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8.重力势能的大小与哪些因素有关
9.导体的电阻与哪些因素有关
10.探究电流与电压的关系
11.探究电流与电阻的关系
12.探究电流做功的多少与哪些因素有关
13.探究电流的热效应与哪些因素有关
14.探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关
【典例探究1】小明在探究“弹性势能大小与哪些因素有关”时，提出了以下两种猜想：
猜想一：
弹性势能大小可能和物体的材料有关。
猜想二：
弹性势能大小可能和物体的形变程度有关.
针对猜想一，设计的实验及观察到的现象如下：
把大小和形状相同的钢尺和塑料尺弯曲相同的程度,并弹开同一个纸团,观察到纸团被弹开的远近不同。
请回答：
（1）小明同学通过实验得出的结论是：
；
（2）实验中“弯曲相同程度”其目的是：
【答案】弹性势能大小可能和物体的材料有关,控制变量，使之在相同的条件下进行比较
1、研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系。
（声学）
2、蒸发的快慢与哪些因素有关（热）
3.滑动摩擦力的大小与哪些因素有关（力）
4.导体的电阻与哪些因素有关（电）
二.等效替代法
【知识回放】用相等或容易测得的量代替不便直接求出的物理量,这种方法就是等效替代法
等效替代法是常用的科学思维方法。
等效是指不同的物理现象、模型、过程等在物理意义、作用效果或物理规律方面是相同的。
它们之间可以相互替代，而保证结论不变。
等效的方法是指面对一个较为复杂的问题，提出一个简单的方案或设想，而使它们的效果完全相同，从而将问题化难为易，求得解决。
1.在研究合力时,一个力和两个力使弹簧发生的形变是等效的,那么这个力就替代了两个力,所以叫等效替代法
2.在研究串并联电路的总电阻时,也用到了这种方法.
3.在平面镜成像的实验中,我们利用两个完全相同的蜡烛,验证物与像的大小相同,因为我们无法真正的测量物与像的关系,所以我们利用了一个完全相同的另一根蜡烛来等效替代物体的大小.
【典例探究】探究物理规律和解决实际问题常运用到许多重要的物理思想和方法．下列过程中运用了“等效替代”方法的是（）
A．测量一张白纸的厚度B.研究电流与电压、电阻的关系
C.曹冲称象D.牛顿总结出惯性定律
三.转换法
【知识回放】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，通过用一些非常直观的现象去认识，或用易测量的物理量间接测量，一些比较抽象的看不见,摸不着的物质的微观现象,要研究它们的运动规律,使之转化为学生熟知的看得见,摸得着的宏观现象来认识它们,这种研究问题的方法叫做转换法。
初中物理在研究概念、规律和实验中多处应用了这种方法。
1.测不规则小石块的体积我们转换成测排开水的体积.
2.我们测曲线的长短时转换成细棉线的长度.
3.在测量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小.
4.在研究电热与电流\电阻的因素时,我们将电热的多少转换成液柱上升的高度.
5.我们在研究电功与什么因素有关的时候,将电功转换成砝码上升的高度.
6.在我们回答动能与什么因素有关时,我们将动能转化为小木块在平面上被推动的距离,距离越远则动能越大.
