序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇初中物理等效替代法范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

 

科學方法是連接知識和能力的紐帶。“掌握一種科學方法勝過解答十個問題。”對研究方法的學習和考查體現(xiàn)著一種新的教學理念，同學們只有真正掌握了研究方法，才能有效解決實際問題，真正提高自己的創(chuàng)新意識和能力。

《新課程標準》要求，在突出科學探究內容的同時，重視研究方法的指導，使學生在進行科學探究、學習物理知識的過程中，逐漸拓寬視野，初步領悟到科學研究方法的真諦。因此初中物理論文初中物理論文，考查研究物理問題的方法，成為當前和今后中考的熱點。

初中物理常用的研究方法有：控制變量法、等效替代法、轉換法、推理法、模型法、類比法等。

一、控制變量法

所謂控制變量法,就是在研究和解決問題的過程中,對影響事物變化規(guī)律的因素和條件加以人為控制,只改變某個變量的大小,而保證其它的變量不變,最終解決所研究的問題?？刂谱兞糠ㄊ侵袑W物理中最常用的方法，也是中考出題最多的方法。

在初中物理課本中,應用這種方法的實驗有:

理想斜面實驗、探究力與運動的關系、探究影響滑動摩擦力大小的因素、探究影響壓力的作用效果的因素、探究影響液體壓強大小的因素、探究影響浮力大小的因素、蒸發(fā)的快慢與哪些因素有關、探究影響滑輪組的機械效率的因素、探究影響動能大小的因素、探究影響重力勢能大小的因素、探究影響導體電阻大小的因素、驗證歐姆定律、探究影響電流做功多少的因素、探究影響電流的熱效應的因素、探究影響電磁鐵磁性強弱的因素、比熱容概念的引入等

二、等效替代法

在物理實驗中有許多物理特征、過程和物理量要想直接觀察和測量很困難，這時往往把所需觀測的變量換成其它間接的可觀察和測量的變量進行研究，這種研究方法就是等效法。

等效替代法是常用的科學思維方法。等效是指不同的物理現(xiàn)象、模型、過程等在物理意義、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，而保證結論不變。等效的方法是指面對一個較為復雜的問題，提出一個簡單的方案或設想，而使它們的效果完全相同，從而將問題化難為易，求得解決。

初中物理課本中應用這種方法的有：

1、探究平面鏡成像特點時用另一支蠟燭在玻璃板后面去等效像2、等效電路 3、串并聯(lián)總電阻 4、多個分力與合力等效 5、物體的重心等論文參考文獻格式。

三、轉換法

對于不易研究或不好直接研究的物理問題，而是通過研究其表現(xiàn)出來的現(xiàn)象、效應、作用效果間接研究問題的方法叫轉換法。

初中物理中應用了這種方法的有：

1.研究物體內能與溫度的關系(我們無法直接感知內能的變化,只能轉換成測出溫度的改變來說明內能的變化)；

2.在研究電熱與電流、電阻的關系時,將電熱的多少轉換成溫度計液柱上升的高度；

3.我們在研究電功與什么因素有關的時候,將電功轉換成砝碼上升的高度；

4.在我們回答動能與什么因素有關時,我們將動能轉化為小木塊在平面上被推動的距離,距離越遠則動能越大。

5.證明聲音是由振動產生的，敲擊音叉后放入水中，水花四濺。

注意：等效法與轉換法很相似，它們的區(qū)別是“等效替代法” 中相互替代的兩個量種類相同，大小相等 ，而“轉換法”中的兩個物理量有因果關系,并且性質往往發(fā)生了改變如

轉換法： 電流大小用燈泡亮度體現(xiàn); 磁場的強弱用小磁針偏轉的幅度體現(xiàn)

等效替代法： 分力相疊加是合力 ；小石塊體積用排開水的體積代替

四、理想模型法

實際現(xiàn)象和過程一般都十分復雜,涉及到眾多因素,采用模型方法可起到簡化和純化的作用.忽略次要因素,從復雜事物中抽象出理想模型,合理近似的反應所研究事物的本質特征,這種研究問題的方法叫理想模型法.

在初中物理課本中,應用這種方法的有

1．光線(光線是看不見的,我們使用一條看得見的實線來表示,就將問題簡化利用了理想化模型)

2．磁感線

3.電路圖是實物電路的模型

4.力的示意圖或力的圖示是實際物體和作用力的模型。

5.實驗室常用手搖交流發(fā)電機及掛圖來研究交流發(fā)電機的原理和工作過程

6.研究連通器原理時用到液片模型。

7.研究肉眼觀察不到的原子結構時建立原子核式結構模研究肉眼觀察不到的原子結構時建立原子核式結構模型。

五、科學推理法

推理法是根據(jù)已知物理現(xiàn)象和規(guī)律，通過想象和推理對未知的現(xiàn)象做出科學的推理和預見.推理法是在觀察實驗的基礎上，忽略次要因素初中物理論文初中物理論文，進行合理的推理，得出結論，達到認識事物本質的目的。理想實驗是研究物理規(guī)律的一種重要的思想方法,它以大量的可靠的事實為基礎,以真實的實驗為原形,通過合理的推理得出物理規(guī)律.

在初中物理課本中,應用這種方法的有

1、聲音不能在真空中傳播用推理法得出

2、研究物體運動狀態(tài)與力的關系時，推理得出慣性定律。

六.類比法

類比法是指將兩個相似的事物做對比，從已知對象具有的某種性質推出未知對象具有相應性質的方法.類比法在物理中有廣泛的應用。所謂類比，實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（或兩類）對象之間在某些方面的相同或相似而推出它們在其他方面也可能相同或相似的一種邏輯思維。在物理教學中，類比方法可以幫助理解較復雜的實驗和較難的物理知識。

在初中物理課本中,應用這種方法的有

1、用水流類比電流 2、用水壓類比電壓 3、用水波類比聲波 4、用太陽系的結構類比原子的結構。

篇（2）

一、控制變量法

控制變量法在初中物理實驗探究過程中最常用的方法?？刂谱兞糠ㄊ墙鉀Q復雜問題的一種有效方法。當一個物理量與多個因素有關時，為了確定這個物理量與某個因素的關系，就要控制其他因素不變，只改變這個因素，看所研究的物理量與這個因素的變化關系，這種研究方法就是控制變量法。

例如在探究影響導體電阻的大小的因素的實驗中，影響導體電阻大小的因素有導體的長度、橫截面積、材料這三個變量，怎樣才能確定其中一個因素對導體電阻的影響及影響程度呢？這就需要用控制變量法。如下一練習題：兩個同學在做探究影響導體的電阻的大小實驗時他準備在電路中接入待研究的電阻絲，電源電壓恒定，待用電阻絲規(guī)格如下表：

1、要研究電阻與材料的關系應選擇序號＿＿＿和＿＿＿的兩組電阻絲

2、選擇2和3兩組電阻絲能研究電阻和＿＿＿的關系

3、將2和4號電阻絲接入兩個完全相同的電路發(fā)現(xiàn)接有4號電阻絲的電路中的電流表示數(shù)大于接有2號的電路中電流表的示數(shù)，可得出的結論是：＿＿＿＿＿＿＿

4、這種方法在初中物理中經常用到，以下實驗中與此方法不同的是（）

A液體蒸發(fā)的快慢與哪些因素有關

B動能與質量和速度的關系

C電流與電壓和電阻的關系

D電流時用水流類比

在初中物理中用到控制變量法的實驗除了上題中提到的A、B、C三個選項的實驗外，還有如下實驗：研究不同物質的吸熱能力、研究電磁鐵的磁性與線圈匝數(shù)和電流大小的關系、研究物體運動的快曼、研究滑動摩擦力與壓力的大小和接觸面的粗糙程度的關系、研究壓力的作用效果與壓力大小和受力面積大小的關系、研究液體壓強的大小與液體的密度和深度的關系等等。

