下载文档原格式
中考物理备考复习资料汇编：专题14初中物理常用研究方法+练习题一、初中物理常用研究方法1、控制变量法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。
例如在“探究电流和电压的关系”实验中，我们可以先将电阻人为的控制（即不变），改变其两端电压的大小，再测出各个电压值所对应的电流的大小，从而可以得出：电阻一定时（同一导体），通过的电流和电压成正比。
2、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、陌生的、复杂的物理问题和物理过程用等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程代替来研究和处理的方法。
等效替代法既是科学家研究问题的方法，也是学生在学习物理中常用的方法。
在探究平面镜成像规律的实验中，有两处用了等效替代法。
第一处用玻璃板替代了平面镜。
为什么这样替代呢？因为用平面镜不便于确定虚像的位置，我们用玻璃板替代平面镜是为了获得视觉上的等效。
因两者在成像特征上有共同之处——都能成像，不同之处是玻璃板是透明的，能通过它观察到玻璃板后面的蜡烛，便于研究像的特点，揭示规律。
第二处用一根没有点燃的蜡烛放在成像点，来替代所成的像。
3、建立物理模型法所谓物理模型，是人们为了研究物理问题的方便和探讨物理事物的本身而对研究对象所作的一种简化描述，是以观察和实验为基础，采用理想化的办法所创造的，能再现事物本质和内在特性的一种简化模型。
实际物体在某些特定条件下往往可抽象为理想的研究对象，即物理对象模型。
物理中常见物理对象的理想模型有：质点、单摆、光线、磁感线、薄透镜、点光源、汤姆逊模型、卢瑟福模型等。
4、类比法类比法，是一种最古老的认知思维与推测的方法，是对未知或不确定的对象与已知的对象进行归类比较，进而对未知或不确定对象提出猜测。
对电流的形成过程，人们通常用水流的形成过程来类比。
中考物理试题中的研究方法作者：孙飞来源：《试题与研究·中考物理》2014年第02期知识重要，过程与方法更重要，许多科学家通过恰当运用科学研究方法，超越了当时研究条件的局限性，取得了辉煌的研究成果。
中考物理试题明确强调对物理“过程与方法”的考查，强化对物理过程、概念、规律及方法的理解与内化。
只有深刻领会物理过程，掌握解决问题的研究方法，才能切实领会物理概念的内涵，灵活运用物理知识来解决实际问题。
因此，考查探究物理问题的方法，成为当前和今后中考的热点。
各地的中考为了突出物理过程与方法的考查，都精心设计试题，试图通过增加试题的开放性和探究性，来实现对物理过程与物理方法的考查。
通常物理研究问题方法包括控制变量法、等效法、转换法、类比法、推理法、模型法等。
一、控制变量法例1.（2013·成都）在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中同学们提出了如下猜想：A.可能与物体的密度ρ1有关；B.可能与液体的密度ρ2有关；C.可能与物体的体积V1有关；D.可能与物体浸在液体中的体积V2有关；E.可能与物体浸在液体中的深度h有关。
小明所在的实验小组得到的实验器材有：柱形铁块一个、弹簧测力计一个、一杯水（足够多）、细线。
（1）只用这些器材，他们可以验证上述猜想中的E和（填序号即可）是否正确。
（2）他们在验证猜想E的过程中，先让铁块静止在如图1所示的位置，读出弹簧测力计的示数F1。
接着向下移动弹簧测力计和铁块，增大h，待铁块处于状态时，再读出弹簧测力计的示数F2。
继续增大h，重复上述操作。
若每次测量，弹簧测力计的示数都相等，说明猜想E。
分析：根据控制变量法，若要探究浮力与其中一个量之间的关系，需保持其他量不变，但要改变需探究的量。
掌握影响浮力大小的因素：液体的密度和排开液体的体积。
浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
解：（1）因为器材中只有一个铁块，所以无法探究浮力与物体密度及体积的关系，不能验证AC；题目中只给出了一杯水，所以无法探究浮力与液体密度的关系，不能验证B；可以在实验中改变物体浸在液体中的体积，所以可以验证D。
物理科学探究常用的研究方法在初中阶段，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。
