初中物理常用科学方法

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1、初中物理常用科学措施 对于某些微观的或看不见摸不着的物理现象、概念和规律,仅凭教师的解说、描述和学生的想象是很难达到抱负效果的.若教师在指引学生研究这些抽象物理现象、概念或规律时注意引导她们,故意识地尝试运用相应的科学措施去结识和理解,不仅会大大提高学生对这些物理现象、概念或规律的结识和理解能力，并且对培养学生的科学思维措施和习惯，提高科学素质会大有裨益,从而达到增进学生知识学习、培养能力和提高科学素质的目的。下面，笔者简介研究物理现象常用的几种科学措施，供人们参照。一、转换法： 对于某些看不见、摸不着的物质或物理问题我们往往要抛开事物自身,通过观测和研究它们在自然界中体现出来的外显特性、现象

2、或产生的效应等去结识事物的措施，在物理学上称作转换法。它是协助我们结识抽象物理现象的一种常用的科学措施.如:我们在结识和研究“分子在永不断息地做无规则运动”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测或感觉到的扩散现象去结识和理解它；电流看不见、摸不着，我们可以通过多种电流的效应来判断它在存在；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他某些磁场的效应来判断它的存在;同理,在研究物体与否带电，我们也不能直接看到物体与否带电，但我们可以通过观测验电器上锡箔片的开合来判断物体与否带电；在研究空气的存在和大气压强时，我们可以通过感觉空气的流动及现实生活中对大

3、气压强的多种应用来证明空气和大气压强的存在。 随便说一下,诸多仪器的制造也运用了转换法。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。 二、类比法：类比法是指由一类事物所具有的属性，可以推出与其类似事物也具有这种属性的思考和解决问题的措施结识和研究物理现象、概念和规律时,将它与生活中熟悉且有共同特点的现象进行灵活、合理的类比,将有助于学生的理解。如在结识电流、电压的概念、研究电源的作用和影响电阻大小的因素等概念或规律时，与水流水压模拟实验、抽水机的作用和水渠对水流的影响等物理现象进行类比,会使学生理解和掌握这些抽象的物理概念

4、或规律产生其她措施无法替代的作用。 三、抱负化法： 抱负化法是指根据所研究问题(一般都十分复杂，波及诸多因素)的需要和具体状况，拟定研究对象的重要因素和次要因素，保存重要因素,忽视次要因素,排除无关干扰,从而简要扼要地揭示事物的本质。抱负化法是一种科学抽象,是研究物理学的重要措施。抱负化措施涉及抱负实验法和抱负模型法。 1、抱负实验：抱负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抱负实验，是逻辑推理的一种特殊形式,在实际中并不能进行。抱负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状况下，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断

5、地运动下去,就是物理学史上出名的抱负实验。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抱负过程，与实际实验相比，抱负实验能更大限度地突出实验中的重要因素,忽视次要因素，得出更本质的结论。 2抱负模型: 抱负模型可分为对象模型、条件模型和过程模型三类。 对象模型: 用来替代研究对象实体的抱负化模型叫做对象模型。如视为点光源较小发光体,表达光的直线传播的光线，描述磁场的磁感线,描述力的图示、示意图等都属于对象模型。此外，推导液体压强公式时选用的“液柱”、分析连通器原理和托里拆利实验原理使取的“液片”也属于对象模型。 条件

6、模型：把研究对象所处的外部条件抱负化建立的模型叫做条件模型。如光滑表面、轻杆、轻绳、均匀介质都属于条件模型。电学实验中把电压表变成内阻是无穷大的抱负电压表,电流表变成内阻等于0的抱负电流表等也属于条件模型。过程模型：实际的物理过程都是诸多因素作用的成果,忽视次要因素的作用,只考虑重要因素引起的变化过程叫做过程模型例如:在空气中自由下落的物体,空气阻力的作用与重力相比较忽视不计时,可抽象为自由落体运动,此外匀速直线运动也属于过程模型。 四、等效替代法： 在物理学中，我们研究某物体或物理现象的作用效果时，有时为了使问题简化,常用一种物理量来替代其她所有物理量，但不会变化物理效果。这种研究问题的措施

7、给问题的阐释或解答带来极大以便，我们称这种研究问题的措施为等效替代法如用合力替代各个分力,用总电阻替代串联、并联的部分电阻,用浮力替代液体对物体的各个方向的压力等。 五、控制变量法： 自然界发生的多种现象,往往是错综复杂的。决定某一种现象的产生和变化的因素常常也诸多。为了弄清事物变化的因素和规律，必须设法把其中的一种或几种因素用人为的措施控制起来，使它保持不变，然后来比较、研究其她两个变量之间的关系，这种研究问题的科学措施就是控制变量法。诸多物理实验都用到了这种措施。如通过导体的电流I受导体的电阻R和它两端电压U的影响,在研究电流I与电阻R的关系时，需要保持电压U不变；在研究电流I与电压的关系

