研究物理问题的方法.doc

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1、研究物理问题的方法观察法、实验法、比较法、类比法、等效法、转换法、控制变量法、模型法、科学推理法等。一、控制变量法：在研究物理解问题的过程中，某一物理量往往受几个不同物理量的影响，为了确定各个不同物理量之间的关系，就需要控制某些量使其一定不变，而改变某一个量，看所研究的物理量与该物理量之问的关系。研究电流跟电压、电阻的关系的、研究影响滑动摩擦力大小的因素、研究影响蒸发快慢的因素、研究影响 电阻大小的因素等的实验方法。1、研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系；2、影响蒸发快慢的因素；3、物体温度升高（或降低）吸收（或放出）的热量与哪些因素有关等等。4、压力作用效果与哪些因素有关；5、研究

2、滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关；6、压力的作用效果与哪些因素有关；7、研究液体内部的压强8、研究动能（或重力势能）与哪些因素有关。9、影响电阻大小的因素；10、研究电流与电压、电阻的关系（欧姆定律）；11、电磁铁磁性强弱与哪些因素有关；12、研究通电导体在磁场中的受力与哪些因素有关13、探索磁场对电流的作用规律；14、研究电磁感应现象；15、通电导体放出的热量与哪些因素有关，即研究焦耳定律。例：欧姆定律实验，先使电阻不变，研究电流与电压的关系，再使电压不变，研究电流与电阻的关系，最后得到电流、电压、电阻三者之间的关系。二、理想模型法：以理想化的办法再现原型的本质联系和内在特性的一种简化模型。1

3、、在研究光学时，引入“光线”概念。2、在研究磁场时，引入磁感线对磁场进行描述。3、理想电表。4、研究肉眼观察不到的原子结构时，建立原子核式结构模型。5、电路图是实物电路的模型。6、力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型。7、实验室常用手摇交流发电机及挂图来研究交流发电机的原理和工作过程（柴油机、汽油机模型等）。研究连通器原理时用到液片模型。三、转换法（间接推断法）：有些物理现象不易观察，但可以通过研究另外相关的物理现象来观察，这种方法叫转换法。1、用手机能打电话可证明电磁波的存在；2、月食现象可证明月亮不是光源；3、雾的出现可证明空气中含有水蒸气；4、分子看不见、摸不着，不好研究，可以研

4、究墨水的扩散现象去认识分子的运动；5、布朗在研究分子无规则运动时，利用花粉的无规则运动证明分子的无规则运动。6、物体发生形变或运动状态改变可证明此物受到力的作用；7、苹果落地可证明重力存在；8、马得堡半球实验可证明大气压的存在；9、铅块实验可证明分子间引力的存在；10、运动的物体能对外做功可证明它具有能；11、如根据电流的热效应来认识电流大小，12、用灯泡是否发光或用小磁针在电路旁是否偏转检查电路中是否有电流；13、奥斯特实验可证明电流周围有磁场；14、指南针指南北可证明地磁场的存在；15、根据磁场对磁体有力的作用来认识磁场等。例：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

5、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。解析：首先通过阅读，明确磁场是无形的，而小磁针是有形的。用有形的、看得见、摸得着的事物证明无形的、看不见、摸不着的物体，是转换的思想。然后就要在头脑中搜寻学习过的物理内容，筛选出应用这个思想获取的知识点，确定答案。四、类比法：是指在认识一些物理概念时，我们常将它与生活中熟悉且有共同特点的现象进行类比，以帮助我们理解它。（类比得到的结论不一定正确，因此要确认其结论的正确性，还须经过实验验证。） 1、水压电压 2、抽水机提供水压类似电源提供电压。 3、用速度的定义公式引入压强公式。4、认

6、识电流大小时，用水流进行类比；认识电压时，用水压进行类比。例：19世纪末，汤姆逊发现了电子，将人们的视线引入到了原子的内部，由此，科学家们提出了多种关于原子结构的模型。通过学习，你认为原子结构与下列事物结构最接近的是A西红柿B西瓜C面包D太阳系五、等效法：（等效替代法）将一个物理量，一种物理装置或一个物理状态（过程），用另一个相应量来替代，得到同样的结论的方法。或等效法就是在效果相同的前提下，把实际的、复杂的物理过程变换成理想的、简单的过程，来研究处理问题的方法。关键是要抓住物理内容的本质，使形式变化而本质不变，从而达到化繁为简、化难为易的目的，同时还能起到加深理解有关物理概念和规律的作用。1

7、、在研究物体受几力时，引入合力。2、曹冲称象。3、遇到复杂的电路分析或多个开关的闭合情况画等效电路图4、在研究多个用电器组成的电路中，引入总电阻。例：研究两个电阻R1和R2组成的串联（或并联）电路时，通过实验和推导，发现电阻R单独在电路中产生的效果与电阻R1、R2串联（或并联）在同一电路中产生的效果相同，则电阻R是两个电阻R1和R2的等效电阻。六、推理法：有些实验不可能完成，是在观察实验的基础上，忽略次要因素，进行合理的推想，得出结论，达到认识事物本质的目的。1、牛顿第一定律就是这样得出的。2、在研究物体运动状态与力的关系时，伽利略通过如图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