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：次数接触面的材料压力 F/N 摩擦力f摩／N①木块与木板8 l．6②木块与木板12 2．4③木块与毛巾12 5．0（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。
联想：教材中涉及到控制变量法的知识主要有：1、研究与压、关系。
2、决定导体大小因素探究实验.3、研究液体蒸发快慢与什么因素有关的实验。
4、研究弦的音调与什么因素有关实验。
5、研究效应与什么因素有关实验。
6、研究电流做功与哪些因素有关实验。
7、影响滑动摩擦力大小因素实验。
8、影响压力作用效果的探究实验。
9、决定大小因素的探究实验。
10、决定液体大小因素的探究实验。
11、探究感应方向与什么因素有关实验。
12、探究产生感应大小与什么因素有关13、探究通导体受方向与什么因素有关实验。
14、探究斜面的机械效率与什么因素有关。
15、探究滑轮组的机械效率与什么因素有关实验。
2023年中考物理研究方法专题复习------转换法问题姓名：___________考号：___________得分：___________1．某课外兴趣小组做了几个与声音有关的实验，如图所示：（1）如图甲所示，用橡皮锤敲击音叉时，发现乒乓球被弹开，这一现象说明发声的物体在________，用小球的弹起反映音叉的振动，这种研究问题的方法称为_______ _（选填“控制变量法”或“转换法”）；（2）如图乙所示，敲响右边音叉时，与左边的音叉接触的乒乓球会弹起来，这一现象说明声音可以在_______ _ 中传播；（3）如图丙所示，用硬卡纸拨动塑料梳的梳齿，硬卡纸拨动梳齿的速度越快，听到音调越________（选填“高”或“低”），这说明音调的高低与发声体振动的________有关；（4）如图丁所示，保持钢尺伸出桌面的长度不变，用大小不同的力拨动时，用力越大，听到的声音响度越________（选填“大”或“小”），说明响度的大小与发声体振动的________有关。
2．用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与什么因素有关”。
两瓶中的镍铬合金丝是从同一根上剪来的，只是A瓶中的较长，B瓶中的较短。
（1）两瓶内的液体应是质量________、温度相同的同种液体。
在煤油和水中，应选择煤油，因为它的________ ，吸收相等热量后温度变化明显；（2）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，闭合开关，可以探究电流和通电时间一定时，电流通过导体产生的热量与_______ _的关系。
通电一段时间后，可以观察到的现象是_____ ___；（3）本实验用到的科学研究方法是________。
A．只有控制变量法B．只有转换法C．既有控制变量法，又有转换法3．在“探究影响液体内部压强的因素”的实验中，小聪进行了大胆猜想：猜想1：液体内部可能有压强猜想2：液体内部的压强大小可能与方向有关猜想3：液体内部的压强大小可能与液体深度有关猜想4：液体内部的压强大小可能与液体的密度有关为验证以上猜想是否正确，小聪在老师的帮助下找来了一些实验器材，实验时的情景如图所示，请你完成下列问题：（1）实验前，要通过调试，使压强计U形管两边的液面___________，小聪在调试时发现，用手指不论是轻压还是重压探头的橡皮膜时，U形管两边液柱的高度差变化都很小，则说明该压强计的气密性___________（选填“好”或“差”），调节的方法是___________（选填“A”或“B”“C”）。
初中物理研究方法归纳物理研究方法是中考物理考点之一，由于此考点知识归纳性较强，知识前后跨度较大，多数同学感觉难度大。
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。
此专题把初中物理涉及的一些重要的实验方法进行归纳，用浅显易懂的语言解释说明清楚并举例，以求同学们真正理解：1、控制变量法：方法实质：把一个多因素问题转变为多个单因素问题。
教材实例：探究决定电阻大小的因素，匀速直线运动，密度，压强、液体内部的压强，牛顿第一定律等。