7.我们在认识和研究“分子在永不停息地做无规则运动”理论时，由于分子是微观的，不能直接用肉眼看到，因此，我们可以通过能直接观察或感觉到的扩散现象去认识和理解它；
8.电流看不见、摸不着，我们可以通过各种电流的效应来判断它在存在
9.磁场看不见摸不着，我们可以通过小磁针指向或偏转以及与其它一些磁场的效应来判断它的存在；
。
10.很多仪器的制造也利用了转换法。
如将看不见、摸不着的温度转换成液柱的升降制成了温度计。
将看不见、摸不着的液体压强转换成两液面的高度差制成了压强计等。
【典例探究1】爱因斯坦说过：
“磁场在物理学家看来正如他坐的椅子一样实在。
”磁场虽然看不见、摸不着，但可以通过对小磁针的作用证明其存在。
在物理学中还有其他一些现象也是这样，如用可证明的存在。
【典例探究2】分子运动肉眼看不见、摸不着，不便于研究，但我们可以通过研究墨水的扩散现象来认识它，这种方法在科学上叫“转换法”，下面四个实例也采用“转换法”的是（）
A.利用光线来研究光的直线传播现象
B.判断电路中是否有电流时，我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定
C.研究电流与电压、电阻关系时，先保持电阻不变去研究电流与电压互感器的关系；
然后再保持电压不变去研究电流与电阻的关系
D.研究电流时，将它比做水流
三、理想化法：
理想化法是指根据所研究问题（一般都十分复杂，涉及诸多因素）的需要和具体情况，确定研究对象的主要因素和次要因素，保留主要因素，忽略次要因素，排除无关干扰，从而简明扼要地揭示事物的本质。
理想化法是一种科学抽象，是研究物理学的重要方法。
理想化方法包括理想实验法和理想模型法。
1、理想实验：
理想实验又叫做假想实验或思想上的实验，它是人们在思想中塑造的一种理想实验，是逻辑推理的一种特殊形式，在实际中并不能进行。
理想实验在物理学的理论研究中有重要的作用。
伽里略论证惯性定律所设想的实验——在无磨擦情况下，从斜槽滚下的小球将以恒定的速度在无限长的水平面上永远不停地运动下去，就是物理学史上著名的理想实验。
再如将一只闹钟放在密封的玻璃罩内，当罩内空气被抽走时，钟声变小，由此推理出：
真空不能传声。
显然上述实验是人们在思维中进行的理想过程，与实际实验相比，理想实验能更大程度地突出实验中的主要因素，忽略次要因素，得出更本质的结论。
2.理想模型：
【知识回放】实际现象和过程一般都十分复杂,涉及到众多因素,采用模型方法可起到简化和纯化的作用.忽略次要因素,从复杂事物中抽象出理想模型,合理近似的反应所研究事物的本质特征,这种研究问题的方法叫理想模型法.
在初中物理课本中,应用这种方法的有
1．光线（光线是看不见的,我们使用一条看得见的实线来表示,就将问题简化利用了理想化模型）
2．磁感线（为了研究磁场,我们引入一条线将研究的问题简化,其实这条线并不存在）.
3.研究肉眼观察不到的原子结构时，建立原子核式结构模型。
4.电路图是实物电路的模型。
【典例探究1】芜湖，一直以来就是长江下游重要的商贸港口城市。
芜湖长江大桥，这座目前我国科技含量最高的特大型公、铁两用斜拉索桥梁的建成，使得芜湖这座古老的城市又焕发出强烈的时代气息。
大桥的建设，用到了很多物理学的知识和研究方法。
（1）在铁路桥引桥靠近居民住宅区一侧，建有高3米左右的板墙（如图所示），其作用是____________________。
（2）汽车过桥时，每隔一段距离会有明显颠簸，这是大桥桥面上的缝隙所致。
这些缝隙是（ ）
A．一种交通标志，用于确认距离，避免发生追尾事故
B．来往车辆过多，造成路面损毁
C．避免司机开车由于过分平稳而瞌睡
D．伸缩缝，用于允许路面的膨胀和收缩
（3）将大桥的结构进行简化，取其部分可抽象成如图丁所示的模型。
①可以看出它用到了的相关知识。
其中O是__________，_______代表桥重和过往车辆等产生的对桥的作用力。
②为了减小钢索承受的拉力，在需要与可能的前提下，可以适当增加塔桥的高度。
请分析原因。
③假如让你来设计新的斜拉索式大桥，你还能提出什么方法可以减轻钢索承受拉力？
（说出一种方法即可）
④你知道吗？
在上述的研究中，我们用到了物理学中很重要的一种研究方法：
建立模型。
建立模型可以帮助人们透过现象，忽略次要因素，从本质认识和处理问题；
建立模型还可以帮助人们显示复杂事物及过程，帮助人们研究不易甚至无法直接观察的现象。
想想看，在初中物理学习中，你在研究哪些问题时也用到了这种研究方法？
请举一例具体说明。
（本题实例除外）
【典例探究2】以下是物理学习中的几个研究实例：
（1）在研究磁场时，引入磁感线;
（2）在研究物体受几个力时，引人合力；
（3）在研究电流时，将它比作水流；
（4）在研究光时，引入光线。
前面几个实例中，采用“建立理想模型法”的是（）
A.（l）（3）B.
