初中物理常用研究方法

初中物理常用研究方法物理学是一门理论性与实践性都很强的综合学科。随着新课标准的实施会有许多新的问题出现，需要我们探讨研究，因此，我们不仅要掌握新的教育理念新念，新的课程内容，还要掌握新的物理研究方法。观察法、比较法、控制变量法、效替代法、转换法、类比法、建立模型法、理想实验法等是初中物理常用的研究方法。现根据新的课程内容及课改学习物理中的研究方法。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，观察蟋蟀知了鸣叫是的情况，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。比较法有三种类型：1异中求同的比较。即比较两个或两个以上的对象而找出其相同点。2同中求异的比较。即指比较两个或两个以上的对象而找出其相异点。3同异综合比较。即比较两个或两个以上的对象的相同点相异点。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的等效电阻。在并联电路中把几个电阻并联起来，相当于增加了导体的横截面积，所以总电阻比任何一个并联电阻都小，把总电阻称为并联电路的等效电阻；在电路分析中可以把不易分析的复杂电路简化成为较为简单的等效电路；在研究同一直线上的二力的关系时引入合力的概念也是运用了等效替代法。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。初中物理在研究概念规律和实验中多处应用了这种方法。实例：物体发生形变或运动状态改变可证明一些物体受到力的作用；马德堡半球实验可证明大气压的存在；雾的出现可以证明空气中含有水蒸气；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；奥斯特实验可证明电流周围存在着磁场；指南针指南北可证明地磁场的存在；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；运动的物体能对外做功可证明它具有能等。六、类比法所谓类比就是“触类旁通”“举一反三”实际上是一种从特殊到特殊，从一般到一般的推理，它是根据两个或两类对象之间在某些方面的相同或相似而推出他们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。从而可以帮助我们理解较复杂的实验和较难的物理知识。类比是一种推理方法，不同事物在属性、数学形式及其他量描述上有相同或相似的地方就可以来用类比推理。类比法是提出科学假说做出科学预言的重要途径，物理学发展史上的许多假说是运用类比方法创立的，开普勒也曾经说过：“我们珍惜类比推理胜于任何别的东西”。实例：电压与水压；电流与水流；内能与机械能；原子结构与太阳系；水波与电磁波；通信与鸽子传递信件；功率概念与速度概念的形成。在物理学中运用类比方法可以引导学生自己获取知识，有助于提出假说进行推测，有助于提出问题并设想解决问题的方向。类比可激发学生探索的意向，引导学生进行探索使学生成为自觉积极的活动，发展学生的思维能力。类比是科学家最常运用的一种思维方法，由这种方法得出的结论虽然不一定可靠，但是，在逻辑中却富有创造性。类比的事例很多这就需要平时多留心不断地总结找到比较恰当的事例做类比。七、建立模型法建立模型法是一种高度抽象的理想客体和形态用物理模型，用物理模型可以使抽象的假说理论加以形象化，便于想象和思考研究问题。物理学的发展过程可以说就是一个不断建立物理模型和用新的物理模型代替旧的或不完善的物理模型的过程。实例：研究肉眼观察不到的原子结构时，建立原子核式结构模型；研究光现象时用到光线模型；研究磁现象是用到磁感线模型；力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型；电路图是实物电路的模型；研究发电机的原理和工作过程用挂图及手摇发电机模型；研究内燃机结构和工作原理用挂图及汽油机柴油模型。八理想实验所谓理想实验又叫“假想实验”“抽象的实验”或“思想上实验”它是人们在思想中塑造的理想过程，是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要方法。理想实验虽然也叫实验，但它同所说的真实的科学实验是有原则区别的，真实的科学实验是一种实践活动，而理想实验则是一种思维的活动，前者是可以将设计通过物理过程而实现的实验，后者则是由人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验。但是，理想实验并不是脱离实际的主观臆想。首先，理想实验是以实践为基础的，所谓的理想实验就是在真实的科学实验的基础上，抓住主要矛盾忽略次要矛盾对实际过程做出更深入一层的抽象分析。