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控制變量法:中學(xué)物理實驗中最常用的探索規(guī)律方法

更新時間:2024-07-19 文章作者:佚名 信息來源:網(wǎng)絡(luò)整理 閱讀次數(shù):

控制變量法在實驗數(shù)據(jù)表中的體現(xiàn)是:如果兩次實驗中只有一個條件不同,則兩次實驗的結(jié)果不同,即與該條件有關(guān),否則不相關(guān)。反之,如果研究的問題是物理量是否與某一因素有關(guān),則只有該因素不同,其他因素相同??刂谱兞糠ㄊ侵袑W(xué)物理中最常用的方法,也是中考出題最多的方法。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

首先,在初中物理實驗過程中,控制變量法是探索客觀物理規(guī)律最常用、非常有效的科學(xué)方法。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

具體方法是采用一定的手段(如控制實驗儀器、設(shè)備),按照研究目的,主動干預(yù)或控制自然事物、自然現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展,在特定的觀察條件下探索客觀規(guī)律。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

例如,在探究和研究導(dǎo)體的電阻和導(dǎo)體的特性時,可以先故意把截面積和長度不同的鎳鉻合金線和銅線接入接有小燈泡的直流電路中,觀察燈泡的亮度,并提出問題:剛才的實驗現(xiàn)象能不能說明電阻與導(dǎo)體的某種特性有關(guān)?經(jīng)過思考和討論,學(xué)生肯定會得出否定的結(jié)論。然后用兩根截面積和長度不同的鎳鉻合金線接入上述電路中,觀察小燈泡的亮度,讓學(xué)生思考這個實驗?zāi)懿荒苷f明電阻與導(dǎo)體的某種特性有關(guān)?結(jié)論也是否定的。這時,可以抓住機會提出下一個問題:“那么,我們應(yīng)該用什么樣的兩根金屬線把它們接入上述電路中做這個實驗,研究哪些因素與導(dǎo)體的電阻有關(guān)?”同時,把課前準(zhǔn)備好的幾根金屬線拿給學(xué)生看,讓他們選擇。 經(jīng)過思考和相互討論,有的同學(xué)回答:做上述實驗應(yīng)該用兩根截面積相同但長度不同的鎳鉻合金絲;有的同學(xué)說:做上述實驗應(yīng)該用兩根長度相同但截面積不同的鎳鉻合金絲;還有的同學(xué)說,應(yīng)該用一根長度和截面積都相同的銅絲和一根鎳鉻合金絲做實驗對比。此時可以說明以上方法都是可行的,并指出要研究電阻的大小與導(dǎo)電材料的長度、截面積、材料類型三個因素中任意一個因素的關(guān)系,必須人為地控制另外兩個因素使它們相等,并指出這種實驗方法就是“控制變量法”,然后讓學(xué)生用這種方法系統(tǒng)地進行上述實驗,讓學(xué)生在實際操作過程中體會到這種科學(xué)方法。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

初中物理教學(xué)中,在概念或規(guī)律的探索與推導(dǎo)中,有很多實驗都運用了“控制變量法”的科學(xué)方法。例如在引導(dǎo)學(xué)生探索“導(dǎo)體中的電流與其兩端電壓及電阻的定性關(guān)系,最終推導(dǎo)出歐姆定律”和探索“力的哪些因素與力的作用有關(guān),最終推導(dǎo)出力的三要素”等實驗中,都運用了這種科學(xué)方法,使學(xué)生不斷加深對“控制變量法”的理解,逐步達到自覺應(yīng)用的目的。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

其次,在運用物理知識分析解決一些實際問題時,如果能靈活運用“控制變量法”進行分析,有時可以收到事半功倍的效果。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

初中物理中有很多實際問題可以用“控制變量”來分析和解決,這為這一科學(xué)方法的教學(xué)和應(yīng)用提供了良好的機會。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

