物理学中常见的科学研究方法
二初中20＿＿级＿＿班姓名＿＿＿＿＿＿初中物理教材的各个章节都有意识、有步骤地渗透了物理学的科学研究方法，在物理学中，各种方法并不是孤立存在的，而是处在密切的相互联系之中。即使某一类方法，其中也必定包括了其他一些方法，只不过这一方法起主导作用罢了。中考中对这方面内容考查正逐渐加强，涉及到的一些具体方法有：猜想法、观察法、实验法、分析法、综合法、归纳法、分类法、隔离法、假设法、比较法、等效(替代)法、建立理想模型法、控制变量法、实验推理法、转换法、类比法等研究物理问题的方法。下
近年来的中考物理试题越来越注重对物理研究方法的考查。本文是笔者对平时教学中常见的物理研究方法的反思与总结。其中选出一些典型例题对其进行解析，以此归纳出解决此类考题的方法与技巧。 【关键字】初中物理，研究方法 无论是科学家在探究未知领域时，还是人们在生活实践中遇到未知事物要去发现、遇到新问题要去解决时，总能有意识地尝试运用科学原理和科学研究方法去处理。初中物理教材中的许多章节都有意识、有步骤地渗透了物理学的科学研究方法，使同学们学习物理知识的同时，也受到了科学方法的熏陶与训练，逐步地掌握最基本最主要的科学方法。在此，笔者简单介绍与归纳一些常见的研究方法，以供读者参祥。 一. 控制变量法 自然界发生的各种现象错综复杂，决定某一现象的产生和变化的因素常常也很多。为了弄清事物变化的原因和规律，必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来，使它保持不变，然后来比较、研究其他两个变量之间的关系。 典型实例：1.研究滑动摩擦力与哪些因素有关；2.研究影响电阻大小的因素；3.研究影响蒸发快慢的因素；4.研究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关…… 例1．某同学在探究“物体的动能与什么因素有关”的实验中，设计了如图1所示的实验方案，并进行了以下三步实验操作： 步骤一：让铁球甲从斜面F点（较低点）滚下，打到一个小木块上，推动木块使木块从位置A移动到位置B。 步骤二：让铁球甲从斜面E点（较高点）滚下，打到相同的小木块上，推动木块使木块从位置A移动到位置C。 步骤三：换一铁球乙（m乙﹥m甲）从斜面上F点滚下，打到相同的小木块上，推动木块从位置A移动到位置D。 ⑴步骤一和步骤三中都让小球从同一点F滚下的目的是： __________________________； ⑵分析步骤一、二，得出的结论是： ______________________________________________； ⑶分析步骤一、三，得出的结论是： ______________________________________________。 答案：（1）保证小球到达水平面时具有相同的初速度；（2）同一小球质量相等时，速度越大，动能越大；（3）小球的速度相同时，质量越大，动能越大。 点评：这种实验题是对控制变量法的一种常见考查，应对技巧主要是：在叙述实验结论时，注意控制好其他的变量，再回答所研究变量与研究对象的关系。若是一些需要选择实验数据的实验题，同理，应选一组其他因素已控制相同的实验数据，再分析归纳，得出该因素与实验研究对象的关系。 二. 类比法
初中物理常用的实验及科学方法 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（理想实验法） 5.类比法 6.物理模型法（理想模型法） 一、使用控制变量法的实验 1.探究物体运动的快慢； 2.探究滑动摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度的关系； 3.探究物体的动能大小与质量和速度的关系； 4.探究压力的作用效果与压力的大小和受力面积的关系； 5.探究液体的压强与液体的密度和深度的关系； 6.探究液体蒸发的快慢与哪些因素有关； 7.探究电磁铁磁性与线圈的匝数和电流大小的关系； 8.探究导体电阻大小跟导体材料、长度、横截面积关系； 9.探究电流与电压和电阻的关系（即欧姆定律）。 10.探究电流产生的热量与电流、电阻的关系. 二、等效替代法：将某个物理量用另外一个物理量来替代，得到同样的结论的方法。 1、测量不规则小块固体的体积时，用它排开水的体积等效固体的体积； 2、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； 3、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； 4、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； 5、求多个用电器组成的串、并联电路的总电阻。 三、转换法：在研究看不见的物质或现象时，可以通过研究该物质现象或所产生的可见的效果，由此进一步分析物质或现象，这种方法叫转换法。 注意：“等效替代法”虽然也包涵有转换法的思想，但其研究主体已发生转移，而转换法则是通过研究主体所产生的效果来上朔其原因的一种研究方法。 转换法的实验例子： 1、利用小球的振动来判断发声体在振动； 2、根据苹果落地的现象证明重力的存在； 3、利用小桌陷入海绵的深度判断压力的作用效果； 4、根据小球将木块推动的远近来判断小球动能的大小； 5、利用纸片的飘动来判断气体压强的变化； 6、根据马德堡半球实验的现象证明大气压的存在； 7、通过扩散现象研究分子的热运动； 8、判断电路中是否有电流时，可通过电路中的灯泡是否发光去确定； 9、判断磁场是否存在时，可用小磁针放在其中看是否转动来判断；
