初中物理等效替代法精選(九篇)

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第1篇：初中物理等效替代法范文

[關鍵詞] 物理學 研究方法 科學

現在大力提倡素質教育,掌握科學的研究方法是中學生必備的素質。我認為,掌握科學的研究方法比單純的記住一個現象、一種結果、一項規律更重要,對學生的可持續發展尤為重要。這就要求教師在教學過程中注重對學生科學研究方法的指導,現就初中物理教學中常用的科學研究方法及實例歸類總結。物理學的研究方法有許多種,如控制變量法、轉化法、實驗推理法、等效替代法、理想模型法、歸納法、類比法、比較法、圖像法等。

一、控制變量法

在研究物理問題時,某一物理量往往受到多種因素的影響,為了確定其中一個因素對被研究對象的影響情況,首先,要控制其它因素不變,也就是排除其它干擾因素,只改變這一因素,觀察該因素的變化對被研究對象的影響情況,找出內在的規律,這就是控制變量法。控制變量法是探究性實驗中最常用的方法。初中物理應用實例:

研究壓力的作用效果(壓強)與壓力和受力面積的關系;

研究物體的動能與質量和速度的關系;

研究電流與電阻和電壓之間的關系即歐姆定律;

研究電磁鐵磁性的強弱與線圈匝數和電流大小的關系。

二、轉化法

有些物質的形態通常是看不見的,可以通過該物質產生的各種效應來研究,也就是通過間接的方法來研究該物質。例如,風是看不見的,我們可以通過觀察風產生的效應如被風刮起的塵土、樹葉、煙、旗面、水波來判斷風向、風速。這種研究問題方法就是轉化法。初中物理應用實例:大氣壓是看不見、摸不著的,我們可以通過研究大氣壓產生的現象來認識它;電流是看不見、摸不著的,我們可以通過觀察電路中的燈泡是否發光、發光亮度來判斷電路中是否有電流以及電流的大小;磁場是看不見、摸不著的,我們可以通過觀察其中的小磁針的北極所指的方向來判斷磁場方向;在磁體周圍撒一些鐵屑來判斷磁體周圍的磁場分布情況;判斷電磁鐵的磁性強弱時,我們可以通過觀察電磁鐵能夠吸引大頭針的多少來確定;音叉發聲時的振動不易觀察,我們可以把正在發聲的音叉接觸水面,通過觀察水面的振動來判斷,也可以把正在發聲的音叉靠近并接觸用細線吊起的乒乓球,通過乒乓球的振動來判斷。在研究響度與振幅的關系時,可以在鼓面上放一些塑料泡沫顆粒,用大小不同的力敲擊鼓面時通過觀察塑料泡沫顆粒的振動的高度來判斷鼓面的振幅。

三、實驗推理法

有些特定實驗條件不易達到或不能達到,我們可以通過使現有的實驗條件逐漸接近要達到的特定實驗條件,通過現有的實驗規律進行科學推理,得出特定條件下的結論。這種研究問題的方法就是實驗推理法。初中物理應用實例:在研究牛頓第一定律時,通過大量實驗得出,在水平面上運動的小車,如果受到的摩擦阻力逐漸減小,小車的運動速度變化會逐漸減少,據此可以推理得出:假如在水平面上運動的小車不受摩擦阻力,小車的運動速度將保持不變,小車將做勻速直線運動;在研究真空能否傳聲時,把正在發聲的電鈴放入玻璃罩內,用抽氣機把玻璃罩內的空氣逐漸抽出,聽到的鈴聲逐漸減小,根據這一規律可以推理得出:假如玻璃罩內被抽成真空,在周圍的人將聽不到鈴聲,據此得出“真空不能傳聲”的結論。

四、等效替代法

某些物體的物理量由于受到實驗本身的特殊限制或因實驗器材的條件限制,不可以或很難直接進行測量,可以通過測量與之有相同效果的物體的物理量來進行研究,從而得出相同的結論,這種研究問題的方法就是等效替代法,這種方法可以使要研究的問題簡單化、直觀化,易于理解,便于操作。初中物理應用實例:在著名的“曹沖稱象”故事中,大象的質量太大,在當時的條件下不便于直接測量,可以測量與之效果相同的石塊的總質量,從而得出大象的質量;在電路中,一個電阻可以等效于幾個電阻,幾個電阻也可以等效于一個電阻,如串聯電路的總電阻、并聯電路的總電阻都是利用了等效的思想;在力的合成與分解中,若干個分力可以等效于一個合力,一個力也可以分解為作用效果相同的若干個分力。