8、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。3、“研究声音的传播”实验中。在如图乙的试验中，现有的实验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？解析：在“研究声音的传播”实验中，实验现象是随着罩内 空气的不断抽出，听到铃声越来越弱。但最后还是能听到声音，主要原因有：实验设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态，以及周围的固体还能传声。这时推理就显得很重要了，它能够突破实验条件的限制，抓住主要因素，忽略次要因素，得出结论。由此可以推出“声音不能在真空中传播”的结论。七、比较法：是通过观察，分析，找出研究对象的相同点

9、和不同点，它是认识事物的一种基本方法。1、研究蒸发和沸腾的异同点。2、比较电压表与电流表在使用过程中的相同点和相异点。3、比较电动机与发电机的结构和原理的相同点和异同点。4、汽油机和柴油机的相同点和异同点。5、比较物体发声和未发声的区别；6、压力和重力的区别；7、热量与内能的区别；8、晶体与非晶体的区别等。例：发电机和电动机的区别很多，比如它们的原理不同，请你再举出一条，填入后面的空格内：_。解析:回忆学过的有关发电机和电动机的内容并进行比较，会得到它们的结构不同；用途不同；能量转换不同。八、归纳法：是根据大量事例或实验事实逐个进行分析，比较，找出其中内在的联系，并做出合理的解释，然后概括、归

10、纳出一般性结论和方法， 1、从气、液、固的扩散实现现象，得出结论：一切物体的分子都在作无规则的运动。 2、物理学中的实验规律（如串、并联电路中电流、电压的特点等）几乎都用了此法。3、“力”的概念的建立，就是在大量经验和事实的基础上通过比较、分析、归纳而得出的。4、通过大量发声现象的归纳，发现发声的物体都在振动。通过大量物体间推、拉、提、压等作用的归纳，得出力是物体对物体的作用。九、累积法：把不能观察到的效应（现象）通过自身的积累成为可观测的宏观物或宏观效应。1、用压紧铅柱的方法来显示分子面的引力作用。2、在研究分子运动时，利用扩散现象来研究。3、根据电流所产生的效应认识电流。4、根据磁铁产生的

11、作用来认识磁场。另外“累积法”一般还用于测量。被测量的量太小不易测量，方法是把多个相同的量集中起来测量，再除以被测量的数量。如：测细铜丝的直径、测一张邮票的质量、测一张纸的厚度等。十、图像法：通过图像来研究某些物理现象的规律或一些物理现象的区别。1、通过st图像研究匀速直线运动的变化规律，2、也可通过匀速直线运动和变速直线运动的路程与时间图像的不同来研究它的区别；3、通过晶体熔化的图像研究晶体熔化过程中吸热与温度变化的规律，4、通过晶体与非晶体的熔解图像的不同来研究它们不同熔化规律的区别；5、通过乐音和噪声的图像来研究乐音和噪声的特点等等。十一、比值法这类问题直接利用物理公式或变形式，把已知中

12、将要比的量分别表示出来，然后用比例形式解决。如：甲、乙两个电阻，并联时电流之比为2：3，则串联时两电阻的电功率之比为 。相同时间内产生热量之比 十二、实验法 在实验的基础上，通过分析实验现象或实验数据，直接得出结论的方法叫做实验法。如：串并联电路的电流电压关系就是利用了实验法直接得出结论的。十三、数学推理法 ：在已有的物理知识的基础上用数学的方法通过推理得出规律或结论的方法叫做数学推理法。如：串并联电路的电阻关系是在电流和电压关系的基础上加上欧姆定律用数学的方法推导出来的。十四、比值定义法 ：为了给某些物理规律或物理量确定一个概念，常用到比值的方法就叫做比值定义法。速度的定义，压强的定义，功率

13、的定义，比热容的定义，热值的定义，电流大小的定义等都是用了比值定义的方法。研究初中物理问题的方法有时不是单一的，而是几种方法的综合。几个例题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。解析：A为

14、类比法，B为转换法，C为等效法，D为控制变量法，答案为D。2、力是看不见的，但是我们可以通过力的作用效果去认识它，这是在科学研究中常用的方法，下面四个研究实例中，同样采用这种研究方法的是（ ）A研究电流与电压、电阻的关系时，先使电阻不变去研究电流与电压的关系，再让电压不变去研究电流与电阻的关系。B温度的高低是看不见的，我们可以通过液体体积的变化去认识它。C研究牛顿第一定律时，在实验基础上经过推理，得出运动物体不受力将做匀速直线运动。D在学习蒸发与沸腾时，通过比较得出蒸发与沸腾的异同点。解析：题意指的是“转换法”，答案为B。3、人类在探索自然规律的过程之中，总结了许多科学的研究方法 ：实验推理法、建立理想模型法等。下列研究方法中，运用了建立理想模型法的是 （ ） A、引入“合力”的概念 B、将撬棒抽象为绕固定点转动的硬棒C、用水压类比电压 D、保持电阻不变，观察电流随电压的变化。解析：A为等效法； B为建立理想模型法；C为类比法； D为控制变量法，答案为B。