适用范围：物理学中一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量方法实质：较直观的现象去认识摸不着的物理现象，直接测量容易测量的中学物理课本中，（1）蒸发的快慢与哪些因素的有关；（2）滑动摩擦力的大小与哪些因素有关；（3）液体压强与哪些因素有关；（4）研究浮力大小与哪些因素有关；（5）压力的作用效果与哪些因素有关；（6）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；（7）导体的电阻与哪些因素有关；（8）研究电阻一定、电流与电压的关系；（9）研究电压一定、电流和电阻的关系；（10）研究电流做功的多少跟哪些因素有关系；（11）电流的热效应与哪些因素有关；（12研究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关系等主要运用了控制变量法。
2、转换法：物理量来说明不易测量的物理量。
教材实例：判断电流的存在、分子间的作用力、分子热运动等。
使用范围：从事物间的等同效果出发来学习和研究物理现象、过程、规律，将陌生的、复杂的、难处理的问题转换成熟悉的、容易的问题。
初中物理常用研究方法归类初中物理教材中渗透着大量的科学研究方法，这些科学方法的掌握和运用，在学生学习知识、提升能力、提高科学素养方面有着非常重要的意义，也为学生的可持续发展奠定了基础。
为便于中考复习，现将初中物理常见研究方法归类整理如下：一．控制变量法所谓控制变量法是指，在研究一个物理量与多个因素关系时，往往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。
如：研究影响蒸发快慢的因素，探究滑动摩擦力与哪些因素有关，比热容概念的引入，探究影响电流做功的因素等。
二．转换法如果一个物理量难以直接研究或不容易研究，转而研究其所表现出来的现象、效应、作用效果，从而达到认识该物理量的目的。
通俗的说，B是由于A所引起的，通过研究B 就可以起到认识A的作用。
如：通过扩散现象来认识分子的存在，通过电流的效应来认识电流的存在，根据物体运动状态的改变或者形变证明物体受到力的作用，根据吸引大头针的数目来比较磁性的强弱等等。
三．等效替代法如果一个物理量或物理过程难以表达计算，但是它所产生的效果与另一个比较容易表达计算的物理量或者物理过程相同，就可以把前者替换为后者，从而使问题得以顺利解决。
如：“曹冲称象”，用“风洞”模拟飞机的飞行环境，测密度时如果天平损坏了将物体的质量转化为水的质量，或者量筒损坏了将物体的体积转化为水的体积，等效电路图，等效替代法测电阻等。
四．比较法（类比属于比较的一种，下文单独列出）两个物理现象具有某种相同或者相异的性质，将它们放在一起进行比较分析，找出其异同点，就可以帮助我们求同存异，认清它们的内涵与外延，从而加深对知识的理解。
如：比较蒸发与沸腾的异同点，比较声音的传播与光的传播的异同，比较热机与电动机的优缺点，比较发电机与电动机的异同，比较凸透镜和凹透镜，比较光的三原色与颜料的三原色等等。
五．类比法为了把要表达的问题说得通俗易懂，人们往往借助于具体的、有形的、熟悉的事物来类比说明那些抽象的、无形的、陌生的事物。
中考物理试题中典型的科学研究方法
一、控制变量法
在研究物理问题时，某一物理量往往受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，这就是控制变量法。
控制变量法是教材中出现的最多最常见的一种科学研究方法，学生容易掌握，考试中出现的频率也最高。
例如：2006年重庆市中考题第（10）题：物理研究中常常用到“控制变量法”、“等效替代法”、“理想化模型”、“类比法”等科学方法。
在下列研究实例中，运用了“控制变量法”的是（）
A.研究电流时，从分析水流的形成来分析电流的形成。
B.研究磁场时，用磁感应线描述空间磁场的分布情况。
C.研究滑动摩擦力与压力大小关系时，保持接触面的粗糙程度不变。
D.研究杠杆的平衡条件时，将撬棒抽象为绕某一固定点转动的硬棒。
点评：研究滑动摩擦力与压力大小关系时，控制接触面的粗糙程度不变，这是教材中用到的典型的控制变量法。
教材中用到此类方法的地方还很多，如研究压力的作用效果与压力和受力面积的关系，研究电流与电压，电阻的关系，探究重力势能的大小与哪些因素有关等等。
二、实验推理法
实验推理法以大以的可靠的事实为基础,以真实的实验为原形，通过合理的推理得出结论，深刻地揭示物理规律的木质，是物理学研究的一种重要的思想方法。
如2005年海南市中考题：科学家在实验的基础上进行合理的推理，建立了牛顿第一定律，你在探究下列规律时也运用了这种研究方法的是（）
A.真空不能传声
B.光的反射定律
C.焦耳定律
D.平面镜成像特点
