初中物理科學(xué)探究方法

初中物理科學(xué)探究方法專題物理科學(xué)探究方法專

題

《新課程標(biāo)準(zhǔn)》要求，在突出科學(xué)探究?jī)?nèi)容的同時(shí)，重視研究方法

的指導(dǎo)，使學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)探究、學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過(guò)程，逐漸拓寬視野，

初步領(lǐng)悟到科學(xué)研究方法的真諦。因此，考查研究物理問(wèn)題的方法，成

為當(dāng)前和今后考的熱點(diǎn)?？刂谱兞糠ǖ刃娲ā⑥D(zhuǎn)換法推理法、模

型法、比較法、類比法、圖像法等，是初物理常用的研究方法。

一.控制變量法

【知識(shí)回放】所謂控制變量法，就是在研究和解決問(wèn)題的過(guò)成，對(duì)

影響事物變化規(guī)律的因素和條件加以人為控制，只改變某個(gè)變量的大小,

而保證其它的變量不變，最終解決所研究的問(wèn)題.

這種方法在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格上的反映為：某兩次實(shí)驗(yàn)只有一個(gè)條件

不相同，若兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同，則與該條件有關(guān)，否則無(wú)關(guān)。反過(guò)來(lái)，若

要研究的問(wèn)題是物理量與某一因素是否有關(guān)，則應(yīng)只使該因素不同，而

其他因素均應(yīng)相同。控制變量法是學(xué)物理最常用的方法，也是考出題最

多的方法。

在初物理課本，應(yīng)用這種方法的有：

1.蒸發(fā)的快慢與哪些因素有關(guān)

2.滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)

3.液體壓強(qiáng)的大小與哪些引速又關(guān).

4.浮力的大小與哪些因素有關(guān)

5.壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)

6.滑輪組的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)

7.動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)

8.重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)

9.導(dǎo)體的電阻與哪些因素有關(guān)

10.探究電流與電壓的關(guān)系

11.探究電流與電阻的關(guān)系

12.探究電流做功的多少與哪些因素有關(guān)

13.探究電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)

14.探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)

【典例探究11小蘭在觀察提琴、吉他、二胡等弦樂(lè)器的弦振動(dòng)時(shí),

猜測(cè)：即使在弦張緊程度相同的條件下，發(fā)聲的音調(diào)還可能與弦的粗

細(xì)、長(zhǎng)短及弦的材料有關(guān)，于是想通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究一下

琴弦的材料琴弦的長(zhǎng)度/cm琴弦的橫截面積/mnr'

A鋼200.3

B鋼200.7

C尼龍絲300.5

r

D鋼400.5

E尼龍絲400.5

自己的猜想是否正確，上表是她在實(shí)驗(yàn)時(shí)控制的琴弦條件。

(1)如果小蘭想探究弦發(fā)聲的音調(diào)與弦的材料的關(guān)系，你認(rèn)為她應(yīng)

該選用編號(hào)為的琴弦(只填字母代號(hào))。

(2)探究過(guò)程通常采用下列一些步驟:A實(shí)驗(yàn)研究B分析歸納C提出

問(wèn)題(或猜想)D得出結(jié)論等，你認(rèn)為小蘭要完成本探究的全過(guò)程,所采用

的合理順序應(yīng)該是：。(只填寫(xiě)數(shù)字代號(hào))

(3)在上述探究過(guò)程，總要控制某些因素，使它們保持不變，進(jìn)而尋

找出另外一些因素的關(guān)系，這種研究方法叫做“控制變量法”。請(qǐng)你再

寫(xiě)出一個(gè)初物理用到這種方法的實(shí)驗(yàn)名稱：。

【標(biāo)準(zhǔn)答案】(DD和E(2)CABD(3)實(shí)驗(yàn)一:研究滑動(dòng)摩擦力的大

小和哪些因素有關(guān)；實(shí)驗(yàn)二：研究電流與電壓、電阻的關(guān)系；實(shí)驗(yàn)三：研

究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)；實(shí)驗(yàn)四：研究電磁鐵磁性的強(qiáng)弱和

哪些因素有關(guān).

【典例探究2］為了研究物質(zhì)的某種特性，某小組的同學(xué)先做了如

下實(shí)驗(yàn):他們?cè)诩?、乙兩只完全相同的燒杯分別放入100克和200克的

溫水,實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓它們自然冷卻，并利用溫度計(jì)和計(jì)時(shí)器測(cè)量水的溫度隨

時(shí)間的變化情況。記錄數(shù)據(jù)分別如表1、表2所示。(設(shè)甲、乙兩杯水

每分鐘放出的熱量相等)

時(shí)間/min0246810121416

溫度/℃363534333231303030

降低溫度/C012345666

時(shí)間/min02412142024283236

溫度”36353433323130292828

降低溫度/℃0123456788

(1)分析比較表1和表2的數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)時(shí)，兩杯水所處環(huán)境的溫

度是的。(填“相同”或“不相同”)