（2）（3）C.
（1）（4）D.（3）（4）
五．科学推理法
【知识回放】推理法是根据已知物理现象和规律，通过想象和推理对未知的现象做出科学的推理和预见.推理法是在观察实验的基础上，忽略次要因素，进行合理的推理，得出结论，达到认识事物本质的目的。
理想实验是研究物理规律的一种重要的思想方法,它以大量的可靠的事实为基础,以真实的实验为原形,通过合理的推理得出物理规律.
【典例探究】人们常用推理的方法研究物理问题。
在研究物体运动状态与力的关系时，
伽利略通过如图1（甲）所示的实验和对实验结果的推理得到如下结论：
运动着的物体，如果不受外力作用，它的速度将保持不变，并且一直运动下去。
推理的方法同样可以用在“研究声音的传播”实验中。
如图1（乙）所示的实验中，现有的抽气设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态，在这种情况下，你是怎样通过实验现象推理得出“声音不能在真空中传播”这一结论的？
假如在伽利略著名的理想实验中,实验设想的步骤有:
1减小第二个斜面的倾角,小球在该斜面上仍然要达到原来的高度.
2要两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面.
3继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球将沿水平面作持续的匀速运动.
4如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度.
（1）请将上述设想步骤按照正确的顺序排列（只要填写序号）
（2）在上述设想步骤中,有的属于可靠事实,有的则是理想化的推论.下面关于这些事实和推论的分类正确的是（）
A①是事实,②③④是推论.B②是事实,①③④是推论.
C③是事实,①②④是推论D④是事实,①②③是推论
六.类比法
【知识回放】类比法是指将两个相似的事物做对比，从已知对象具有的某种性质推出未知对象具有相应性质的方法.类比法在物理中有广泛的应用。
所谓类比，实际上是一种从特殊到特殊或从一般到一般的推理。
它是根据两个（或两类）对象之间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一种逻辑思维。
在物理教学中，类比方法可以帮助理解较复杂的实验和较难的物理知识。
【典例探究1】图2甲是水流形成图，我们对电流的成因（图2乙）的认识是通过分析图甲中水流的成因来了解的，这种方法在物理学中称为（）
A.比较法B.类比法C.等效法D.控制变量法
七.归纳法
【知识回放】归纳法是通过样本信息来推断总体信息的技术.要做出正确的归纳,就要从整体中选出的样本足够大而且具有代表性.在实验中为了验证一个物理规律或定律,就要反复的通过实验来验证它的正确性,然后分析归纳,得出正确的结论..
在阿基米得原理实验中,F浮=G排,我们分别利用石块和木块做了两次实验,归纳总结,才得出结论,验证了该原理的正确性.
在验证杠杆平衡条件实验中,验证导体的电阻与什么因素有关的时候,我们都经过多次实验,然后进行归纳总结,得出正确结论.
八、放大法
在有些实验中，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。
例如：
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。
观察桌面的形变，通过观察放置在桌面上的平面镜反射光束位置的变化来判断等。
九、累积法
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。
例如测量一张邮票的质量、心跳一下的时间，导线的直径等，均可用累积法来完成。
课后习题
一、选择题（每空2分，共40分。
）
1．玻璃杯从一定高处掉到水泥地上会破碎，而掉到沙坑里却不容易破碎．老师要求同学针对这一现象，提出一个问题．下面是四位同学的发言，其中较有价值且可探究的问题是（ ）
A．“玻璃杯掉到水泥地上会破碎，是因为地面比较硬．”
B．“玻璃杯从一定高处掉到水泥地上会破碎吗？
”
C．“为什么玻璃杯掉到水泥地上会破碎，而掉到沙坑里却不容易破碎呢？
D．“玻璃杯掉到地上是否破碎与下落高度、地面的软硬程度有什么关系？
”
2．小明对自动感应门很感兴趣，想了解其原理．他查阅有关资料后得知，自动感应门有两种类型：
一种是感应装置接受到人所发出的红外线，将门打开；
另一种是感应装置发出微波来感知向门移动的物体，将门打开。
以下设计方案能探究某自动门是哪种类型的是（ ）
A．速度相同的两个人分别向门靠近，观察门的反应
B．人以两种不同速度分别向门靠近，观察门的反应
C．门打开后，人在门前静止一段时间，观察门的反应
D．白天和黑夜让人向门靠近，观察门的反应
3．如图所示实验，表示力的作用效果与（ ）