例如有這樣一個問題:同樣質(zhì)量的水和煤油吸收的熱量也一樣,哪一個溫升會更大?這個練習(xí)乍看起來似乎很難,因為這么短的一句話里卻包含了四個相互關(guān)聯(lián)的物理量。也就是說,要比較哪一個溫升更大,就需要同時分析其他三個物理量(質(zhì)量、熱量、比熱容)對它的綜合影響。如果沒有科學(xué)的分析方法,解決這樣的實際問題不僅費時費力,準(zhǔn)確率也低。但如果能正確引導(dǎo)學(xué)生,讓學(xué)生思考能否用物理實驗中常用的科學(xué)方法來解決這個實際問題,經(jīng)過相互思考和討論,很多學(xué)生就會想到用“控制變量法”結(jié)合公式Q=cmΔt來解決這個問題。 思路是這樣的:因為這道題是求Δt(溫升)的大小,所以先把這個公式改成Δt=Q/cm的形式,再分析問題發(fā)現(xiàn),m(質(zhì)量)和Q(熱量)是一樣的,也就是說,這道題中的Δt只取決于c(比熱容),而從Δt=Q/cm的關(guān)系可以看出,Δt和c成反比,而且水的比熱容比煤油的大。因此,很容易得出這道題的答案就是:“煤油的溫升比水的大?!?span style="display:none">vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

可見,在解決物理問題時,如果能恰當(dāng)?shù)剡\用科學(xué)方法進行分析,確實可以提高解決問題的速度和準(zhǔn)確性。更重要的是,通過解決這一實際問題的過程,學(xué)生們對如何運用“控制變量法”等科學(xué)方法分析和解決問題進行了有益的嘗試。在初中物理(如力學(xué)、電學(xué)、熱力學(xué)等)中,還有很多實際問題可以用“控制變量法”的科學(xué)方法進行分析和解決,這為靈活運用這一科學(xué)方法解決問題提供了保障。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

初中物理研究方法:轉(zhuǎn)化法vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

對于一些比較抽象、看不見、摸不著的物質(zhì)微觀現(xiàn)象,需要研究它們的運動規(guī)律等,從而把它們轉(zhuǎn)化成學(xué)生熟悉的、看得見、摸得著的宏觀現(xiàn)象。這種方法在科學(xué)上叫“轉(zhuǎn)化法”。例如:分子的運動,電流的存在等等。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

例如:空氣看不見、摸不著,但我們可以通過氣流(風(fēng))的影響來了解它;分子看不見、摸不著,所以很難研究,但我們可以通過研究墨水的擴散來了解它;電流看不見、摸不著,但我們在判斷電路中是否有電流時,可以通過電流產(chǎn)生的效應(yīng)來了解它;磁場看不見、摸不著,但我們可以通過它產(chǎn)生的效應(yīng)來了解它。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

比如有些物理量不容易測量,但是我們可以根據(jù)定義公式把它們轉(zhuǎn)換成可以直接測量的物理量,再根據(jù)它們的定義公式計算出它們的值,比如電功率(電功率不能直接測量,但是可以用電流表和電壓表測出U和I,由P=UI計算出P)、電阻、密度等等。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

在中學(xué)物理課本中,我們測量不規(guī)則小石子的體積,把它折算成測量沸水的體積;測量曲線的長度,把它折算成測量細(xì)棉線的長度;測量滑動摩擦力,把它折算成測量拉力的大??;測量大氣壓力,我們不能直接測出大氣壓力的大小,就把它折算成求水銀柱被大氣壓力壓起的壓強;測量一枚硬幣的直徑,就把它折算成測量尺的長度;測量液體壓力,把液體壓力折算成我們能看見的液柱高度差的變化;vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

我們根據(jù)電流的作用來判斷電流的存在(電流是不能直接看見的);我們根據(jù)磁場的作用來證明磁場的存在(磁場是不能直接看見的);研究物體內(nèi)能與溫度的關(guān)系時,我們不能直接感覺到內(nèi)能的變化,而只能把它換算成所測溫度的變化來說明內(nèi)能的變化;研究電熱、電流、電阻等因素時,我們把電熱量的多少換算成液柱上升的高度;研究哪些因素與電功有關(guān)時,我們把電功的多少換算成砝碼上升的高度。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

密度、功率、電功率、電阻、壓力(大氣壓)等物理量都是用換算法來測量的。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

我們在回答動能和什么因素有關(guān)的問題時網(wǎng)校頭條,我們回答小球在平面上滑行的距離越遠(yuǎn),動能就越大,也就是把動能的大小換算成小球運動的距離。這一科學(xué)方法適用于以上列出的所有問題。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

例子:分子運動是看不見摸不著的,因此很難研究,但科學(xué)家可以通過研究墨水的擴散來了解它。這種方法在科學(xué)上叫做“轉(zhuǎn)化法”。下面是小明在學(xué)習(xí)中遇到的四個研究例子。所用的方法和剛才研究分子運動的方法是一樣的:()vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