(2)分析比較表1(或表2)第一行和第三行的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得

出的初步結(jié)論

是：，放出的熱量與降低的溫度成正比。

(3)分析表1和表2的第三列、第四列、第五列等數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,

可得出的初步結(jié)論是：。

(4)進(jìn)一步綜合分析比較表4和表5的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，還可得出

的初步結(jié)論

是：O

【名師精析】控制變量法是考出題最多的方法，因此學(xué)生要注意有

關(guān)控制變量法的實(shí)驗(yàn).本題考查比熱的概念和控制變量法，通過(guò)設(shè)計(jì)一

個(gè)實(shí)驗(yàn)情境，培養(yǎng)處理信息、分析數(shù)據(jù)、歸納總結(jié)的能力。本題可以從

熱量的計(jì)算公式Q=cmAt對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，當(dāng)比熱容c一定，當(dāng)m

一定時(shí),Q與At成正比；一定時(shí)，Q與m成正比；c=Q/mZkt為一定

值。

【答案】（1）不同；（2）相同質(zhì)量的同種物質(zhì)，降低的溫度越多放出

的熱量越多；（3）同種物質(zhì)，降低相同溫度時(shí)，質(zhì)量大的放出熱量多；（4）

水（同種物質(zhì)）放出的熱量與質(zhì)量、降低的溫度的比值是定值。

【典例探究3】.學(xué)習(xí)歐姆定律時(shí)，為了研究電流與電壓和電阻的關(guān)

系，實(shí)驗(yàn)先保持電阻一定，研究電流與電壓的關(guān)系；再保持電壓一定，研

究電流與電阻的關(guān)系.這種方法就是控制變量法.下面研究過(guò)程應(yīng)用這

種方法的是（）

A.通過(guò)電流做功的多少來(lái)判斷電能的多少

B.引入合力的概念

C.研究磁場(chǎng)引入磁感線

D.研究電流產(chǎn)生熱量的多少與電流的關(guān)系，先保持電阻和時(shí)間一定

【標(biāo)準(zhǔn)答案】D

二.等效替代法

【知識(shí)回放】用相等或容易測(cè)得的量代替不便直接求出的物理量，

這種方法就是等效替代法

等效替代法是常用的科學(xué)思維方法。等效是指不同的物理現(xiàn)象、

模型、過(guò)程等在物理意義、作用效果或物理規(guī)律方面是相同的。它們

之間可以相互替代，而保證結(jié)論不變。等效的方法是指面對(duì)一個(gè)較為復(fù)

雜的問(wèn)題，提出一個(gè)簡(jiǎn)單的方案或設(shè)想，而使它們的效果完全相同，從而

將問(wèn)題化難為易，求得解決。例如我們學(xué)過(guò)的等效電路、等效電阻、分

力與合力等效……

【典例探究】探究物理規(guī)律和解決實(shí)際問(wèn)題常運(yùn)用到許多重要的

物理思想和方法.下列過(guò)程運(yùn)用了“等效替代”方法的是()

A.測(cè)量一張白紙的厚度

B.研究電流與電壓、電阻的關(guān)系

C.曹沖稱象

D.牛頓總結(jié)出慣性定律

【名師點(diǎn)撥】在物理實(shí)驗(yàn)特別是測(cè)量，有些物理量并不是能十分方

便的測(cè)量，就要用到等效法。如：用另一根相同的蠟燭等效替代平面鏡

后的像；稱象的質(zhì)量并不方便，就利用浮力相等讓象的質(zhì)量等于石塊的

質(zhì)量從而方便研究。

【標(biāo)準(zhǔn)答案】C

在初物理課本，應(yīng)用這種方法的有:

1.在研究合力時(shí)，一個(gè)力和兩個(gè)力使彈簧發(fā)生的形變是等效的，那

么這個(gè)力就替代了兩個(gè)力，所以叫等效替代法

2.在研究串并聯(lián)電路的總電阻時(shí)，也用到了這種方法.

3.在平面鏡成像的實(shí)驗(yàn)，我們利用兩個(gè)完全相同的蠟燭，驗(yàn)證物與

像的大小相同，因?yàn)槲覀儫o(wú)法真

正的測(cè)量物與像的關(guān)系，所以我們利用了一個(gè)完全相同的另一根蠟

燭來(lái)等效替代物體的大小.

三.轉(zhuǎn)換法

【知識(shí)回放】物理學(xué)對(duì)于一些看不見(jiàn)、摸不著的現(xiàn)象或不易直接

測(cè)量的物理量，通過(guò)用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)，或用易測(cè)量的物理

量間接測(cè)量，一些比較抽象的看不見(jiàn)，摸不著的物質(zhì)的微觀現(xiàn)象，要研究

它們的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，使之轉(zhuǎn)化為學(xué)生熟知的看得見(jiàn)，摸得著的宏觀現(xiàn)象來(lái)

認(rèn)識(shí)它們，這種研究問(wèn)題的方法叫做轉(zhuǎn)換法。初物理在研究概念、規(guī)律

和實(shí)驗(yàn)多處應(yīng)用了這種方法。

在初物理課本，應(yīng)用這種方法的有：

1.測(cè)不規(guī)則小石塊的體積我們轉(zhuǎn)換成測(cè)排開(kāi)水的體積.

