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密度、功率、电功率、电阻、压强(大气压强)等物理量都是利用转换法测得的。

在我们回答动能与什么因素有关时,我们回答说小球在平面上滑动的越远则动能越大,就是将动能的大小转换成了小积累法是指在测量微小量的时候,常常将微小的量,积累成一个比较大的量。

如测量铜丝的直径先把细铜丝在铅笔上紧密排绕N圈(N数根据情况确定)再用刻度尺测量细铜丝直径长度,然后用线圈直径的总长度再除以N,这样测量结果更接近真实值。

相似的实验还有:

测一个大头针、一张邮票的质量;

测量一张纸的厚度;

测量出心跳一下的时间。

在测量微小量的时候,我们常常将微小的量积累成一个比较大的量、比如在测量一张纸的厚度的时候,我们先测量100张纸的厚度在将结果除以100,这样使测量的结果更接近真实的值就是采取的累积法。

对于多因素的问题常常采用控制变量法,即把多因素的问题转化为多个单因素的问题,使得研究过程更简单,结论更明确。

在初中物理中应用这种研究方法的有:

二胡的音调高低决定于弦的粗细、长短、松紧等多个因素,我们分别研究音调与其中一个因素的关系时,要控制其他因素不变,最后综合起来得出结论;

研究导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度等因素的关系;

在探究导体中电流与电压关系时,控制导体电阻不变;

探究导体中电流与导体电阻的关系时,控制导体两端电压不在探究灯泡的电功率跟哪些因素有关时,先使两个不同的灯泡串联起来,保持通过它们的电流不变,来探究电功率与电压的关系;

再使两个不同的灯泡并联起来,保持它们的电压不变,来探究电功率与电流的关系;

探究电磁铁磁性强弱的影响因素、探究通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向的关系、以及探究感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向的关系实验中,都应用到了控制变量法;

探究阻力对物体运动的影响时,使小车到达斜面底端的初速度相同,只改变小车受到的阻力;

11.研究动能大小与什么因素有关;

研究重力势能大小与什么因素有关;

同的容器盛放质量相同的两种液体,对它们加热相同的时间,比较升高的温度,即能得出质量相等的不同物质,吸收相同的热量时,升高的温度不同,从而引入物质的比热容这个概念;

13.探究燃料的热值时,分别取质量相等的两种不同燃料点燃,对质量、初温相等的水加热,通过观察水的末温高低,间接地知道燃料燃烧放出热量的多少,从而引出燃料热值的概念;

将不易直接观察到的现象进行放大或转换成另一种形式,以便于探究规律、理解现象的方法称为“转换法”,转换法中两个物理量只是有因果关系,研究声音的产生时,将音叉的微小振动加以放大,转换成乒乓球的振动,让人信服了“发声的物体在振动”。

在研究研究蒸发是否吸热时,由于液体在蒸发过程中是否吸热不能用眼睛直接观察,因而把酒精涂在温度计的玻璃泡上,通过温度计的示数变化来确定其蒸发过程是否,这样就将探究蒸发是否吸热转化成观察温度是否降低,便于探文档网:

初中物理实验用到转换法的)针指南北可证明地磁场的存在;

14.实验探究决定导体电阻大小的因素时,电阻的大小是通过观察电路中灯泡的亮度或电流表的示数来显示的;

15.在探究电流热效应和电阻的关系时用温度计示数的变化表示产生热量的多少;

16.利用小磁针受力转动、细铁屑分布等情况间接地研究磁场;

17.测量有石块体积时,由于石块形状不规则,因此用排水法通过测量水体积的增加量,间接测出石块的体积;

18.分子间作用力很难研究,通过研究物体抗拉、抗压能力来间接研究分子间的作用力;

19.研究压力的作用效果时,用容易发生形变的细沙、海绵代替其他的物体表面,通过转换便可以将看不见的转换成看得见的;

20.在研究液体内部压强的特点时,将看不见的压强利用压强计来显示;

21.在探究影响动能大小的因素时,由于动能大小不可见,因此我们通过运动的物体推出木块的远近来认识其动能的大小;

而在探究影响重力势能大小的因素时,我们又是通过高处坠落的物体在地面砸出的坑的深浅或桌腿插入沙土中的深浅来认识其重力势能的大小;

22.探究物质的比热容、燃料的热值时,物质吸收热量的多少不便用仪器直接测量,我们可分别用两个相同的加热器对物体进行加热,加热时间的长短表示物体吸收热量的多少,加热的时间越长,说明了物质吸收的热量越多;

它是把复杂的物理现象、物理过程转化为简单的物理现象、物理过程来研究和处理的一种科学思想方法。

“等效”并非指事物的各个方面效果都相同,而是强调某一方面的效果相同。

因此一定要明确不同事物在什么条件、什么范围、什么方面等效。

如:

照相机的镜头是光学元件的组合,而它的作用相当于一个凸透镜,采用的就是等效法;

在分析电路时,因电压表电阻非常大,把它等效为断路;

电流表的电阻非常小,把它等效为一条导线;

在已知串联或并联的总电阻时,也可以用总电阻等效替代两个分电阻来进行有关计算;

在测量电阻时,用一个电压表和一个定值电阻并联,等效为一个电流表;

也可以用一个电流表与一个定值电阻串联,等效为一个电压表;

为了测定大气压的大小,人们运用了托里拆利实验的方法,这里所采用的就是等效法,托里拆利管中的水银柱产生的压强等效于外界大气压强;

在实验探究过程中,以可靠的事实为基础,通过抽象的思维,抓住主要因素,忽略次要因素,在此基础上进行合理的推理,从而正确揭示物理规律的方法称为“实验推理法”。

初中物理中应用这种方法的有:

在探究“声音的传播”时,把正在响铃的闹钟放到玻璃罩中,不断抽出空气,听到的声音越来越小,在这个事实基础上进行推理,如果没有空气,我们将听不到声音,从而得出“真空不能传声”;

在探究阻力对物体运动影响的实验中,我们根据阻力越小,小车在水平面上运动的距离越远这一可靠事实,推理出;

若没有阻力,物体将在水平面上做匀速直线运动;

10指在实验室内利用一定的设施,控制一定的条件,并借助专门的实验仪器进行研究的一种方法,是探索自变量和因变量之间关系的一种方法。

实验法便于严格控制各种因素,并通过专门仪器进行测试和记录实验数据,一般具有较高的可信度。

应用杠杆、钩码、刻度尺等实验仪器研究了杠杆的平衡条件,还通过多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。

在研究光的传播时,人们用光线来表示光的传播路线和方向,光线是实际光的理想化模型,所以不存在;

引用磁感线来描述磁场,利用磁感线使我们形象地解决了关于磁场的有关问题;

原子核式结构是一种理想化模型,对物质三态的微观解释也是建立在理想化模型的基础上的;

11在研究杠杆时,实际使用中的杠杆的粗细、微弱变形,我们在研究中都忽略不计,只把它理想化为一条直线或一条曲线,便于同学们研究及作图;

在研究液体压强公式时,我们在盛有液体的容器中从液面开始向下取一个“液柱”,然后推导出这个“液柱”对支撑它的液面产生的压强,这个压强就是液体所产生的,这里取“液柱”的方法就是模型法;

只要研究对象与其他物体具有共同的特征或产生的物理效果相同,我们就可以运用等效替代法来研究。

相互替代的两个量种类相同,大小相等。

在“研究平面镜成像实验”中,用两根完全相同的蜡烛,其中一根等同于另一根的像;

在探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关时,摩擦力的大小不易直接测量,当拉着物体做匀速直线运动时,可以用拉力的大小表示摩擦力;

在阿基米德原理实验中,把物体受到的浮力转换为物体排开的液体的重力,通过计算物体排开的液体所受到的重力来计算它所受到的浮力大小;

作图法就是根据题中所给的重要条件,灵活运用有关物理概念和规律,通过作图求解未知量的方法。

121.根据平面镜成像的对称性完成光路图。

(1)确定虚像的位置;

(2)确定观察范围或光照范围;

(3)确定光路;

(4)确定发光点的位置。

在研究熔化与凝固时,通过描绘其温度随时间变化的图象,利用图象能够直观地反映出物质温度随时间变化的趋势、熔化与凝固的条件、晶体与非晶体的熔化(凝固)特点、熔点与凝固点的高低、熔化与凝固时间等内容,通过对图象的比较,使同学们能够较容易地理解物理过程发现物理规在研究液体的沸腾实验中也运用了图象法,通过图象能很容易看出液体达到沸点才会沸腾,沸腾时要继续吸热,且沸腾时温度保持不变的特点;

速度(v)-时间(t)图象若是一条水平直线,则表示物体做匀速直线运动,若是一条斜线,则表示物体做变速直线运动;

路程(s)-时间(t)图象若是一条水平直线,则表示物体处于静止状态,若是一条斜线,则表示物体做匀速直线运动;

它是从个别性知识引出一般性知识的推理。

归纳推理的重点是找出共性的规律,从而得出一般性的结论,然后经过多次实验验证它是正确的。

13在探究凸透镜成像时,我们通过几次成像实验,找出各自的成像性质,然后归纳出凸透镜成像的规律;

探究物体质量与体积之间的关系时,测量多个同种物体的体积与质量,通过比较质量与体积的比值,归纳总结出同种物质质量与体积的比值相等;