二、轉換法

有某些物質或現(xiàn)象我們看不見摸不著，但是可以通過研究該物質或現(xiàn)象所產生的可見效果，對物質和現(xiàn)象進行進一步的分析的方法叫做轉換法。

在聲音的產生和傳播這一節(jié)課中，音叉的振動我們看不清楚，把正在振動的音叉放入水中濺起水花可來認識它。電流看不見但我們可以通過它表現(xiàn)出來年的熱效應和磁效應來認識它；磁場看不到可以通過放入其中的小磁針轉動方向發(fā)生偏轉來認識。

例如下面的一個習題：磁場是一種看不見的特殊物質，我們可以通過磁場對小磁針的作用效果來認識他。這是科學研究的一種常用方法。下列選項中不是采用這種研究方法的是（）

A比較溫度高低，通過液體受熱后的體積變化

B學習了電壓，通過水壓來認識它

C電磁鐵磁性的強弱可以觀察吸引的大頭針的數(shù)目

D電路是否有電流可以觀察電流表指針是否發(fā)生偏轉

在下列問題的研究中還可以用到轉化法:通過擴散現(xiàn)象來研究分子的運動；研究物理的動能與質量和速度的關系時通過木塊被撞擊后移動的距離來判斷動能的大小等等。

三、等效替代法

當兩個物理量或兩個物理過程產生的效果相同時就可以利用其中的一個物理量來代替另一個物理量，或利用一個物理過程來代替另一個物理過程的方法叫等效替代法。等效法是物理方法中應用廣泛的重要方法，是科學研究中常用的一種思維方法。在效果等同的前提下，把實際的、復雜的物理過程變成理想的簡單的等效過程來處理，可加深對物理概念、規(guī)律的理解。

例如用等效替代法測電阻：實驗設計方案如圖1所示：電源電壓保持不變，S是單刀雙擲開關、R＇是電阻箱、R0是已知阻值的電阻、Rx是待測電阻。

實驗步驟：

①將開關S撥到a，讀出電流表的示數(shù)為I；

②再將開關S撥到b，調節(jié)電阻箱R＇的阻值，使電流表的示數(shù)為I，讀出電阻箱的阻值為R，則被測電阻Rx的阻值為R。另外，在研究平面鏡成像的實驗中也用到等效替代法。

等效替代法還可以在如下實驗探究中：排水法測小塊固體的體積；求多個電阻組成的串聯(lián)、并聯(lián)電路的總電阻等等。

四、理想化法

篇（3）

二、轉換法

對于微觀規(guī)律、抽象概念以及不便直接測量的物理量，教師可以通過宏觀表現(xiàn)出來的現(xiàn)象及其他方面的現(xiàn)象進行分析，從而把微觀的宏觀化、抽象的具體化、間接的直接化，這有利于提高學生解決和處理具體事務的能力，養(yǎng)成尋找巧妙解決問題方案的習慣。如判斷電流的存在，學生可從電流的效應來分析、判斷磁場的情況，也可以通過放入其中的小磁針的偏轉來分析；又如比較壓力作用的效果，學生可以通過下陷的深度來判定。

三、理想模型法

理想模型法就是對事物形象化，抓住事物的主要矛盾及矛盾的主要方面，去掉次要因素而建立起來的一種物理模型，它可使事物形象化，突出其主要特性。如用光線、磁感線可以形象地描繪光和磁場，但實際中并不存在光線和磁場線；又如光滑表面、無內阻電源、杠桿、理想滑輪組抓住了事物的主要特征，而分子模型及固、液、氣分子結構模型、原子結構模型則對事物的特性作了粗略處理。因此，為了使學生形成形象處理物理問題、抓住矛盾的主要方面及主要矛盾的意識，教師就必須引導學生借鑒物理模型的規(guī)律快速處理相關問題。

四、等效替代法

等效替代法是指用一個量等效替代一個或兩個以上量的方法，以便建立一些新的概念，并簡潔表達其規(guī)律，同時也可將一些不便直接測量的物理量變得可操作化。如總電阻、合力概念的建立；又如在測量不規(guī)則固體的體積時，學生可以采用排水法等效測量出排出的水的體積，然后算出固體的體積；再如在托利拆利實驗中，學生可以將大氣化的數(shù)值用水銀柱壓強值等效替代。當學生掌握了等效替代法，在處理物理問題時便可尋找出多種途徑和方法，有利于培養(yǎng)學生的發(fā)散思維，拓寬學生的思維空間。

五、推理法

在現(xiàn)實中，受重力、摩擦力和空氣阻力的影響，很多物理規(guī)律不能直接由實驗證實，經常會使人們對事物的認識簡單化和錯誤化。如力和運動的關系，在科學史上經歷了漫長、激烈的爭斗，最后，牛頓采用推理法建立了牛頓第一定律，因而推理法也是研究物理學的一種基本方法。教學中，教師可以通過其他實例進行推理、分析，以便使學生擺脫傳統(tǒng)思維的束縛，發(fā)展抽象思維和創(chuàng)新思維。如在探究真空不能傳聲、在光滑表面上物體所受的滑動摩擦力為零等時，學生就可以采用推理法來進行分析和推理。

篇（4）

一、控制變量法

所謂控制變量法就是指一個物理量受到多個物理因素的影響和制約。那么在討論這個物理量與其中某個因素的關系時，只讓這個因素發(fā)生變化，需要先控制其他幾個因素不變，確定相關物理量之間的關系，這種方法叫控制變量法。比如在“探究影響電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關”的實驗活動中。學生猜想：①可能跟電流大小有關；②可能跟線圈匝數(shù)多少有關。要驗證猜想①跟電流大小有關，只改變通過電磁鐵線圈中電流的大小，要控制線圈的匝數(shù)不變；要驗證猜想②可能跟線圈匝數(shù)多少有關，就應該只改變電磁鐵線圈的匝數(shù)，而要控制通過電磁鐵線圈電流大小不變。最后我們利用電磁鐵吸引大頭針的數(shù)量來分析判斷出它們之間的關系。

初中物理涉及的實驗主要有：

1.探究影響液體蒸發(fā)快慢的因素有哪些；

2.探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關；

3.探究壓力的作用效果與哪些因素有關；

4.探究液體內部的壓強與哪些因素有關；

5.探究液體浮力的大小與哪些因素有關；

6.探究滑輪組的機械效率與哪些因素有關；

7.探究動能、重力勢能大小與哪些因素有關；

8.探究物體溫度升高（或降低）時，吸收（或放出）的熱量與哪些因素有關；

9.探究研究通過導體的電流與導體兩端的電壓以及導體電阻的關系；

10.探究探究影響導體電阻大小的因素；

11.探究研究電流做功的多少跟哪些因素有關；

12.探究探究電流的熱效應與哪些因素有關。

二、轉換法

在物理學中對一些不易觀察的物理現(xiàn)象或不易直接測量的物理量，通常用一些較直觀、易觀察的現(xiàn)象去認識，或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉換法。在初中物理概念、規(guī)律學習和實驗中經常應用這種方法。比如說電流看不見、摸不著，不易研究它的大小，但是我們可以通過電流通過導體產生的三大效應（熱效應、磁效應、化學效應）來研究它的存在及大??；磁場看不見、摸不著，我們可以通過觀察放入其中的小磁針的偏轉情況來判斷磁場的存在；空氣看不見、摸不著，我們可以根據(jù)空氣流動所產生的作用效果來認識它。

三、類比法

從兩類不同事物之間找出某些相同或相似的量的思維方法，為了把要表述的物理事物說得清楚明白，往往用具體的、易理解的、人們所熟知的事物來類比那些抽象的、不易理解的、陌生的事物。比如在物理教材中用水流來類比電流；用水壓來類比電壓；用抽水機類比電源；用速度概念類比機械功率及電功率概念等。

四、等效替代法

等效替代法簡稱“等效法”，所謂“等效法”就是在特定的某種意義上，在保證效果相同的前提下，將陌生的、復雜的、難處理的問題轉換成熟悉的、容易的、易處理的一種方法。初中物理教材中，在二力的合成中用合力等效代替分力；研究串、并聯(lián)電路中電阻關系時引入等效電阻的概念；在電路分析中可以把不易分析的復雜電路簡化成較為簡單的等效電路。