五、理想模型法

理想模型法就是指把復雜的問題簡單化,摒棄次要因素,抓住主要因素,對實際問題進行理想化處理,構成理想化的物理模型。這是一種重要的物理研究方法,有時為了更加形象的描述所要研究的物理現象、物理問題,還需要引入一些虛擬的內容,借此來形象、直觀地表述物理情景。初中物理應用實例:光線、磁感線都是虛擬假定出來的,但卻能形象、直觀地表述物理情景與事實,方便地解決問題,通過磁感線研究磁場的分布,通過光線研究光傳播的路徑和方向;洪水季節,江河中的水有時會透過大壩的底層從大壩外的地面冒出來,形成“管涌”,“管涌”的物理模型就是連通器;杠桿是一種理想模型,杠桿在實際使用時,都會發生形變,這個形變可以忽略不計。因此,我們就把杠桿理想化,認為它無形變視為一個硬棒,從而使學生在研究時不被細枝末節的因素影響,順利地得出杠桿平衡原理。

六、歸納法

在研究某一現象的規律時,不可能也沒有必要把與之有關的所有現象都列舉出來,而是通過大量與某一現象有關的事實,從中找出共同的規律,這種研究問題的方法就是歸納法。初中物理應用實例:聲音是由物體振動產生的;光在同一中均勻介質中沿直線傳播;光的反射規律;光的折射規律;平面鏡成像特點;凸透鏡成像規律;分子運動論;晶體的熔化特點;液體的沸騰特點;牛頓第一定律,阿基米德原理;液體壓強規律;杠桿的平衡條件;功的原理;歐姆定律;焦耳定律,磁極間的相互作用規律;電磁感應;能量守恒定律。

七、類比法

有些物理現象、概念比較抽象,對學生來說比較陌生、難于理解和記憶,我們可以通過學生熟知的事物來類比,找出類似的規律,類比的對象要有相同或相似之處,這種研究問題的方法就是類比法。初中物理應用實例:用水流類比電流;用水壓類比電壓;用抽水機類比電源;用速度類比功率。

八、比較法

比較法就是找出事物之間的相同點和不同點,便于理解、記憶和區別。初中物理應用實例:比較汽油機和柴油機的構造和工作原理;比較晶體和非晶體的熔化和凝固特點;比較蒸發和沸騰的條件、劇烈程度、特點、吸熱;比較樂音和噪聲;比較電動機和發動機的構造、工作原理、工作過程、能量轉化;比較火電站、水電站、風電站、核電站,太陽能電站的工作原理、工作過程、能量轉化、以及對環境的污染和可持續發展情況。

第2篇：初中物理等效替代法范文

【關鍵詞】初中物理 研究方法 有效教學

物理學習，不但要獲得物理知識，還要掌握技能、技巧，掌握物理問題的研究方法。初中物理所涉及到的研究方法主要有觀察法、實驗法、猜想法、等效法、建立模型法、轉換法、替代法、控制變量法等。

1.觀察法，指通過對實驗過程的認真觀察，再歸納總結出規律等。如通過對水沸騰實驗的觀察得到水沸騰的特點，從而推出液體沸騰時吸收熱量但溫度不變的特點。

2.實驗法，人們使用儀器，通過人工控制條件，使自然現象、過程再現出來。它是物理研究的一種非常重要的方法。通過實驗可發現定律、規律，如歐姆通過實驗發現歐姆定律；通過實驗驗證假說，如布朗通過“布朗運動”的實驗驗證分子動理論假說；通過實驗測定物理量，如托里拆利通過實驗測定出大氣壓值。

3.猜想法，是探索物理的一種廣泛應用的方法，它是用已知的物理規律對未知的自然現象及規律做出的科學預見。猜想法和實驗法律相結合使用，先猜想然后設計實驗驗證，是目前探索物理經常使用的方法。如初三物理（滬科版）中研究“通電導體放出熱量跟哪些因素有關？”先要求大家猜想，然后設計實驗驗證猜想，就是采用“猜想+實驗”的方法。

4.等效法，狹義等效法是根據同一性質的幾個量與一個量之間效果相同而建立的方法。如研究物體受幾個力作用時引入合力。廣義等效法指自然界中不同物質之間存在著的聯系而建立的原理或方法，如改變物體內能的方法有做功和熱傳遞，它們的作用效果是等效的。