再取不同物质进行测量,归纳出不同物质质量与体积的比值不同;

十一、对比法把很多容易混淆的概念或知识点进行两两对比,才能发现彼此间的联系或不同,对知识的理解与掌握才能到位。

1.光的反射与折射、镜面反射与漫反射、实像与虚像、像与影、像的倒与正、放大与缩小等都可以进行两两对比;

通过观察、分析和比较,找出研究对象的相同点和不同点,它是认识事物的一种基体方法。

凸透镜和凹透镜的区别,采用的是形状比较,近视眼和远视眼的区别,采用的是图象比较;

在物态变化内容中,规律概念比较多,因而要较好地区分它们之间的区别与联系,比较法是较好的研究方法。

学习液体蒸发与沸腾的区别、晶体与非晶体的区别时便运用了这种方法;

判断冰块熔化后水面升降问题时常用这种方法。

具体的14方法是先分别计初高中物理中涉及到的科学方法有很多,概括起来可分为三类,即物理方法、逻辑方法、非逻辑方法。

物理方法包括:

观察法、实验法、模型法、理想化法、等效法、“问题--猜想--实验--理论”科学探究法等。

逻辑方法包括:

比较、分类、类比、分析、综合、抽象、概括、归纳、演绎等方法。

非逻辑方法的理性思维如直觉、想象的研究方法。

控制变量法是初中用得最多的实验方法:

研究音调响度影响因素、蒸发的影响因素、欧姆定律、焦耳定律、动能、势能影响因素、力的作用效果等;

 

转换法:

扩散现象研究分子热运动,电流的热效应研究电流,磁铁产生的作用认识磁场;

等效替代法:

研究合力与2个力的关系,串联电阻与总电阻的关系;

控制变量法是初中物理实验中常用的探索问题和分析解15决问题的方法之一。

所谓控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系,可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来,使其保持不变,再比较、研究该物理量与该因素之间的关系,得出结论,然后再综合起来得出规律的方法。

任何物理实验,都要按照实验目的、原理和方法控制某些条件来研究。

如:

导体中的电流与导体两端的电压以及导体的电阻都有关系,中学物理实验难以同时研究电流与导体两端的电压和导体的电阻的关系,而是在分别控制导体的电阻与导体两端的电压不变的情况下,研究导体中的电流跟这段导体两端的电压和导体的电阻的关系,分别得出实验结论。

最终得出欧姆定律。

此外,还例如,为了研究导体的电阻大小与哪些因素有关,控制导体的长度和材料不变,研究导体电阻与横截面积的关系。

为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,保证压力相同时,研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。

利用控制变量法研究物理问题,注重了知识的形成过程,有利于扭转重结论、轻过程的倾向,有助于培养学生的科学探究精神,使学生学会分析问题、解决问题的能力。

初中物理课本中,研究电压一定、电流和电阻的关系;

电流的热效应与哪些因素有关;

研究浮力大小与哪些因素有关;

蒸发的快慢与哪些因素的有关;

导体的电阻大小与哪些因素有关;

16滑动摩擦力的大小与哪些因素有关;

液体压强与哪些因素有关;

研究电流做功的多少跟哪些因素有关系;

压力的作用效果与哪些因素有关;

动能、重力势能大小与哪些因素有关;

究电阻一定、电流与电压的关系;

研究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关等均应用了控制变量的研究方法。

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,学生想象不出来,通过把它转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们;

有的物理量不便于直接测量,有的物理现象不便于直接观察,通过转换为容易测量到与之相等或与之相关联的物理现象。

这样的方法在科学上叫做。

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;

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;

磁场看不见、摸不到,我们可以根据它对放入磁场中的磁针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计算得出17)、电阻(伏安法)、密度(天平测质量,量筒测体积)等。

初中物理课本中,测不规则小石块的体积我们转换成测排开水的体积;

在测量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小,根据二力平衡的知识得出摩擦力;

大气压强的测量(无法直接测出大气压的值,转换成求被大气压托起760mm的水银柱的压强);

测液体压强(将液体的压强转换成我们能看到的形压强计左右液柱高度差的变化);

通过电流的效应来判断电流的存在(无法直接看到电流);

通过磁场的效应来证明磁场的存在(无法直接看到磁场);

研究物体内能与温度的关系(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);

在研究电热与电流、电阻的因素时,将电热的多少转换成液柱上升的高度。

在研究电功与什么因素有关的时候,将电功的多少转换成勾码上升的高度。

密度、功率、电功率、电阻、压强(大气压强)等物理量都是利用 

转换法测得的。

在研究动能大小与什么因素有关时,通过观察木块在平面上滑动的距离来知道动能的大小,就是将动能的大小转换成了木块运动的远近。

以上列举的这些问题均应用了转换的科学方法。

在学习一些十分抽象的,看不见、摸不着的物理量时,学生很难理解。

为了把要表达的物理问题说清楚,往往用具体的、有形的、学生所熟知的事物来类比,通过借助于一个比18较熟悉的对象的某些特征,去理解和掌握另一个有相似性的对象的某些特征的方法叫类比法。

