中学物理中常用科学探究方法和应用

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1、中学物理中常用科学探究方法和应用　　《物理课程标准》要求，让学生学习终身发展的物理基础知识和方法，养成良好的思维习惯，在分析问题和解决问题时尝试运用科学知识和科学方法研究。因此，初中物理教学不仅要教给学生概念和规律，更重要的是在学习中体会和掌握物理学常用的研究方法和思想，为学生的终生发展奠定基础。现将初中物理学习过程中常用的方法归纳如下：一、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）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，而控制其余几个因素

2、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，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。它是科学探究中的重要思想方法，广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。6在初中常见实例如：探究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系等；探究影响力的作用效果的因素；探究滑动摩擦力与哪些因素有关；探究二力平衡的条件；探究压力的作用效果与哪些因素有关；探究液体内部的压强与哪些因素有关；探究浮力的大小与哪些因素有关；探究动能（或重力势能）与哪些因素有关等；探究影响液体蒸发快慢的因素；探究物体吸热与物质种类、

3、质量、温度变化的关系等；探究影响电阻大小的因素；探究电流与电压、电阻的关系；探究影响电流做功多少的因素；探究影响电流的热效应的因素；探究电磁铁的磁性与哪些因素有关；探究影响感应电流方向的因素；探究通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向、磁感线的方向的关系等。二、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易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。所谓“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见、易见的现象；

4、将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题；将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。初中物理在研究概念规律和实验中多处应用了这种方法。6在初中常见实例如：可以通过敲动音叉所引起的乒乓球的弹开来说明发声体在振动；影子的形成可以证明光沿直线传播；月食现象可证明月亮不是光源；物体发生形变或运动状态改变可证明此物体受到力的作用；在测量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小；通过小桌陷入沙坑的深浅来比较压力的作用效果；马德堡半球实验可证明大气压的存在；运动的物体能对外做功可证明它具有能；研究影响动能大

5、小的因素时，物体动能的大小无法直接测量和比较，通过比较物体滚到斜面底端对其它物体做的功的多少，间接比较动能的大小；扩散现象可证明分子做无规则运动；铅块实验可证明分子间存在着引力；雾的出现可以证明空气中含有水蒸气；用加热时间长短来显示吸收热量的多少；研究电流时通过电流的热效应和磁效应去研究；研究磁场时用放在磁场中的磁体会受到力的作用去研究；指南针能指南北可证明地磁场的存在；可以通过电磁铁吸引铁钉的多少来显示电磁铁的磁性强弱等。测量仪器：秒表、电流表、电压表、电阻表、弹簧测力计、气压计、微小压强计、温度计

6、、托盘天平、电能表、测电笔等都是转换法的体现。三、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，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法。在初中常见实例如：把不易分析的复杂电路简化为简单的等效电路；研究串、并联电路电阻的关系时引入总电阻（等效电阻）的概念；研究同一直线上二力的关系时引入合力；在研究平面镜成像实验6中，用两根完全相同的蜡烛，用未点燃的蜡烛等效替代另一根点燃的蜡烛的像，用玻璃板等效替代平面镜等。四、建立模型法即

7、将抽象的物理现象用简单易懂的具体模型表示。在初中常见实例如：研究运动时建立匀速直线运动的模型；研究液体压强时用液柱模型；研究连通器原理时用液片模型；用简单的线条代表杠杆；研究光现象时用到光线模型；研究磁现象时用到磁感线模型；电路图是实物电路的模型；研究肉眼观察不到的原子结构时建立原子核式结构模型等。五、类比法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。在初中常见实例如：内能与机械能类比；用弹簧连接的小球类比存在着相互作用力的分子；在研究电流时，用水流进行类

8、比；认识电压时，用水压进行类比；用抽水机类比电源；原子结构与太阳系；水波和电磁波等。六、理想实验法理想实验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。在初中常见实例如：伽利略斜面实验；推导出声音不能在真空中传播；推导出牛顿第一定律；推导出电荷的种类等。七、比值定义法：6比值定义法就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。在初中常见实例如：速度、密度、压强、功率、比热容、热值、电流等概念公式采取的都是这样的方法。八、积