五、建立理想模型法

為了研究的需要，把物理實體或物理過程經過科學抽象轉化為一定的模型，這種轉化忽略了一些次要因素，突出主要因素，它使物理教學簡單化、形象直觀化，易于學生理解。如：磁場是客觀存在的一種特殊物質，而“磁感線”并不存在，為了描述磁場而引入的“磁感線”是假想的物理模型；光是客觀存在的，為了研究光的傳播路徑和方向而引入“光線”，也是“假想模型法”；用圖示的方法表示力；電路圖是實物電路的模型；“管涌”是連通器模型；杠桿模型；輪軸模型；斜面模型等等。

六、科學推理法

有些物理實驗結論或規(guī)律單憑物理實驗是無法完成的，它需要大量可靠事實為基礎，以真實的實驗為原形，通過大膽、科學、合理的推理得出結論，深刻地解釋物理規(guī)律的本質，是物理學研究的一種重要的思想方法。例如在進行牛頓第一定律的實驗時，根據(jù)把物體放在越光滑的平面上就運動的越遠的知識，我們可以推理出：如果平面絕對光滑且不受其他摩擦阻力，物體將永遠做勻速直線運動；在做真空是否能傳聲的實驗時，當我們發(fā)現(xiàn)裝置中空氣越少，傳出的聲音就越小時，我們可以推理出：真空是不能傳聲的。

其實物理研究方法不僅僅是以上所談，還有觀察法、實驗法、歸納法、累積法、微小放大法、比較法、比值法、圖像法等等。

學生在進行科學探究、學習物理知識的過程中，逐漸拓寬視野，初步感受科學研究方法帶來的思維靈感火花，能夠從中領略物理學科的奧妙，從而感受“另類思維”給他們帶來“柳暗花明又一村”的效果。

參考文獻：

[1]陳兵.初中物理學習方法淺析[J].新課程，2010（12）.

篇（5）

初中物理教材中，很多物理概念的形成、規(guī)律的產生、實驗的設計等等，都采用了控制變量法.控制變量法是初中物理知識中最重要最常見的研究方法，同學們一定要認真對待.

例1 （2006年三明）某物理學習小組，選擇如圖1所示的四個透鏡進行探究實驗（其中A、B和C、D是兩組形狀相同的凸透鏡，它們分別用玻璃、塑料和水晶制作而成）：

（1） 為了探究凸透鏡的焦距大小與透鏡球形表面彎曲程度的關系，小組同學應選擇圖1中的哪兩個凸透鏡做實驗？答：____（選填字母序號）.器材確定后，接著小組同學讓一束與主光軸平行的光，分別經過兩凸透鏡后會聚于焦點處，如圖1的甲、乙所示.

比較兩次實驗的現(xiàn)象，可以得到的結論是：凸透鏡表面越凸，凸透鏡的焦距越____.

（2） 如果選擇A、B兩個透鏡，他們還可以探究凸透鏡的焦距大小與____的關系.

分析與解答：（1） 探究凸透鏡的焦距大小與透鏡球形表面彎曲程度的關系時，應選擇材料相同的凸透鏡，因此應選擇A、C兩個凸透鏡做實驗.比較兩次實驗的現(xiàn)象，可以得到的結論是：凸透鏡表面越凸，凸透鏡的焦距越?。ɑ蚨蹋?（2） A、B兩個透鏡的球形表面彎曲程度相同，但材料不同，因此可以探究凸透鏡的焦距大小與材料的關系.

例2 在探究導體的電阻跟哪些因素有關時，某老師引導學生作了如下的猜想：

猜想1：導體的電阻可能跟導體的橫截面積有關；

猜想2：導體的電阻可能跟導體的長度有關；

猜想3：導體的電阻可能跟導體的材料有關.

圖2是他們進行實驗探究的器材，演示板上固定了四條金屬電阻絲.a、b、c長度均是1 m，d的長度是0.5 m；a、b的橫截面積相同，材料不同；a、c的材料相同，但c的橫截面積大于a；a、d的材料和橫截面積都相同.

（1） 在探究電阻跟橫截面積的關系時，可依次把M、N跟____的兩端連接，閉合開關，記下電流表的示數(shù)，分析比較這兩根金屬絲電阻的大小.

（2） 依次把M、N跟a、d的兩端連接，閉合開關，記下電流表示數(shù)，分析比較a、d兩根金屬絲電阻的大小，可探究電阻跟____的關系，其結論是：____.

（3） 以上方法在研究物理問題時經常用到，被稱為控制變量法.試根據(jù)學過的物理知識再列出兩例用這種方法研究的問題：____.

（4） 一般說來，所有物體都有電阻，探究過程中，又有同學提出猜想4：電阻還可能跟溫度有關.請用一個廢燈泡的燈芯設計一個實驗來研究這個問題，要求：① 說出方法；② 畫出電路圖.

分析與解答：導體的長度、橫截面積、材料和溫度是本實驗中的四個變量，因此，要研究電阻與其中一個變量的關系，需要控制其他三個量不變.

（1） 研究電阻跟橫截面積的關系時，應控制長度、材料、溫度不變，由題設條件，應依次把M、N跟a、c的兩端連接.

（2） a、d的材料、橫截面積相同，顯見，比較它們電阻的大小，可探究電阻跟長度的關系.其結論是：在導體的材料、橫截面積相同時，導體越長，電阻越大（或導體電阻跟長度成正比等）.

（3） 控制變量法應用十分普遍，除此之外還有：研究電流與電壓、電阻的關系；研究壓強與壓力、受力面積的關系等.

（4） 略.

例3 滑動摩擦力在研究相關物體運動情況時起著重要的作用.通過實驗探究已經知道，滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度有關，也與接觸面之間的壓力有關.有些同學猜想“滑動摩擦力可能還與接觸面的大小有關”.請你從以下器材中選出部分器材，設計實驗對此猜想進行檢驗.

器材：a． 斜面 b． 帶鉤的正方體木塊 c． 帶鉤的長方體木塊 d． 表面平整的長木板 e． 幾條毛巾 f． 直尺 g． 彈簧測力計 h． 硬紙板

（1） 你所需要的實驗器材（用器材前面的字母表示）：____.

（2） 簡述主要的實驗步驟：____.

分析與解答：本題中提出問題的方法叫“假說”，設計實驗的思想是控制變量法.因此在設計實驗時，一定要保證接觸面粗糙程度和壓力不變，僅讓接觸面的大小發(fā)生變化.（1） 實驗器材為c、d、g.（2） 實驗步驟為：① 將長方體木塊平放在水平放置的長木板上，用彈簧測力計拉著它勻速前進，觀察并記錄這時彈簧測力計的示數(shù)；② 將長方體木塊側放在長木板上，用彈簧測力計拉著它勻速前進，觀察并記錄這時彈簧測力計的示數(shù)；③ 比較兩次彈簧測力計的示數(shù)，即可初步檢驗上述猜想；④ 重復幾次上述3個步驟.

在初中物理課本中，用到控制變量法的實驗比較多，例如：

1． 研究滑動摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度的關系；

2． 研究物體的動能的大小與質量和速度的關系；

3． 研究壓力的作用效果與壓力的大小和受力面積大小的關系；

4． 研究電磁鐵的磁性與線圈的匝數(shù)和電流大小的關系；

5． 研究導體電阻大小跟導體的材料、長度、橫截面積的關系；

6． 研究電流與電壓、電阻的關系（即歐姆定律）；

7． 研究不同物質的吸熱能力.

在研究看不見的物質或現(xiàn)象時，可以通過研究該物質或現(xiàn)象所產生的可見的效果，由此進一步分析物質或現(xiàn)象，這種方法叫轉換法.值得注意的是，等效替代法雖然也包含有轉換法的思想，但其研究主體已發(fā)生轉移，而轉換法則是通過研究主體所產生的效果來上溯其原因的一種研究方法.