2.我們測(cè)曲線的長(zhǎng)短時(shí)轉(zhuǎn)換成細(xì)棉線的長(zhǎng)度.

3.在測(cè)量滑動(dòng)摩擦力時(shí)轉(zhuǎn)換成測(cè)拉力的大小.

4.研究物體內(nèi)能與溫度的關(guān)系（我們無(wú)法直接感知內(nèi)能的變化，只

能轉(zhuǎn)換成測(cè)出溫度的改變來(lái)說(shuō)

明內(nèi)能的變化）.

5.在研究電熱與電流、電阻的因素時(shí)，我們將電熱的多少轉(zhuǎn)換成液

柱上升的高度.

6.我們?cè)谘芯侩姽εc什么因素有關(guān)的時(shí)候，將電功轉(zhuǎn)換成

磋碼上升的高度.

7.密度'功率'電阻'壓強(qiáng)（大氣壓強(qiáng)）等物理量都是利用轉(zhuǎn)換法測(cè)得

的.

8.在我們回答動(dòng)能與什么因素有關(guān)時(shí)，我們將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為小木塊在

平面上被推動(dòng)的距離，距離越

遠(yuǎn)則動(dòng)能越大.

【典例探究1］愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò)：“磁場(chǎng)在物理學(xué)家看來(lái)正如他坐的

椅子一樣實(shí)在?！贝艌?chǎng)雖然看不見(jiàn)、摸不著，但可以通過(guò)對(duì)小磁針的作

用證明其存在。在物理學(xué)還有其他一些現(xiàn)象也是這樣，如用可證明的存

在。

【名師點(diǎn)撥】首先通過(guò)閱讀，明確磁場(chǎng)是無(wú)形的，而小磁針是有形

的。用有形的、看得見(jiàn)、摸得著的事物證明無(wú)形的、看不見(jiàn)、摸不著

的物體，是轉(zhuǎn)換的思想。然后就要在頭腦搜尋學(xué)習(xí)過(guò)的物理內(nèi)容，篩選

出應(yīng)用這個(gè)思想獲取的知識(shí)點(diǎn)，確定答案。大家可以從力、熱、光、

電、磁、分子原子、能量等方面進(jìn)行思考。

【標(biāo)準(zhǔn)答案】物體發(fā)生形變或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變可證明此物受到力的

作用；

蘋(píng)果落地可證明重力存在；

馬得堡半球?qū)嶒?yàn)可證明大氣壓的存在；

霧的出現(xiàn)可證明空氣含有水蒸氣；

影的形成光沿直線傳播；

月食現(xiàn)象可證明月亮不是光源；

奧斯特實(shí)驗(yàn)可證明電流周圍有磁場(chǎng)；

指南針指南北可證明地磁場(chǎng)的存在；

用手機(jī)能打電話可證明電磁波的存在；

擴(kuò)散現(xiàn)象可證明分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；

鉛塊實(shí)驗(yàn)可證明分子間引力的存在；

運(yùn)動(dòng)的物體能對(duì)外做功可證明它具有能；

【典例探究21分子運(yùn)動(dòng)肉眼看不見(jiàn)、摸不著，不便于研究，但我們

可以通過(guò)研究墨水的擴(kuò)散現(xiàn)象來(lái)認(rèn)識(shí)它，這種方法在科學(xué)上叫“轉(zhuǎn)換

法”，下面四個(gè)實(shí)例也采用“轉(zhuǎn)換法”的是()

A.利用光線來(lái)研究光的直線傳播現(xiàn)象

B.判斷電路是否有電流時(shí)，我們可通過(guò)電路的燈泡是否發(fā)光去確

定

C.研究電流與電壓、電阻關(guān)系時(shí)，先保持電阻不變?nèi)パ芯侩娏髋c

電壓互感器的關(guān)系；然后再保持電壓不變?nèi)パ芯侩娏髋c電阻的關(guān)系

D.研究電流時(shí)，將它比做水流

【名師點(diǎn)撥】用形象直觀的現(xiàn)象來(lái)展示看不到、摸不著、不便研

究的現(xiàn)象叫做轉(zhuǎn)換法。電流看不見(jiàn)摸不著，轉(zhuǎn)換為燈泡是否發(fā)光，為轉(zhuǎn)

換法。A為模型法,C為控制變量法,D為類比法。

【標(biāo)準(zhǔn)答案】B

四.理想模型法

【知識(shí)回放】實(shí)際現(xiàn)象和過(guò)程一般都十分復(fù)雜，涉及到眾多因素，

采用模型方法可起到簡(jiǎn)化和純化的作用.忽略次要因素，從復(fù)雜事物抽

象出理想模型，合理近似的反應(yīng)所研究事物的本質(zhì)特征，這種研究問(wèn)題

的方法叫理想模型法.

