2025年高考初中物理常用科學(xué)方法

對(duì)于一些微觀(guān)的或看不見(jiàn)摸不著的物理現(xiàn)象、概念和規(guī)律，僅憑教師的講解、描述和學(xué)生的想象是很難達(dá)到理想效果的．若教師在指導(dǎo)學(xué)生研究這些抽象物理現(xiàn)象、概念或規(guī)律時(shí)注意引導(dǎo)他們，有意識(shí)地嘗試運(yùn)用相應(yīng)的科學(xué)方法去認(rèn)識(shí)和理解，不僅會(huì)大大提高學(xué)生對(duì)這些物理現(xiàn)象、概念或規(guī)律的認(rèn)識(shí)和理解能力，而且對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法和習(xí)慣，提高科學(xué)素質(zhì)會(huì)大有裨益，從而達(dá)到促進(jìn)學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)、培養(yǎng)能力和提高科學(xué)素質(zhì)的目的。下面，筆者介紹研究物理現(xiàn)象常用的幾種科學(xué)方法，供大家參考。
　　
　　一、轉(zhuǎn)換法：
　　
　　對(duì)于一些看不見(jiàn)、摸不著的物質(zhì)或物理問(wèn)題我們往往要拋開(kāi)事物本身，通過(guò)觀(guān)察和研究它們?cè)谧匀唤缰斜憩F(xiàn)出來(lái)的外顯特性、現(xiàn)象或產(chǎn)生的效應(yīng)等去認(rèn)識(shí)事物的方法，在物理學(xué)上稱(chēng)作轉(zhuǎn)換法。它是幫助我們認(rèn)識(shí)抽象物理現(xiàn)象的一種常用的科學(xué)方法．如：我們?cè)谡J(rèn)識(shí)和研究“分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)”理論時(shí)，由于分子是微觀(guān)的，不能直接用肉眼看到，因此，我們可以通過(guò)能直接觀(guān)察或感覺(jué)到的擴(kuò)散現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)和理解它；電流看不見(jiàn)、摸不著，我們可以通過(guò)各種電流的效應(yīng)來(lái)判斷它在存在；磁場(chǎng)看不見(jiàn)摸不著，我們可以通過(guò)小磁針指向或偏轉(zhuǎn)以及與其它一些磁場(chǎng)的效應(yīng)來(lái)判斷它的存在；同理，在研究物體是否帶電，我們也不能直接看到物體是否帶電，但我們可以通過(guò)觀(guān)察驗(yàn)電器上錫箔片的開(kāi)合來(lái)判斷物體是否帶電；在研究空氣的存在和大氣壓強(qiáng)時(shí)，我們可以通過(guò)感覺(jué)空氣的流動(dòng)及現(xiàn)實(shí)生活中對(duì)大氣壓強(qiáng)的各種應(yīng)用來(lái)證明空氣和大氣壓強(qiáng)的存在。
　　
　　隨便說(shuō)一下，很多儀器的制造也利用了轉(zhuǎn)換法。如將看不見(jiàn)、摸不著的溫度轉(zhuǎn)換成液柱的升降制成了溫度計(jì)。將看不見(jiàn)、摸不著的液體壓強(qiáng)轉(zhuǎn)換成兩液面的高度差制成了壓強(qiáng)計(jì)等。
　　
　　二、類(lèi)比法：
　　
　　類(lèi)比法是指由一類(lèi)事物所具有的屬性，可以推出與其類(lèi)似事物也具有這種屬性的思考和處理問(wèn)題的方法．認(rèn)識(shí)和研究物理現(xiàn)象、概念和規(guī)律時(shí)，將它與生活中熟悉且有共同特點(diǎn)的現(xiàn)象進(jìn)行靈活、合理的類(lèi)比，將有助于學(xué)生的理解。如在認(rèn)識(shí)電流、電壓的概念、研究電源的作用和影響電阻大小的因素等概念或規(guī)律時(shí)，與水流水壓模擬實(shí)驗(yàn)、抽水機(jī)的作用和水渠對(duì)水流的影響等物理現(xiàn)象進(jìn)行類(lèi)比，會(huì)使學(xué)生理解和掌握這些抽象的物理概念或規(guī)律產(chǎn)生其他方法無(wú)法替代的作用。
　　
　　三、理想化法：
　　
　　理想化法是指根據(jù)所研究問(wèn)題（一般都十分復(fù)雜，涉及諸多因素）的需要和具體情況，確定研究對(duì)象的主要因素和次要因素，保留主要因素，忽略次要因素，排除無(wú)關(guān)干擾，從而簡(jiǎn)明扼要地揭示事物的本質(zhì)。理想化法是一種科學(xué)抽象，是研究物理學(xué)的重要方法。理想化方法包括理想實(shí)驗(yàn)法和理想模型法。
　　
　　1、理想實(shí)驗(yàn)：
　　
　　理想實(shí)驗(yàn)又叫做假想實(shí)驗(yàn)或思想上的實(shí)驗(yàn)，它是人們?cè)谒枷胫兴茉斓囊环N理想實(shí)驗(yàn)，是邏輯推理的一種特殊形式，在實(shí)際中并不能進(jìn)行。理想實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)的理論研究中有重要的作用。伽里略論證慣性定律所設(shè)想的實(shí)驗(yàn)——在無(wú)磨擦情況下，從斜槽滾下的小球?qū)⒁院愣ǖ乃俣仍跓o(wú)限長(zhǎng)的水平面上永遠(yuǎn)不停地運(yùn)動(dòng)下去，就是物理學(xué)史上著名的理想實(shí)驗(yàn)。再如將一只鬧鐘放在密封的玻璃罩內(nèi)，當(dāng)罩內(nèi)空氣被抽走時(shí)，鐘聲變小，由此推理出：真空不能傳聲。顯然上述實(shí)驗(yàn)是人們?cè)谒季S中進(jìn)行的理想過(guò)程，與實(shí)際實(shí)驗(yàn)相比，理想實(shí)驗(yàn)?zāi)芨�大程度地突出�?shí)驗(yàn)中的主要因素，忽略次要因素，得出更本質(zhì)的結(jié)論。
　　
　　2.理想模型：?