A.利用磁感應(yīng)線研究磁場問題;vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

B.電流是看不見摸不著的,判斷電路中是否有電流,可以通過看電路中的燈泡是否發(fā)光來判斷。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

C、研究電流、電壓與電阻的關(guān)系時,先保持電阻不變,研究電流與電壓的關(guān)系;再保持電壓不變,研究電流與電阻的關(guān)系;vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

D. 研究電流時,將其與水流進行比較。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

注意:等效法與換算法非常相似。 有什么區(qū)別?vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

請注意:vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

換算方法:電流大小----燈泡亮度;vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

磁場--小磁針的偏轉(zhuǎn)vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

等效替代法:分力----合力vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

小石子的體積----排開水的體積;vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

摘要:在“等效替代法”中,互相替代的兩個量是同一類型、大小相等的;而在“換算法”中,兩個物理量具有因果關(guān)系,其性質(zhì)經(jīng)常發(fā)生變化。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

初中物理研究方法:放大法vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,物理學(xué)家在研究物理問題時,需要借助各種實驗設(shè)備進行物理實驗。在物理實驗中,我們經(jīng)常會遇到一些微小物理量的測量。為了提高被測物理量的準(zhǔn)確度,物理學(xué)家常常利用專門的測量裝置,將被測物理量放大后再進行測量。我們把提高測量準(zhǔn)確度、增大物理量值、延長作用時間、擴大作用空間的方法,稱為物理量的放大方法。以下是按照物理學(xué)內(nèi)容對放大方法的分類:vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(1)值變大:vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

在一些實驗中,我們可以看到現(xiàn)象,但不容易觀察到。我們會把效果放大,然后研究它。例如,產(chǎn)生聲音的振動不容易觀察到,所以我們用小泡沫球來放大現(xiàn)象。觀察壓力對玻璃瓶的影響時,我們將玻璃瓶密封,裝滿水,插入一個小玻璃管。玻璃瓶變形引起的液位變化被放大成小玻璃管液位的變化。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

在測量微小量時,我們常常把微小量累積起來,變成較大的量。例如,測量一張紙的厚度時,我們先測量100張紙的厚度,再將結(jié)果除以100。這樣測量結(jié)果更接近真實值,這就是累積放大法。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

累積法可用來測量郵票的質(zhì)量、心跳的持續(xù)時間以及電線的直徑。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2)時間延長:vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

伽利略的斜面實驗實現(xiàn)了“稀釋引力”的目標(biāo)。事實上,它延長了或放大了物體從一定高度下落所需的時間。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

在物理實驗中,很多實驗題目都要求測量周期。由于測量周期大部分都是用秒表來測量的,而用秒表測量單個周期的誤差較大,所以一般都是一次測量n個周期的時間。若為t,則周期T=t/n,即采用時間累積放大法,這樣既解決了可測性問題,又提高了測量的準(zhǔn)確性。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(3)空間擴展:vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

通過光學(xué)裝置將被測量物體放大,形成放大圖像,便于觀察和辨別,提高測量精度。例如放大鏡、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡等。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

初中物理研究方法:類比法vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

當(dāng)我們研究一些非常抽象、看不見摸不著的物理量時,由于不容易理解,就拿出一個大家看得見、非常相似的量來進行比較研究。例如,電流的形成和電壓的作用,就用我們熟悉的水流的形成來類比,水壓使水管中形成水流,從而得出電壓是電流形成的原因的結(jié)論。學(xué)生在學(xué)習(xí)電學(xué)知識時,在老師的指導(dǎo)下,認(rèn)為:水壓迫使水向一定的方向流動,在水管中形成水流;同樣,電壓迫使自由電荷有方向地運動,在電路中形成電流。水泵是提供水壓的裝置;同樣,電源是提供電壓的裝置。水流過渦輪機時,所消耗的水能就轉(zhuǎn)化成了渦輪機的動能;同樣,電流通過電燈時,所消耗的電能就轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

我們研究分子動能時,可以將其與物體的動能進行類比;我們研究功率時,可以將其與速度進行類比。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

例:某學(xué)生在學(xué)習(xí)電學(xué)知識時,在教師的指導(dǎo)下,聯(lián)想到力學(xué)實驗現(xiàn)象,進行比較,發(fā)現(xiàn)了一些相似的規(guī)律,下列說法不正確的是:( )vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

A.水壓使得水在管道中流動;同樣,電壓使得電流在電路中流動;vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

