初中物理研究方法总汇.docx
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初中物理研究方法总汇
初中物理几种常用的研究问题的方法
一、控制变量法：
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。
在初中物
理许多实验中，都运用了控制变量法。
例如：
1、研究压力的作用效果与哪些因素有关（压力大小和受力面积的大小）
2、研究液体压强大小与哪些因素有关（液体的密度和深度）
3、研究浮力大小与哪些因素有关（液体的密度和排开液体的体积）
4、研究滑轮组的机械效率与哪些因素有关（物体的重力、动滑轮的重力、摩擦力）
5、研究动能大小与哪些因素有关（物体的质量和速度）
6、研究液体蒸发快慢与那些因素有关（液体温度，液体表面积和空气流动）
7、探究影响导体电阻大小的因素（导体的长度、材料与横截面积）
8、电流跟电压电阻的关系（导体两端的电压、导体电阻）
9、影响电功大小的因素（电压、电流和通电时间）
10、影响电热大小的因素（电流、电阻和通电时间）
11、影响电磁铁磁性强弱的因素（电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯）
12、影响滑动摩擦力大小的因素（压力大小和接触面粗糙程度）
13、决定压力作用效果的因素（压力大小和受力面积的大小）
14在概念引入中用到控制变量法的有：
速度的概念（V=s/t）、密度的概念（ρ=m/V）、压强
的概念（P=F/S）、功率的概念（P=W/t）、比热容的概念（c＝Q/m△t）
二、等效替代法：
是一种抓住两个表面看起来不同的物理过程，寻求其相同的效果之处，用此来探究物理概念和规律，解决物理问题的方法。
例如：
1、在探究平面镜成像规律的实验中，用玻璃板替代了平面镜
2、“曹冲称象”用石块质量替代大象质量
3、研究一个物体受几个力作用时，用合力代替几个分力
4、研究串、并联的电路中总电阻与分电阻的关系时，用一个总电阻来等效代替两个分电阻
5、平面镜成像的实验中我们利用了一个完全相同的另一根蜡烛来等效替代物体像的大小
6、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。
三、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识或用容易测量的物理量间接测量，这种究问题的方法叫转换法。
例如：
1、利用软细绳测量地图上铁路线上的长度、刻度尺和三角板配合测量硬币的直径
2、压强计将液体的压强转换成我们能看到的U形管中液柱高度差的变化；
3、研究压力的作用效果时，压力的作用效果转换成海绵凹陷的深浅。
3、研究牛顿第一定律时，阻力大小转换成小车运动距离的远近
4、探究动能大小与质量和速度的关系时，动能的大小转换成木块运动距离的远近
5、在研究电热与电阻的关系时，电阻丝产生的热量的多少转换成煤油温度变化情况
6、探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，通过观察吸引大头针数目多少比较电磁铁磁性强弱。
7、磁场看不见，摸不着，判断磁场是否存在时，用小磁针放入其中看是否转动来确定。
8、电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流时，可根据电流产生的效应来判断。
9、分子运动看不见、摸不着，不好研究，便可通过扩散现象认识它。
10、测不规则小石块的体积我们转换成测排开水的体积；
11、大气压强的测量，转换成求被大气压压起的水银柱的压强
小结：
“等效替代法”中相互替代的两个量种类相同，大小相等，而“转换法”中的两个物理量有因果关系,并且性质往往发生了改变。
四、类比法：
为了要把抽象的物理问题说清楚，往往用具体的、有形的、人们所熟知的事物来类比要说明的那些抽象的、无形的、陌生的事物。
例如：
1、在研究电流时，用“水压形成水流”的实验作类比，用水流类比电流；用水路类比电路；用抽水机类比电源；用阀门类比开关；来揭示电压是形成电流的原因。
2、原子核的链式反应与火柴的链式反应类比；
3、把中继站与接力赛类比；
4、用行星绕太阳运动类比原子核是结构。