例4 在體育課上練習投擲鉛球時，小楠想借此探究重力勢能的大小與哪些因素有關．請你幫他完成設計過程.

（1） 你將選擇哪些實驗器材？

（2） 寫出實驗步驟.

（3） 說出實驗中判斷重力勢能大小的方法.

分析與解答：此題將同學們所熟悉的體育課場景轉化為物理情景，同學們一般會想到利用鉛球陷入沙子的深淺程度來判斷重力勢能的大小，這種方法就是轉換法的應用.（1） 質量不同的兩個鉛球（也可添加刻度尺）.（2） 根據(jù)課本知識可知，重力勢能的大小與重力和高度有關，所以在設計實驗步驟時應考慮這兩方面，并注意控制變量法的使用.實驗步驟為：① 讓同一鉛球從不同的高度落下；② 使質量不同的兩個鉛球從同一高度落下.（3） 觀察沙子凹陷程度，凹陷程度越大，則重力勢能越大.

例5 （2006年南京）小明和小華做“探究導體電阻大小與長度的關系”的實驗.他們準備在圖3中的A、B兩點間接入待研究的電阻絲，電源電壓恒定，忽略燈絲電阻受溫度變化的影響，待用電阻絲的規(guī)格如下表.

（1） 他們應選擇序號為____的兩根電阻絲來探究.

（2） 正確選擇后，他們將所選電阻絲分別接入A、B兩點間，閉合開關，通過觀察燈泡的亮暗或電流表的示數(shù)來比較電阻絲電阻的大小.實驗中，兩次電流表指針均有偏轉，但第二次的示數(shù)小于第一次的示數(shù)，說明第二次接入電路的電阻絲的阻值____（填“較大”或“較小”），同時小華發(fā)現(xiàn)第二次實驗中燈泡不亮，你認為原因是____.

（3） 以上（2）中判斷電阻大小關系的方法在初中物理中經常用到，以下描述中能體現(xiàn)這種方法的是（）.

A． 水壓使水管中形成水流，類似地，電壓使電路中形成電流

B． 根據(jù)物質在常態(tài)下的形狀和體積是否固定，可將物質分為三態(tài)

C． 通過觀察木塊被運動物體撞擊后移動距離的大小，可比較運動物體動能的大小

D． 研究滑動摩擦力大小與壓力大小的關系，應控制接觸面粗糙程度相同

（4） 科學研究表明：在導體的材料、橫截面積和溫度相同的條件下，導體電阻的大小與長度成正比.你認為他們用上述（2）中的方案能否得到這個結論？請用歐姆定律加以解釋.

（5） 若電流表損壞，換用一只電壓表，仍然利用上述器材來探究導體電阻的大小與長度是否成正比，請畫出一個能反映該實驗原理的電路圖.（電阻絲用電阻符號表示，導線根數(shù)不限）

分析與解答：此題考查設計實驗、分析與論證、評估等方面的能力.在第（3）問中用到了轉換法.另外在設計探究過程中，還應注意控制變量法這一最常用物理研究方法的應用.（1） 因為是“探究導體電阻大小與長度的關系”，所以應選擇序號為2和4的兩根電阻絲.（2） 由于第二次電流表的示數(shù)變小了，說明第二次接入電路的電阻絲的阻值較大；第二次實驗中燈泡不亮，是因為燈泡兩端的電壓太小，實際功率太小，不足以發(fā)光.（3） 此實驗中判斷電阻大小關系的方法用到了轉換法，只有選項C用到了這種方法.（4） 不能得到這個結論.根據(jù)歐姆定律可知，在電壓一定的條件下，通過導體的電流與導體的電阻成反比，而此方案不能控制電阻絲兩端的電壓一定.（5） 如圖4.

在初中物理課本中，用到轉換法的實驗比較多，例如：

1. 利用小球的振動來判斷發(fā)聲體在振動；

2. 判斷電路中是否有電流時，可通過電路中的燈泡是否發(fā)光去確定；

3. 通過擴散現(xiàn)象研究分子的熱運動；

4. 電磁鐵的磁性強弱可通過它吸引大頭針的多少來確定；

5. 判斷磁場是否存在時，可用小磁針放在其中看是否轉動來判斷；

6. 利用小桌陷入海綿的深度判斷壓力的作用效果；

7. 根據(jù)小球將木塊推動的遠近來判斷小球動能的大小.

將某個物理量、物理裝置、物理狀態(tài)（或過程），用另外一個物理量、物理裝置、物理狀態(tài)（或過程）來替代，得到同樣的結論，這種方法叫“等效替代法”.在間接測量中，有許多物理量的測量都利用了等效替代法.

例6 （2007年大連）圖5是探究平面鏡成像規(guī)律的實驗裝置.

（1） 用玻璃板代替平面鏡，主要是利用玻璃板透明的特點，便于____.

（2） 如果有3 mm厚和2 mm厚的兩塊玻璃板，應選擇____mm厚的玻璃板做實驗.

（3） 如果玻璃板沒有放正，將對實驗產生什么影響？____.

（4） 使點燃的蠟燭在兩個不同的位置，分別測出了物距和像距相等的兩組數(shù)據(jù)，得出實驗結論之一：“像距與物距相等”.你認為這種方法是否合理？____.理由是：____.

分析與解答：“探究平面鏡成像的規(guī)律”是光學中的一個重要實驗，該實驗中為了明確像和物體的大小、距離等關系，用到了等效替代法，即用一根同樣大小的未點燃的蠟燭和玻璃后面已燃蠟燭的像去重合，從而替代已燃蠟燭的像.在第（1）問中用玻璃板代替平面鏡，主要是為了看到玻璃板后面的蠟燭.在第（2）問中，由于玻璃板的兩個表面都會成像，實驗中應盡量選擇較薄的玻璃，減小兩個像的距離，從而減小誤差.在第（3）問中，如果玻璃板沒有放正，傾斜了，所成的像在白紙上方或下方，不利于找到像的位置.在第（4）問中，尋找規(guī)律時一般最少有三組數(shù)據(jù).答案是：（1） 透過玻璃看到像，進而找到并畫出像的位置 （2） 2 （3） 有可能找不到像 （4） 不合理 兩組數(shù)據(jù)太少

例7 （2007年玉溪）“曹沖稱象”的故事流傳至今，最為人稱道的是曹沖采用的方法，他把船上的大象換成石頭，而其他條件保持不變，使兩次的效果（船體浸入水中的深度）相同，于是得出大象的重就等于石頭的重.人們把這種方法叫“等效替代法”.請嘗試利用“等效替代法”解決下面的問題.

【探究目的】粗略測量待測電阻Rx的值.

【探究器材】待測電阻Rx、一個標準的電阻箱（符號為）、若干開關、干電池、導線和一個刻度不準確但靈敏度良好的電流表（電流表量程足夠大）．

【設計實驗和進行實驗】

（1） 畫出你設計的實驗電路圖.

（2） 將下面的實驗步驟補充完整，并用字母表示需要測出的物理量.

第一步：開關斷開，并按設計的電路圖連接電路；____.

（3） 寫出Rx的表達式：Rx=____.

分析與解答：題中明確指出用“等效替代法”解決問題，因此設計實驗時應設法利用電阻箱的阻值來替代待測電阻的阻值，這是解題的關鍵.

（1） 電路圖如圖6所示.（2） 第二步：閉合開關S1，觀察并記錄電流表的指針偏轉位置；第三步：斷開開關S1，閉合開關S2，調節(jié)電阻箱電阻大小，觀察電流表的指針，使它指向前面記錄的位置；第四步：讀出此時電阻箱電阻大小R.（3） Rx＝R.

在初中物理課本中，用到等效替代法的實驗有：

1. 探究多個用電器組成的串、并聯(lián)電路的總電阻；

2. 測量不規(guī)則小塊固體的體積時，用它排開水的體積替代固體的體積；

3. 托里拆利實驗中，利用水銀柱產生的壓強與大氣壓相等測定大氣壓的數(shù)值.