其次，理想实验的推广过程是以一定的逻辑法则为根据的，而这些逻辑法则都是从长期的社会实践中总结出来的并为实践所证实了的。理想实验在自然科学的理想研究中有着重要的作用。但是，理想实验的方法也有其一定的局限性，理想实验只是一种逻辑推理的思维过程，它的作用只限于逻辑上的证明与反驳，而不能用来作为检验正确与否的标准。相反，由理想实验所得出的任何推论都必然由观察实验的结果来检验。实例：研究真空是否能够传声；牛顿第一定律等。研究物理的常用方法1初中物理教学中涉及到很多物理问题的研究方法，其中应用最广泛的就是，控制变量法,有时侯考试都要涉及到，但是有很多同学对这些物理研究方法，混淆了。如何在总复习中解决这个问题呢？我就把这些方法做一下总结对比。让学生真正理解，并针对例子验证琢磨一下，这样能加深理解，便于识记！1、控制变量法：在研究三个或多个物理量之间的关系时，经常应用的一种物理研究方法。首先要搞清楚你要研究的问题，研究的对象是什么？然后看影响这一问题或研究对象的因素可能有那些？如果影响因素有多个，可以先保证其中一个因素（变量）发生改变，其余不变。研究这一变量对研究对象的影响，从而得出结论。如：欧姆定律实验，先使电阻不变，研究电流与电压的关系，再使电压不变，研究电流与电阻的关系，最后得到电流、电压、电阻三者之间的关系。如：研究影响导体电阻大小的因素！控制材料，长度相同，看粗细对电阻的影响。2、类比法：由两个对象在某些方面有相同或相似的性质，从而推断出它们在其他性质上也有可能相同或相似的一种推理方法。需要注意的是类比法得到的结论不一定正确，因此要确认其结论的正确性，还须经过实验验证。例：水管中水流的形成是由于水管两端存在水压差，而水泵的作用是不断地将水从乙抽到甲，使水管中的水维持一定的水压差。电路中电流的形成是由于电路两端存在着电压，电源的作用就是维持正负极间有一定的电压。3、等效法：就是将一个物理量、一个物理状态或过程，用另一个相应的物理量、物理状态或过程来替代，得到同样的结果。利用等效法来研究问题，可以使问题简单、形象化。例：研究物体受几个力作用时，如果一个力的作用效果跟这几个力的作用效果相同，我们就用一个力来代替这几个力。例：研究两个电阻R1和R2组成的串联（或并联）电路时，通过实验和推导，发现电阻R单独在电路中产生的效果与电阻R1、R2串联（或并联）在同一电路中产生的效果相同，则电阻R是两个电阻R1和R2的等效电阻。例：复杂电路的等效：用一个更符合同学们识图习惯的标准电路图，去替代原有的复杂的、不好理解的电路图4、转换法：有些物理现象不易观察，但可以通过研究另外相关的物理现象来观察，这种方法叫转换法。如：分子看不见、摸不着，不好研究，可以研究墨水的扩散现象去认识分子的运动；用灯泡是否发光或用小磁针在电路旁是否偏转检查电路中是否有电流；利用电磁铁所吸引的大头针的多少来确定磁性强弱等等5、推理法：有些实验因为条件限制不可能完成，可以在实验的基础上加以推理，从而概括出理论。如牛顿的第一定律，不能用实验验证（在地球上不受外力的物体不存在），就是在实验的基础上加以推理而概括出来的。6、建立模型法：研究光时，引入“光线”的概念；研究磁场问题，引入“磁感线”的概念。研究初中物理问题的方法有时不是单一的，而是几种方法的综合。只要学生能认真思考，好好对比，一定能够分得清楚。研究物理问题的常用方法2一、控制变量法：通过固定某几个因素转化为多个单因素影响某一量大小的问题。1、影响蒸发快慢的因素；2、压力作用效果与哪些因素有关；3、研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关；4、影响电阻大小的因素；5、研究电流与电压、电阻的关系（欧姆定律）；6、电磁铁磁性强弱与哪些因素有关；7、探索磁场对电流的作用规律；8、研究电磁感应现象；9、研究焦耳定律。二、等效法：将一个物理量，一种物理装置或一个物理状态（过程），用另一个相应量来替代，得到同样的结论的方法。1、在研究物体受几力时，引入合力。2、曹冲称象。3、在研究多个用电器组成的电路中，引入总电阻。三、模型法：以理想化的办法再现原型的本质联系和内在特性的一种简化模型。1、在研究光学时，引入“光线”概念。2、在研究磁场时，引入磁感线对磁场进行描述。3、理想电表。四、转换法（间接推断法）累积法：把不能观察到的效应（现象）通过自身的积累成为可观测的宏观物或宏观效应。1、用压紧铅柱的方法来显示分子面的引力作用。2、在研究分子运动时，利用扩散现象来研究。3、根据电流所产生的效应认识电流。4、根据磁铁产生的作用来认识磁场。五、类比法：根据两个对象之间在某些方面的相似或相同，把其中某一对象的有关知识、结论推移到另一个对象中去的一种逻辑方法。1、水压－－电压2、抽水机提供