初中物理教学论文 物理科学探究常用的研究方法及考点评析

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1、物理科学探究常用的研究方法及考点评析　　《物理课程标准》要求，在突出科学探究内容的同时，重视研究方法的指导，使学生在进行科学探究、学习物理知识的过程中，逐渐拓宽视野，初步领悟到科学研究方法的真谛。因此，注意考察研究物理问题的方法，必将成为当前和今后中考的热点。 　　在初中阶段，需要学生掌握的科学研究方法主要有：控制变量法、等效替代法、转换法、理想化模型、理想化实验、类比法等。现结合2008年全国各地中考试题谈谈物理教材中的研究方法问题。 　　一、控制变量法 　　控制变量法就是把一个多因素影响某一物理量的问题，通过控制某几个因素不变，只让其中一个因素改变，从而转化为多个单一因素影响某一物理量的

2、问题的研究方法。这种方法在实验数据的表格上的反映为：某两次实验只有一个条件不相同，若两次实验结果不同，则与该条件有关，否则无关。控制变量法是中学物理中最常用的研究方法，在中考中考察的力度也最大。 　　例1（2008年湖北黄石市）下表是某实验小组所做的“探究摩擦力大小跟哪些因素有关”的实验记录： 实验次数接触面的材料压力F/N摩擦力f摩／N①木块与木板8l．6②木块与木板122．4③木块与毛巾125．0 　　（1）分析比较序号①与②的实验数据，可得出的结论是                        。 　　（2）分析比较序号          的实验数据，可得出的结论是：压力相同时，接触

3、面越粗糙，摩擦力越大。 　　（3）上述研究方法叫“拉制变量法”，下列实验中用到此方法的有         （填序号） 　　①探究电压、电流与电阻的关系；②探究动能跟哪些因素有关；③探究固体熔化时温度的变化规律；④研究影响电磁铁磁性强弱的因素。 　　研究方法点拨：摩擦力的大小与接触面上的压力和接触面的粗糙程度有关。根据控制变量法的研究思想，研究摩擦力与压力关系时，应控制粗糙程度相同，反之研究摩擦力与粗糙程度关系时，应控制压力相同。 　　①与②两次实验在接触面的材料相同时，压力不同造成摩擦力不同，所以可得出结论：在接触面材料性质相同时，压力越大，摩擦力就越大；而由表中数据可知：压力相同，接触面粗

4、糙程度不同造成摩擦力不同的是②③。 　　参考答案：（1）在接触面材料性质相同时，压力越大，摩擦力就越大；（2）②③；（3）①②④。 　　联想：教材中涉及到控制变量法的知识主要有：探究摩擦力的大小与什么因素有关；探究压力的作用效果跟什么因素有关；研究液体内部的压强规律；探究动能（或重力势能）的大小与什么因素有关；探究不同物质的吸热能力与物质种类、质量、温度的关系；研究决定电阻大小的因素；探究电阻上的电流与电压的关系；探究电功（或电热）跟什么因素有关；研究影响电磁铁磁性强弱的因素；研究感应电流的方向跟什么因素有关；研究通电导体在磁场中的受力与什么因素有关等等。 　　二、等效替代法 　　等效替代法

5、是指在保证某一方面效果相同的前提下，用理想的、熟悉的、简单的物理对象、物理过程、物理现象来替代实际的、陌生的、复杂的物理对象、物理过程、物理现象的思想方法。简言之，等效的方法就是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。 　　例2（2008年山东潍坊）如图所示，在探究“平面镜成像的特点”实验中，将玻璃后放一只与A完全相同的未点燃的蜡烛，这样做的目的是探究                                   用直尺分别测量蜡烛和像到玻璃的距离，目的是                            。 　　研究方

6、法点拨：替代法的测量思路是等效的思想。由于平面镜成的像是虚像，此像实际不存在。若像的位置确定不下来，平面镜成像的特点便无从研究。实验时，我们可以拿一根蜡烛在玻璃板后面来回移动，直到看上去它跟镜前蜡烛的像完全重合，则有等效替代的思想可知第二根蜡烛可以代替第一根蜡烛的虚像。 　　参考答案：像与物的大小关系；探究像和物到平面镜的关系。 　　联想：教材中涉及到等效替代法的知识主要有：研究平面镜成像特点时，用镜后未点燃的蜡烛代替镜前点燃蜡烛的像；研究多开关复杂电路时，用简单的“等效电路”简化复杂电路；研究串并联电路的电阻关系时引入“等效电阻”的概念；研究各分力的作用效果时引入了“合力”的概念。 　　三

7、、转换法 　　物理学中有的物理现象不便于直接观察，有的物理量不便于直接测量，通过转换为容易观察或测量的与之相等或与之相关联的物理现象，从而获得结论的研究方法叫转换法。转换法中被转换的对象很多，可以是物理模型、研究对象和研究方法，也可以是某个图形，某个物理量。初中物理在研究概念、规律和实验中多处应用了这种方法。 　　有的物理现象不便于直接观察，如分子、电流、磁场看不见、摸不到，我们可分别通过墨水的扩散现象、电流