猜想法、观察法、实验法、分析法、综合法、归纳法、分类法、隔离法、假设法、比较法、等效（替代）法、建立理想模型法、控制变量法、实验推理法、转换法、类比法等研究物理 问题的方法。下面是几种实用性强，近几年中考中常考到的科学研究方法。,考点1：控制变量法,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)与压力和受力面积的关系； (3)研究物体的压强与液体密度和深度的关系； (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
5、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； (8)研究导体电阻的大小跟导体的材料、长度、横截面积的关系 (9)研究电流产生的磁性与线圈的匝数和电流大小的关系； (10)研究电磁铁的磁性与线圈的匝数和电流大小的关系； (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流动快慢的关系。,【例1】,（临沂中考）在探究“影响浮力大小的因素”时，同学们做了如图所示的一系列实验请你根据图中所标弹簧测力计的示数等信息回答下列问题： （1）物体全部浸入水中受到的是N； （2）根据图（a）、（b）、（c）实验可得出浮力的大小与 有关； （3）根据图实验可
6、得出浮力的大小与液体体积有关,【答案】 （1）18 （2）液体密度 （3）（a）、(b) 、(c) 或者只填（b）、(c),考点2：转换法,例如：(1)电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流，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，但可以通过研究扩散现象认识它； (3)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； (4)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。,【例2】,（宿迁中考）在科学探究中，常把直接测量有困难的量转换成便于测量的量来研究这种方法称之为转换法例如在探究物质
7、吸热升温的属性时，沙子和水吸收热量的多少不便直接测量，可以通过测量加热时间的长短来比较吸热的多少下述实验中采用了转换法的是（ ） A在探究影响动能大小的因素时，动能大小的比较方法 B在探究阻力对物体运动的影响时，推理出物体不受阻力时的运动状态 C在探究串联电路电流特点时，换用不同灯泡及改变电源电压，多次实验 D在探究压力对滑动摩擦力的影响时，保持接触面粗糙程度不变，改变压力,【答案】 解析：在探究影响动能大小的因素时，采用的是转换法，动能大小不便直接测量，可以通过小球推动木块的距离的长短来比较动能大小的；在探究阻力对物体运动的影响时，采用的是科学推理法，即在实验的基础上合理假设，推理出物体不受
8、阻力时的运动状态；在探究串联电路电流特点时，换用不同灯泡及改变电源电压，多次实验，是为了多测几组数据，使得出的结论更具有普遍性；在探究压力对滑动摩擦力的影响时，采用的是控制变量法，保持接触面粗糙程度不变，改变压力.故选A.,例如：(1)匀速直线运动，就是一种理想模型。在实际生活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，得出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)
9、汛期，江河中的水有时会透过大坝下的底层从坝外的地面冒出来，形成“管涌”，“管涌”的物理模型是连通器； (4)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，通过光线研究光线传播的路径和方向。,考点3：物理模型法,【例3】,（芜湖中考）为了研究问题的方便，物理学家创造性地引入了一系列科学概念，譬如（ ） 在研究光的传播时引入了“光线”； 在研究物质结构时引入了“原子”； 在研究物质导电性能时引入了“绝缘体”； 在研究磁场时引入了“磁感线”； 在研究人类听觉范围时引入了“超声” 属于科学家假想而实际并不存在的是 A B. C D,【
10、答案】 解析：有些事物比较抽象，我们不能直接看到，科学家通常采用“模型”法把它描绘出来。如“光线”是一些带有箭头的直线，是为了描述光的传播路径而引入的，实际上并不存在；“磁感线”是为了形象的描述磁场而引入的假象的曲线，实际上也并不存在。故选C。,例如：(1)研究牛顿第一定律； (2)研究真空中能否传声； (3)“自然界中只存在两种电荷”这一重要结论，是在实验的基础上进行推理得出来的。,考点4：科学推理法,【例4】,（崇明县二模）在实验事实的基础上，通过科学想象和推理得出的物理规律是（） A牛顿第一定律 B安培定则 C阿基米德原理 D欧姆定律,【答案】 解析：A.牛顿第一定律的建立是在科学实验的
11、基础上，通过对实验数据的分析，并进一步通过推理得出的（实际上不受摩擦力的物体根本不存在），所以该实验主要是利用了实验推理法形成了牛顿第一定律此选项符合题意； B.安培定则可以直接通过实验验证此选项不符合题意 C.阿基米德原理可以直接通过实验验证此选项不符合题意； D.欧姆定律可以运用实验直接验证此选项不符合题意；故选A,考点5：等效替代法,例如：(1)在力的合成中，若干个共同作用的分力就可以等同于作用效果相同的一个合力，相反，一个力也可以分解为作用效果相同的若于分力 (2)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 (3)在
12、“曹冲称象”中用石块等效替换大象，效果相同 (4)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,【例5】,以下几种情况中，属于“等效替代法”的是（ ） A研究磁现象时，用“磁感线”来描述看不见、摸不着的磁场 B研究电现象时，用电流产生的效应来研究看不见、摸不着的电流 C两个电阻并联时，可用并联的总电阻代替两个电阻 D研究电流变化规律时，用水压和水流来类比电压和电流,【答案】 解析：A中用到的是“模型法”；B中用到的是“转换法”；C中用到的是“等效替代法”；D中用到的是“类比法”所以选C,考点6：类比法,例如：(1)研究电流时用水流比作电流 (2)用“水压”类比“电压” (3)用抽水机类比电源 (4)研究做功快慢时与运动快慢进行类比等。,【答案】 解析：甲图中的篮球可以观察到，分子不能看到，但是分子和篮球都是运动的，用篮球类比分子，篮球具有动能，分子也应该具有动能；乙图中用可以观察到的苹果类比分子，得出了分子具有势能；丙图用弹簧类比分子，得出了分子具有势能所以答案应为“类比”,结束语,用自己的信心、耐心、决心去创造一段奇迹。,
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