理想模型是物理學中的一個重要的研究方法，運用這種方法的目的，就是為了摒棄次要因素，突出主要因素，對實際問題進行理想化、簡單化處理，從而方便對物理本質的研究.在物理學中，常常把實際研究對象或實際過程抽象成為理想模型或物理模型.

例8 物理學常常把實際的研究對象或實際的過程抽象成物理模型.如用鍘刀鍘草時，可以把鍘刀看做是一個能夠繞軸轉動的硬桿，而不必考慮刀的形狀、刀的材質，在物理學中把它稱為“杠桿”，這時“杠桿”就是鍘刀的物理模型.汛期，江河中的水有時會透過大壩的底層從壩外的地面冒出來，形成“管涌”.初中物理講過的什么裝置可以作為“管涌”的物理模型？自行車的車把可以控制車的方向，它的物理模型又是什么？

分析與解答：江河中的水有時會透過大壩的底層從壩外的地面冒出來，說明大壩的底層有洞穴連通，所以管涌的物理模型是連通器.當轉動自行車的車把時，可以使車把和車子的前叉一起轉動，達到控制方向的作用，車把和前叉構成一個輪軸.

在初中物理課本中，用到理想模型法的實驗有：

1． 在研究磁場的分布時，引入磁感線；

2. 在研究光的傳播路徑和方向時，引入光線；

3. 將光滑表面看做是沒有摩擦的理想表面；

4. “電流表”、“電壓表”也是一種理想模型，在實際應用時，不考慮電流表本身的電阻對電路的影響；而電壓表在接入電路時，則認為其“斷路”.

在研究某些較為抽象的物理問題時，往往用具體的、形象的事物來進行類比說明，找出共性的特點，使得被研究對象變得易于理解，這種方法叫做類比法.進行類比的兩個對象應具備較多的共同點或相似之處.

例9 自從湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子，人們開始研究原子內部結構.科學家提出了許多原子結構的模型，在20世紀上半葉，最為大家接受的原子結構與圖7中哪個圖最相似？（）

分析與解答：此題考查對原子內部結構的掌握情況.原子由原子核與電子組成，其中原子核位于原子的中央，電子在周圍繞原子核高速運動.因此原子的結構與太陽系的結構最為相似，在理解原子的結構時可以類比太陽系的結構.正確答案是D.

在初中物理課本中，用到類比法的還有：

1. 用水波類比聲波；

2. 在學習電流時，將它比作水流；

3. 在研究分子的作用力時，用彈簧的作用力進行類比.

推理法是在大量可靠事實的基礎上，以實際的實驗過程為原形，通過合理的推理總結出結論，從而深刻地揭示物理規(guī)律的本質.這種方法是物理學中進行研究的一種重要方法.

例10 圖8所示是伽利略著名的斜面理想實驗，實驗設想的步驟有：

① 減小第二個斜面的傾角，小球在該斜面上仍然要達到原來的高度.

② 兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球將滾上另一個斜面.

③ 繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成水平面，小球將沿水平面做持續(xù)的勻速運動.

④ 如果沒有摩擦，小球將上升到原來釋放時的高度.

（1） 請將上述步驟按照正確的順序排列：____（只要填寫序號）.

（2） 在上述設想步驟中，有的屬于可靠事實，有的則是理想化的推論.下面關于這些事實和推論的分類正確的是（）.

A. ①是事實，②③④是推論

B． ②是事實，①③④是推論

C. ③是事實，①②④是推論

D． ④是事實，①②③是推論

分析與解答：（1） 分析實驗過程，可得出正確的順序排列是②④①③；（2） 步驟②中的現(xiàn)象是可以觀察到的事實，而步驟①、③、④中的結論都必須建立在光滑斜面的基礎上，所以這些步驟是推論.正確選項是B.

此題用到了控制變量法、理想模型法和推理法.步驟③中講到“繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成水平面，小球將沿水平面做持續(xù)的勻速運動”，這一過程是在前面三個步驟（即步驟②④①）的基礎上通過合理的推理得出的，這里用到了推理法.

在初中物理課本中，用到推理法的過程不多，例如：

1. 研究真空中不能傳聲；

2. 研究牛頓第一定律.

借助于圖象來研究物理問題，是物理學中對數(shù)據(jù)進行處理的常用方法，目的是使問題形象化.作圖最基本的方法是描點法，即在坐標系中，先找出對應的點，用平滑的曲線（或直線）連接各點，從而直觀地反映出物理量之間的變化.

例11 某初中科技活動小組的同學們準備自己動手制作彈簧測力計，他們選了甲、乙兩種規(guī)格不同的彈簧進行測試，繪出如圖9所示的圖象，圖中只有OA段和OB段是彈性形變.若他們要制作量程較大的彈簧測力計，應選用彈簧____；若要制作精確程度較高的彈簧測力計，應選用彈簧____.從圖象中你還可以獲得的信息有：____.

分析與解答：此題應結合圖象與彈簧的有關性質綜合分析.從圖象中可以看出，在彈性限度內，彈簧乙所能承受的拉力更大，所以要制作量程較大的彈簧測力計，應選用彈簧乙；在受到相同的拉力時，彈簧甲的伸長量更大，所以要制作精確程度較高的彈簧測力計，應選用彈簧甲，因為它的刻度間隔大.從圖象中還可以獲得的信息有：在彈性限度內，彈簧的伸長量與拉力成正比.

例12 在“觀察水的沸騰”實驗中，當水溫升到90 ℃時，隨著加熱過程，每隔1 min記錄一次水的溫度.某同學記錄的數(shù)據(jù)如下表.

（1） 根據(jù)記錄，在圖10中畫出水的沸騰圖象.

（2） 試根據(jù)實驗現(xiàn)象歸納水沸騰時的特點：____.

分析與解答：根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，采用描點法作出水的沸騰圖象可直觀地反映出水溫隨時間變化的特點.（1） 見圖11.（2） 水沸騰時的特點有：由液體變?yōu)闅怏w；沸騰時繼續(xù)吸熱；沸騰時水的溫度保持不變等.

在初中物理課本中，用到圖象法的過程較多，例如：

1. 研究固體的熔化過程；

2. 研究水的沸騰過程的特點；

3. 研究同種物質質量與體積的關系；

4. 研究重力與質量的關系.

歸納與分類是研究事物的重要方法之一.在物理實驗中，經常要對實驗現(xiàn)象或實驗數(shù)據(jù)進行歸納總結，比如上例中的第（2）問，就用到了歸納法.對于要分類的事物，應當進行仔細的分析，找到它們之間相同之處與不同的特點，就不難正確地進行分類了.歸納與分類是科學研究中最常用的方法，歸納與分類往往是從事物的某一特征出發(fā)，而不能有雙重標準.

例13 有下列光學器具：照相機、潛望鏡、幻燈機、穿衣鏡、放大鏡、牙醫(yī)內窺鏡.可以把它們分成兩類：

一類包括____，其特征為____.二類包括____，其特征為____.