5、为准确记忆通电螺线管的北极与电流方向的关系，以紧握的右拳头类比为螺线管，四指为线圈并指向电流的方向，则大拇指所指的一端为北极。
五、图表法：
是用图象来表示一个量随另一个量的变化关系，很直观。
例如：
1、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，学生在亲历实验自主得出数据的基础上，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。
2、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。
3、在探究电阻上的电流跟电压的关系、同种物质的质量与体积的关系、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。
4、探究《凸透镜成像规律》时，将物距、像距、成像特点、应用列成表格，很容易得出凸透镜成像规律
六、理想模型法：
理想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：
1、研究光的传播时，引入光线的概念
2、研究磁场时，引入磁感线的概念
3、研究液体的压强的时候，引入液柱、液片作为研究的对象简化
4、研究物体运动问题的时候，引入匀速直线运动的概念
5、把撬杠，螺丝刀，方向盘，开瓶器，动滑轮，动滑轮的理想化模型为杠杆
七、实验推理法：
有一些物理现象，由于受实验条件限制，无法直接验证，需要我们先进行实验，在再进行合理推理得出正确结论。
就好像当你家的狗在叫的时，你可能会推想
有人在你家的门外，要做出这一推论，你就需要把现象（狗的叫声）与以往的知识经验，即
有陌生人来时狗会叫结合起来。
这样才能得出符合逻辑的答案。
比如：
1、探究真空不能传声的实验2、牛顿第一定律结论得出
3、人们认识自然界只有两种电荷；4、牛顿大炮实验
八、比较法：
比较法是通过事物间相同特征和不同特征的比较去发现它们之间的内在联系和根本区别。
例如：
1、比较蒸发和沸腾的异同点；2、电压表和电流表的使用规则；
3、重力和质量的比较；4、重力与压力的比较；；
5、柴油机和汽油机的比较等。
6、电动机和发电机的比较磁感线：
九、归纳法：
归纳法是通过样本信息来推断总体信息的技术。
在我们买葡萄的时候就用了归纳法，我们往往先尝一尝，如果都很甜，就归纳出所有的葡萄都很甜，就放心的买上一大串。
比如：
1、我们从铜能导电、银能导电、锌能导电等现象中归纳出金属能导电。
2、在阿基米德原理中，为了验证F浮＝G排，我们分别利用石块和木块做了两次实验，归纳、整理均得出F浮＝G排，于是我们验证了阿基米德原理的正确性。
3、在验证杠杆的平衡条件中，我们做了三次实验来验证“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”；
4、在验证导体的电阻与什么因素有关的时候，经过多次的实验我们得出了导体的电阻与长度、材料、横截面积、温度有关，也是将实验的结论整理到一起后归纳总结得出的。
十、放大法 ：
有些实验中，实验的现象我们是能看到的，但是不容易观察。
我们就将产生的效果进行放大再进行研究。
比如：
1、音叉的振动很不容易观察，所以我们利用小泡沫球将其现象放大。
2、观察压力对玻璃瓶的作用效果时我们将玻璃瓶密闭，装水，插上一个小玻璃管，将玻璃瓶的形变引起的液面变化放大成小玻璃管液面的变
初三物理研究方法汇总
科学之旅
节
方法
内容
科学之旅
★探究思维程序之一（假说——检验模式）
★提出问题——建立假说（猜想）——实验检验——得出结论（伽利略吊灯）
（后面不再举例）
第一章机械运动
节
方法
内容
一、长度和时间的测量
★累积法
★长度的特殊测量方法
★附着法
★组合法
二、运动的描述
★归纳法（基本方法之一）
★通过各种运动现象找出共性，得到机械运动概念
（后面很多，不再举例！
）
三、运动的快慢
比较法
▲比较得出速度的物理意义
控制变量法
得出速度公式
分类法
机械运动的分类
等价变换法
速度定义、定义式、图像互相变换
四、测平均速度
组合法
测量方法组合、器材组合进行测量
第二章声现象
节
方法
内容
一、声音的产生与传播
放大法
振动发声
逐渐逼近法
真空不传声
比较法
▲声速表
二、声音的特性
控制变量法
研究音调与振动快慢；响度与振动幅度关系
第三章物态变化
节
方法