初中物理的主要研究方法 初中物理的主要研究方法有：等效(替代法)、建立理想模型法、控制变量法、实验推理法、转换法、类比法等。 现在说明以及列举例子如下： （一）等效(替代法) 在物理学中，将一个或多个物理量、一种物理装置、一个物理状态或过程来替代，得到同样的结论，这样的方法称为等效（替代）法，运用这样的方法可以使所要研究的问题简单化、直观化。 ⑴在电路中，若干个电阻，可以等效为一个合适的电阻，反之亦可，如串联电路的总电阻、并联电路的总电阻都利用了等效的思想。 ⑵在“曹冲称象”中用石块等效替换大象，效果相同。 ⑶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。 （二）建立理想模型法把复杂问题简单化，摒弃次要条件，抓住主要因素，对实际问题进行理想化处理，构建理想化的物理模型，这是一种重要的物理思想。在建立起理想化模型的基础上，有时为了更加形象地描述所要研究的物理现象、物理问题，还需要引入一些虚拟的内容，籍此来形象、直观地表述物理情景。 ⑴匀速直线运动，就是一种理想模型。在生活实际中严格的匀速直线运动是无法找到的，但有很多的运动情形都近似于匀速直线运动，按匀速直线运动来处理，大大简化了难题，得到的结果又具有极高的精度，在允许的误差范围内与实际相吻合。 ⑵杠杆也是一种理想模型，杠杆在实际使用时，由于受力的作用，都会引起或大或小的形变，可忽略不计，因此，我们就把杠杆理相化，认为它无形变。 ⑶汛期，江河中的水有时会透过大坝下的底层从坝外的地面冒出来，形成“管涌”，“管涌”的物理模型是连通器。 ⑷光线、磁感线都是虚拟假定出来的，但它们却直观、形象地表述物理情境与事实，方便地解决问题。通过磁感线研究磁场的分布，通过光线研究光的传播路径和方向。
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初中物理内容的特点及学习方法 物理学是人类科学文化的重要组成部分，是研究物质、相互作用和运动规律的自然科学。 一、要想在初中阶段学好物理，首先要了解初中阶段物理学的特点，例如： 1、实验是物理学的基础，物理学是一门实验科学，物理现象的各种规律，几乎都是通过实验发现的。实验对理解和掌握物理知识起着关键性的作用。初中阶段是学习物理的伊始，所以尤其注重学生在实验能力方面的培养。初中物理课程注重培养学生的动手能力、实验探索能力、科学探究精神。 2、初中物理课程注重知识与生活的联系，培养学生对物理学知识的应用能力。因此很多的物理问题设计简单的生活现象要求学生进行分析，尤其近几年的中考物理，实验题部分增加了根据生活情境自主设计实验进行验证的问题。 3、较强的逻辑思维能力和较扎实的数学功底是学好初中物理必不可少的。很多物理规律，必须借助公式表达出来，才能用以解决实际问题。具体问题中很多会涉及复杂的情境和繁琐的计算。 4、要学好物理需要具备良好的物理思维，学会运用物理语言也是潜移默化培养物理思维的方式。因为物理学是一门研究各种物理现象及其规律的科学，为了将物理规律简单、明了、准确地表达出来，常常需要借助很多特殊的方式，这些特殊的方式就是我们所说的物理学的“语言” 5、初中物理较为注重概念的学习理解，中学物理课要教给我们很多物理虽和物理规律，这些知识概念性强，有的还很抽象。 6、初中物理注重基础、在扎实的基础上又强调灵活，物理问题多与生活联系紧密，因此习题具有多变性，较难把握。 二、针对初中物理课的这几个特点，学好物理的几种学习方法： 1、从生活走向物理，从物理走向社会。要想学好物理，首先就是要善于观察生活，对生活中的一些现象保有好奇心，最重要也是难做的就是在好奇心下认真死思考，多将物理知识与现实生活相对应才能在灵活的问题下抓住问题的本质。 2、在实验探究能力方面，要把握好实验探究的过程，学会实验的探究的方法。在设计实验时要学会模拟实验过程，认真思考每一个操作步骤，抓住要研究的问题，及与问题相关的物理量。
