初中物理研究方法总汇:
1. 观察法:在自然状态下有目的、有计划、系统地观察研究对象(动物、植物和自然物等)的各项生命活动,全面、细致地加以观察并做好记录。例如:观察水的沸腾。
2. 实验法:通过实验来验证一个物理规律。例如:牛顿第一定律的得出就是先实验后推理的方法。
3. 分类法:把无规则的物质状态分门别类的加以整理,便于掌握每种物质的状态和特征。
4. 累积法:将微小的、不易测量的量放在一起测量,求平均值进行放大。例如:测一张纸的厚度。
5. 控制变量法:在研究物理问题时,某一物理量往往受几个不同物理量的影响,为了确定各个不同物理量之间的关系,就需要控制某些量,使其固定不变,改变某一个量,看所研究的物理性质与该物理量之间的关系。例如:在研究“决定电阻大小的因素”的实验时,便用到这种方法。
6. 等效法:将两个不同的物理概念或两个不同的过程等效为一个理想过程,或将两个物理概念用一个物理概念代替,或将两个公式相同的不同事物视为等效事物。
7. 模型法:为了使研究过程简化而忽略次要因素,用模型等效替代原物的理想模型。例如:光线、磁感线。
相关例题:
1. 测量一张纸的厚度有多种方法,如用刻度尺直接测量一张纸的厚度,这样的做法存在的主要问题是无法避免的误差。正确的做法是先测出若干张100张纸的总厚度,再除以纸的总张数,即可得到一张纸的厚度。这里应用的是物理学中常用的( )法。
A. 等效替代B. 控制变量C. 转换法D. 模型法
2. 某同学在做“测定滑轮组机械效率”的实验中,所用的器材有:弹簧测力计、细线、弹簧测力计、钩码、铁架台等。该同学在实验中做了以下操作:①在竖直方向上将滑轮组安装好;②将钩码挂在滑轮组上;③用弹簧测力计测量钩码的重力;④记下测力计的示数;⑤竖直向上匀速拉动细绳;⑥计算滑轮组的机械效率。其中错误的是( )。
A.①②③④B.①②③⑤C.①③⑤D.①②③⑥
初中物理中常见的研究方法有控制变量法、转换法、模型法、等效替代法等,在做题时要注意体会这些方法在解题中的运用。
例题分析:
在解决滑轮组的机械效率问题时,首先要根据题意确定不计绳重和摩擦,再根据机械效率公式分析解答。同时要注意使用机械做功时都要克服摩擦做功、提升重物做功等额外功的存在,所以机械效率总小于1。
参考上述例题和相关知识,我们可以解决下面这道题:
某同学用如图所示的滑轮组提升重物,请回答下列问题:
(1)该装置中滑轮组的机械效率为80%,若用此装置将重为10N的重物匀速提升2m,则拉力所做的有用功是多少?
(2)若用此装置将重为20N的重物匀速提升到相同的高度上时,则拉力所做的额外功是多少?此时拉力的大小是多少?
解析:
(1)由题意可知,不计绳重和摩擦时,滑轮组的机械效率为80%,则有G=nF=4×80%×10N=32N;将重为10N的重物匀速提升2m时,拉力所做的有用功为W有用=Gh=10N×2m=20J;
(2)由题意可知,当物重为20N时,拉力所做的额外功为W额外=W总-W有用=Fs-Gh=F×4h-Gh=4Fh-Gh=4×32N×h-10N×h=78J;此时拉力的大小为F′=G+G动n-W额外G动n=32N+G动4-78JG动4≈7.5N。
答案:(1)拉力所做的有用功是20J;(2)拉力所做的额外功是78J;此时拉力的大小是7.5N。
总结:解决滑轮组机械效率问题时,首先要明确不计绳重
初中物理常见的研究方法有以下几种:
1. 控制变量法:在研究物理问题时,某一物理量往往受几个不同物理量的影响,为了确定各个不同物理量之间的关系,就需要控制某些量,使其固定不变,改变某一个量,看所研究的物理性质和研究结果如何。
例题:在“比较不同物质吸热的情况”实验中,比较不同物质升温的快慢,除了比热容不同外,还必须控制什么量相同?
2. 转换法:有些看不见的现象或不易直接测量的物理量,借用可观察的现象或其他测量工具进行间接的测量。
例题:在探究“音调与频率关系”时,可不断改变所挂的钢尺个数,用相同的力拨动钢尺,并通过比较什么来判断音调的高低?
3. 归纳法:从个别事物或现象的规律,推出一般事物或现象的规律。
例题:在探究“电流与电压、电阻的关系”实验中,多次测量的目的是为了归纳出电流与电压、电阻的关系。
4. 模型法:从复杂的事物中抽取出共同本质,并把这种本质的东西作为模型来描述。
例题:在研究“杠杆平衡条件”的实验中,我们采用了图示法。
请根据上述信息,完成以下题目:
某同学在学习了声现象之后,对真空是否能够传声提出了疑问。为了证明这个问题,他进行了如下实验:将闹钟用塑料袋包住后放入密闭的玻璃罩中,用抽气机抽出玻璃罩内的空气,用手机拨动这个闹钟时听到铃声越来越小;当他不再抽气时,再拨打这个闹钟时铃声又变大了。根据这个实验现象你能得出什么结论?
答案:声音的传播需要介质,真空不能传声。因为声音的传播需要介质,所以抽气机抽出罩内的空气后,铃声越来越小;当不再抽气时,再拨打这个闹钟时铃声又变大了。因此可以得出结论:真空不能传声。
初中物理中常见的研究方法有以下几种:控制变量法、转换法、等效替代法、模型法、归纳法等。这些方法的应用使得物理研究更加深入、细致和准确。
例如,在研究影响摩擦力大小的因素时,由于摩擦力不能直接测量,我们可以采用转换法,通过弹簧测力计的示数变化来间接测量摩擦力。又如,在研究电流与电压电阻的关系时,我们采用了控制变量法,保持一个因素不变,研究另一个因素对电流的影响。
常见问题包括:
1. 为什么物体在水中受到的浮力与物体排开的水量有关?
2. 为什么在串联电路中,一个用电器的电阻变化不会影响电路的总电阻?
3. 为什么在研究磁场时,我们通常用磁铁或小磁针来模拟?
例题:
1. 某同学在探究摩擦力的大小与哪些因素有关时,选用了表面粗糙程度相同而材料不同的两个物体A和B,在水平面上进行摩擦力大小的比较。他分别对A和B施加大小为1N和2N的水平拉力,发现A能被拉动,B不能被拉动,由此可以得出什么结论?
答案:本题中该同学通过控制变量法比较了不同材料物体在相同表面粗糙程度下的摩擦力大小。实验中物体A的表面材料和粗糙程度相同,而施加的拉力大于B的摩擦力,说明物体A受到的摩擦力大于B受到的摩擦力。
2. 某同学在学习了欧姆定律后,认为电阻的大小跟导体的长度有关,他利用横截面积和长度都不同的两根导线进行实验研究。请指出该同学主要采用了哪种研究方法?
答案:该同学采用了控制变量法研究电阻与长度之间的关系。虽然导体的横截面积和长度都不同,但他保持了其他因素相同,通过比较电阻的大小来研究长度对电阻的影响。
以上就是初中物理中常见的研究方法和例题。在学习物理时,理解并掌握这些方法对于深入探究和解决问题非常重要。同时,多做实验、多思考、多提问有助于更好地理解和应用物理知识。