科学方法

2009年中考物理方法题集锦江苏徐州睢宁县双沟第二中学宋晓楼2009年，各地中考试题中出现了一些物理方法题，现对物理方法题做如下归类，以期大家在中考复习和平时教学中引起重视。一、观察法（2009年湖北省宜昌市）如图是探究改变物体内能的实验：瓶子里装有一些水，用力打气，在瓶塞未跳起前，瓶内气体的内能将___________，原因是_______________；继续打气，当瓶塞跳起时，观察到瓶内有白雾产生，说明瓶内气体对外做功时内能减小了。根据此现象，某同学认为：所有物体在对外做功时，它的内能都会减小。他的观点正确吗？请你从能量转化或转移的角度进行分析，并列举一实例。参考答案：增加；压缩瓶内气体做功（或对物体做功），内能增加，因为物体在对外做功时，不一定是自身的内能转化为其它形式的能；例如：河水对水轮机做功，是河水的机械能转移到水轮机上，河水的内能并没有减小。（2009年辽宁省朝阳市）在图中，甲是“观察水的沸腾”实验装置。安装该实验装置时，应该先固定A、B两铁圈中的_______铁圈。若水沸腾时温度计示数如图乙所示，则此时水的沸点是______℃，水沸腾过程中，继续加热，水的温度_____。某实验小组观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况如图丙中的A、B所示，则图_____是水在沸腾前的情况。参考答案：B；99；不变；B。二、控制变量法（2009年常德市）小华总结两年来所做的物理探究实验发现：（1）当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来。甲探究摩擦力与什么因素有关乙探究动能的大小与什么因素有关如：甲实验是让木块在水平面上做运动，通过读取弹簧测力计上的示数间接知道摩擦力的大小；乙实验中小球动能的大小是通过观察比较物块B反映出来的。（2）当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采用法。如：甲实验研究摩擦力的大小与压力大小关系，就要多次改变，同时保持接触面的粗糙程度不变；乙实验研究小球动能的大小与速度的关系就要多次改变的大小，同时控制小球的不变。参考答案：（1）匀速直线；在水平面上移动的距离的大小（或S的大小）；（2）控制变量法；压力大小（或砝码的个数）；速度（或小球释放时的高度或h的大小）；质量。三、等效替代法（转换法）（2009年黔东南州）有些物理量的大小不易直接观测，但它变化时引起其他量的变化却容易直接观测，用易观测的量显示不易观测的量是测量物理量的一种思路。例如：温度计是利用液柱长度的变化来显示温度高低的。请你也举出一个例子，并进行分析。参考答案：弹簧测力计是利用弹簧长度的变化来显示力的大小等等。（2009年芜湖市）19世纪中后期，物理学中引入了新的、革命性的概念“场”。(1)爱因斯坦说过，“场在物理学家看来正如他坐的椅子一样实在。”的确如此，磁场虽然看不见、摸不着，但可以通过它对放入其的_____________产生力的作用来认识它。(2)像这样，用易观测的物理现象或物理量来认识或显示不易观测的物理现象或物理量是物理学常用的一种研究方法。请再举一例并简要说明。(3)场的概念使自然哲学对物质概念的认识提升到一个新的高度。参考答案：（1）磁体；（2）电流看不见、摸不着，但是可以根据电流的效应来认识它。四、物理模型法（2009年芜湖市）物理学中一个基本的观念是“世界是由物质组成的”。(1)1811年，意大利物理学家阿伏加德罗将组成物质的仍能保持其化学性质不变的最小微粒命名为。1909年，著名科学家在进行了α粒子散射实验后，提出了原子核式结构模型。(2)以氢原子为例，如图能正确示意氢原子核式结构的是()(3)对物质结构的研究成果也正是许多哲学家朴素唯物主义思想的渊源。参考答案：分子；卢瑟福；C。