初中物理研究方法汇总 1.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-物理量的问题的研究方法。这种方法在实验数据的表格上的反映为:某两次试验只有一个条件不相同，若两次试验结果不同，则与该条件有关，否则无关。反过来，若要研究的问题是物理量与某一因素是否有关，则应只使该因素不同，而其他因素均应相同。控制变量法是中学物理中最常用的方法。中学物理课本中，蒸发的快慢与哪些因素的有关;滑动摩擦力的大小与哪些因素有关;液体压强与哪些因素有关;研究浮力大小与哪些因素有关;压力的作用效果与哪些因素有关;滑轮组的机械效率与哪些因素有关;动能、重力势能大小与哪些因素有关;导体的电阻与哪些因素有关;研究电阻一定、电流与电压的关系;研究电压一-定、电流和电阻的关系;研究电流做功的多少跟哪些因素有关系;电流的热效应与哪些因素有关;研究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关系等均应用了这种科学方法。 2.等效替代效法:等效法是常用的科学思维法。等效是指不同的物理现象、模型、过程等在物理意义、作用效果或物理规律方面是相同的。它们之间可以相互替代，而保证结论不变。等效的方法是指面对一个较为复杂的问题，提出一一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，求得解诀。例如我们学过的等效电路、等效电阻、分力与合力等效以及平面镜成像的实验利用两个完全相同的蜡烛，验证物与像的大小相同等等。 3、推理法: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。当你在对观察到的现象进行解释的时候就是在进行推理，或说是在做出推论，例如当你家的狗在叫的时，你可能会推想有人在你家的门外，要做出这一推论，你就需要把现象(狗的叫声)与以往的知识经验，即有陌生人来时狗会叫结合起来。这样才能得出符合逻辑的答案。
科学研究方法汇总： 1.控制变量法 （1）定义：在研究一个量的多个因素的关系时，将一些因素固定不变，分别只研究该量与一个因素的关系，从而使问题简化。 （2）举例：研究电流与电压、电阻关系时，先将电阻固定不变，研究电流与电压的关系。 2.转换法 （1）定义：将看不见、摸不着、不便于研究的问题或因素，转换成看得见、摸得着、便于研究的问题或因素。（2）举例：磁场看不见，我们撒上铁粉通过铁粉的有序排列“看见”磁场并进行研究。 3.等效法 （1）定义：两种现象在效果上一样，因此可以进行相互替代，可以认为这是一种特殊的替代法。 （2）举例：做功和热传递在改变物体内能上是等效的。 4.比较法 （1）定义：找到两种东西（现象、物理量等）的相同点、不同点。 （2）举例：蒸发和沸腾的异同点。 5.类比法 （1）定义：由两种东西的一部分相似之处，推测其他部分也可能相似。 （2）举例：研究功率时，想到功率表示做功快慢、速度表示运动快慢这一相似性，推测功率在定义、定义式、单位等方面也可能与速度相似。 6.分类法 （1）定义：将许多东西根据一定的规则进行分组。 （2）举例：将汽化现象分为蒸发和沸腾两类。 7.模型法 （1）定义：将研究的问题在抓住要点的基础上进行简化、抽象，建立模型，运用模型去更方便地研究问题。 （2）举例：为研究光现象，引入“光线”这一模型。 8.等价变换法
（1）定义：让学生把有关知识的数据、形象、动作、符号、公式、实例、文字叙述等各种信息自由地变换表示。 （2）举例：在研究“压强”时，将压强定义式变换为定义的文字叙述，或相反。 9.逆向思考法 （1）定义：对研究的问题从相反方向思考，从而受到启发或得出结论。 （2）举例：由“电能生磁”，想到“磁是否能生电”。 10.放大法 （1）定义：放大、扩大、变大或增加某些因素使问题更容易解决。许多情况下可以认为是一种特殊的转换法。 （2）举例：将带有细玻璃管的塞子插到装满水的瓶口，显示玻璃瓶的微小形变。 11.缺点列举法 （1）定义：以挑剔的眼光去看待被研究的问题，找到它的缺点或不完美之处，然后针对这些缺点找到解决的方法，并加以改进。 （2）举例：一根通电导线产生的磁性太弱，缠绕起来制成线圈，磁性就增强了。 12.缺点利用法 （1）定义：针对所研究知识点的缺点和不足，将错就错、变害为利、变废为宝，找到知识的应用途径。 （2）举例：重力的方向竖直向下易使物体下落破碎是缺点，但同时也可以利用这一点制成打桩机、重锤，悬挂物体等等。再如，导体中电流过大，产生大量热量而引起火灾是缺点，但正是据此制成了电热器来为我们服务。 13.换元法（替代法） （1）定义：换元法就是运用替换或代换的方法去进行创造的方法。 （2）举例：研究平面镜成像时，用玻璃板代替平面镜进行研究。研究透镜时，让学生用冰块去代替玻璃制作简易的透镜。 14.组合法 （1）定义：通过不同原理、不同技术、不同方法、不同现象、不同器材等组合，去设计创造解决问题。 （2）举例：将电流表、电压表组合使用，测量电阻。 15.拟人类比法
初中常用物理实验方法 巴普洛夫认为：“重要的是科学方法，科学是思想的总结，认识一个科学家的方法远比认识他的成果价值要大。”为培养学生科学探究精神，实践能力和创新意识，帮助学生提高素质，我们在教学中要十分重视科学方法的培养。探究物理实验的科学方法有许多种, 常用的有观察法、比较法、控制变量法、等效替代法、转换法、类比法、建立模型法、理想实验、图像法。 一、观察法。观察法是人们为了认识事物的本质和规律有目的有计划的对自然发生条件下所显现的有关事物进行考察的一种方法，是人们收集获取记载和描述感性材料的常用方法之一，是最基本最直接的研究方法。简单的讲观察法就是看仔细地看。但它和一般的看不同，观察是人的眼睛在大脑的指导下进行有意识的组织的感知活动。因此，亦称科学观察。 实例：水的沸腾:在使用温度计前，应该先观察它的量程，认清它的刻度值。