在初物理課本，應(yīng)用這種方法的有

1.光線（光線是看不見(jiàn)的，我們使用一條看得見(jiàn)的實(shí)線來(lái)表示，就將

問(wèn)題簡(jiǎn)化利用了理想化模型）

2.磁感線（為了研究磁場(chǎng)，我們引入一條線將研究的問(wèn)題簡(jiǎn)化，其實(shí)

這條線并不存在）.

【典例探究11蕪湖，一直以來(lái)就是長(zhǎng)江下游重要的商貿(mào)港口城

市。蕪湖長(zhǎng)江大橋，這座目前我國(guó)科技含量最高的特大型公、鐵兩用斜

拉索橋梁的建成，使得蕪湖這座古老的城市又煥發(fā)出強(qiáng)烈的時(shí)代氣息。

大橋的建設(shè)，用到了很多物理學(xué)的知識(shí)和研究方法。

(1)在鐵路橋引橋靠近居民住宅區(qū)一側(cè)，建有高3米左右的板墻(如

圖所示)，其作用是

(2)汽車過(guò)橋時(shí)，每隔一段距離會(huì)有明顯顛簸，這是大橋橋面上的縫

隙所致。這些縫隙是0

A.一種交通標(biāo)志，用于確認(rèn)距離，避免發(fā)生追尾事故

B.來(lái)往車輛過(guò)多，造成路面損毀

C.避免司機(jī)開(kāi)車由于過(guò)分平穩(wěn)而瞌睡

D.伸縮縫，用于允許路面的膨脹和收縮

(3)將大橋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，取其部分可抽象成如圖丁所示的模

甲丙T

①可以看出它用到了的相關(guān)知識(shí)。其0是,代

表橋重和過(guò)往車輛等產(chǎn)生的對(duì)橋的作用力。

②為了減小鋼索承受的拉力，在需要與可能的前提下，可以適當(dāng)增

加塔橋的高度。請(qǐng)分析原因。

③假如讓你來(lái)設(shè)計(jì)新的斜拉索式大橋，你還能提出什么方法可以減

輕鋼索承受拉力？（說(shuō)出一種方法即可）

④你知道嗎？在上述的研究，我們用到了物理學(xué)很重要的一種研究

方法：建立模型。建立模型可以幫助人們透過(guò)現(xiàn)象，忽略次要因素，從本

質(zhì)認(rèn)識(shí)和處理問(wèn)題；建立模型還可以幫助人們顯示復(fù)雜事物及過(guò)程，幫

助人們研究不易甚至無(wú)法直接觀察的現(xiàn)象。想想看，在初物理學(xué)習(xí)，你

在研究哪些問(wèn)題時(shí)也用到了這種研究方法？請(qǐng)舉一例具體說(shuō)明。（本題

實(shí)例除外）

【名師點(diǎn)撥】本題以蕪湖長(zhǎng)江大橋?yàn)檩d體，將聲、熱、杠桿等知識(shí)

有機(jī)的融合，考查學(xué)生綜合利用知識(shí)的能力。特別是注重了對(duì)物理學(xué)研

究方法的考查，使學(xué)生在做題過(guò)程學(xué)會(huì)了忽略次要因素，抓住主要問(wèn)題

的建立模型法。題目最后一問(wèn)讓學(xué)生再舉例子說(shuō)明在初物理學(xué)習(xí)，在研

究哪些問(wèn)題時(shí)也用到了這種方法？容易激活學(xué)生的思維，促使學(xué)生對(duì)知

識(shí)的回憶和重新整合。

【標(biāo)準(zhǔn)答案】①用以隔音，減少火車行駛時(shí)產(chǎn)生的噪音污染。

②①）。③（1）杠桿的支點(diǎn)、F1；（2）增加橋塔的高度，可以增大拉力的

力臂。根據(jù)杠桿的平衡條件，鋼索所承受的拉力也隨之減??；(3)使用新

型輕質(zhì)材料減小橋梁自重等。

④研究肉眼觀察不到的原子結(jié)構(gòu)時(shí)，建立原子核式結(jié)構(gòu)模型。

電路圖是實(shí)物電路的模型。

力的示意圖或力的圖示是實(shí)際物體和作用力的模型。

實(shí)驗(yàn)室常用手搖交流發(fā)電機(jī)及掛圖來(lái)研究交流發(fā)電機(jī)的原理和工

作過(guò)程(柴油機(jī)、汽油機(jī)模型等)。

研究連通器原理時(shí)用到液片模型。

【典例探究2】以下是物理學(xué)習(xí)的幾個(gè)研究實(shí)例：(1)在研究磁場(chǎng)時(shí),

引入磁感線；(2)在研究物體受幾個(gè)力時(shí)，引人合力；(3)在研究電流時(shí)，

將它比作水流；(4)在研究光時(shí)，引入光線。前面幾個(gè)實(shí)例，采用“建立

理想模型法”的是()

A.(1)(3)

B.(2)(3)

C.(1)(4)

D.(3)(4)