（2009年北京市）为了探究力能否使玻璃瓶发生形变，小林把玻璃瓶装满水，然后用带有细玻璃管的橡胶塞塞紧瓶口，组装好的实验装置如图所示。其中，细玻璃管上有刻度，便于观察细玻璃管内水面的变化。小林用力挤压玻璃瓶壁，发现细玻璃管内水面上升了。于是他得出结论：细玻璃管内水面上升，表明力使玻璃瓶发生了形变。小华却认为：细玻璃管内水面上升，可能是由于手挤压玻璃瓶壁时，瓶内水的温度升高所致，因此不能说明力使玻璃瓶发生了形变。要求只利用如图所示的装置，通过实验证明力能使玻璃瓶发生形变。请你写出主要实验步骤和相应的实验现象。参考答案：用力挤压玻璃瓶，可以看到细玻璃管内的水面上升记下水面上升的高度h1，松手后细玻璃管内的水面迅速回到原来的位置；再用较小的力挤压玻璃瓶，可以看到细玻璃管内的水面上升记下水面上升的高度h2，松手后细玻璃管内的水面迅速回到原来的位置；h1大于h2，说明力的作用使玻璃瓶发生形变。五、科学探究法（2009年襄樊市）襄襄和樊樊在“探究并联电路中干路电流与各支路电流有什么关系”时，利用一个开关、一个电流表、一个学生电源(有多个电压档位)、四个阻值不等的电阻以及若干条导线，进行了大胆地探究。如图所示是他们的实验电路图。(1)他们的猜想是：________________________________(只写一种猜想)。[进行实验](2)襄襄按照电路图正确地进行实验，得到了表1中的实验数据。襄襄在实验中，是靠只改变________而得到实验数据的：(3)樊樊也按照上述同样的器材和同样的电路进行了实验，却得到了表2中的数据。樊樊在实验中是靠只改变________而得到实验数据的。[分析论证](4)从表1、表2中的实验数据可以看出，并联电路电流的规律是：________________。2009年中考物理试卷科学探究方法题扫描湖北省荆州市公安县孱陵中学孟凡霞科学探究是学生参与式的学习活动。鼓励学生积极动手、动脑，通过自主的探究活动，学习物理概念和规律，体验到学科学的乐趣，了解科学方法，获取科学知识，逐步树立科学创新精神。《初中物理课程标准》中指出，在突出科学探究内容的同时，重视研究方法的指导，使学生在进行科学探究、学习物理知识的过程中，逐渐拓宽视野，初步领悟到科学研究方法的真谛。注重探究物理问题方法的考察，已成为当前物理中考命题的热点。现对这些题型进行归类整理如下：一、合理猜想法猜想也称想象或幻想，是人们用已有的物理知识对某些未知的事物作出科学的预测。它是人的思维的最高境界，合理的想象往往是人类创造发明的源泉。【例1】（2009·浙江宁波）“鼠标在鼠标垫上移动时，为什么屏幕上的光标会随之移动？”小科对此感到好奇，于是进行了下列实验：用相同大小的压力，让鼠标以相同的速度分别在鼠标垫、平整的桌面和光滑的玻璃面上移动，发现鼠标在鼠标垫上移动时，光标移动正常；在桌面上移动时，光标移动不灵活；而在玻璃面上移动时，光标基本不移动。小科做上述实验是因为他猜测：光标会随鼠标的移动而移动，可能与鼠标移动时受到的大小有关。通过上述实验小科认为自己的猜想是正确的。小敏仔细观察了通电时的鼠标，发现鼠标的反面有如图1所示的发光点和小凸点，因此他对小科结论的正确性产生了怀疑。于是，他在不拆开鼠标的前提下，设计了如下实验：。实验证明小科的猜想是错误的！“到底是什么原因使光标随着鼠标的移动而移动？”小科和小敏又开始新的探究……二、理想模型法理想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。在物理教学中引导学生学会建立物理模型的方法，是物理教学中科学方法教育的一项重要内容。能建立正确合理的模型，能透过现象识别、发现模型是解题的关键所在。【例2】（2009·四川成都）人类在探索自然规律的过程中，总结出了许多科学研究方法，如：“控制变量法”、“等效替代法”、“类比法”、“理想模型法”等。