实验过程中要注意观察水沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程的两种情况，温度计在沸腾前和沸腾时的示数变化；在学习声音的产生时可让学生观察小纸片在扬声器中的运动状态，观察正在发声的音叉插入水中激起水花，观察悬挂的乒乓球接触发声的音叉时的运动情况，就会发现发出声音的物体都在振动；除此之外还有光的反射规律；光的折射规律；凸透镜成像；滑动摩察力与哪些因素有关等。 二、比较法。比较法是确定研究对象之间的差异点和共同点的思维过程和方法，各种物理现象和过程都可以通过比较确定它们的差异点和共同点。比较是抽象与概括的前提，通过比较可以建立物理概念总结物理规律。利用比较又可以进行鉴别和测量。因此，比较法是物理现象研究中经常运用的最基本的方法。如，比较蒸发和沸腾的异同点,比较汽油机和柴油机的异同点，电动机和热机,电压表和电流表的使用 利用比较法不仅加深了对它们的理解和区别，使同学们很快地记住它们，还能发现一些有趣的东西。 实例：象汽车轮船火车飞机它们的发动机各不相同但都是把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能装置。而汽油机和柴油机虽然都是内燃机但是从它们的构造、吸入的气体、点火方式、使用范围等方面都有不同。再如蒸发与沸腾的比较两者的相同点都是汽化过程。不同点从发生时液体的温度、发生所在的部位及现象都不同。还可以用比较法来研究质量与体积的关系；重力与质量的关系；重力与压力；电功与电功率等。 三、控制变量法。控制变量法是指讨论多个物理量的关系时通过控制其几个物理不变，只改变其中一个物理量从而转化为多个单一物理量影响某一个物理量的问题的研究方法。这种方法在实验数据的表格上的反映为某两次试验只有一个条件不同，若两次试验结果不同则与该条件有关。否则无关。反之，若要研究的问题是物理量与某一因素是否有关则应只使该因素不同，而其他因素均应相同。 实例：在研究导体的电阻跟哪些因素有关时，为了研究方便采用控制变量法。即每次须挑选两根合适的导线，测出它们的电阻，然后比较，最后得出结论。为了研究导体的电阻与导体长度的关系，应选用材料横截面相同的导线，为了研究导体的电阻与导体材料的关系，应选用长度和横截面相同的导线，为了研究导体的电阻与导体横截面的关系，应选用材料和长度相同的导线。`研究影响力的作用效果的因素；研究液体蒸发快慢的因素；研究液体内部压强；研究动能势能大小与哪些因素有关；研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系；研究物体吸收的热量与物质的种类质量温度的变化的关系；研究电流与电压电阻的关系；研究电功或电热与哪些因素有关；研究通电导体在磁场中受力与哪些因素有关；研究影响感应电流的方向的因素采用此法。 四、等效替代法。所谓等效替代法是在保证效果相同的前提下，将陌生复杂的问题变换成熟悉简单的模型进行分析和研究的思维方法，它在物理学中有着广泛的应用。 实例：研究串联并联电路关系时引入总电阻（等效电阻）的概念，在串联电路中把几个电阻串联起来，相当于增加了导体的长度，所以总电阻比任何一个串联电阻都大，把总电阻称为串联电路
学好初中物理最有效的5个方法 进入要学习，对于物理刚接触到物理的学生多数都是一知半解，对已经学习了一段时间初中物理的大部分同学“上课听得懂，听得清，课下做题时不会。”下面就跟着一起来分析下，如何学习好初中物理吧。 (1)阅读课本 军队不打无准备之仗，学习物理也是如此。新学期的书发下来，希望你能够拿起物理课本，翻开美如画的篇章，顺着目录，大致了解本学期的内容;每章、每节上课前，再次提前预习，你心存大量疑惑，等待在课堂上与老师一起揭开谜底;时，课本要一遍又一遍地反复复习，“读书百遍，其义自现”，而且每一次你都会有新发现。 (2)认真听讲 天才不是天生的。无论是新课、实验课，还是习题课、复习课，每一个“考试状元”都能充分利用课堂时间，聚精会神听讲，紧跟老师思路，积极思考，不时勾画出重点，标注仍不清楚的，或者记录又产生的新疑问，这样的学习才是高效的。学习是一个过程，不断鞭策自己，坚定自己的学习信念，坚持不懈，才能到达“会学”和“学会”的境界。
(3)自我督查 习题是巩固、复习是系统、考试是检验。每一次作业、每一次考试，独立完成，认真审题，仔细计算，精炼结论，全面思考，规范答题;及时订正，不懂就问，学会归纳，一题多解，举一反三，多题归一。 学好物理，关键问题是要尽快了解科的特点，否则，就会“坐飞机”，云里雾里，穷于应付，失去学习主动性。 (1)会看 例如，老师在空矿泉水瓶子的侧面不同高度处扎了几个小洞，将水倒入瓶中。你睁大了眼睛，像看电影一样，就怕漏掉哪个环节。做好实验，老师问观察到什么现象?集体回答“水喷出来了”。其实，还有一个答案，“越是下面的小洞水喷得越远”。两个现象，两个结论，而后一个更是研究重点。物理是以观察和实验为基础的一门，初中物理的实验更多，但实验不是看热闹的。 (2)会想
