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1、科学探究中科学探究中常常见见研究方法研究方法的运用的运用象山文峰学校象山文峰学校 张肖虹张肖虹一、初中科学中常见的研究方法： 1、控制变量法：物理学中对于多因素（多控制变量法：物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素，而问题。每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法
2、叫控制变量法后再综合解决，这种方法叫控制变量法。2、转换法：主要是指在保证效果相同的前、转换法：主要是指在保证效果相同的前提下，将不可见、不易见的现象转换成可提下，将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象；将陌生、复杂的问题转见、易见的现象；将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题；将难以测量或测换成熟悉、简单的问题；将难以测量或测准的量转换为能够测量或测准的量的方法。准的量转换为能够测量或测准的量的方法。3、等效替代法：等效替代法是在保证某种、等效替代法：等效替代法是在保证某种效果（特性和关系）相同的前提下，将实效果（特性和关系）相同的前提下，将实际的、复杂的际的、复杂的科学科学问题和问
3、题和科学科学过程转化为过程转化为等效的、简单的、易于研究的等效的、简单的、易于研究的科学科学问题和问题和科学科学过程来研究和处理的方法。过程来研究和处理的方法。v4、实验实验+推理法：推理法是在实验基础上经过概括、推理法：推理法是在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律的一种研究问题的方法，但得抽象、推理得出规律的一种研究问题的方法，但得出的某些规律却又不能用实验直接验证，又称理想出的某些规律却又不能用实验直接验证，又称理想实验法实验法。v5、对比法对比法：研究蒸发和沸腾的相同点和不同点；研究凸研究蒸发和沸腾的相同点和不同点；研究凸透镜和凹透镜的相同点和不同点。在研究蒸发快慢的决定因透镜和凹透
4、镜的相同点和不同点。在研究蒸发快慢的决定因素时，在应用控制变量的同时，也采用了对比的方法，比较素时，在应用控制变量的同时，也采用了对比的方法，比较哪一个蒸发快。哪一个蒸发快。v6、模型模型法：法：研究分子、原子结构时，提出一种结构模型研究分子、原子结构时，提出一种结构模型的猜想的猜想原子核式模型（行星模型）原子核式模型（行星模型）探究力与运动的关系探究力与运动的关系探究影响滑动摩擦力大小的因素、探究影响滑动摩擦力大小的因素、探究影响压力的作用效果的因素、探究影响压力的作用效果的因素、探究影响液体压强大小的因素、探究影响液体压强大小的因素、探究影响浮力大小的因素、探究影响浮力大小的因素、探究影响
5、滑轮组的机械效率的因素、探究影响滑轮组的机械效率的因素、探究影响动能大小的因素、探究影响动能大小的因素、探究影响重力势能大小的因素、探究影响重力势能大小的因素、探究影响导体电阻大小的因素、探究影响导体电阻大小的因素、探究影响电流做功多少的因素、探究影响电流做功多少的因素、探究影响探究影响电流的热效应电流的热效应的因素、的因素、探究影响电磁铁磁性强弱的因素等等探究影响电磁铁磁性强弱的因素等等教材回顾：教材回顾：教材回顾：铁生锈条件的探究铁生锈条件的探究物质燃烧条件的物质燃烧条件的探究探究金属活动性顺序的金属活动性顺序的探究探究影响物质溶解性因影响物质溶解性因素的探究素的探究铁生锈条件的探究铁生锈