B.水泵是提供水壓的設(shè)備;同樣,電源是提供電壓的設(shè)備;vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

C、當(dāng)水泵工作的時候,會消耗水能;同樣,當(dāng)燈亮的時候,會消耗電能;vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

D、當(dāng)水流過水輪機時,水能被消耗,又轉(zhuǎn)換成水輪機的動能:同樣,當(dāng)電流通過電燈時,電能被消耗,又轉(zhuǎn)換成內(nèi)能和光能。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

通過類比,利用水流、水壓等人們熟悉的直觀認(rèn)識,使電流、電壓等看不見、摸不著的抽象知識活靈活現(xiàn)地躍然紙上。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

初中物理研究方法:理想化物理模型法vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

理想化方法是指物理教學(xué)中通過想象建立模型、進行實驗的科學(xué)方法,可分為理想化模型和理想化實驗。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

理想化模型就是將一個復(fù)雜的問題簡單化,舍棄研究對象的一些細(xì)枝末節(jié)因素,抓住主要因素,將實際問題理想化,使之重現(xiàn)原來形態(tài)的本質(zhì),形成理想化的物理模型。例如,在探究杠桿的平衡條件的實驗中,杠桿就是一個理想化的模型。杠桿在使用過程中,會因力的作用而產(chǎn)生或多或少的變形,但在研究中,我們忽略了此時的變形。這里將杠桿理想化,認(rèn)為其為不可變形的硬桿,這樣學(xué)生在研究過程中就不會受到細(xì)枝末節(jié)因素的影響,能夠順利推導(dǎo)出杠桿的平衡條件。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

如何引導(dǎo)學(xué)生選擇合適的研究方法去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、提高素質(zhì)的關(guān)鍵。在日常教學(xué)過程中,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生采用合適的方法研究問題、總結(jié)問題,以達到“授之以漁”的目的。當(dāng)然,研究某些物理知識或物理規(guī)律,往往要同時運用幾種研究方法。例如,在研究哪些因素與電阻的大小有關(guān)時,我們用到了觀察法(觀察電流表的讀數(shù))、換算法(把電阻的大小換算成電流的大小,通過研究電流的大小來得到電阻的大?。?、感應(yīng)法(歸納與電阻、材料、長度、截面積、溫度有關(guān)的信息)、控制變量法(研究電阻與長度的關(guān)系時,控制材料和截面積)。物理學(xué)的研究方法不能詳細(xì)分類,只能根據(jù)題意,看題目中強調(diào)的是哪個過程,再具體分析解答。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

實際現(xiàn)象和過程一般都很復(fù)雜,涉及的因素很多,利用模型方法可以使學(xué)習(xí)和研究簡化、提純,但簡化后的模型必須表現(xiàn)出原型所反映的特征和知識,模型方法具有較大的靈活性,每種模型都有有限的適用條件和適用范圍。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

這種方法在很多中學(xué)教科書中都有使用,比如:vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

液柱,(例如,在計算垂直容器底部液體的壓力時,我們選擇液柱作為研究對象,對其進行簡化。簡化后的模型仍然保留了原有的特征和知識)vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

光(我們研究光的時候,光是一束光,是看不見的,我們用一條可見的實線來表示,這樣可以簡化問題,使用一個理想化的模型)vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

液面,(我們在研究連通器的特性,計算大氣壓的時候,都會取某一位置的液面,來研究液面上的壓力和壓強初中物理比較法,這也是為了簡化問題,用理想化模型法)vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

光是沿直線傳播的;(在我們的研究中,我們知道真實的空氣并不是處處均勻的,比如越往上走,空氣就越稀薄,又比如風(fēng)就是因為空氣并不是處處均勻而形成的。在“光是沿直線傳播”一節(jié)中,我們簡化了問題,只取一個簡單的模型,即一束光在均勻介質(zhì)中傳播)vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

勻速直線運動;(生活中,真正做勻速直線運動的物體非常少,我們研究一個問題的時候,勻速直線運動只是一個模型)vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

磁通線(磁通線是本來不存在的線,但為了便于研究磁場,我們?nèi)藶榈匾胍粭l線來簡化我們研究的問題。)vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

例:在學(xué)習(xí)物理知識的過程中,我們利用物理模型來研究:()vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

A.建立速度的概念;B.研究光的直線傳播;vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

C.用磁感應(yīng)線描述磁場;D.分析物體的質(zhì)量。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

