浅谈初中几种物理研究方法

郑莉

【摘要】本文主要讲述初中物理的几种主要研究方法，其中有：控制变量法、等效（替代法）、转换法、建立理想模型法、实验推理法、类比法、分类法等。

【关键词】控制变量法；等效代替法；转换法；实验推理法等

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）10-0114-01

现在说明以及列举例子如下：

一、控制变量法

此法在初中物理是最常用的一种物理研究方法。物理学中对于多变量的问题，常常采用控制变量的方法，把多变量的问题变成多个单变量的问题。每一次只改变其中的某一个变量，而控制其余几个变量不变，从而研究被改变的这个变量对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。

比如：⑴研究滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度之间的关系时，控制压力或接触面的粗糙程度不变。⑵研究压力的作用效果（压强）与压力和受压面积的关系。⑶研究液体的压强与液体的密度和深度的关系。⑷研究物体的动能与质量和速度的关系。⑸研究物体的重力势能与质量和高度的关系。⑹研究电流与电阻、电压之间的关系即欧姆定律。⑺研究导体电阻大小跟导体的材料、长度、横截面积的关系。⑻研究电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。

例题：如图所示是“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。

（1）实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做_____运动，这样做便于测量滑动摩擦力的大小.

（2）分析图甲、乙可知，在接触面粗糙程度相同时，_____越大，滑动摩擦力越大.

（3）分析图甲和丙，发现弹簧测力计的示数F1

上述实验得到的结论是：滑动摩擦力的大小跟压力的大小和接触面的粗糙程度有关.

答案：（1）匀速直线 （2）压力 （3）接触面越粗糙

二、等效（替代法）

在物理学中，在保证某种效果（特性和关系）相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法。

⑴在研究平面镜成像实验中，用两根完全相同的蜡烛，其中一根等效另一根的像。⑵在研究合力时，一个力与两个力使弹簧发生的形变是等效的，一个力就替代了两个力。⑶在电路中，若干个电阻，可以等效为一个合适的电阻，反之亦可，如串联电路的总电阻、并联电路的总电阻都利用了等效的思想。

例题：如图所示电路用的是等效替代法测量未知电阻。其中Rx是待测电阻（阻值大约几百欧），R是滑动变阻器，R0 是电阻箱（电阻箱的最大电阻值大于Rx）。

（1）请根据实验电路图把下列主要实验步骤中的空白填齐。

①按电路图连好电路，并将电阻箱R0的阻值调至最大。

②闭合开关S1

③闭合开关_______，调节滑片P，使电流表指针指在适当的位置，记下此时电流表的示数I。

④先断开开关_______，再闭合开关_______，保持___________的电阻不变，调节_______，使电流表的示数仍为I。

答案：（1）S3；（2）S3，S2，滑动变阻器，电阻箱。转换法 在物理学习中，有时需要研究看不见的物质（如电流、分子、力、磁场），这时就必须将研究的方向转移到由该物质产生的各种可见的效应、效果上，由此来分析、研究该物质的存在、大小等情况，这种研究方法称为转换法。 ⑴通过观察木块被运动物体撞后移动距离的大小，可比较运动物体动能的大小。⑵分子运动看不见、摸不着，不好研究，便可通过研究扩散现象认识它。⑶电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流时，我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定，即根据电流产生的效应来判断。

三、类比法

为了把要表述的物理问题说得清楚明白，往往用具体的、有形的、人们民熟知的事物来类比要说明的那些抽象的、无形的、陌生的事物。通过类比，使人们对所要提示的事物有一个直接的、具体的、形象的认识，找出类似的规律。【注意】类比的两个或两类对象要有共有的相同或相似处。（1）固体、液体、气体的分子结构用学生在校的情况类比。（2）研究做功快慢时与运动快慢进行类比。（3）在进行《内能》的教学时，一边回顾《机械能》的知识，一边把内能相关知识与机械能进行类比以达到教学目的。（4）在研究电流、电压时，将水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流等。

参考文献：

[1]张长斌.中学物理.黑龙江：哈爾滨师范大学出版社.2007

[2]教育部.全日制义务教育物理课程标准（实验）.北京：人民教育出版社.2001

[3]许国梁主编.中学物理教学法第二版.北京：高等教育出版社.1994.