A.力的大小有关B.力的方向有关
C.力的作用点有关D.力的大小、方向和作用点都有关
4．2011年5月，法国科学家发现行星“葛利斯581d”较适合地球生命居住，且同一物体在“葛利斯581d”行星表面所受重力大小是在地球表面的两倍．设想宇航员从地球携带标有“100g”字样的方便面、天平和弹簧测力计飞至行星“葛利斯581d”，测得方便面的示数是（ ）
A．天平示数为100g，弹簧测力计示数为1N
B．天平示数为100g，弹簧测力计示数为2N
C．天平示数为200g，弹簧测力计示数为1N
D．天平示数为200g，弹簧测力计示数为2N
5．如图是探究阻力对物体运动的影响的实验装置，下列说法错误的（ ）
A．每次实验时，应使小车滑到水平面时的初速度相等
B．由于惯性，小车到达水平面后继续向前运动
C．水平表面越粗糙，小车的速度减小得越快
D．实验表明，力是维持物体运动的原因
6．甲图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置；
乙图是探究“物体的动能与质量关系”的实验装置，关于这两个实验说法不正确的是（）
A.甲实验可以推理出如果运动的物体不受力它将以恒定不变的速度一直运动下去
B.乙实验可得出物体的速度一定时，质量越大，动能越大
C.两个实验都控制物体从同一高度自由下滑，是为了保证物体到水平面时的初速度相同
D.甲、乙实验中物体运动时，机械能始终都保持不变
7．小明在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的实验时，提出了如下四个猜想．根据你对本实验的探究，发现其中与实验结论不相符合的是（ ）
A．摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关
B．把滑动变为滚动，摩擦力变小
C．摩擦力的大小可能与物体间接触面积的大小有关
D．摩擦力的大小可能与接触面上压力的大小有关
8．小敏利用海绵、桌子和砝码进行了如图探究实验。
下列对整个探究活动的分析不正确的是（ ）
A．探究的问题：
压力的作用效果与什么因素有关
B．探究的方法：
控制变量法
C．探究过程分析：
通过观察海绵凹陷面积大小判断受力效果
D．探究的结论：
压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关
9．小明在学习液体压强时，用压强计做了如图所示的实验，获得的数据如下表。
据表中信息判断小明研究的问题是（ ）
A．液体向各个方向压强的大小关系B．液体压强与液体深度的关系
C.液体压强与液体密度的关系D．液体压强与气压的关系
10．我们都做过“探究杠杆平衡条件”的实验。
实验中，用如图所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。
这主要是因为该种方式（ ）
A．一个人无法独立操作
B．需要使用太多的钩码
C．力臂与杠杆不重合
D．力和力臂数目过多
11．下列关于水沸腾的实验说法正确的是（ ）
A．水沸腾时冒出的“白气”是水蒸气
B．水的沸点随气压的降低而降低
C．水沸腾的现象只发生在液体的表面
D．水沸腾后继续加热，水的温度会不断升高
12．探究“比较不同物质的吸热能力”时，同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水，装置如图．下列说法正确的是（ ）
A．实验中，沙子吸热升温较快，说明沙子吸热能力较强
B．在本实验中，物体吸热多少是由物质的种类决定的
C．实验中，将沙子和水加热到相同温度时，它们吸收的热量相同
D．实验中，加热相同的时间，末温低的物质吸热能力强
13．如图所示是“探究光的反射规律”的实验装置，一可沿ON折叠的白色硬纸板垂直放置在平面镜上，使光线AO紧贴硬纸板射向镜面0点，为了研究反射角与入射角之间关系，实验时应进行的操作是（ ）
A．绕ON前后转动板E
B．绕ON前后转动板F
C．改变光线AO与ON之间的夹角
D．改变光线OB与ON之间的夹角
14．在探究串联电路电流的规律时，电路如图所示。
闭合开关，电流表测出A、B、C三处的电流分别为IA、IB、IC。
关于它们的大小关系，正确的是（ ）
A．IA＜IBB．IA＜IC
C．IB＞IC D．IA＝IC
15．如图所示，在探究串联电路中的电压关系时，小华同学用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab=2V，Ubc=2V，Uac=4V，在表格中记录数据后，下一步应该做的是（）
A．整理器材，结束实验
B．分析数据，得出结论
C．换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值
D．换用电压表的另一量程，再测出一组电压值