初中物理研究方法 1控制变量法 控制变量法就是当一个物理量受到多个物理因素的影响和制约时，为了明确这个物理量与其中某个因素的关系，往往需要先控制其它 的另几个因素不影响被研究的物理量的方法。 举例： (1)探究滑动摩擦力大小与哪些物理量有关; (2)研究电流与电阻、电压关系时，先使电阻不变去研究电流与 电压的关系;然后再让电压不变去研究电流与电阻的关系; (3)探究电流产生的热量与哪些因素有关; (4)探究压力的作用效果跟哪些因素有关; (5)探究影响电阻大小的因素; 2等效替代法 在物理实验中有许多物理特征、过程和物理量要想直接观察和测量很困难，这时往往把所需观测的变量换成其它间接的可观察和测 量的变量进行研究，这种研究方法就是等效法。 举例： (1)要想研究玻璃板成像特点，关键的问题是设法确定像的位置，实验时具体的做法是另外拿一只相同的蜡烛在玻璃板后面移动，直 到看上去它跟像完全重合;我们这样确定像的位置，凭借的是视觉效 果的相同，因而可以说是采用了等效替代的科学方法 (2)确定物体的重心，把重力的作用点看作在重心上。 (3)在研究物体受几个力作用的情况时，引入“合力”的概念。
(4)在研究串联、并联电路时，引入“总电阻”的概念。 (5)用排液法测物体的体积。 3建立模型法 建立模型法就是把物理实体或物理过程经过科学抽象转化为一定的模型，运用这种方法的目的，是为了摒弃次要条件，突出主要因素，从而方便对物体本质的研究。 举例： (1)在物理学中，可以用一条带箭头的直线来表示光的传播路径和方向，这条想象的线叫做光线。 (2)在研究磁体的磁场时，引入的“磁感线”; (3)原子结构的核式模型。 4转换法 对于不易研究或不好直接研究的物理问题，而是通过研究其表现出来的现象、效应、作用效果间接研究问题的方法叫转换法。 举例： (1)分子运动看不见、摸不着，通过研究墨水的扩散现象来认识它。 (2)用小磁针研究磁场方向。 (3)电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流时，我们可以通过电路中的灯泡是否发光去确定。 (4)用磁体吸引大头针数目的多少来说明磁性的强弱。 (5)温度计通过液体体积的变化来测量温度。 (6)电流表通过通电线圈在磁场里受力偏转来测量电流 (7)电压表通过通电线圈在磁场里受力偏转来测量电压。
初中物理学中常见的科学研究方法新课程标准中的过程与方法目标要求在物理知识与技能的探索与 学习的过程中，使学生掌握一些简单的科学探究方法，形成比较有效的物理思想。 中考对这方面内容的考查正逐渐加强，考题涉及到的一些具体方法有才想法、观察法、实验法、分析法、综合法、归纳法、分类法、隔离法、假设法、比较法、等效（替代）法、建立理想模型法、控制变量法、实验推理法、转换法、类比法、逆向思维法等研究物理的方法。 一、控制变量法 在研究物理问题时，某一物理量往往受到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，使其固定不变，改变某一个量，看所研究的物理量与该物理量之间的关系。例如： 1、探究浮力大小与哪些因素有关； 2、研究滑动摩擦力与压力和接触面之间的关系； 3、研究压力的作用效果与压力和受力面积的关系； 4、研究物体的动能与质量和速度的关系； 5、研究物体的重力势能与质量和高度的关系； 6、研究液体的压强与液体的密度和深度的关系； 7、研究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系； 8、研究电流与电阻、电压的关系； 9、研究电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系； 10、研究电磁铁的磁性与线圈的匝数和电流大小的关系；
11、研究影响蒸发快慢的因素； 12、研究影响电动机转动快慢的因素与哪些因素有关； 二、转换法 在物理学习中，有时需要研究看不见、摸不着的物质（如电流、分子力、磁场）。这时就必须将研究的方向转移到该物质产生的各种可见的效应、效果上，由此来分析、研究该物质的存在、大小等。 1、利用温度计示数显示产生热量的多少； 2、灯泡是否发光判断电路中是否有电流； 3、通过电磁铁吸引大头针的多少判断电磁铁磁性的强弱； 4、扩散现象认识分子的运动； 5、影响响度大小的因素中，利用乒乓球振动显示音叉的振动；（音叉振动时放入水中，桌面上放些大豆等，起到放大的作用。） 6、通过小磁针的运动判断是否有磁场存在； 7、通过运动的物体推动木块的远近，说明它的动能大小； 8、电阻的大小可以通过电流示数的大小来显示； 三、等效替代法 将一个或多个物理量、装置、物理状态或过程用另一个物理量、一种装置、一个物理状态或过程代替，得到同样的效果。 1、“曹冲称象”用石块等效替换大象； 2、利用量筒测量不规则固体的体积； 3、电路中，若干个电阻可以等效为一个合适的电阻；
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）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； 四、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）