初中物理研究方法:科學(xué)推理vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

推理方法是根據(jù)已知的物理現(xiàn)象和規(guī)律,通過想象和推理,對未知現(xiàn)象作出科學(xué)的推斷和預(yù)測。推理方法是在觀察和實驗的基礎(chǔ)上,忽略微小因素,進行合理推斷,得出結(jié)論,達到認(rèn)識事物本質(zhì)的目的。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

理想實驗是研究物理規(guī)律的重要思維方式,它以大量可靠的事實為基礎(chǔ),以真實實驗為原型,通過合理的推理推導(dǎo)出物理規(guī)律。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

當(dāng)你解釋觀察到的現(xiàn)象時,你就是在進行推論,或者說是在進行推理。例如,當(dāng)你的狗在叫時,你可能會推斷出你家門外有人。要做出這個推斷,你需要將這個現(xiàn)象(狗叫聲)與先前的知識和經(jīng)驗結(jié)合起來,即陌生人來的時候狗會叫。這樣,你就能得到一個合乎邏輯的答案。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

例如初中物理比較法,在進行牛頓第一定律的實驗時,當(dāng)我們結(jié)合物體行進的表面越光滑,物體移動得越遠(yuǎn)的知識時,我們可以推斷,如果表面絕對光滑,物體將始終以恒定的速度沿直線運動。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

比如我們在做聲音不能在真空中傳播的實驗時發(fā)現(xiàn),空氣越少,傳遞的聲音就越小,于是我們推斷聲音不能在真空中傳播。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

初中物理研究方法:等效代換法vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

代換等效法又稱“等效法”,是科學(xué)研究中常用的思維方法之一。掌握等效法及其應(yīng)用,理解物理等效思想的內(nèi)涵,有助于提高考生的科學(xué)素養(yǎng),初步形成科學(xué)的世界觀和方法論,為終身學(xué)習(xí)、科研發(fā)展奠定基礎(chǔ)。新高考選拔越來越注重考生的能力素質(zhì),其試題越來越多地滲透著對物理思想方法的考察。等效思想方法作為快速解決物理問題的有效手段,在高考試題的突破過程中仍將有一定體現(xiàn)。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

等效方法是在保證某些效應(yīng)(特性和關(guān)系)相同的前提下,把實際復(fù)雜的物理問題和過程轉(zhuǎn)化為等效的、簡單易研究的物理問題和過程來研究和處理的方法。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

使用等效方法解決問題的一般步驟是:vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(1)分析原對象(所要研究和解決的物理問題)的本質(zhì)特征和非本質(zhì)特征。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2)尋找合適的替代品(熟悉的事物),保留原事物的本質(zhì)特征,拋棄非本質(zhì)特征。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(3)研究替代品的特點及規(guī)律。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(4)將替代對象的規(guī)則轉(zhuǎn)移到原對象上。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(5)運用替代者所遵循的規(guī)則和方法解決問題并得出結(jié)論。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

例:在水平均勻電場中,有一個質(zhì)量為m的帶電小球,被一條長為L的細(xì)線懸掛在O點,當(dāng)小球處于平衡狀態(tài)時,細(xì)線與垂直方向成θ角,現(xiàn)在給小球一個沖量,沖量的方向垂直于細(xì)線,小球只能在垂直平面內(nèi)做圓周運動。問題:vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

① 小球做圓周運動時,在哪個位置速度最???求這個速度的值。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

②施加的沖量的最小值是多少?vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

解題方法與技巧:要求求垂直平面運動過程中的最小速度與位置。一般要先分析小球所受的力及其運動性質(zhì),如果是曲線運動,常根據(jù)能量關(guān)系確定動能變化。在此過程中,小球受到線的拉力、重力、電力的作用。拉力不做功,重力與電力方向互相垂直,不能確定所作的功是正還是負(fù)。由于重力和電力都是恒定力,可以用它們的合力來代替。分析等效合力對小球所作的功,若等效合力做正功,小球的動能增大,反之則減小。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

改進:分力與其合力是等效替代關(guān)系,本題用等效場力代替重力和電場力,把小球在重力場和電場中的運動轉(zhuǎn)化為一般僅在重力場中運動的情形,大大簡化了問題。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

改進:分力與其合力是等效替代關(guān)系,本題用等效場力代替重力和電場力,把小球在重力場和電場中的運動轉(zhuǎn)化為一般僅在重力場中運動的情形,大大簡化了問題。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