篇（6）

控制變量法是初中物理實驗中常用的探索問題和分析解決問題的科學方法之一。所謂控制變量法是指為了研究物理量同影響它的多個因素中的一個因素的關系，可將除了這個因素以外的其他因素人為地控制起來，使其保持不變，再比較、研究該物理量與該因素之間的關系，得出結論，最后綜合起來得出規(guī)律的方法。這種方法在整個初中物理實驗中的應用比較普遍。例如在人教版實驗教科書《物理》（八年級上冊）第一章第一節(jié)關于探究聲是怎樣傳播的實驗中，就開始滲透控制變量的思想。因為固體、液體和氣體都是傳聲的介質，我們逐一研究它們分別可以傳聲時，就必須控制其它兩個因素。如果在進行該實驗時就給予學生恰當點撥，提出：“把兩張課桌緊緊地挨在一起，一個同學輕敲桌面，另一個同學把耳朵貼在另一張桌子上，聽到的敲擊聲為什么就能認為是桌子傳來而不是空氣傳來的？”引導學生去分析比較，就能使學生體驗到控制變量的思想。在接著的探究影響音調、響度等因素的實驗中，把控制變量的思想對學生給予簡要的介紹，就會使學生逐步領悟到控制變量法的實質要領，為以后的探究實驗做好方法上的準備。

在初中物理中，探究影響導體電阻大小的因素、電流跟電壓電阻的關系、影響電熱功率大小的因素、影響電磁鐵磁性強弱的因素、影響滑動摩擦力大小的因素、決定壓力作用效果的因素等實驗，都運用了控制變量法。

二、等效替代法

等效替代法是指在研究某一個物理現(xiàn)象和規(guī)律中，因實驗本身的特殊限制或因實驗器材等限制，不可以或很難直接揭示物理本質，而采取與之相似或有共同特征的等效現(xiàn)象來替代的方法。這種方法若運用恰當，不僅能順利得出結論，而且容易被學生接受和理解。例如，在探究平面鏡成像規(guī)律的實驗中，用玻璃板替代了平面鏡，因兩者在成像特征上有共同之處，容易使學生接受，而玻璃板又是透明的，能通過它觀察到玻璃板后面的蠟燭，便于研究像的特點，揭示出規(guī)律。在學生親歷實驗過程的基礎上，教師應注重引導學生進行方法的總結，使他們在思維方式上受到啟發(fā)，這樣當他們以后遇到有關的實驗設計時，就會自覺地加以運用。比如在學習伏安法測電阻之后，要求學生設計一個實驗：在上述實驗中缺少電壓表或電流表，其他器材不變，另有一個已知阻值的定值電阻供選用，要求測出未知電阻，應該怎么辦？學生此時就可以用等效替代的思想進行設計。

三、轉換法

篇（7）

物理學中對于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題。每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物的影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法。它是科學探究中的重要思想方法，廣泛地運用在各種科學探索和科學實驗研究之中。

在初中常見實例如：探究琴弦發(fā)聲的音調與弦粗細、松緊、長短的關系等；探究影響力的作用效果的因素；探究滑動摩擦力與哪些因素有關；探究二力平衡的條件；探究壓力的作用效果與哪些因素有關；探究液體內部的壓強與哪些因素有關；探究浮力的大小與哪些因素有關；探究動能（或重力勢能）與哪些因素有關等；探究影響液體蒸發(fā)快慢的因素；探究物體吸熱與物質種類、質量、溫度變化的關系等；探究影響電阻大小的因素；探究電流與電壓、電阻的關系；探究影響電流做功多少的因素；探究影響電流的熱效應的因素；探究電磁鐵的磁性與哪些因素有關；探究影響感應電流方向的因素；探究通電導體在磁場中受力的方向與電流的方向、磁感線的方向的關系等。

二、轉換法

物理學中對于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認識或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉換法。所謂“轉換法”，主要是指在保證效果相同的前提下，將不可見、不易見的現(xiàn)象轉換成可見、易見的現(xiàn)象；將陌生、復雜的問題轉換成熟悉、簡單的問題；將難以測量或測準的物理量轉換為能夠測量或測準的物理量的方法。初中物理在研究概念規(guī)律和實驗中多處應用了這種方法。

在初中常見實例如：可以通過敲動音叉所引起的乒乓球的彈開來說明發(fā)聲體在振動；影子的形成可以證明光沿直線傳播；月食現(xiàn)象可證明月亮不是光源；物體發(fā)生形變或運動狀態(tài)改變可證明此物體受到力的作用；在測量滑動摩擦力時轉換成測拉力的大??；通過小桌陷入沙坑的深淺來比較壓力的作用效果；馬德堡半球實驗可證明大氣壓的存在；運動的物體能對外做功可證明它具有能；研究影響動能大小的因素時，物體動能的大小無法直接測量和比較，通過比較物體滾到斜面底端對其它物體做的功的多少，間接比較動能的大??；擴散現(xiàn)象可證明分子做無規(guī)則運動；鉛塊實驗可證明分子間存在著引力；霧的出現(xiàn)可以證明空氣中含有水蒸氣；用加熱時間長短來顯示吸收熱量的多少；研究電流時通過電流的熱效應和磁效應去研究；研究磁場時用放在磁場中的磁體會受到力的作用去研究；指南針能指南北可證明地磁場的存在；可以通過電磁鐵吸引鐵釘?shù)亩嗌賮盹@示電磁鐵的磁性強弱等。

測量儀器：秒表、電流表、電壓表、電阻表、彈簧測力計、氣壓計、微小壓強計、溫度計、托盤天平、電能表、測電筆等都是轉換法的體現(xiàn)。

三、等效替代法

等效替代法是在保證某種效果（特性和關系）相同的前提下，將實際的、復雜的物理問題和物理過程轉化為等效的、簡單的、易于研究的物理問題和物理過程來研究和處理的方法。

在初中常見實例如：把不易分析的復雜電路簡化為簡單的等效電路；研究串、并聯(lián)電路電阻的關系時引入總電阻（等效電阻）的概念；研究同一直線上二力的關系時引入合力；在研究平面鏡成像實驗中，用兩根完全相同的蠟燭，用未點燃的蠟燭等效替代另一根點燃的蠟燭的像，用玻璃板等效替代平面鏡等。

四、建立模型法

即將抽象的物理現(xiàn)象用簡單易懂的具體模型表示。在初中常見實例如：研究運動時建立勻速直線運動的模型；研究液體壓強時用液柱模型；研究連通器原理時用液片模型；用簡單的線條代表杠桿；研究光現(xiàn)象時用到光線模型；研究磁現(xiàn)象時用到磁感線模型；電路圖是實物電路的模型；研究肉眼觀察不到的原子結構時建立原子核式結構模型等。

五、類比法

在認識一些物理概念時，我們常將它與生活中熟悉且有共同特點的現(xiàn)象進行類比，以幫助我們理解它。在初中常見實例如：內能與機械能類比；用彈簧連接的小球類比存在著相互作用力的分子；在研究電流時，用水流進行類比；認識電壓時，用水壓進行類比；用抽水機類比電源；原子結構與太陽系；水波和電磁波等。

六、理想實驗法

理想實驗法是在實驗基礎上經過概括、抽象、推理得出規(guī)律的一種研究問題的方法。

在初中常見實例如：伽利略斜面實驗；推導出聲音不能在真空中傳播；推導出牛頓第一定律；推導出電荷的種類等。

七、比值定義法：

比值定義法就是用兩個基本的物理量的“比”來定義一個新的物理量的方法。

在初中常見實例如：速度、密度、壓強、功率、比熱容、熱值、電流等概念公式采取的都是這樣的方法。

八、積累法

在測量微小量的時候，我們常常將微小的量積累成一個比較大的量。

在初中常見實例如：測量一枚大頭針的質量；測量出一張郵票的質量；測量出心跳一下的時間；測量出導線的直徑等。

九、比較法

比較法是通過對不同的物理概念、定義或事物進行比較，發(fā)現(xiàn)它們之間的內在聯(lián)系和根本區(qū)別，找出研究對象的相同點和不同點，從而進一步揭示事物的本質屬性，它是認識事物的一種基本方法。

在初中常見實例如：比較慣性和慣性定律的區(qū)別；比較蒸發(fā)和沸騰的特征；比較汽油機和柴油機的結構和工作原理；比較發(fā)電機和電動機的結構、原理、能量轉化；比較電壓表和電流表的使用規(guī)則等。

十、歸納法

歸納法是從個別性知識，引出一般性知識的推理，是由已知真的前提，引出可能真的結論。

在初中常見實例如：在日常生活中了解到各種聲音都是由于物體振動產生的，從而歸納出：一切發(fā)聲體都在振動的結論；通過銅、鐵、鋁、銀等金屬能導電歸納出金屬都能導電等。