物理研究方法归类 一、控制变量法是中学物理中最常用的方法。 1研究琴弦发声的音调与弦材料、粗细、松紧、长短的关系； 2研究影响液体蒸发快慢的因素；※研究液体内部压强大小与哪些因素有关；※研究影响力的作用效果的因素； 3研究滑动摩檫力与哪些因素有关；※研究影响液体蒸发快慢的因素； 4研究物体吸热与物质种类、质量、温度的关系；※研究影响电阻大小的因素； 5研究电流与电压、电阻的关系；※研究动能（或重力势能）与哪些因素有关。 6研究电功或电热与哪些因素有关；※研究通电导体在磁场中的受力方向与哪些因素有关； 7研究影响感应电流的方向因素； 二、建立模型法：用理想化的方法将实际中的事物进行简化，便可得到一系列的物理模型。 1斜拉索式大桥可认为是杠杆模型※原子核式结构模型※电路图2力的示意图或力的图示 3柴油机、汽油机模型 4连通器液片模型 5用光线来描绘光的传播 6用磁感线来描绘磁场
三、转换法 1物体发生形变或运动状态改变可证明此物受到力的作用；※苹果落地可证明重力存在； 2月食现象可证明月亮不是光源；※雾的出现可证明空气中含有水蒸气； 3影的形成光沿直线传播；※马得堡半球实验可证明大气压的存在；4奥斯特实验可证明电流周围有磁场※运动的物体能对外做功可证明它具有能； 5铅块实验可证明分子间引力的存在；※扩散现象可证明分子做无规则运动； 6用手机能打电话可证明电磁波的存在；※指南针指南北可证明地磁场的存在； 四、等效法 1等效法测量电阻 2探究平面镜成像特点 五、类比法 1电压与水压 2电流与水流 3原子的结构与太阳系的结构 4分子受约束后的运动与学生上课时受约束后的运动 5原子的结构与太阳系的结构 六、比较法：通过观察，分析，找出研究对象的相同点和不同点
一、理想模型法：为了便于想象和思考研究问题，把复杂的问题简单化，抛弃次要条件，抓住主要因素，对实际问题进行理想化处理，构建理想化的物理模型。1、为了研究光的传播引入了光线；2、为了研究磁现象引入了磁感线；3、为了研究肉眼观察不到的原子结构引入原子核式结构模型；4、为了研究液体压强引入液柱模型；5、电路图是实物电路的模型；6、匀速直线运动；7、分析连通器原理使用的“液片”；8、杠杆（由于受力的作用会引起或大或小的形变，在研究物理问题时可以忽略不计，即理想化的杠杆可以无形变）9、理想电表；10、描述力的图示、示意图。 二、理想实验法（理想推理法，科学推理法，实验＋推理法）：以大量可靠的事实为基础，以真实的实验为原形，通过合理的逻辑推理得出结论，深刻揭示物理规律的本质，是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要方法。例：1、研究牛顿第一定律；2、研究真空不能传声；3、探究自然界中只存在两种电荷。 三、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问题的研究方法。例如：1、探究浮力大小与哪些因素有关；2、探究摩擦力的大小与什么因素有关；3、探究压力的作用效果跟什么因素有关；4、研究物体的动能与质量和速度的关系；5、探究动能（或重力势能）的大小与什么因素有关；6、滑轮组的机械效率与哪些因素有关；7、研究液体的压强与液体的密度和深度的关系；8、研究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系；9、研究决定电阻
大小的因素；10、研究电流与电阻、电压的关系；11、研究电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系；12、研究感应电流的方向跟什么因素有关；13、研究通电导体在磁场中的受力与什么因素；14、研究电磁铁的磁性与线圈的匝数和电流大小的关系；15、研究影响电动机转动快慢的因素与哪些因素有关；16、研究影响蒸发快慢的因素；17、探究不同物质的吸热能力与物质种类、质量、温度的关系。 四、等效替代法：等效替代法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：1、“曹冲称象”用石块等效替换大象；2、利用量筒测量不规则固体的体积；3、研究串联并联电路关系时引入总电阻（等效电阻）的概念；4、研究多开关复杂电路时，用简单的“等效电路”简化复杂电路；5、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；6、研究各分力的作用效果时引入了“合力”的概念。 五、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。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。1．现象转换：通过观察压强计U型管内液柱的高度差判断液体内部有压强；通过