6、条件的探究 例例 学完食品中的有机物后，圆学完食品中的有机物后，圆圆发现水果、蔬菜中富含维生素圆发现水果、蔬菜中富含维生素C C，她想测定菠菜汁、黄瓜汁中维生素她想测定菠菜汁、黄瓜汁中维生素C C含量的相对多少。含量的相对多少。 通过查阅资料，圆圆发现维生素通过查阅资料，圆圆发现维生素C C溶液能使高锰酸钾溶液褪色，于是溶液能使高锰酸钾溶液褪色，于是设计了以下几个实验方案。请你帮设计了以下几个实验方案。请你帮帮她，看她设计的方案是否合理？帮她，看她设计的方案是否合理？帮帮她帮帮她：找错误：单击此处添加段落文字内容单击此处添加段落文字内容单击此处添加段落文字内容第一方案第一方案第二方案第二方案第
7、三方案第三方案第四方案第四方案黄瓜汁黄瓜汁原汁原汁菠菜汁菠菜汁原汁原汁黄瓜汁黄瓜汁原汁原汁菠菜汁菠菜汁原汁原汁黄瓜汁黄瓜汁原汁原汁菠菜汁菠菜汁原汁原汁 黄瓜汁黄瓜汁原汁原汁加水加水菠菜汁菠菜汁10ml10ml10%10%高锰酸钾溶液高锰酸钾溶液10ml10ml2 20%0%高锰酸钾溶液高锰酸钾溶液10ml10ml10%10%高锰酸钾溶液高锰酸钾溶液 2 20ml0ml10%10%高锰酸钾溶液高锰酸钾溶液10ml10ml10%10%高锰酸钾溶液高锰酸钾溶液 10ml10ml10%10%高锰酸钾溶液高锰酸钾溶液1、等、等溶质质量分数溶质质量分数高锰酸钾溶液高锰酸钾溶液2、等、等体积体积高锰酸钾溶液
8、高锰酸钾溶液10ml10ml10%10%高锰酸钾溶液高锰酸钾溶液10ml10ml10%10%高锰酸钾溶液高锰酸钾溶液3、滴管中滴管中每滴每滴滴出滴出等体积等体积的果汁的果汁4、果汁是果汁是原汁原汁可行方案可行方案 菠菜汁菠菜汁原汁原汁黄瓜汁黄瓜汁原汁原汁10ml 10%10ml 10%高锰酸钾溶液高锰酸钾溶液10ml 10%10ml 10%高锰酸钾溶液高锰酸钾溶液v例例“帕斯卡裂桶实验帕斯卡裂桶实验”的演示，激发了学生的演示，激发了学生“探究影响液探究影响液体压强大小因素体压强大小因素”的兴趣。他们设计了如下图所示的实验的兴趣。他们设计了如下图所示的实验探究方案，图探究方案，图(a)、(b)、
9、(d)中金属盒在液体中的深度相同。中金属盒在液体中的深度相同。实验测得几种情况下压强计的实验测得几种情况下压强计的U形管两侧液面高度差的大形管两侧液面高度差的大小关系是小关系是h4h1h2h3。v（1）实验中液体压强的大小变化是通过比较）实验中液体压强的大小变化是通过比较_来来判断的，这种方法通常称为转换法。判断的，这种方法通常称为转换法。v（2）由图（）由图（a）和图）和图_两次实验数据比较可以得出：两次实验数据比较可以得出：液体的压强液体的压强随随深度的增加而增大。深度的增加而增大。v（3）由图（）由图（a）和图（）和图（d）两次实验数据比较可以得出：）两次实验数据比较可以得出：_v例例
10、通过通过科学科学知识的学习，同学们不难发现：知识的学习，同学们不难发现：v（1）当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它）当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来。例如：在探究摩擦力与什么因素有们的大小间接表示出来。例如：在探究摩擦力与什么因素有关的实验中，用弹簧测力计拉动木块时，必须让木块在水平关的实验中，用弹簧测力计拉动木块时，必须让木块在水平面上做面上做 _ 运动，通过读取弹簧测力计上运动，通过读取弹簧测力计上的示数可间接知道摩擦力的大小；又如，在研究的示数可间接知道摩擦力的大小；又如，在研究“牛顿第一牛顿第一定律定律”的实验中，让同一小车从斜面上相同的高