【名師點(diǎn)撥】把某一個(gè)類具體事物抽象為某個(gè)物理概念的方法叫

“建立理想模型法”，如把路燈看成一個(gè)點(diǎn)光源等。本題從磁場(chǎng)抽象出

磁感線，從光抽象出光線，用的都是“建立理想模型法”。

【標(biāo)準(zhǔn)答案】C

五.科學(xué)推理法

【知識(shí)回放】推理法是根據(jù)已知物理現(xiàn)象和規(guī)律，通過(guò)想象和推理

對(duì)未知的現(xiàn)象做出科學(xué)的推理和預(yù)見(jiàn).推理法是在觀察實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,

忽略次要因素，進(jìn)行合理的推理，得出結(jié)論，達(dá)到認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)的目的。

理想實(shí)驗(yàn)是研究物理規(guī)律的一種重要的思想方法，它以大量的可靠

的事實(shí)為基礎(chǔ)，以真實(shí)的實(shí)驗(yàn)為原形，通過(guò)合理的推理得出物理規(guī)律.

【典例探究】人們常用推理的方法研究物理問(wèn)題。在研究物體運(yùn)

動(dòng)狀態(tài)與力的關(guān)系時(shí)，伽利略通過(guò)如圖1（甲）所示的實(shí)驗(yàn)和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

的推理得到如下結(jié)論：

運(yùn)動(dòng)著的物體，如果不受外力作用，它的速度將保持不變，并且

一直運(yùn)動(dòng)下去。推理的方法同樣可以用在“研究聲音的傳播”實(shí)

驗(yàn)。如圖1（乙）所示的實(shí)驗(yàn),現(xiàn)有的抽氣設(shè)備總是很難將

玻璃罩內(nèi)抽成真空狀態(tài)，在這種情況下，你是怎樣通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

推理得出“聲音不能在真空傳播”這一結(jié)論的？

【名師點(diǎn)撥】伽利略通過(guò)如圖（甲）所示的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)阻力

越小時(shí)，小車速度減小得就越慢，由此推理出，如果阻力為零，小

車的速度將不減小，即做勻速直線運(yùn)動(dòng)。在圖乙這個(gè)實(shí)驗(yàn)，雖不能

把玻璃罩內(nèi)抽成真空狀態(tài)，但隨著玻璃罩內(nèi)空氣的減少，聽(tīng)到的

聲音越來(lái)越小，由此可推理得出“聲音不能在真空傳播”

【標(biāo)準(zhǔn)答案】隨著罩內(nèi)空氣的不斷抽出，聽(tīng)到鈴聲越來(lái)越弱，可以

推理：如果罩內(nèi)被抽成真空，將聽(tīng)不到鈴聲，由此可以推出“聲音不能在

真空傳播”。

假如在伽利略著名的理想實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)設(shè)想的步驟有：

①減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在該斜面上仍然要達(dá)到原來(lái)的高

度.

②要兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上

另一個(gè)斜面.

③繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成水平面，小球?qū)⒀厮?/p>

面作持續(xù)的勻速運(yùn)動(dòng).

④如果沒(méi)有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)釋放時(shí)的高度.

(1)請(qǐng)將上述設(shè)想步驟按照正確的順序排列②④①③(只要填

寫(xiě)序號(hào))

(2)在上述設(shè)想步驟，有的屬于可靠事實(shí)，有的則是理想化的推論.

下面關(guān)于這些事實(shí)和推論的分類正確的是(B)

A①是事實(shí)，②③④是推論.

B②是事實(shí)，①③④是推論.

C③是事實(shí)，①②④是推論

D④是事實(shí)，①②③是推論

六.類比法

【知識(shí)回放】類比法是指將兩個(gè)相似的事物做對(duì)比，從已知對(duì)象具

有的某種性質(zhì)推出未知對(duì)象具有相應(yīng)性質(zhì)的方法.類比法在物理有廣泛

的應(yīng)用。所謂類比，實(shí)際上是一種從特殊到特殊或從一般到一般的推

理。它是根據(jù)兩個(gè)（或兩類）對(duì)象之間在某些方面的相同或相似而推出

它們?cè)谄渌矫嬉部赡芟嗤蛳嗨频囊环N邏輯思維。在物理教學(xué)，類比

方法可以幫助理解較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)和較難的物理知識(shí)。

【典例探究11圖2甲是水流形成圖，我們對(duì)電流的成因（圖

2乙）的認(rèn)識(shí)是通過(guò)分析圖甲水流的成因來(lái)了解的，這種方法在

物理學(xué)稱為（）

A.比較法

B.類比法

C.等效法

D.控制變量法

【名師點(diǎn)撥】在物理研究，有些概念十分抽象，為了更形象

的表述，常用類比的方法.例如：電流的形成，電壓的作用，可通過(guò)

熟悉的水流的形成，水壓的作用進(jìn)行類比，從而得出電壓是形成電

流的原因的結(jié)論.

通過(guò)類比，用大家熟悉的水流和水壓的直觀認(rèn)識(shí)，使得看不見(jiàn)摸不

著的抽象的電流電壓等知識(shí)躍然紙面，栩栩如生.