例如,研究合力時,一個力和兩個力引起的彈簧變形是等效的,所以用這個力代替了兩個力,所以叫等效替代法。研究串并聯(lián)電路的總電阻時也用這種方法。在平面鏡成像實驗中,我們用兩根相同的蠟燭來驗證物體和圖像的大小是否相同。因為我們無法真正測量物體和圖像的大小關(guān)系,所以我們用另一根相同的蠟燭來等效地代替物體的大小。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

初中物理研究方法:歸納法vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

歸納推理是一種通過樣本信息推斷總體信息的技術(shù)。為了做出正確的歸納推理,我們需要從總體中選擇一個足夠大、具有代表性的樣本。當(dāng)我們買葡萄時,我們會使用歸納推理。我們經(jīng)常先嘗一下。如果它們是甜的,我們就會得出結(jié)論,所有的葡萄都是甜的,然后放心地買一串。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

例如銅能導(dǎo)電、銀能導(dǎo)電、鋅能導(dǎo)電,所以我們就斷定金屬都能導(dǎo)電。為了在實驗中驗證一個物理定律或定理,我們反復(fù)進行實驗,驗證它的正確性,然后進行總結(jié)、分析、整理,得出正確的結(jié)論。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

在阿基米德原理中,為了驗證=Grow,我們分別用石頭和木塊做了兩個實驗。經(jīng)過總結(jié)整理,我們得出=Grow。所以我們用這種方法驗證了阿基米德原理的正確性。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

在驗證杠桿的平衡條件時,我們重復(fù)了三次實驗,驗證了F1×L1=F2×L2也采用了這種方法。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

通過這種方法可以得出一切發(fā)聲體都在振動的結(jié)論(在實驗中對多個結(jié)論進行分析整理,得出最終結(jié)論時)。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

在驗證導(dǎo)體的電阻和哪些因素有關(guān)時,我們經(jīng)過多次實驗,得出導(dǎo)體的電阻和導(dǎo)體的長度、材質(zhì)、截面積、溫度等有關(guān),這也是我們把實驗的結(jié)論匯總在一起得出的。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

我們在幾乎所有的科學(xué)實驗和原理推導(dǎo)中都使用這種方法。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

初中物理研究方法:比較法vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

想尋找兩件事物的相同點和不同點時,需要用到比較的方法??晒┍容^的事物和物理量很多。在比較兩個不同或相關(guān)的事物時,我們主要尋找它們的不同點和相似點,從而進一步揭示事物的本質(zhì)屬性。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

例如,比較蒸發(fā)和沸騰的相同點和不同點;vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

例如,比較汽油機與柴油機的相同點與不同點;vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

例如,電動機和熱機;vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

例如電壓表和電流表的使用。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

采用比較法不僅可以加深對它們的理解和區(qū)別,讓學(xué)生很快記住它們,還可以讓他們發(fā)現(xiàn)一些有趣的東西。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

例如:以下是物理學(xué)學(xué)習(xí)中的小米的研究:(1)在研究蒸發(fā)現(xiàn)象時,他研究了蒸發(fā)和沸騰之間的相似性和差異(2)在不同的融化過程中,固體根據(jù)兩類的效果;引入了上述示例中使用的磁場。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

A.(1)(3);(3)(4);vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

C.(2)(3);(2)(4)。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

初中物理研究方法:圖形方法vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

圖表是一種數(shù)學(xué)概念,用于表達一個數(shù)量的變化與另一個數(shù)量的變化。它生動地和直觀地表達了物質(zhì)溫度的變化。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

在其他實驗中,圖像也可以有意識地處理數(shù)據(jù)。電阻兩端的電壓,相同物質(zhì)的質(zhì)量和體積之間的關(guān)系以及重力和質(zhì)量的大小之間的關(guān)系,結(jié)合數(shù)字和形狀,將圖形和文本結(jié)合起來,以大大促進學(xué)生的研究和分析問題的能力。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

這種使用圖(一種特殊而生動的數(shù)學(xué)語言工具)來表達各種物理現(xiàn)象的過程和定律的方法稱為圖形方法。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

物理圖像不僅可以使抽象概念直觀且生動,動態(tài)變化過程清晰,以及顯式的物理數(shù)量之間的關(guān)系,而且還表達了難以用文字表達的含義。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

公式表達的物理量之間的所有定量關(guān)系都可以以圖形的形式呈現(xiàn)。vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

閱讀“初中物理研究方法”vuk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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