初中物理常用的科学方法 一、控制变量法 控制变量法是初中物理实验中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。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。 例如，探究影响滑动摩擦力大小的因素；决定压力作用效果的因素；影响液体压强的大小的因素；影响动能大小的因素；影响重力势能大小的因素；影响蒸发快慢的因素；影响导体电阻大小的因素；电流跟电压电阻的关系；影响电功、电热大小的因素；影响电磁铁磁性强弱的因素；影响磁场对通电导体力的大小的因素等等实验，都运用了控制变量法。 二、等效替代法 等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中，因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制，不可以或很难直接揭示物理本质，而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。 例如，合力与分力的关系，串、并联电路中电阻的等效，都使用了等效替代法。 三、转换法 有的物理量不便于直接测量，有的物理现象不便于直接观察，通过转换为容易测量到与之相等或与之相关联的物理现象，从而获得结论的方法。 例如，在研究电热与电阻关系的实验中，电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测和比较，而我们通过转换为让煤油吸热，观察煤油温度变化情况，从而推导出哪个电阻放热多。在初中物理实验中，利用软细绳测量地图上铁路线上的长度、刻度尺和三角板配合测量硬币的直径、圆锥的高；在探究声音的响度与什么有关系的实验中，用乒乓球的振动放大和转换音叉的振动；利用电路中的灯泡是否发光等电流的效应来判断电路中是否有电流；利用磁场的吸铁性来研究磁场、电磁铁的磁性强弱等，都运用了转换法的思想。
初中物理中常用的科学方法分析 研究物理的科学方法有许多，经常用到的有观察法，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。 研究某些物理知识或物理规律，往往要同时用到几种研究方法。如在研究电阻的大小与哪些因素有关时，我们同时用到了观察法（观察电流表的示数）、转换法、（把电阻的大小转换成电流的大小、通过研究电流的大小来得到电阻的大小）、归纳法（将分别得出的电阻与材料、长度、横截面积、温度有关的信息归纳在一起）|和控制变量法（在研究与长度有关时控制了材料、横截面积）等方法。可见，物理的科学方法题无法细致的分类。只能根据题意看题中强调的是哪一过程，来分析解答。下面我们将一些重要的实验方法进行一下分析。 一、控制变量法 物理研究中常用的一种研究方法----控制变量法。所谓控制变量法，就是在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制，使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化，最终解决所研究的问题。 可以说任何物理实验，都要按照实验目的、原理和方法控制某些条件来研究。 如：导体中的电流与导体两端的电压以信导体的电阻都有关系，中学物理实验以以同时研究电流与导体两端的电压和的电阻的关系，而是在分别控制导体的电阻与导体两端的电压不变的情况下，研究导体中的电流跟这段导体两端的电压和导体的电阻的关系，分别得出实验结论。通过学生实验，让学生在动脑与动手，理论与实践的结合上找到这“两具关系”，最终得出欧姆定律的。 为了研究导体的电阻大小与哪些因素有关，控制导体的长度和材料不变，研
究导体与横截面积的关系。 为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，保证压力相同时，研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。 利用控制变量法研究物理问题，注重了知识的形成过程，有利于扭转重结论、轻过程的倾向，有助于培养学生的科学素养，使学生学会学习。 中学物理课本中，蒸发的快慢与哪些因素有关；滑动摩擦力的大小与哪些因素有关；液体压强与哪些因素有关；研究浮力大小与哪些因素有关；压力的作用效果与哪些因素有关；滑轮组的机械效率与哪些因素有关；动能、重力势能的大小与哪些因素有关；导体的电阻与哪些因素有关；研究电阻一定、电流与电压的关系；研究电压一定、电流和电阻的关系；研究电流做功的多少跟哪些因素有关系；电流的热效应与哪些因素有关；研究电磁铁的磁性强弱跟哪些因此有关系等均应用了这种科学方法。 二、转换法 一些比较抽象的看不见、摸不着的物质的现象，要研究它们的运动等规律，使之转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们。这种方法在科学上叫做“转换法”。如：分子的运动，电流的存在等。 如：空气看不见、摸不到，我们可能根据空气流动（风）所产生的作用来认识它；分子看不见、摸不到，不好研究，可以通过研究墨水的扩散现象去认识它；电流看不见、摸不到，判断电路中是否有电流时，我们可以根据电流产生的效应来认识它；磁场看不见、摸不到，我们可以根据它产生的作用来认为它。 再如，有一些物理量不容易测得，我们可以根据定义转换成直接测量的物理。在由其定义式计算出其值，如电功率（我们无法直接测出电功率只能通过P=UI