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和光能。

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。

等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中,因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制,不可以或很难直接揭示物理本质,而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。

这种方法若运用恰当,不仅能顺利得出结论,而且容易被学生接受和理解。

在探究平面镜成像规律的实验中,用薄玻璃板替代了平面镜,因两者在成像特征上有共同之处,容易使学生接受,而玻璃板又是透明的,能通过它观察到玻璃板后面的蜡烛,便19于研究像的特点。

在教学中,老师注重引导学生进行方法的总结,使学生在思维方式上受到启发,他们以后遇到有关的实验设计时,就会自觉地加以运用。

比如在学习伏安法测电阻之后,要求学生设计一个实验,在上述实验中缺少电压表或电流表,其它器材不变,另有一个已知阻值的定值电阻供选用,要求测出未知电阻,应该怎么办?

学生就可以用等效替代的思想进行设计了。

图象是一个数学概念,用来表示一个量随另一个量的变化关系,很直观。

由于物理学中经常要研究一个物理量随另一个物理量的变化情况,因此图象在物理中有着广泛的应用。

在实验中,运用图象来处理实验数据,探究内在的物理规律,具有独特之处。

在探究固体熔化时温度的变化规律和水的沸腾情况的实验中,就是运用图象法来处理数据的。

它形象直观地表示了物质温度的变化情况,学生在经历实验、得出数据的基础上,通过描点、连线绘出图象就能准确地把握住晶体和非晶体的熔化特点、液体的沸腾特点了。

在其他的实验中,也可以有意识地引导学生采用图象来处理数据。

例如在探究串联电路中电流规律实验中,把各点作为横轴、电流为纵轴,作出的图象为水平直线,很直观表示出串联电路中各点电流相等的规律。

这样学生非常容易理解和记忆。

在探究通过电阻的电流跟电压的关系、同种物质的20质量与体积的关系、重力大小跟质量的关系等实验中都运用到图象法。

这样把数形结合、图形与文字结合起来处理数据、描述物理规律,能很好地促进学生处理数据能力和分析问题能力的提高。

理想化方法是指在物理教学中通过想象建立模型和进行实验的一种科学方法。

可分为理想化模型和理想化实验。

理想化模型就是指把复杂的问题简单化,把研究对象的一些次要因素舍去,抓住主要因素,对实际问题进行理想化处理去再现原形的本质的东西,构成理想化的物理模型。

例如探究杠杆平衡条件的实验,杠杆就是一种理想化的模型。

杠杆在使用时,由于受到力的作用,都会引起或多或少的形变,然而在研究中把此时的形变忽略不计,这里就把杠杆经过理想化的处理,认为它无形变,视为一个硬棒,从而使学生在研究时不被细枝末节的因素影响,顺利地得出杠杆平衡条件。

理想化实验是一种科学的抽象方法。

它既要以实验事实作基础,但又不能直接由实验得到结论。

比如,在探究空气能传声的实验中,逐渐将真空罩内的空气抽出,听到罩内的闹钟的声音逐渐变弱(响度变小),于是我们推理得出将真空罩内的空气抽完(即真空),就听不到闹钟的声音了,从而得出空气能传声而真空不能传声的结论。

这里采用的方法就是理想化,因为无论怎样抽气是不可能将21真空罩内的空气抽完的。

又如牛顿第一定律就是理想化实验得出的一条重要物理规律。

如果老师在教学中注意很好地渗透这一方法,有利于培养学生的科学的思维方式,提高学生的创新能力。

如何引导学生选择合适的研究方法,去发现问题和解决问题,是培养学生创新精神,提高学生素质的关键。

老师在日常的教学过程中要多引导学生采取合适的方法去研究问题并进行归纳总结,可以达到“授之以渔”的目的。

当然研究某些物理知识或物理规律,往往要同时用到几种研究方法。

如在研究电阻的大小与哪些因素有关时,我们同时用到了观察法(观察电流表的示数)、转换法(把电阻的大小转换成电流的大小、通过研究电流的大小来得到电阻的大小)、归纳法(将分别得出的电阻与材料、长度、横截面积、温度有关的信息归纳在一起)、和控制变量法(在研究电阻与长度有关时控制了材料、横截面积)等方法。

物理的研究方法无法细致的分类,只能根据题意看题中强调的是哪一个过程,来具体分析解答!

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