篇（8）

一、控制變量法

自然界中發(fā)生的各種物理現(xiàn)象往往是錯綜復雜的，因此影響物理學研究對象的因素在許多情況下并不是單一的，而是多種因素相互交錯、共同起作用的。要想精確地把握研究對象的各種特性，弄清事物變化的原因和規(guī)律，單個自然條件下整體觀察研究對象是遠遠不夠的，還必須對研究對象施加人為的影響，造成特定的便于觀察的條件，這就是“控制變量”的方法。

在初中物理實驗過程中，控制變量法是一種最常用的、非常有效的探索客觀物理規(guī)律的科學方法。其在初中物理教材中的應用有：

1.研究蒸發(fā)的快慢與哪些因素有關；

2.研究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關；

3.研究液體壓強與哪些因素有關；

4.研究浮力大小與哪些因素有關；

5.研究壓力的作用效果與哪些因素有關；

6.研究滑輪組的機械效率與哪些因素有關；

7.研究動能、重力勢能大小與哪些因素有關；

8.研究導體的電阻與哪些因素有關；

9.研究電阻一定，電流與電壓的關系；

10.研究電壓一定，電流和電阻的關系；

11.研究電流做功的多少與哪些因素有關；

12.研究電流的熱效應與哪些因素有關；

13.研究電磁鐵的磁性強弱跟哪些因素有關；

14.研究物體吸收放熱的多少與哪些因素有關；

15.研究電功大小與哪些因素有關；

16.研究通電螺線管的極性與哪些因素有關；

17.研究電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關；

18.研究感應電流的方向與哪些因素有關；

19.研究通電導體在磁場中受力方向與哪些因素有關。

二、等效替代法

等效替代法是指在研究某一個物理現(xiàn)象和規(guī)律中，因實驗本身的特殊限制或因實驗器材等限制，不可以或很難直接揭示物理本質，而采取與之相似或有共同特征的等效現(xiàn)象來替代的方法。這種方法若運用恰當，不僅能順利得出結論，而且容易被學生接受和理解其在初中物理教材中的應用有：

1.研究串、并聯(lián)電路時，引入總電阻的概念；

2.等效替代法測電阻；

3．滑動摩擦力的測量；

4．“曹沖稱象”；

5．通過導體時產生的一些現(xiàn)象（如小燈泡發(fā)光）來確定是否有電流通過；

6．研究大氣壓的值時，用水銀柱高所產生的壓強來研究大氣壓；

7.在平面鏡成像的實驗中用兩個完全相同的蠟燭，驗證物與像的大小相同。

三、推理法

有一些物理現(xiàn)象，由于受實驗條件所限，無法直接驗證，需要我們先進行實驗，再進行合理推理得出正確結論。其在初中物理教材中的應用有：

1．研究聲音不能在真空中傳播；

2．研究牛頓第一定律。

四、類比與歸納法

類比法是指由一類事物所具有的屬性，可以推出與其類似事物也具有這種屬性的思考和處理問題的方法。從一般性較小的前提出發(fā)，推出一般性較大的結論的推理方法叫歸納法。在科學研究中，歸納法發(fā)揮著重要的作用，許多物理概念、定律及規(guī)律的獲得都是借助了歸納法的力量，由實驗（演示實驗或學生實驗）歸納獲得的。其在初中物理教材中的應用有：

1．研究電流和電壓時，用水流和水壓類比；

2．用水波類比聲波；

3．類比磁極間和電荷間的相互作用。

大多數(shù)定理和規(guī)律的提出都應用了歸納法，比如銅能導電，銀能導電，鋅能導電，則歸納出金屬能導電。在實驗中為了驗證一個物理規(guī)律或定理，反復通過實驗來驗證它的正確性，然后歸納、分析整理得出正確的結論。在阿基米德原理中，為了驗證F?。紾排，我們分別利用石塊和木塊做了兩次實驗，歸納、整理后均得出F?。紾排，于是驗證了阿基米德原理的正確性，而我們使用的正是這種方法。

五、轉換法

對于一些看不見、摸不著的物質或物理問題我們往往要拋開事物本身，通過觀察和研究它們在自然界中表現(xiàn)出來的外顯特性、現(xiàn)象或產生的效應等去認識事物的方法。其在初中物理教材中的應用有：

1.用細線測量地圖上鐵路線的長度，用直尺和三角板測硬幣的直徑；

2．用小磁針研究磁場方向；

3．用電磁鐵吸引大頭針的多少來比較磁性的強弱；

4．根據(jù)電燈的亮暗程度比較電流的功率；

5．通過比較電流的大小來比較電阻的大??；

6．通過觀察木塊被運動物體撞擊后移動的距離大小來比較物體動能的大小；

7．通過觀察木樁被打入沙中的深淺來比較重物的重力勢能的大?。?/p>

8．通過墨水滴入水中的擴散現(xiàn)象來說明分子的運動特點；

9．通過物體形變量的大小來說明物體受力的大小。

篇（9）

一、恰當?shù)膭?chuàng)造活動情境，活躍課堂氣氛

物理教學活動，不應只是教師教授物理知識的舞臺，它應該是師生之間共同發(fā)展、交往互動的舞臺，出色的物理教學活動應將學生變?yōu)檎n堂的主體，發(fā)揮學生的主觀能動性，進而完成教師教學與學生學習的有機統(tǒng)一。課堂中，教師應注意自己的定位，教師只是物理學習的合作者、引導者和組織者。教師進行教學的前提應是學生的已有經驗、已學知識及其認知水平，并且教學需面向全體學生，注重因材施教和分層教學。

著名教育家曾定義了游戲與興趣之間的關系，游戲是一個緩沖地帶，一個情感興趣與認識興趣的緩沖地帶。處于初中階段的學生，由于其年齡的關系，大都不喜歡呆板枯燥的課堂氛圍。孩子的天性便是愛玩，物理教師進行課堂教學時切忌一味講解教材中的知識點，完全不顧及學生的感受，即使有一個好的出發(fā)點，可能最終也很難得到一個好的結果。教師應當清楚的知道，教學的目的在于學生能夠取得好的成績，為學生以后學習更高的層次的理論打下堅實的基礎，若是單憑教書一廂情愿的做法，一味的向學生灌輸知識點，會給學生帶來巨大的壓力，最終的結果反倒不盡如人意。教師應嘗試從孩子的角度去理解，不論是教師課堂上密集的知識講解，還是家長望女成鳳、望子成龍的心態(tài)，都會極大的抑制孩子的天性，扼殺孩子活躍的思維和創(chuàng)新的能力。因此，課堂中教師應創(chuàng)設一種輕松的課堂氛圍，減輕甚至消除學生的壓力，讓學生在課堂中感受到學習的快樂，激發(fā)學生的學習積極性。

二、導入趣味性因素，提升學生的學習熱情

眾所周知，“好的開始等于成功的一半”，一個課時為四十分鐘，其中決定整堂課質量高低的往往是開端的幾分鐘，教師若能在開始的幾分鐘引起學生對這堂課的興趣，那么這堂課的效率必然不會低。究竟原因，這與高中生的年齡有著直接的關系，高中生大都活潑好動，剛經歷課間十分鐘，其心思必然游離在課堂之外，學生的精力在課前幾分鐘必然難以集中在課堂中。因此，教師在課前幾分鐘的導入起著及其重大的作用。如何將學生的注意力吸引到課堂中呢？趣味性的導入便成為吸引學生的注意力的絕佳方式，趣味性的導入不僅能夠吸引學生注意力，還能幫助課堂氣氛的活躍，提升學生的學習效率。

三、合理運用物理處理方法，提升課堂教學質量

運用物理思維、物理方法解決問題的過程中，教師和學生不斷總結和積累，最終形成了一些物理問題的常見處理方法。教師在日常的教學中，一定要引導學生去掌握，去體會這些方法，最終使學生能自己運用這些方法去解決物理問題。以下簡要介紹三類方法。