【標(biāo)準(zhǔn)答案】B

圖1圖2

【典例探究2】19世紀(jì)末，湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子，將人們的視線引入

到了原子的內(nèi)部，由此，科學(xué)家們提出了多種關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的模型。通

過(guò)學(xué)習(xí)，你認(rèn)為原子結(jié)構(gòu)與下列事物結(jié)構(gòu)最接近的是

A.西紅柿

B.西瓜

C.面包

D.太陽(yáng)系

解析：大家首先要在頭腦再現(xiàn)學(xué)習(xí)過(guò)的原子結(jié)構(gòu)的模型，再與所給

的四個(gè)選項(xiàng)比較，確定結(jié)構(gòu)最接近的事物是太陽(yáng)系。這里原子核可以類

比于太陽(yáng)，核外電子類比于行星，它們?cè)诳臻g結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)方式上都是相

似的。

七.歸納法

【知識(shí)回放】歸納法是通過(guò)樣本信息來(lái)推斷總體信息的技術(shù).要做

出正確的歸納，就要從整體

選出的樣本足夠大而且具有代表性.

在實(shí)驗(yàn)為了驗(yàn)證一個(gè)物理規(guī)律或定律，就要反復(fù)的通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證

它的正確性，然后分析歸

納，得出正確的結(jié)論.

比如銅能導(dǎo)電，鋁能導(dǎo)電，鋅也導(dǎo)電，歸納出金屬導(dǎo)電.

在阿基米得原理實(shí)驗(yàn),F沼=G排，我們分別利用石塊和木塊做了兩

次實(shí)驗(yàn)，歸納總結(jié)，才得出

結(jié)論，驗(yàn)證了該原理的正確性.

在驗(yàn)證杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證導(dǎo)體的電阻與什么因素有關(guān)的時(shí)候,

我們都是經(jīng)過(guò)多次實(shí)

驗(yàn)，然后進(jìn)行歸納總結(jié)，得出正確結(jié)論.

八.圖象法【知識(shí)回放】利用圖象這種特殊且形象的數(shù)學(xué)語(yǔ)

言工具，來(lái)表

達(dá)各種

物理現(xiàn)象的過(guò)程和規(guī)律，這種方法叫圖像法.物理圖象不僅可

以使抽象的概念直觀形象，動(dòng)態(tài)變化過(guò)程清晰，物理量之間的關(guān)系明確,

還能表示出用語(yǔ)言難以表達(dá)的內(nèi)涵。

【典例探究11在某一溫度下，兩個(gè)電路元件A和B的電流

與其兩端電壓的關(guān)系如圖所示.則由圖可知，元件A的電阻為5Q；

將A和B并聯(lián)后接在電壓為2.5V的電源兩端，則通過(guò)A和B的總電

流是0.75A.

【典例探究2】如圖所示是A、B、C三種物質(zhì)的質(zhì)量m與

體積V的關(guān)系圖象。由圖可知，A、B、C三種物質(zhì)的密度

PA、PB、PC之間的大小關(guān)系是（

PA<PB<PC

B.PA<PB>PC

C.PA>PB>PC

D.PA>PB<PC【標(biāo)準(zhǔn)答案】C

九猜想法：【知識(shí)回放】猜想也稱想象或幻想，是用已知的物理知

識(shí)對(duì)某些未知的事物作出科學(xué)的預(yù)測(cè)。它是人的思維的最高境界，合理

的想象往往是人類創(chuàng)造發(fā)明的源泉。

【典例探究】在科幻小說(shuō)《往日之光》，作者鮑勃。肖幻想了一

種慢透光玻璃，講述了一段美麗動(dòng)人的故事?！跋胂笥幸环N玻璃，光在

這種玻璃運(yùn)動(dòng)的速度極慢，通過(guò)半厘米厚需要10年，比蝸牛的速度還慢

得多。當(dāng)一塊慢透光玻璃制出來(lái)時(shí)，望上去總是一片漆黑，因?yàn)檫€沒(méi)有

光穿過(guò)它。把這種玻璃放在風(fēng)景秀麗的林、湖邊，帶者這些美麗的景致

的光陷入慢透光玻璃，10年

3

U/V

也出不來(lái)。把在這種地方放了10年的玻璃鑲在城市住宅的窗戶上,

那么，在下一個(gè)10年的過(guò)程，這個(gè)窗子外面便仿佛呈現(xiàn)出林湖泊的美

景。各種動(dòng)物無(wú)聲的前來(lái)飲水，空百鳥(niǎo)飛翔，日夜在交替,季節(jié)在變化。

身居鬧市,猶如別墅?！?/p>

這確實(shí)是一個(gè)有意思的幻想，但關(guān)鍵是要降住飛馳的光。科學(xué)技術(shù)

