初中物理实验方法包括:控制变量法、转换法、等效替代法、类比法、实验推理法和实验归纳法等。下面将分别进行讲解并给出相关例题。
1. 控制变量法:这种方法是分别控制某个或某几个变量不变,研究被改变的某个变量和实验结果的关系,得出相关结论。例如,在研究影响液体内部压强大小的因素时,就要用到这种方法。相关例题:为什么热水瓶中胆镀银后更耐用?这是因为金属银是一种惰性金属,不易与氧气发生化学反应,而镀在玻璃上的银层经历了几十年的使用,也很难与玻璃起反应。同时,由于热水瓶胆处于真空状态,内外大气压力差不能作用银层上,即使银层受到损伤,由于没有外界腐蚀性气体的侵入,也不会很快显露出来。
2. 转换法:这种方法是通过各种现象的变化将不可见、不易见的现象转换成可观察的现象,从而认识事物。例如,在研究磁现象时,通过磁场对小磁针作用的效果来判断磁场的有无,通过磁场力的大小来反映磁场的强弱等。相关例题:为什么说磁场对放入其中的小磁针有力的作用?我们可以拿一个指南针放在一块光滑的玻璃上,轻轻转动指南针,它就能自动指向南边,这说明磁针被磁化了,受到了磁场对它施加的影响。
3. 等效替代法:这种方法是用一个与要研究的问题相似的模型去替代原来的模型,从而解决原问题。例如,在研究物体受到几个力作用时效果相同时,用一只力去代替其他力就采用了等效替代法。相关例题:为什么用磁铁靠近小钢球会出现不同的现象?原来钢球是由钢制成的,它也容易被磁化,当钢球被磁化后,靠近磁铁时会发生运动变化。
例题:
题目:小明在学习了浮力的相关知识后,为了探究物体浸没在水中不同深度处所受浮力的变化情况,他选取了质量为50g的实心圆柱体挂在弹簧测力计下测出重力为0.9N,然后将其浸没在水中不同深度处。请回答下列问题:
(1)物体浸没在水中时所受浮力为_____N;
(2)当物体浸没在水中深度增加时,弹簧测力计的示数将_____(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)小明将物体从水中取出后放置在空气中测得其重力为0.6N,则此时物体受到的浮力为_____N;
(4)小明将物体浸没在水中不同深度处时发现物体浸没在水中的深度越深受到的浮力越_____(选填“大”或“小”)。
答案:
(1)$0.9$
(2)不变
(3)$0.3$
(4)大
解析:
(1)物体浸没在水中时所受浮力为F_{浮} = G - F_{示} = 0.9N - 0.6N = 0.3N;
(2)当物体浸没在水中深度增加时,排开水的体积不变,根据阿基米德原理F_{浮} = rho_{水}gV_{排}可知浮力不变;由于物体浸没在水中的深度越深排开水的体积不变,所以物体受到的浮力越大;根据力的作用是相互的可知弹簧测力计的示数将不变;
(3)根据阿基米德原理F_{浮} = rho_{水}gV_{排}可知物体浸没在水中时排开水的体积等于物体的体积;所以物体浸没在空气中的体积等于物体浸没在水中时的体积;所以物体浸没在空气中的重力为$G = rho_{物}gV_{物}$;所以物体浸没在空气中的浮力为F_{浮} = G - F_{示} = rho_{水}gV_{排} - rho_{物}gV_{物} = rho_{水}(V_{排} - V_{物})V_{物} = 0.3N;
故答案为:(1)$0.9$;(2)不变;(3)$0.3$;(4)大。
本题考查了浮力的计算和阿基米德原理的应用等知识点。关键是知道物体浸没在水中的深度越深排开水的体积不变。
以上是初中物理实验方法讲解和相关例题的介绍,希望能够帮助你更好地理解和应用相关知识。
初中物理实验方法主要包括控制变量法、转换法、等效替代法、实验推理法、归纳法等。
例如,在研究压强时,控制压力和接触面积大小相同,改变接触面的粗糙程度,来探究压力的作用效果。这是控制变量法。而研究看不见的磁场时,通过磁场对小磁针作用的效果来认识磁场,这是转换法。
相关例题:
题目:一个重为G的容器放在水平桌面上,容器内装有某种液体,此时液面距容器底的高度为h。求:
1. 容器对水平桌面的压力;
2. 容器对水平桌面的压强。
分析:
1. 容器对水平桌面的压力等于容器和液体的总重力。
2. 容器对水平桌面的压强等于压力除以受力面积,受力面积等于容器的底面积。
解答:
1. 容器对水平桌面的压力F = G + G液= G +ρ液Vg = G +Shρ液g。
2. 容器对水平桌面的压强p = frac{F}{S} = frac{G+G_{液}}{S} = frac{G}{S} + rho_{液}gh。其中,S为容器的底面积,ρ液Vg为液体对容器底部的压力,G为容器的重力。
这个题目综合考查了学生对固体压强和液体压强的理解,以及运用控制变量法的应用。同时,也考查了学生的计算能力。
初中物理实验方法主要包括:控制变量法、转换法、等效替代法、类比法、实验推理法和实验归纳法等。下面将对每种方法进行讲解,并附上相关例题和常见问题。
1. 控制变量法:这是初中物理中最常用的实验方法。在研究物理量与多个因素有关时,可将它们中的一个因素作为研究目标,而保持其他因素不变,逐一研究,最后再综合分析,得出结论。例如,研究滑动摩擦力与压力和粗糙程度的关系时,就需要控制接触面积相同,材料相同,只有压力和粗糙程度不同。
例题:在探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验中,如何测量摩擦力?
答案:用弹簧测力计水平拉着物体在桌面上做匀速直线运动,此时摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的拉力。
常见问题:在研究多个物理量之间的关系时,为什么要控制其他变量相同?
2. 转换法:一些看不见、摸不着的物理现象,不好直接认识它,我们常根据它们表现出来的看的见、摸的着的现象来认识它们。例如:电流看不见、摸不着,我们可以通过电路中的灯泡是否发光、导线是否发热等现象去认识它。
例题:在学习物态变化时,老师写了一幅对联,上联:“杯中冰水,水放热结冰温度不降”;下联:“盘内水冰,冰吸热化水温度未升”。该联中包含的物态变化是凝固和熔化。
常见问题:如何用转换法通过观察现象来认识看不见、摸不着的物理现象?
3. 等效替代法:在研究物理问题时,有时为了使问题简化,常用一个物理量来代替其他所有物理量,但不会改变物理效果。如用合力替代分力、用总电阻替代各部分电阻等。
例题:在探究电流产生的热量与哪些因素有关的实验中,利用煤油随电流通过相等的路径产生热量而升高的温度来认识电流通过导体产生的热量。
常见问题:如何用等效替代法来认识看不见、摸不着的物理现象?
以上是对初中物理实验方法的简单讲解和相关例题常见问题的解析。希望对你有所帮助。