初中物理常见实验研究方法

发布时间:2018-05-09 23:46:00   来源:文档文库   
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初中物理几种常用的研究问题的方法

初中物理常用的主要实验方法: 1.控制变量法 2.等效替代法 3.转换法

4.实验推理法 5.类比法 6.模型法 7 图像法

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)

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测量摩擦力的大小时,用二力平衡的原理测得拉力,从而得知摩擦力的大小;

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、托里拆利实验中,利用水银柱产生的压强与大气压等效的方法测定大气压的数值;

6、在研究平面镜成像实验中,用两根完全相同的蜡烛,其中一根等效另一根的像;

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、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;

2、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;

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。比如:

1.真空不能传声实验(因为我们不能得到绝对的真空)

2.牛顿第一定律实验(因为不存在不受力的物体)

、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、用行星绕太阳运动类比原子核是结构。

4、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。

六、模型法: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、原子结构-----在研究原子的组成时,引入原子核式结构模型。

4、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

、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。

练习检测:

1、说说下面的实验探究方法:

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

e.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。

f.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。

g.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。

h.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。

j研究磁场时,引入磁感线

2、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

3、请尝试把下列研究问题的过程与所运用的方法用笔划线连接起来

通过扩散现象认识分子的无规则运动         a 模型法

在实验的基础上推想得出牛顿第一定律       b 等效替代法

用磁感线描述磁场                         c:转换法

通过控制质量,研究动能与速度的关系       d 实验推理法

曹冲称象                                 e:控制变量法

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/33ba7953a88271fe910ef12d2af90242a895abbd.html

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