發(fā)展到今天，部分科幻已經(jīng)開(kāi)始變成現(xiàn)實(shí)。

⑴本文作者進(jìn)行科學(xué)幻想的依據(jù)是什么？

⑵在生活和學(xué)習(xí)，你一定也有許多奇思妙想吧，簡(jiǎn)要寫(xiě)出一種想象

及其依據(jù)。

【名師點(diǎn)撥】試題情景優(yōu)美，充滿幻想，給人啟迪。題目第一問(wèn)表

面上看是考學(xué)生，實(shí)際上給學(xué)生以方法：提醒學(xué)生幻想要有依據(jù)，不能胡

亂猜想。最后一問(wèn)更能激發(fā)學(xué)生的思維，只要聯(lián)系所學(xué)知識(shí)，再插上想

象的翅膀，不難得出答案。

【標(biāo)準(zhǔn)答案】：⑴依據(jù)是光在不同的介質(zhì)傳播速度不同。

⑵想象在常溫下制成超導(dǎo)體。依據(jù)是超導(dǎo)材料與溫度有關(guān);

想象人類固定在空不用乘坐任何交通工具，就可以周游世界。依據(jù)

是地球在自轉(zhuǎn)，運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的；

讓水在常溫下沸騰，產(chǎn)生大量氣泡，不用洗衣粉就能洗衣服。依據(jù)

是沸點(diǎn)與氣壓有關(guān)，只要設(shè)法降低水面上方的氣壓，就可使水在常溫下

沸騰。

【優(yōu)化專項(xiàng)訓(xùn)練】

基礎(chǔ)經(jīng)典題

1.在物理學(xué)，牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律是用什么方法獲得的()

A.單純的實(shí)驗(yàn)方法

B.單純的推測(cè)方法

C.數(shù)學(xué)推導(dǎo)的方法

D.實(shí)驗(yàn)加推測(cè)的方法

2.在學(xué)習(xí)歐姆定律時(shí)，為了研究導(dǎo)體的電流I與導(dǎo)體兩端的電壓

U、導(dǎo)體電阻R的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)先保持R一定，研究I與U的關(guān)系；再保持U

一定，研究I與R的關(guān)系。這種方法叫“控制變量法”，是物理學(xué)研究

常用的一種方法，下面研究過(guò)程應(yīng)用了“控制變量法”的是0

A.通過(guò)電流做功多少來(lái)判斷耗電能的多少

B.研究物體受兩個(gè)力作用的效果時(shí)，引人合力的概念

C.在研究磁場(chǎng)時(shí)，引人磁感線

D.研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系時(shí),保持電阻和時(shí)間一定

3.在“觀察水的沸騰”實(shí)驗(yàn)，當(dāng)水溫升到901時(shí)，隨著加熱過(guò)程，每

隔1min記錄一次水的溫度。某同學(xué)記錄的數(shù)據(jù)如下表：

時(shí)間/min01234567「89

溫度/七9092949698100100100100100

⑴根據(jù)記錄，在圖1畫(huà)出水的沸騰圖象。

(2)試根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸納水沸騰時(shí)的特點(diǎn):

4.某同學(xué)在復(fù)習(xí)時(shí)，對(duì)質(zhì)量、速度、密度、熱值、比熱、電流、電

阻

和電功率等概念按一定特征作了分類(見(jiàn)下表)。他使用的科學(xué)方

法是

()

概念分類理由

電流、速度、電功率某兩個(gè)量的比值

質(zhì)量、電阻都與物體本身有關(guān)

密度、熱值、比熱都與物質(zhì)本身有關(guān)

A.分析和歸納

B.調(diào)查和假說(shuō)

C.實(shí)驗(yàn)和演繹

D.數(shù)學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)

5.用圖象來(lái)描述物理過(guò)程或物理規(guī)律是很直觀的。如圖2（a）—立

方體

木塊，下面用一段細(xì)線與之相連，細(xì)線另一端固定在容器底（容器高

比

(a)

細(xì)線與木塊邊長(zhǎng)之和大得多）0

不O

若細(xì)線的拉力用F表示，容器水的深度用h表示。那么，在圖可

以正確描述拉力F隨深度h的變化關(guān)系的圖象是（

6.下表列出了相同條件下不同物質(zhì)的密度及聲音在其傳播的速度,

根據(jù)上表提供的信息，可以得出的結(jié)論是()

物質(zhì)空氣氧氣鋁鐵鉛

物質(zhì)的密度(kg/mD1.291.432700790011300

聲音傳播的速度(m/s)330316510050001300

A.聲音傳播的速度隨著物質(zhì)密度的增大而增大

B.聲音傳播的速度隨著物質(zhì)密度的增大而減小

C.聲音在金屬傳播的速度大于它在氣體傳播的速度

D.聲音在金屬傳播的速度隨著金屬密度的增大而增大

7.由于電壓和電阻兩者都可能影響電流的大小，用實(shí)驗(yàn)研究它們的

關(guān)系時(shí)，可以先保持電壓不變，探究電流和電阻的關(guān)系；然后保持電阻不

變，探究電流和電壓的關(guān)系，最后總結(jié)得出了歐姆定律，這種研究問(wèn)題的

方法叫“控制變量法”。在以下問(wèn)題的研究

(1)滑動(dòng)摩擦力大小跟哪些物理量有關(guān)