16．对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”的这两个实验，下列说法不正确的是（ ）
A.它们都是采用控制变量的研究方法
B.它们的实验电路在教科书中是相同的
C.前者多次测量的目的是分析多组数据，得出电流跟电阻的关系
D.后者多次测量的目的是取电阻的平均值，减小误差
17．某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是（ ）
A．闭合开关前，滑片P应滑到B端
B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了
C．当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率
D．实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮
18．为纪念某些作出杰出贡献的物理学家，往往用他们的名字命名一些物理量的单位．对下列物理量及单位的理解，正确的是（ ）
A.用手平托重为1N的苹果水平移动lm,手对苹果做的功是1J
B.质量为lkg的物体，在地球表面所受重力的大小约为9.8N
C.重为1N的苹果放在面积为1m,的水平桌面上，苹果对桌面的压强是1Pa
D.某人的心跳每分钟72次，其频率是72Hz
19．如图所示，粗略测量小明同学引体向上运动的功率时，下列物理量不需要测量的是（）
A.小明的质量
B.单杠的高度
C.每次身体上升的高度
D.做引体向上的时间
20．下列电路图中电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U0，且U＞U0，定值电阻的阻值为R。
在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是（ ）
二、简答题（每空2分，共40分。
21．物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动，这种运动只在没有空气的空间才能发生，在有空气的空间，如果空气阻力相对物体的重力比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似
地看作自由落体运动。
为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关，同学小王有如下猜想：
物体下落的时间与物体的材料有关；
物体下落的时间与物体下落的高度有关；
猜想三：
物体下落的时间与物体的质量有关。
为验证猜想的正确性，几位同学用三个金属球做了一系列实验，实验数据记录如下：
（1）为了验证猜想一，应比较实验序号_______，结论是：
；
（2）小敏同学也对这个问题进行了研究，她让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，她发现两者下落时间____（填“相等”或“不相等”），原因是：
_____________________。
（3）根据表中的数据，宇航员在
月球上将小铁片和羽毛在同一地点、同一高度同时释放，它们将（）
A、同时落地B、铁片先落地，羽毛后落地C、羽毛先落地，铁片后落地
22．为了研究小球在对接斜面上运动时所能到达的最大高度，小王使小球从AB斜面上高位h处由静止滚下，小球滚上BC斜面后，能到达的最大高度为h1，如图（a）所示；
逐步减小BC斜面的倾角（
），小球能到达的最大高度分别为h2、h3，如图（b）、（c）所示。
然后，他换用材料相同、质量不同的小球再次实验，如图（d）所示。
请仔细观察实验现象，归纳得出初步结论。
①分析比较图（a）和（b）和（c）中小球在BC斜面上能到达的最大高度及相关
条件可得：
小球从同一高度由静止滚下时， 。
②分析比较图7（c）和（d）中小球在BC斜面上能到达的最大高度及相关条件可得：
小球从同一高度由静止滚下时， 。
23．为探究压力的作用效果与压力大小及受力面积之间的关系。
小明做了几个带刻度的方形有机玻璃盒，并放入海绵（海绵大小恰好占满玻璃盒）。
他先将底面积相同、重量之比为1：
2：
3的三个方形铅块依次放在同一海绵上，如图1、如图2、如图3，比较海绵的凹陷深度；
再将铅块2和铅块3横放在海绵上，如图4、如图5，这时铅块1、铅块2、铅块3的底面积之比为1：
3，比较海绵凹陷的深度。
（1）由图1、图2、图3得，受力面积相同时，海绵凹陷的深度与压力成 比。
（2）由图2、图4（或图3、图5）得，压力相同时，海绵的凹陷深度与受力面积成 比。
（3）由图1、图5、图5得，海绵在单位面积上所受的压力时 （填“相同”或“不同”），海绵的凹陷深度相同。
（4）综合上述实验
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