点评：因为无论怎样抽气也不可能将玻璃罩内的空气抽完，但是我们可以通过空气的减少，听到的声音在变弱来说明：如果罩内空气被抽完（即真空），我们将听不到铃声了。
所以其空不能传声是在实验的基础上进行合理推理得出的实验结论，思维方法上和牛顿第一定律的得出如出一•辙。
三、类比法
类比的两个或两类对象应该有相同或相似处，教材中有许多地方都用到了此种方法。
如: 研究电流时用水流比作电流；研究电压时用“水压”类比“电压”。
中考试题对此种方法的考查也有精彩之处，而且题型新颖。
如2006年安徽省芜湖市第28题：（注：表格是第27题, 要求学生完成表格的填空）
电现象磁现象
示例电荷有正、负两种磁体有南、北两极
1带电体能吸引轻小物体
2同名磁极相互排斥
3带电体周围存在电场
结合上表，对比“电生磁”、“磁生电”两个实验的物理内涵，不难发现电和磁之间确实呈现出一种有趣而优美的对称关系，这种对称美促使人们进一步认识到，各种自然现象之间可能是相互联系的。
1.我们知道，一块磁体无论被分割得多么小，总是有南极和北极。
是否存在只有一个磁极粒了——磁单极子？1931年，英国物理学家狄拉克在他建立的“电和磁完全对称的理论” 中就预言
了磁单极子的存在。
请猜想狄拉克预言所依据的事实是什么？
2.实际上，狄拉克是运用类比的方法为科学研究提出了一个新的课题，直到现在，寻找磁单极了的工作仍在进行之中。
类比是一种重要的思维方法，它将看似无关的两个事物或现象联系起来，根据二者之间的某些方面的相同或相似，推出它们在其它方面也可能相同或相似。
回顾你的物理学习历程，列举一个由类比的方法打开思路并获得成功的学习案例，具体说明你的学习过程。
（第27、28题的研究实例除外）
点评：此题在阅读物理学资料的基础上，考查学生发现问题、提出猜想的能力（试题中并不直接考猜想，而是引导学生经历与科学家狄拉克当年建立“电和磁完全对称的理论”所经历的类似的思维和探究历程），进而体验类比方法在物理研究和学习中的重要意义，在自己的物理学习过程中，列举出一个运用类比方法打开思路获得成功的学习案例。
类比法既是重要的物理学习方法，也是重要的研究方法。
解答本题的过程，是一段主动的学习过程，是对日然和物理之美的体验过程。
同时向学生传递一个强烈的信号——学习物理不仅要记住知识，更是注重方法、思维。
因此，此题的确为一道考查科学研究方法的好题。
四、转换法
物理学习中，有时需要研究看不见的物质（如电流、分了、力、磁场），这时就必须将研究的方向转移到由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。
教材中该方法很多，如电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流时，我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定。
即根据电流产生的热效应来判断。
分子运动看不见、摸不着，不好研究，但可以通过研究扩散现象去认识它。
磁场看不见、摸不着，判断磁场是否存在时，用小磁针放在其中看是否转动来确定。
判断电磁铁的磁性强弱时，用电磁铁吸引大头针的多少来确定。
2（）06年中考试题中对此方法也有考查：如：2006年江苏省南京市第31题的第（3）问：以上（2）中判断电阻大小关系的方法在初中物理中经常用到，以下描述中能体现这种方法的是（）
A水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流
B根据物质在常态下的形状和体积是否固定，可将物质分为三态
C通过观察木块被运动物体撞后移动距离的大小，可比较运动物体动能的大小
D研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
应控制接触面粗糙程度相同
点评：通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数的变化来比较电阻丝电阻的大小，通过观察木块被运动物体撞后移动距离的大小，可以比较运动物体动能的大小，都是转换法的具体体现。
其实，物理学中科学研究方法很多，如建立理想模型法、等效替代法、分析法、归纳法、观察法等等。
中考试题中考查的方法仅是一部分。
新课程标准的过程与方法目标要求在物理知识与技能的学习过程中，使学生掌握一些基木的科学研究方法,提高全体学生的科学素养。
对科学研究方法的考查正在成为中考试题的一大特点，需引起广大教师和学生的重视。