内容
一、温度
放大法
▲温度计玻璃管的作用
缺点列举法
设计制作温度计
二、熔化和凝固
分类法
物态变化的分类；固体的分类
转换法
吸收热量转换为加热时间
逆向思考法
通过熔化过程想象凝固过程
比较法
比较晶体、非晶体熔化、凝固的异同点
等价变换法
熔化、凝固规律可以用图像表示
三、汽化和液化
转换法
研究沸腾时吸收热量转换为加热时间
等价变换法
水沸腾规律可以用图像表示
分类法
汽化分为蒸发、沸腾两种
比较法
蒸发、沸腾的异同点，▲蒸发吸热致冷两支温度计
控制变量法
研究蒸发快慢因素
逆向思考法
由汽化吸热想到液化放热，加快蒸发想到减慢蒸发
四、升华和凝华
逆向思考法
由升华吸热想到凝华放热
第四章光现象
节
方法
内容
一、光的传播
模型法
光线
二、光的反射
分类法
反射的分类
比较法
▲比较入射角和反射角大小；两种反射比较
反证法
研究三线共面问题
★探究思维程序之二（猜想——反驳模式）
★提出问题——建立假说（猜想）——实验反驳——得出结论（研究三线共面问题）
（后面不再举例！
）
三、平面镜成像
换元法
用平面玻璃代替平面镜
等效法
用相同的蜡烛与像重合
四、光的折射
类比法
▲类比光的反射研究光的折射
比较法
▲比较入射角和折射角大小
第五章透镜及其应用
节
方法
内容
一、透镜
分类法
透镜的分类
比较法
▲两类透镜对光线的作用
二、生活中的透镜
分类法
实像、虚像
比较法
比较实像和虚像
三、凸透镜成像的规律
比较法
比较4种成像情况
分类法
成像4种情况的分类
第六章质量与密度
节
方法
内容
一、质量
等价变换法
▲天平两边物体质量相等
二、密度
比较法
▲密度物理意义、概念建构、密度表
等价变换法
密度定义、定义式、图像之间的变换
三、测量物质的密度
分类法
▲分为测量固、液体
组合法
测量方法组合、器材组合进行测量
四、密度与社会生活
★演绎法（基本方法之二）
★解决综合计算题的思路
第七章力
节
方法
内容
一、力
分类法
▲力的作用效果；▲力的三要素
放大法
显示微小形变
逆向思考法
▲力的作用是相互的
模型法
力的示意图
二、弹力弹簧测力计
转换法
▲弹簧测力计原理
分类法
▲塑性、弹性
三、重力
转换法
显示重力的方向
等价变换法
重力与质量关系的内容、公式、图像
第八章运动和力
节
方法
内容
一、牛顿第一定律
逐渐逼近法
斜面实验设计
比较法
▲比较三个斜面实验的异同点
逆向思考法
▲由惯性的利用想到危害
二、二力平衡
反证法
研究二力平衡的条件
三、摩擦力
控制变量法
研究摩擦力有关因素
分类法
摩擦分类、摩擦方法分类
比较法
▲比较滑动摩擦和滚动摩擦
逆向思考法
由增大摩擦想到减小摩擦
第九章压强
节
方法
内容
一、压强
比较法
▲压强的物理意义；▲小桌实验的比较
控制变量法
研究压力效果两个因素
分类法
增减压强的方法
转换法
通过小桌下陷情况显示压强大小
逆向思考法
由增大压强想到减小压强
二、液体压强
转换法
显示液体压强的各种方法
控制变量法
研究液体压强规律
比较法
▲每一个规律的研究过程
等价变换法
规律和公式的变换
模型法
▲将规律变换为公式的过程
★演绎法
★将规律变换为公式的过程
类比法
将水分子比作苹果
拟人类比法
将水分子比作人
三、大气压强
转换法
大气压的存在，托里拆利实验过程
缺点列举法
托里拆利实验过程
逆向思考法
托里拆利实验过程
换元法
托里拆利实验过程
四、流体压强与流速的关系
转换法
流体压强大小的显示
第十章浮力
节
方法
内容
一、浮力
★演绎法
▲浮力产生的原因
转换法
浮力的方向显示
二、阿基米德原理
控制变量法
研究阿基米德原理
比较法
▲原理中的每一个因素
等价变换法
原理和公式，▲V排和V液面下
★演绎法
★从浮力产生原因退出阿基米德原理公式的推导
三、浮力的应用
分类法
物体浮沉条件、应用的几种情况
★演绎法
★从浮沉条件推出密度关系
缺点列举法
▲空心问题研究
模型法
轮船、潜水艇的研究
第十一章功和机械能
节
方法
内容
一、功
分类法
▲功的二要素，不做功的几种情况
等价变换法
▲功的定义和公式
二、功率
比较法
▲功率的物理意义；▲研究做功快慢各因素情况比较
类比法
类比速度研究功率
控制变量法
研究做功快慢因素
等价变换法
功率定义和定义式
三、动能和势能
分类法
机械能分类
转换法
动能、势能大小的显示
控制变量法
