初中物理中常见研究物理问题的方法

    《物理课程标准》要求，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。因此，注意考察研究物理问题的方法，成为当前和今后中考的热点。实验的思想、控制变量、模型、等效、归纳、分类、转换、类比、猜想等，是初中物理常用的研究方法。
一．控制变量法：
1. 定义：就是把一个多因素影响某一物理量的问题，通过控制某几个因素不变，只让其中一个因素改变，从而转化为多个单一因素影响某一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相同，若两次试验结果不同，则与该条件有关，否则无关。反过来，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。控制变量法是中学物理中最常用的方法。
2. 举例：
研究影响力的作用效果的因素； 研究滑动摩檫力与哪些因素有关；研究液体内部的压强； 研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系； 研究影响液体蒸发快慢的因素； 研究物体吸热与物质种类、质量、温度的关系；研究影响电阻大小的因素； 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的受力与哪些因素有关；研究影响感应电流的方向因素；研究动能（或重力势能）与哪些因素有关。等等。
二．建立模型法：
1.定义：建立模型法就是用宏观的模型来研究微观物质的方法，由于初中生思维能力较弱，需要借助于宏观物体的存在方式来研究微观物质的存在方式，从而培养学生合理的想象能力和科学的思维方法。
2.举例：研究固体分子时，把固体分子看成是一些用弹簧连接的小球。研究磁场进引入磁感线的概念。研究光在均匀介质中沿直线传播时引入光线的概念等。
杠杆也是一种理想化模型，由于受力的作用会引起或大或小的形变，在研究物理问题时可以忽略不计，即理想化的杠杆可以无形变；研究肉眼观察不到的原子结构时，建立原子核式结构模型；电路图是实物电路的模型；力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型；实验室常用手摇交流发电机及挂图来研究交流发电机的原理和工作过程（柴油机、汽油机模型等）；研究连通器原理时用到液片模型。
三． 等效替代法:
1.定义：在物理学中将一个或多个物理量、一种物理装置、一个物理状态或过程用另一个物理量、
一种物理装置、一个物理状态或过程来代替，得到同样的结论，这种方法称为等效替代法。运用这种方法可以使所要研究的问题简单化、直观化。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。
2.举例：
如在力的合成中，若干个共同作用的分力就可以等同于作用效果相同的一个合力；相反一个合力也可以分解为作用效果相同的若干分力；在曹冲称象的实验中用石块等效替代大象；在电路中,若干电阻可以等效为一个合适的电阻；又如探究平面镜成像实验中，利用一块玻璃代替平面镜；用一个蜡烛代替另一个蜡烛的像。
四． 转换法：
1.定义：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。
2.举例：
物体发生形变或运动状态改变可证明此物受到力的作用；苹果落地可证明重力存在；马得堡半球实验可证明大气压的存在；雾的出现可证明空气中含有水蒸气；影的形成光沿直线传播；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有磁场；指南针指南北可证明地磁场的存在；用手机能打电话可证明电磁波的存在； 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引力的存在；运动的物体能对外做功可证明它具有能
五．类比法：
1.定义：根据两个对象之间的某些方面的相似或相同而推出在其它方面也可能相似或相同的一种逻辑推理方法。初中物理中常用形象直观的事物类比抽象的事物。
2.举例：如：研究电流时把电流类比为水流。研究电压时把电压类比为水压。研究声音的产生时把声波类比为水波等。
六．推理法：
1.定义：推理法是在大量观察、实验的基础上，运用逻辑思维进行的科学抽象，由现象深入到本质，从而提示出事物的本质和规律。简单理解为利用观察、实验和物理规律再通过想象推理的方法。物理研究有些实验不可能在实验室内完成,需要人们以大量的可靠的事实为基础，以真实的实验为原型，进行大胆的设想推理得出结论，深刻地揭示出物理规律的本质，这是物理学研究的一种重要的思想方法。
2.举例：如：研究真空不能传声时的真空铃实验。研究牛顿第一定律，实验小车受到的摩擦力越小，速度变化得越慢，从而推出，若小车不受摩擦力作用，速度将保持不变，做匀速直线运动，此法结构严谨，推理严密。
    在“研究声音的传播”实验中，实验现象是随着罩内空气的不断抽出，听到铃声越来越弱。但最后还是能听到声音，主要原因有：实验设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态，以及周围的固体还能传声。这时推理就显得很重要了，它能够突破实验条件的限制，抓住主要因素，忽略次要因素，得出结论。。本实验可以推理：如果罩内被抽成真空，将不能听到铃声，由此可以推出“声音不能在真空中传播”的结论。
七．比较法：
1.定义：“比较”是人们常用的思维方法。通过事物间相同的特征或相异特性的比较，揭示事物的本质联系和区别。物理学中有许多物理量和物理规律间具有可比性，运用比较的方法，可帮助我们接受新概念，加深对新概念的理解。“比较”是人们常用的思维方法。通过事物间相同的特征或相异特性的比较，揭示事物的本质联系和区别。物理学中有许多物理量和物理规律间具有可比性，运用比较的方法，可帮助我们接受新概念，加深对新概念的理解。
2.举例：交、直流发电机（电动机）在结构原理上的比较；柴油机与汽油机工作原理的比较，等等。在解题过程中，通过直接或间接的比较，也能迅速、顺利地做出正确的分析与解答；研究机械能和内能的区别。质量和重力的区别。压力和重力的区别。汽化的两种方式沸腾和蒸发的区别；热机的两种形式汽油机和柴油机的区别等。

        通江县洪口中学  李盛柏