初中物理几种常用的研究问题的方法 黑龙潭乡中杨国盛 物理是一门自然科学，由于它联系实际紧密，生活中的应用广泛。因此学生比较感兴趣，我们在教学过程中除让学生掌握基础知识和基本技能外，重要的是让学生掌握一些研究问题的方法，因此最有价值的知识是关于方法的知识。 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） 13、决定压力作用效果的因素（压力大小和受力面积的大小） 14在概念引入中用到控制变量法的有：速度的概念（V=s/t）、密度的概念（ρ=m/V）、压强
科学方法实例 控制变量法① 影响导体电阻大小的因素 ②探究电流跟电压电阻的关系 ③ 影响滑动摩擦力大小的因素 ④影响电磁铁磁性强弱的因素 ⑤ 影响压力作用效果的因素 ⑥影响电流热效应大小的因素 所谓控制变量法,就是在研究和解决问题的过成中,对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制,只改变某个变量的大小,而保证其它的变量不变,最终解决所研究的问题，控制变量法是中学物理中最常用的方法，也是中考出题最多的方法。 转换法① 测不规则小石块的体积我们转换成测排开水的体积 ② 我们测曲线的长短时转换成细棉线的长度 ③ 在测量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小 ④ 大气压强的测量（无法直接测出大气压的值，转换成求被大气压 压起的水银柱的压强） ⑤ 测液体压强（我们将液体的压强转换成我们能看到的液柱高度差 的变化） ⑥ 通过电流的效应来判断电流的存在（我们无法直接看到电流） ⑦ 通过磁场的效应来证明磁场的存在（我们无法直接看到磁场） ⑧ 在研究电热与电流、电阻的因素时，我们将电热的多少转换成液 柱上升的高度。 ⑨ 电磁铁磁性的强弱转换成吸引大头针数目的多少 用相等或容易测得的量代替不便直接求出的物理量,这种方法就是等效替代法，当面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。例如我们学过的等效电路、等效电阻、分力与合力等效等。 等效替代法① 在研究串、并联电路的总电阻时，用总电阻代替各串联或各并联的电阻 ② 研究合力与分力时，用合力代替分力 ③ 在平面镜成像的实验中我们利用两个完全相同的蜡烛，验证物与像的大小相同，因为我们无法真正的测出物与像的大小关系，所以我们利用了一个完全相同的另一根蜡烛来等效替代物体的大小。 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，通过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，一些比较抽象的看不见、摸不着的物质的微观现象，要研究它们的运动规律，使之转化为熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们，这种研究问题的方法叫做转换法。初中物理在研究概念、规律和实验中多处应用了这种方法。（如下表格）
初中物理教学中常用15种实验方法 研究物理的科学方法有许多,经常用到的有观察法、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。 研究某些物理知识或物理规律,往往要同时用到几种研究方法。如在研究电阻的大小与哪些因素有关时,我们同时用到了观察法(观察电流表的示数)、转换法(把电阻的大小转换成电流的大小、通过研究电流的大小来得到电阻的大小)、归纳法(将分别得出的电阻与材料、长度、横截面积、温度有关的信息归纳在一起)、和控制变量法(在研究电阻与长度有关时控制了材料、横截面积)等方法。可见,物理的科学方法题无法细致的分类。只能根据题意看题中强调的是哪一过程,来分析解答。下面我们将一些重要的实验方法进行一下分析。 一、控制变量法 物理学研究中常用的一种研究方法——控制变量法。所谓控制变量法,就是在研究和解决问题的过程中,对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制,使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化,最终解决所研究的问题。 可以说任何物理实验,都要按照实验目的、原理和方法控制某些条件来研究。如:导体中的电流与导体两端的电压以及导体的电阻都有关系,中学物理实验难以同时研究电流与导体两端的电压和导体的电阻的关系,而是在分别控制导体的电阻与导体两端的电压不变的情况下,研究导体中的电流跟这段导体两端的电压和导体的电阻的关系,分别得出实验结论。通过学生实验,让学生在动脑与动手,IUR理论与实践的结合上找到这“两个关系”,最终得出欧姆定律I=U/R。 为了研究导体的电阻大小与哪些因素有关,控制导体的长度和材料不变,研究导体电阻与横截面积的关系。为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,保证压力相同时,研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。利用控制变量法研究物理问