8、时，需要保持电阻R不变。 六、归纳推理,又称归纳法：从一般性较小的前提出发,推出一般性较大的结论的推理措施叫归纳法。在科学研究中,归纳法发挥着重要的作用，许多物理概念、定律及规律的获得都是借助了归纳法的力量,由实验(演示实验或学生实验）归纳获得的。因而归纳法的教学是中学教学中的一种重要方面。 以上是初中物理教学中常用的几种研究措施。在指引学生研究物理现象、概念和规律时,潜移默化地渗入科学研究措施，长此以往不仅加深对物理现象、概念或规律的结识和理解,并且培养学生了科学思维习惯,提高了科学素养。对学生此后的发展终身受益。 研究物理的科学措施有许多,常常用到的有观测法、实验法、比较法、类比法、等效法

9、、转换法、控制变量法、模型法、科学推理法等。 研究某些物理知识或物理规律,往往要同步用到几种研究措施。如在研究电阻的大小与哪些因素有关时，我们同步用到了观测法（观测电流表的示数）、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)等措施。可见,物理的科学措施题无法细致的分类。只能根据题意看题中强调的是哪一过程,来分析解答。下面我们将某些重要的实验措施进行一下分析。 一、控制变量法 物理学研究中常用的一种研究措施控制变量法。所谓控制变量法

10、,就是在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制,使其中的某些条件按照特定的规定发生变化或不发生变化，最后解决所研究的问题。 可以说任何物理实验,都要按照实验目的、原理和措施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均有关系,中学物理实验难以同步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状况下,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。通过学生实验，让学生在动脑与动手,理论与实践的结合上找到这“两个关系”,最后得出欧姆定律U/。 为了研究导体的电阻大小与哪些因素有

11、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,保证压力相似时，研究滑动摩擦力与接触面粗糙限度的关系。 运用控制变量法研究物理问题，注重了知识的形成过程，有助于扭转重结论、轻过程的倾向，有助于培养学生的科学素养，使学生学会学习。 中学物理课本中,蒸发的快慢与哪些因素的有关;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；研究浮力大小与哪些因素有关；压力的作用效果与哪些因素有关;滑轮组的机械效率与哪些因素有关；动能、重力势能大小与哪些因素有关;导体的电阻与哪些因素有关;研究电阻一定、电流与电压的关系;研究电压一定、电流和电阻的关系；研

12、究电流做功的多少跟哪些因素有关系;电流的热效应与哪些因素有关；研究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关系等均应用了这种科学措施。 二、转换法 某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,使之转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来结识它们。这种措施在科学上叫做“转换法”。如:分子的运动,电流的存在等， 如:空气看不见、摸不到，我们可以根据空气流动(风)所产生的作用来结识它;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结识它；电流看不见、摸不到，判断电路中与否有电流时,我们可以根据电流产生的效应来结识它;磁场看不见、摸不到，我们可以根据它产生的作用来结识它。

13、再如,有某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P=U运用电流表、电压表测出U、I计算得出）、电阻、密度等。 中学物理课本中， 测不规则小石块的体积我们转换成测排开水的体积 我们测曲线的长短时转换成细棉线的长度 在测量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小 大气压强的测量(无法直接测出大气压的值,转换成求被大气压压起的水银柱的压强)测硬币的直径时转换成测刻度尺的长度 测液体压强(我们将液体的压强转换成我们能看到的液柱高度差的变化) 通过电流的效应来判断电流的存在(我们无法直接看到电流）， 通过磁场的效应来证明磁场的

14、存在（我们无法直接看到磁场），研究物体内能与温度的关系(我们无法直接感知内能的变化,只能转换成测出温度的变化来阐明内能的变化)； 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。在我们研究电功与什么因素有关的时候，我们将电功的多少转换成砝码上升的高度。 密度、功率、电功率、电阻、压强（大气压强）等物理量都是运用转换法测得的。 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球运动的远近。以上列举的这些问题均应用了这种科学措施。例:、分子运动看不见、摸不着，不好研究，但科学家可以通过研究墨水的扩散现象去结识它,这种措施在

15、科学上叫做“转换法。下面是小明同窗在学习中遇到的四个研究实例，其中采用的措施与刚刚研究分子运动的措施相似的是() A。运用磁感应线去研究磁场问题 B。电流看不见、摸不着,判断电路中与否有电流时，我们可通过电路中的灯泡与否发光去拟定 C。研究电流与电压、电阻关系时,先使电阻不变去研究电流与电压的关系:然后再让电压不变去研究电流与电阻的关系 D。研究电流时,将它比做水流解析：B。 三、放大法在有些实验中,实验的现象我们是能看到的，但是不容易观测。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测，因此我们运用小泡沫球将其现象放大。观测压力对玻璃瓶的作用效果时我们将玻璃瓶密闭,装水,插上一种小玻璃管,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化。 四、积累法 在测量微小量的时候，我们常常将微小的量积累成一种比较大的量、例如在测量一张纸的厚度的时候,我们先测量100张纸的厚度在将成果除以10,这样使测量的成果更接近真实的值就是采用的积累法。 要测量出一张邮票的质量、测量出心跳一下的时间,测量出导线的直径,均可用积累法来完毕。 五、类比法在我们学习某些十分抽象的,看不见、摸不着的物理量时,由于不易理解我们就拿出一种人们能看见的与之很相似的量来进行对照学习。如电流的形成、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