研究动能、势能有关因素
比较法
▲研究每一个因素的比较
四、机械能及其转化
逆向思考法
转化方向可逆
转换法
▲动能、势能变化的显示
第十二章简单机械
节
方法
内容
一、杠杆
分类法
3种杠杆
比较法
3种杠杆的特点
逆向思考法
由杠杆的优点想到缺点
二、滑轮
缺点列举法
▲滑轮的引入
分类法
滑轮的分类
比较法
定滑轮、动滑轮的比较
逆向思考法
由滑轮的优点想到缺点，反之
等价变换法
滑轮组规律的内容和公式
三、机械效率
比较法
▲机械效率的引入、▲物理意义
组合法
滑轮组机械效率的测量原理、器材
第十三章内能
节
方法
内容
一、分子热运动
转换法
分子热运动——扩散
类比法
分子类比为小球
拟人类比法
分子类比为学生
比较法
固、液、气分子特性比较
模型法
用弹簧连接两个小球研究分子间力
二、内能
分类法
改变内能的方法
比较法
▲改变内能的方法
逆向思考法
由增加内能想到减小内能
等效法
改变内能两种方法等效
三、比热容
比较法
▲比热容的物理意义
控制变量法
比热容概念的建构
转换法
▲吸热能力大小的显示
等价变换法
比热容定义与定义式
第十四章内能的利用
节
方法
内容
四、能量的转化和守恒
转换法
显示各种能量及其转化
分类法
能量的分类
逆向思考法
各种能量之间的相互转化
第十五章电流和电路
节
方法
内容
一、电荷摩擦起电
转换法
带电
分类法
电荷分类，导体和绝缘体
逆向思考法
▲由同种电荷作用想到异种电荷作用
二、电流和电路
模型法
电路图、电路符号
转换法
灯泡亮显示电流存在
分类法
▲电路3种状态
比较法
▲电路3种状态
三、串联和并联
分类法
串联电路、并联电路
比较法
串联电路、并联电路的比较
模型法
串联电路、并联电路电路图
四、电流的强弱
比较法
▲电流强度的物理意义
放大法
▲电流表的指针
五、串、并联电路电压的规律
比较法
▲实验数据比较得出结论
等价变换法
规律和公式的变换
第十六章电压电阻
节
方法
内容
一、电压
类比法
▲引入电压概念
放大法
▲电压表的指针
二、串、并联电路电压的规律
类比法
▲类比研究电流规律的实验方法
比较法
▲实验数据比较得出结论
等价变换法
规律和公式的变换
三、电阻
类比法
▲电阻概念的引入
转换法
▲通过电流表、灯泡等显示电阻大小
比较法
▲电阻的物理意义
模型法
电阻电路符号
控制变量法
研究电阻大小的因素
逆向思考法
▲增大、减小电阻的方法
四、变阻器
缺点列举法
设计制作滑动变阻器
第十七章欧姆定律
节
方法
内容
一、电阻上电流跟两端电压的关系
控制变量法
研究电流与电压、电阻关系
比较法
▲比较数据表格得出每一个结论
组合法
电流表与电压表组合；简单电路与滑动变阻器组合
等价变换法
结论、图像、公式之间的变换
二、欧姆定律
等价变换法
规律、图像、公式之间的变换
★演绎法
★规律运用解决问题
三、电阻的测量
组合法
原理组合：
测电压与测电流组合，器材组合：
电压表和电流表组合
四、电阻的串联与并联
等效法
总电阻的概念
★演绎法
★数学推导串、并联电阻公式
第十八章电功率
节
方法
内容
一、电能
转换法
电能以及其他能的显示
等价变换法
▲电功与电压、电流、时间关系和公式表示
逆向思考法
电能转化为其他能，反过来其他能转化为电能
二、电功率
类比法
▲电功率与功率类比
比较法
▲电功率的物理意义
等价变换法
电功率定义与定义式
三、测量小灯泡的电功率
组合法
原理组合：
测电压与测电流组合；器材组合：
电压表和电流表组合
比较法
▲比较得出电功率与亮度关系
四、焦耳定律
控制变量法
电热与各个因素关系的研究
比较法
▲电热与各个因素关系的研究
转换法
电热的显示
等价变换法
焦耳定律文字与公式
逆向思考法
电热利用、电热防止
缺点利用法
电热危害引出电热器
第十九章生活用电
节
方法
内容
一、家庭电路
模型法
▲运用家庭电路模型进行研究
分类法
▲表格归纳家庭电路中各元件的作用
缺点列举法
保险装置
二、家庭电路中电流过大的原因
分类法
家庭电路电流过大两个原因
比较法
▲保险丝材料的选择
三、安全用电
分类法
▲触电的种类；▲安全用电的原则
第二十章电与磁
节
方法
内容
一、磁现象磁场
转换法
显示磁力、磁场、磁场方向等
模型法
磁感线
分类法
▲磁极分为N、S极；▲磁极间作用
逆向思考法
▲同名磁极间作用与异名磁极间作用
二、电生磁
转换法