　　
　　理想模型可分為對(duì)象模型、條件模型和過(guò)程模型三類(lèi)。?
　　
　　①對(duì)象模型：?
　　
　　用來(lái)代替研究對(duì)象實(shí)體的理想化模型叫做對(duì)象模型。如視為點(diǎn)光源較小發(fā)光體，表示光的直線(xiàn)傳播的光線(xiàn)，描述磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)，描述力的圖示、示意圖等都屬于對(duì)象模型。另外，推導(dǎo)液體壓強(qiáng)公式時(shí)選取的“液柱”、分析連通器原理和托里拆利實(shí)驗(yàn)原理使取的“液片”也屬于對(duì)象模型。
　　
　　②條件模型：把研究對(duì)象所處的外部條件理想化建立的模型叫做條件模型。如光滑表面、輕桿、輕繩、均勻介質(zhì)都屬于條件模型。電學(xué)實(shí)驗(yàn)中把電壓表變成內(nèi)阻是無(wú)窮大的理想電壓表，電流表變成內(nèi)阻等于0的理想電流表等也屬于條件模型。
　　
　　③過(guò)程模型：實(shí)際的物理過(guò)程都是諸多因素作用的結(jié)果，忽略次要因素的作用，只考慮主要因素引起的變化過(guò)程叫做過(guò)程模型.?例如：在空氣中自由下落的物體，空氣阻力的作用與重力相比較忽略不計(jì)時(shí)，可抽象為自由落體運(yùn)動(dòng)，另外勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)也屬于過(guò)程模型。
　　
　　四、等效替代法：
　　
　　在物理學(xué)中，我們研究某物體或物理現(xiàn)象的作用效果時(shí)，有時(shí)為了使問(wèn)題簡(jiǎn)化，常用一個(gè)物理量來(lái)代替其他所有物理量，但不會(huì)改變物理效果。這種研究問(wèn)題的方法給問(wèn)題的闡釋或解答帶來(lái)極大方便，我們稱(chēng)這種研究問(wèn)題的方法為等效替代法．如用合力替代各個(gè)分力，用總電阻替代串聯(lián)、并聯(lián)的部分電阻，用浮力替代液體對(duì)物體的各個(gè)方向的壓力等。
　　
　　五、控制變量法：
　　
　　自然界發(fā)生的各種現(xiàn)象，往往是錯(cuò)綜復(fù)雜的。決定某一個(gè)現(xiàn)象的產(chǎn)生和變化的因素常常也很多。為了弄清事物變化的原因和規(guī)律，必須設(shè)法把其中的一個(gè)或幾個(gè)因素用人為的方法控制起來(lái)，使它保持不變，然后來(lái)比較、研究其他兩個(gè)變量之間的關(guān)系，這種研究問(wèn)題的科學(xué)方法就是控制變量法。很多物理實(shí)驗(yàn)都用到了這種方法。如通過(guò)導(dǎo)體的電流I受導(dǎo)體的電阻R和它兩端電壓U的影響，在研究電流I與電阻R的關(guān)系時(shí)，需要保持電壓U不變；在研究電流I與電壓U的關(guān)系時(shí)，需要保持電阻R不變。
　　
　　六、歸納推理，又稱(chēng)歸納法：
　　
　　從一般性較小的前提出發(fā)，推出一般性較大的結(jié)論的推理方法叫歸納法。在科學(xué)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(shí)驗(yàn)（演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)）歸納獲得的。因而歸納法的教學(xué)是中學(xué)教學(xué)中的一個(gè)重要方面。
　　
　　以上是初中物理教學(xué)中常用的幾種研究方法。在指導(dǎo)學(xué)生研究物理現(xiàn)象、概念和規(guī)律時(shí)，潛移默化地滲透科學(xué)研究方法，長(zhǎng)此以往不但加深對(duì)物理現(xiàn)象、概念或規(guī)律的認(rèn)識(shí)和理解，而且培養(yǎng)學(xué)生了科學(xué)思維習(xí)慣，提高了科學(xué)素養(yǎng)。對(duì)學(xué)生今后的發(fā)展終身受益。

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