1.等效替代法。

所謂等效替代法就是在保證相關過程或對象的某一方面數(shù)據(jù)不變的前提下，用一個簡單的，理想的，熟悉的物理過程或對象來替代原來復雜的，陌生的，隱晦的物理過程或對象。高中物理課本中也有許許多多等效替代法的運用，例如：電阻串并聯(lián)的研究、合力與分力、交流電的有效值等等。物理問題的解決中也有諸如物理過程等效替代、物理模型等效替代和作用效果等效替代等替代法的運用。我們在運用等效替代法時，應明確等效的指局部等效，即在某方面或特定條件的等效，絕不是完全等效。解決實際問題的過程中，只有明確等效的上一特點才能對等效替代有一個好的掌握。

2.逆向思維法。

有時一個問題從正面著手解決難度很大，為了更加簡便的解決問題，我們可以考慮改變自己的思維方式，換個方向，有意識的改變思考問題的順序，即由原本的由因至果，由前至后的思考方式轉化為由果至因，由后至前的思考方式，從而使一個原本復雜的問題變的簡單且容易解決，這便是逆向思維法。逆向思維法是一種非常大膽，非常具有創(chuàng)造性的思維方法，學生運用這種方法時一定要有足夠扎實的基本功和敢于挑戰(zhàn)自己的勇氣。通常運用執(zhí)果索因、反證歸謬等來進行逆向思維。

3.估算法。

估算法主要運用在某些精確度要求不太高或對某些物理量的數(shù)量級的大致推算中。估算題與通常接觸的計算題不同，它雖然并不要求精確嚴密的計算，但必須的合理的估算。估算題的主要目的是培養(yǎng)學生的思維能力。通常我們依據(jù)四步法來解決這類問題---1、抓主要，略次要，合理建模；2、深挖題目，注意隱藏條件；3、分析物理過程，列出已知量、未知量及問題所求量，找出其物理規(guī)律；4、明確思路，穩(wěn)扎穩(wěn)打一步一步列出式子，最終求的答案（注意：結果一般要求保留一到兩位有效數(shù)字）。

四、開展實驗教學，培養(yǎng)學生實踐應用能力

物理指事物的內在規(guī)律，事物的道理，是研究物質（質量）結構、物質相互作用和運動規(guī)律的自然科學，是一T以實驗和觀察為基礎的自然科學。通過物理實驗教學，并能夠把抽象的物理知識進行真實、直觀展現(xiàn)，使學生在實驗過程中發(fā)現(xiàn)自身不足，還可培養(yǎng)學生學習興趣，積極、主動參與到物理實驗教學中?，F(xiàn)階段，我國高中物理教師因而受到應試教育的深遠影響，忽略了物理實驗教學的關鍵性，即便開展物理實驗教學也是教師操作，學生在一旁觀看，導致學生很難參與到其中，嚴重影響學生實踐能力的培養(yǎng)，限制學生全方面發(fā)展。構建高中物理高效課堂，教師應科學開展實驗教學，加強實驗教學的有效性。例如教師先通過實驗演示，使學生了解相關操作流程，然后為學生創(chuàng)建教學情境，安排學生開展分組實驗。如測定電池的電動勢與內阻實驗教學中，現(xiàn)把學生進行分組，然后組織學生親手操作。通過學生實踐操作，不僅能夠鞏固之前所學的物理知識，還能培養(yǎng)學生實踐操作能力。而學生的討論與探究，可拓展學生思考范圍，加深師生關系，營造良好的教學氛圍，同時也可培養(yǎng)學生探究與獨立解決問題能力，從而實現(xiàn)學生全方面發(fā)展。

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實例：在學習聲音的產生時可讓學生觀察小紙片在揚聲器中的運動狀態(tài)，觀察正在發(fā)聲的音叉插入水中激起水花，觀察蟋蟀知了嗚叫是的情況，就會發(fā)現(xiàn)發(fā)出聲音的物體都在振動；除此之外還有光的反射規(guī)律；光的折射規(guī)律；凸透鏡成像；滑動摩察力與哪些因素有關水的沸騰……

模型法：建立模型法是一種高度抽象的理想客體和形態(tài)用物理模型，用物理模型可以使抽象的假說理論加以形象化，便于想象和思考研究問題。物理學的發(fā)展過程可以說就是一個不斷建立物理模型和用新的物理模型代替舊的或不完善的物理模型的過程。

實例：研究光現(xiàn)象時用到光線模型；的示意圖或力的圖示是實際物體和作用力的模型；研究肉眼觀察不到的原子結構時，建立原子核式結構模型；研究磁現(xiàn)象是用到磁感線模型；力電路圖是實物電路的模型；研究發(fā)電機的原理和工作過程用掛圖及手搖發(fā)電機模型；研究內燃機結構和工作原理用掛圖及汽油機柴油模型……

轉換法：物理學中對于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認識或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉換法。初中物理在研究概念規(guī)律和實驗中多處應用了這種方法。

實例：影子的形成可以證明光沿直線傳播；月食現(xiàn)象可證明月亮不是光源；馬德堡半球實驗可證明大氣壓的存在；霧的出現(xiàn)可以證明空氣中含有水蒸氣；奧斯特實驗可證明電流周圍存在著磁場；指南針指南北可證明地磁場的存在；擴散現(xiàn)象可證明分子做無規(guī)則運動；鉛塊實驗可證明分子間存在著引力……”

等效替代法：所謂等效替代法是在保證效果相同的前提下，將陌生復雜的問題變換成熟悉簡單的模型進行分析和研究的思維方法，它在物理學中有著廣泛的應用。

實例：在研究同一直線上的二力的關系時引入合力的概念也是運用了等效替代法；在電路分析中可以把不易分析的復雜電路簡化成為較為簡單的等效電路；研究串聯(lián)并聯(lián)電路關系時引入總電阻（等效電阻）的概念……

控制變量法：是指討論多個物理量的關系時通過控制其幾個物理不變，只改變其中一個物理量從而轉化為多個單一物理量影響某一個物理量的問題的研究方法。這種方法在實驗數(shù)據(jù)的表格上的反映為某兩次試驗只有一個條件不同，若兩次試驗結果不同則與該條件有關，否則無關。反之，若要研究的問題是物理量與某一因素是否有關則應只使該因素不同，而其他因素均應相同。實例：在研究導體的電阻與導體那些因素有關時；在研究影響力的作用效果的因素；在研究導體的電阻跟哪些因素有關時；研究液體蒸發(fā)快慢的因素；研究液體內部壓強；研究動能勢能大小與哪些因素有關；研究琴弦發(fā)聲的音調與弦粗細、松緊、長短的關系；研究物體吸收的熱量與物質的種類質量溫度的變化的關系；研究電流與電壓電阻的關系；研究電功或電熱與哪些因素有關；研究通電導體在磁場中受力與哪些因素有關；研究影響感應電流的方向的因素采用此法……

比較法：比較法是確定研究對象之間的差異點和共同點的思維過程和方法，各種物理現(xiàn)象和過程都可以通過比較確定它們的差異點和共同點。比較是抽象與概括的前提，通過比較可以建立物理概念總結物理規(guī)律。因此，比較法是物理現(xiàn)象研究中經常運用的最基本的方法。

比較法有三種類型：一、異中求同的比較。即比較兩個或兩個以上的對象而找出其相同點；二、同中求異的比較。即指比較兩個或兩個以上的對象而找出其相異點；三、同異綜合比較，即比較兩個或兩個以上的對象的相同點相異點。

實例：汽車、輪船、火車飛機它們的發(fā)動機各不相同但都是把燃料燃燒時釋放的內能轉化為機械能裝置；而汽油機和柴油機雖然都是內燃機但是從它們的構造、吸入的氣體、點火方式、使用范圍等方面都有不同；再如蒸發(fā)與沸騰的比較兩者的相同點都是汽化過程；不同點從發(fā)生時液體的溫度、發(fā)生所在的部位及現(xiàn)象都不同。還可以用比較法來研究質量與體積的關系；重力與質量的關系；重力與壓力；電功與電功率……