(2)牛頓在伽利略等人研究成果的基礎(chǔ)上得出牛頓第一定律

(3)電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)

(4)研究磁場(chǎng)時(shí)，引人磁感線

應(yīng)用“控制變量法”進(jìn)行研究的是()

A.(1)(3)

B.(1)(2)

C.(2)(4)

D.(3)(4)

圖

1

圖2

8.有些物理量不能直接測(cè)量，實(shí)驗(yàn)我們是想辦法測(cè)量與它大小相等

的量來(lái)完成的。下列幾個(gè)事例

不是應(yīng)用這種方法的是（）

A.用量筒和水測(cè)不規(guī)則物體的體積

B.用刻度尺和停表測(cè)物體運(yùn)動(dòng)的速度

C.用刻度尺和棉線測(cè)地圖上兩地間鐵路線的長(zhǎng)度

D.用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)木塊在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的摩擦力

9.19世紀(jì)末葉，湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子，將人們的視線引人到原子的內(nèi)

部。由此，科學(xué)家們提出了多

種關(guān)于原子結(jié)構(gòu)模型。通過(guò)學(xué)習(xí)，你認(rèn)為原子結(jié)構(gòu)與下列事物結(jié)構(gòu)

最接近的是（）

A.西紅柿

B.西瓜

C.面包

D.太陽(yáng)系

10.同學(xué)們?cè)谔骄俊坝绊懟喗M機(jī)械效率高低的因素”，提出了如

下假設(shè)：

①滑輪組機(jī)械效率高低可能與動(dòng)滑輪重有關(guān)

②滑輪組機(jī)械效率高低可能與被提物重有關(guān)

③滑輪組機(jī)械效率高低可能與物體提升高度有關(guān)

④滑輪組機(jī)械效率高低可能與承重繩子段數(shù)有關(guān)

然后一位同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3所示的兩個(gè)滑輪組，進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)

證提出的

假設(shè)，則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的假設(shè)是（）A.①B.②C.③

D.④

11.小蜻同學(xué)在研究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)時(shí)，她猜想

滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的

大小有關(guān)?，F(xiàn)有以下器材:a.斜面,b.帶鉤的正方體木塊（六面光滑

程度相同），c.帶鉤的長(zhǎng)方體

木塊（六面光滑程度相同），d.表面平整的長(zhǎng)木板,e.幾條毛巾，f.直

尺,g.彈簧測(cè)力計(jì)。請(qǐng)你幫

小靖同學(xué)，從上述器材，選出部分器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，對(duì)此猜想進(jìn)

行驗(yàn)證。

所需器材：（填序號(hào)）

簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟：（1）將木板放在水平桌面上;

⑵

(3);

(4)比較(2)(3)結(jié)果得出結(jié)論。

12.體育課上，甲、乙、丙三位同學(xué)進(jìn)行百米賽跑，他們的成績(jī)?nèi)缦?/p>

表所示；

根據(jù)表成績(jī)知，跑得最快的是同學(xué)，這里比較三人運(yùn)動(dòng)的快

慢采用的是在相同

的條件下比較時(shí)間的方法。

13.在“研究電流跟電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，被控制的物理量

是，實(shí)驗(yàn)結(jié)論

是；在“研究電流跟電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),被控制

的物理量是，實(shí)驗(yàn)

結(jié)論是。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)所用的科學(xué)方法是控制

變量法。

14.為了研究由特殊材料制成的某導(dǎo)體元件L的電學(xué)特性，小明和

小華通過(guò)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得通過(guò)該元件的

電流I與加在它兩端電壓U的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

觀察表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小明、小華對(duì)I與U間的關(guān)系提出以下猜想：

猜想甲：通過(guò)導(dǎo)體元件L的電流可能與加在它兩端電壓成正比；

猜想乙：通過(guò)導(dǎo)體元件I.的電流可能與加在它兩端電壓的平方成正

猜想丙:加在導(dǎo)體元件1.兩端電壓可能與通過(guò)它的電流的平方成正

比；

圖3

經(jīng)分析與論證，你認(rèn)為，表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持上述哪種猜想？

答：

通過(guò)導(dǎo)體元件L的電流I與加在它兩端電壓U之間的關(guān)系式應(yīng)

是：1=.

15.為了探究“電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”，大偉小組

采用了如圖4所示的實(shí)驗(yàn)裝置，其R1>R2O

(1)實(shí)驗(yàn)R1、R2采用什么連接方法使通過(guò)它們的電流相等？

(2)在通電時(shí)間相同時(shí)，兩玻璃管內(nèi)煤油上升較高的是

(“甲”或“乙”)瓶。由此可知，在通電時(shí)間相同，電流一

定的情況下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越。

(3)上述實(shí)驗(yàn)方法是研究物理問(wèn)題的常用方法，下面研究與此相

同的是()

A.在研究物體受到幾個(gè)力時(shí)，引入了合力的概念

B.在探究電流與電