显示电流磁效应
类比法
通电螺线管磁场与条形磁铁磁场
三、电磁铁电磁继电器
转换法
显示磁性强弱
控制变量法
研究电磁铁磁性强弱与电流、匝数关系
比较法
▲铁芯的作用；▲电磁铁磁性强弱与电流、匝数关系
模型法
电磁继电器示意图
四、电动机
控制变量法
▲通电导体在磁场中的受力方向研究
逆向思考法
▲通电导体在磁场中的受力方向研究中改变电流方向、对调磁极
五、磁生电
控制变量法
产生感应电流条件；感应电流方向因素的研究
逆向思考法
由电生磁到磁生电；▲感应电流方向的研究中的因素对调
比较法
磁场对电流的作用、电磁感应的比较
练习题
1、 物理学研究中常常用到“控制变量法”、“等效法”、“类比法”等科学方法。
在下列研究实例中，运用了控制变量法的是（ ）
a．研究电流的形成原因时，将电流与水流相比较，从分析水流的形成来入手分析电流的形成。
b．研究电流的大小时，根据电流产生的效应大小来判断电流的大小。
c．研究多个电阻组成的电路时，求出电路的总电阻，用总电阻产生的效果来代替所有电阻产生的总效果。
d．研究电流与电压大小关系时，保持电阻大小不变，改变电阻两端的电压值，观察电流如何随电压变化而变化。
2、 在下列研究实例中，运用了控制变量法的是（ ）
①滑动摩擦力大小跟哪些物理量有关 ②牛顿在伽利略等人的基础上得出牛顿第一定律
③电流产生的热量与哪些因数有关④研究磁场时，引入磁感线
a．①和③ b．①和② c．②和④ d．③和④
3、 使用刻度尺研究声音响度与振幅关系时，控制尺子伸出桌子外的长度相同，以下实验采用与上述研究方法相同的是（ ）
a．研究光的传播时，引入“光线”
b．将发声的音叉靠近乒乓球，乒乓球被弹开说明音叉在振动
c．在平面镜成像的实验中，让蜡烛与虚像重合来确定虚像的位置
d．比较纸锥下落快慢时让纸锥从相同的高度下落，测量落地所用时间
4、以下几种情况中，属于“等效替代法”的是（ ）
a．在研究磁现象时．用磁感线来描述看不见、摸不着的磁场
b．在研究电现象时，用电流产生的磁效应来研究看不见，摸不着的电流
c．两个电阻并联时，可用并联的总电阻来代替两个电阻
d．在研究电流的变化规律时，用水压和水流来类比电压和电流
5、建立物理模型是物理学习研究问题的一种重要方法。
例如：
研究平静水面产生的反射现象时，可以将水面看成平面镜。
同理，定滑轮可以看成是__________。
6、在物理学习中，为了研究问题的方便：
①在研究光的传播时，引入了“光线”；②在研究声音传播时，引入了“介质”
③在研究热的传递时，引入了“热量”；④在研究磁场时，引入了“磁感线”
在上述四种情况中，属于科学家假想而实际并不存在的是（ ）
a、①和② b、②和③ c、③和④ d、①和④
7、下面几个研究实例，其中运用的方法跟运用电流通过导体产生的效应的大小来研究电流大小这种方法相同的是（ ）
a研究动能的大小跟哪些因素有关 b人们认识自然界只有两种电荷
c用扩散现象认识分子的运动
8、通常情况下，分子运动看不见、摸不着，但我们可以通过研究一些看得到的宏观现象来研究它的运动情况．如图，在学习分子运动的理论时，我们通过研究墨水在冷、热水中扩散的快慢可以知道分子运动快慢与温度的关系，这种方法在科学研究上叫做“转换法”．下面是小红同学在学习中遇到的四个研究实例，其中采取“转换法”的是
a．通过观察电磁铁是否吸引大头针，来判断电磁铁有无磁性
b．研究电流时，将电流比做水流；
c．将撬棒抽象为绕固定点转动的硬棒
d．研究物体重力势能大小与高度的关系时，保证物体的质量一定
9、在实验的基础上进行科学推理事研究物理问题的方法之一。
得出下列物理规律的过程中，不是运用了这一方法的是（ ）
a.阿基米德原理 b.牛顿第一定律 c.真空不能传声 d人们认识自然界只有两种电荷
10、电压这个概念不好理解，物理学专门引入水压来讲述这个概念，便于我们理解，这种方法就是“类比法”。
下列实例中研究跟这种方法不同的是（ ）
a、用电流产生的效应大小来研究电流的大小 ； b、用电流大小来比作水流大小；c、研究电源的使用，引入抽水机；d、研究多个力作用产生的效果，引入合力
11、学生学习电学知识时，在老师的引导下，联想到如图3所示的力学实验现象，进行比较找出相类似的规律，其中不正确的是
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