初中物理方法解析(精)

初中物理方法解析郑州市教育局教研室叶晓军例题：某校研究性学习小组在探究“液体蒸发的快慢与哪些因素有关”的过程中，根据生活经验提出了以下两种猜想：猜想一：液体蒸发的快慢可能和物质的种类有关。猜想二：液体蒸发的快慢和液体表面空气流动的快慢有关。针对猜想一，同学们设计的实验及观察到的现象如下：在玻璃板上，同时用酒精和水涂一个同样大的圆斑，观察发现酒精圆斑先干了。请你认真思考下列问题，并回答：（1）同学们通过实验得出的结论是：；（2）实验中“涂同样大的圆斑”其目的是：；（3）设计出研究猜想二的实验方案：。蒸发的快慢与液体种类有关控制变量，使之在相同的条件下进行比较在两个表面积相同的同种液体条件下，比较不同空气流动快慢时的蒸发情况一、控制变量法在研究物理问题时，当一个物理量与多个因素有关时，为了确定这个物理量与某个因素的关系，就需要控制其它因素不变只改变这个因素，看所研究的物理量与这个因素的变化关系，这种方法就叫做“控制变量法”。知识回顾：1、研究物体运动的快慢；2、研究滑动摩擦力与压力的大小和接触面的粗糙程度的关系；3、研究物体的动能与质量和速度的关系；4、研究压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小的关系；5、研究液体的压强与液体的密度和深度的关系；6、研究液体蒸发的快慢与哪些因素有关；7、研究不同物质的吸热能力；8、研究电磁铁的磁性与线圈的匝数和电流大小的关系；9、研究导体电阻大小跟导体的材料、长度、横截面积的关系；10、研究电流与电压和电阻的关系（即欧姆定律）。应用：针对白炽灯除了发光还产生热量的现象，小明同学猜想：白炽灯的功率越大，亮度越大，产生的热量也就越多。为了验证自己的猜想，小明设计了一个实验方案：使25W白炽灯正常发光，把温度计放在灯泡附近任一位置，观察温度计示数的变化；换上100W白炽灯重复上述步骤。若100W白炽灯使温度计的温度升得高，则产生的热量多。同学们对小明的方案进行了讨论，认为：(1)在灯泡附近的范围内，灯泡产生的热量越多，空气温度，利用温度计测温度变化的方案是可行的；(2)方案还应注意两个问题：一是，二是。升高越大测温点要固定测温时间要相同例题：理想实验是研究物理规律的一种重要的思想方法，它以大量可靠的事实为基础，以真实的实验为原型，通过合理的推理得出物理规律。理想实验能深刻地揭示物理规律的本质。如图1所示，是伽利略著名的斜面理想实验，实验设想的步骤有：①减小第二个斜面的倾角，小球在该斜面上仍然要达到原来的高度。②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面。③继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面作持续的匀速运动。④如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度。图1（1）请将上述步骤按照正确的顺序排列（只填写序号）；（2）在上述设想步骤中，有的属于可靠事实，有的则是理想化的推论。下面关于这些事实和推论的分类正确的是（）A．①是事实，②③④是推论B．②是事实，①③④是推论C．③是事实，①②④是推论D．④是事实，①②③是推论②④①③B二、理想模型法“理想模型”是物理学中的一个重要的研究方法，运用这种方法的目的，就是为了摒弃次要条件，突出主要因素，对实际问题进行理想化处理，从而方便对物理本质的研究。在物理学中，常常把实际研究对象或实际过程抽象成为“理想模型”。知识回顾：1、杠杆——杠杆在实际应用时，由于受力的作用会发生形变，但都忽略不计；2、在研究光的传播路径和方向时，引入光线；3、电池——在实际应用时，不考虑电池本身的电阻对电路的影响；4、电流表、电压表——在实际应用时，不考虑电流表本身的电阻对电路的影响；而“电压表”在接入电路时，则认为其“断路”；5、在研究磁场的分布时，引入磁感线；6、在研究原子的组成时，引入原子核式结构模型。应用：物理学常常把实际的研究对象或实际的过程抽象成“物理模型”。如用铡刀铡草时，可以把铡刀看做是一个能够绕轴转动的硬杆，而不必考虑刀的形状、刀的材质，在物理学中把它称为“杠杆”，这时“杠杆”就是铡刀的“物理模型”。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”，我们学过的什么装置可以作为“管涌”的物理模型？自行车的车把可以控制车的方向，它的“物理模型”又是什么？管涌---连通器车把---轮轴例题：曹冲运用物理方法巧妙地测出了不易测量的大象的体重。下面是初中物理学习过程中遇到的几个研究实例：A.在研究平面镜成像实验中，用一根蜡烛跟另外一根蜡烛的像重合；B.在研究光时，引入“光线”的概念；C.在研究多个电阻串联或并联时，引入总电阻；D.在学习电流时，将它比作水流。在上述几个实例中，采用了相同方法的是和。AC三、等效替代法将某个物理量、物理装置、物理状态（或过程），用另外一个物理量、物理装置、物理状态（或过程）来替代，得到同样的结论，这种方法叫“等效替代法”。知识回顾：1、“曹冲称象”的故事中，用石块的重量等效大象的重量；2、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；3、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；4、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；5、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；6、求多个用电器组成的串、并联电路的总电阻。应用：有10块重均为18N、厚度均为6cm的砖，平铺在水平地面上。小刚想把它们一块一块的叠放起来，则他至少需要做功J。48.6例题：用图2所示的实验来研究流体压强与流速的关系时，对着两纸片中间吹气是为了，你是通过观察来判断纸片间压强大小变化的。这种研究问题的方法叫做。图2加快两纸片间空气的流速两纸片相互靠近或远离转换法四、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或现象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。知识回顾：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；10、电磁铁的磁性强弱通过它吸引大头针的多少来确定。应用：亮亮同学设计了一个电子秤，其原理图如图3所示。他想用电压表（图中暂未画出）的读数来反映物体质量的大小。设电源的电压恒为U，定值电阻的阻值为R0，滑动变阻器的总电阻为R，总长度为L，滑动触头固定在安放托盘的轻弹簧上，并能随轻弹簧一起自由滑动，已知对托盘每施加1N的压力，弹簧的长度就会缩短k，当托盘中不放物体时，滑动触头指在最上端，此时电压表的示数为零；当在托盘中放一物体时，滑动触头随弹簧向下移动到某一位置，于是电压表就指示出相应的示数。（1）请在原理图的适当位置接上符合要求的电压表；（2）求出电压表的示数U表与待测物体质量m之间的关系式（用已知量的符号表示）；（3）亮亮同学的设计应用了什么物理方法？R0RUS图3解：（1）电压表接入如下图所示。R0RUS图3V（2）当托盘中放一质量为m的物体时，弹簧缩短量为：此时电压表示数为：由上两式可得：LkmgLRLLRRURRRUIRU0,0,表mLRRURgkU)(0表（3）转换法思考：亮亮同学设计的这个电子秤所能测量的最大质量是多少？