11、度由静止滚的实验中，让同一小车从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动，小车在水平方向上受力下，在粗糙程度不同的平面上运动，小车在水平方向上受力的大小可通过小车的大小可通过小车 _ 表现出来。表现出来。v（2）当要研究某个物理量与多个因素的关系时，一般要采）当要研究某个物理量与多个因素的关系时，一般要采用用 _ 法。例如：在探究摩擦力与什么因素有关的实法。例如：在探究摩擦力与什么因素有关的实验中，要研究摩擦力的大小与压力大小关系，就要多次改变验中，要研究摩擦力的大小与压力大小关系，就要多次改变 _，同时保持接触面的粗糙程度不变。，同时保持接触面的粗糙程度不变。探究探究 1 1
12、1 1、如何来改变物体受到摩擦力的大小？、如何来改变物体受到摩擦力的大小？、如何来改变物体受到摩擦力的大小？、如何来改变物体受到摩擦力的大小？ 2 2 2 2、通过观察什么来反映摩擦力对物体运动的影响？、通过观察什么来反映摩擦力对物体运动的影响？、通过观察什么来反映摩擦力对物体运动的影响？、通过观察什么来反映摩擦力对物体运动的影响？B B B BB B B BB B B B 3 3 3 3、我们应该控制哪些条件相同？、我们应该控制哪些条件相同？、我们应该控制哪些条件相同？、我们应该控制哪些条件相同？毛毛毛毛 巾巾巾巾木木木木 板板板板棉棉棉棉 布布布布 摩擦力对物体运动的影响摩擦力对物体运动的
13、影响实验记录表实验记录表平面的材料平面的材料毛巾毛巾棉布棉布木板木板小车受到摩擦力的大小小车受到摩擦力的大小实验结论：实验结论：水平面越光滑，即小车运动时受到的阻力越水平面越光滑，即小车运动时受到的阻力越_,通过的距离越通过的距离越_,运动时间越运动时间越_,速度减小速度减小得越得越_。小小长长慢慢长长小车运动的距离小车运动的距离（长、较长、短）（长、较长、短） （大、较大、小）（大、较大、小）小车速度减小小车速度减小的快慢的快慢 （快、较快、慢）（快、较快、慢） 如果运动物体不受任何力的如果运动物体不受任何力的如果运动物体不受任何力的如果运动物体不受任何力的作用，它不会向左、右方向偏，作用，
14、它不会向左、右方向偏，作用，它不会向左、右方向偏，作用，它不会向左、右方向偏，将永远沿原来的方向做匀速将永远沿原来的方向做匀速将永远沿原来的方向做匀速将永远沿原来的方向做匀速运动运动。 如果物体在运动中不受力的作如果物体在运动中不受力的作如果物体在运动中不受力的作如果物体在运动中不受力的作用，它的速度将保持不变。用，它的速度将保持不变。用，它的速度将保持不变。用，它的速度将保持不变。 笛卡儿笛卡儿 （公元（公元1596165015961650） 伽利略伽利略 （公元（公元1564164215641642）实验实验 + 推理推理牛顿第一定律牛顿第一定律 一切物体在没有受到外力作用时，一切物体在没
15、有受到外力作用时，一切物体在没有受到外力作用时，一切物体在没有受到外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。总保持静止状态或匀速直线运动状态。总保持静止状态或匀速直线运动状态。总保持静止状态或匀速直线运动状态。 牛牛 顿顿（公元（公元1643172716431727）2 2 2 2、研究方法：实验加推理、研究方法：实验加推理、研究方法：实验加推理、研究方法：实验加推理理想实验模型理想实验模型理想实验模型理想实验模型1 1 1 1、物体不受外力时，原来静止的物体将永远保持静止；、物体不受外力时，原来静止的物体将永远保持静止；、物体不受外力时，原来静止的物体将永远保持静止；、物体不受外力时，原来静止的物体将永远保持静止； 原来运动的物体将做匀速直线运动。原来运动的物体将做匀速直线运动。原来运动的物体将做匀速直线运动。原来运动的物体将做匀速直线运动。3 3 3 3、力不是维持物体运动的原因。、力不是维持物体运动的原因。、力不是维持物体运动的原因。、力不是维持物体运动的原因。对牛顿第一定律进一步的解释：对牛顿第一定律进一步的解释：？4 4 4 4、力是改变物体运动状态的原因。、力是改变物体运动状态的原因。、力是改变物体运动状态的原因。、力是改变物体运动状态的原因。