下面是初中物理中的几个研究实例：①研究电流时，把电流比作水流；②研究磁场时，引入“磁感线”；③研究动能与速度的关系时，让物体的质量保持不变；④研究光的传播时，引入“光线”。其中，采用了相同研究方法的是（）A．①和②B．②和③C．②和④D．③和④三、探究实验法实验是指人们根据研究的目的，利用科学仪器和设备，人为地控制或模拟自然现象（指自然科学实验），排除干扰，突出主要因素，在有利的条件下研究自然规律的一种研究方法。【例3】（2009·湖北恩施）在物理实验中，很多时候都需要对相关物理量进行多次测量，其中有的是为了通过多次测量寻找规律，有的是为了通过多次测量提高精度。下面四个实验中哪些是通过多次测量寻找规律的（）①用刻度尺多次测量某一物体的长度；②在做“探究凸透镜成像”实验时，多次改变物距观察成像情况；③研究杠杆平衡条件时多次调节钩码的个数及位置；④在做“伏安法测电阻”实验时，调节滑动变阻器，测量对应的多组数据。A．①②B．②③C．③④D．①④四、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4】（2009·山东济宁）物理学中用实验研究三个量（或三个量以上）之间的关系时，常采用控制变量法。下列实验设计（图2所示）不是利用控制变量法的是（）五、类比法类比在物理学中有着广泛的应用。所谓类比，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它们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。物理教学中类比方法可以帮助学生理解较复杂的实验和较难的物理知识。【例5】（2009·山东济宁）下面的几幅图（图3所示）运用了的方法说明分子也具有动能和势能。六、转化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。【例6】（2009·浙江丽水）小明同学为了探究“放在斜面上的物体对斜面的压力跟斜面倾斜程度的关系”，进行了实验，步骤如下：①用双面胶将一个200克的钩码固定在1米长的塑料直尺的中间，将直尺的一头固定在桌子的一端，如图4-甲所示；②缓缓抬起右端，让直尺与水平方向有一定的夹角，如图4-乙所示；③继续抬高右端，增大直尺与水平方向的夹角，如图4-丙所示。（1）该实验中，小明是通过来判断物体对斜面压力的大小；（2）分析三次实验的现象，可以得出的结论是。七、比较法比较法是科学研究中的基本理论方法之一。是进行科学分类的基本前提。客观事物相互区别、又相互联系。通过观察，分析，找出研究对象的相同点和不同点，它是认识事物的一种基本方法。【例7】（2009·浙江嘉兴）检测机构为了检测汽车的刹车性能．在同一场地做了如下实验：（1）某车以不同车速行驶时，测得有关数据如图5-A所示。其中反应距离是指司机发现情况，决定刹车到脚踩在刹车踏板上时，车通过的距离；刹车距离是指脚踩在刹车踏板上，使车减速，到车停时车通过的距离。如果司机以60千米／时的速度驾驶，从发现情况，决定刹车到车停止时，车通过的距离为米。（2）汽车的刹车方式有两种：方式一：刹车时，车轮不能滚动，只能滑行，直至车停。方式二：刹车时，车轮仍保持滚动，但滚动减慢，直至车停。图5-B反映的是以方式一和方式二刹车所产生的刹车距离的比较。从图中可知，在车速相同时，采用哪种刹车方式刹车后，刹车距离较短？。（3）检测中，相同的甲、乙两车均以v1速度行驶，甲车采取方式一刹车，乙车采取方式二刹车，刹车时车与障碍物的距离相等（距离小于S1，如图），则撞击时哪辆车对障碍物的破坏程度更大？请结合图5-B中曲线说明理由。。八、等效替代法等效替代法是常用的科学思维方法。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。等效替代的方法是指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