5.建立模型法，從自然界中抽取更為本質的、概括了的類似物的方法，如連通器、光線。

6.轉換法，是指將那些看不見、摸不著的現象或者不容易直接去測量的物理量，用一些直觀的現象去認識或用易測量的物理量間接測量的方法。如用電流的效應去判斷電流的存在，用擴散現象去說明分子是運動的。

7.類比法，指兩個或兩類對象有某些共有的相同或者相似的屬性，推出一個對象可能具有另一個或另一類現象已經具有的屬性。如研究電流概念時用水流作類比。

8.替代法，在研究物體的某一物理量時，由于這一物理量難于測量，可用便于測量的其他物體的相同物理量來測定代替。如曹沖稱象用的就是替代法。

9.控制變量法，在研究某一物理量與其他幾個物理量關系時，可先研究這一物理量與幾個中的一個量的關系，然后逐一研究這一物理量與其他物理量關系，研究時，每次都要保證除研究的那兩個物理量外，其他物理量保持不變，最后將這些單一關系綜合起來，如研究力的作用效果與哪些因素有關，研究電流與電壓、電阻之間關系，用的就是控制變量法。

例1：說出下列研究物理問題的方法

1.根據磁鐵產生的作用來認識磁場（轉換法）；

2.通過觀察冰熔化、松香熔化實驗得出晶體與非晶體區別（觀察法）；

3.通過實驗來研究杠桿平衡條件（實驗法）；

4.研究兩個及兩個以上電阻組成的電路時，引入總電阻（等效法）；

5.研究磁場時引入磁感線（建立模型法）；

6.講授電壓時，用水壓作類化（類比法）；

7.用量筒、水測不規則小石塊的體積（替代法）；

8.探究影響滑動摩擦力的影響因素（控制變量法）。

例2：滑動摩擦力在研究相關物體運動情況時起著非常重要作用。通過實驗探究已經知道滑動摩擦力與接觸面粗糙程度有關，也與接觸面之間的壓力有關。有些同學又猜想滑動摩擦力可能還與接觸面的大小有關。請你從以下器材中選出部分器材，設計一個實驗對以上猜想進行驗證。

器材：a、斜面；b、帶鉤的正方體木塊；c、帶鉤的長方體木塊；d、表面平整的長木板；e、幾條毛巾；f、直尺；g、彈簧測力計；h、硬紙板。

（1）寫出你需要的器材（用器材前面字母表示）

（2）簡述主要實驗步驟（安徽省中考題）

解題點撥：本題所提出問題的方法叫猜想假設，設計實驗的思路是控制變量。因此設計實驗時，要從便于控制變量的角度確定器材。

解：（1）c、d、g。

實驗步驟：（1）將長方體木塊放在長木板上，用彈簧測力拉著它勻速前進，觀察記錄這時彈簧測力計的示數；（2）將長方體木塊側放在長木板上，用彈簧測力計拉著勻速前進，觀察、記錄這時彈簧測力計示數；（3）比較兩次彈簧測力計示數，即可初步檢驗上述猜想。

例3（無錫市中考題）：現有各種規格的不銹鋼絲和銅絲，請你設計實驗研究方案，比較不銹鋼絲和銅絲這兩種材料的導電性能。

（1）實驗研究中對不銹鋼和銅絲的選取有什么要求？

（2）你用什么方法顯示材料的導電性能？（可畫出相應電路圖加以說明）

說明：本題涉及到物理方法有控制變量法、轉換法，選擇材料時要控制它的長度、橫截面積，材料的導電性能則從其他物體的特征上反映出來。

解：（1）選取的不銹鋼絲和銅絲長度要相等，粗細要相同。

第3篇：初中物理等效替代法范文

[關鍵詞]物理；實驗；途徑

加強初中物理實驗教學，特別是認真組織好學生分組實驗，是激發學生的學習興趣、開發智力、培養學生獨立操作能力的重要教學手段，是全面提高物理教學質量和學生的科學素質的必要途徑。

一、學會觀察

觀察是學習物理最基本的方法，是科學歸納的必要條件。　學生對學習活動的外部表現進行有目的、有計劃的觀察、記錄，　能夠為物理概念的形成、物理知識的理解、物理規律的探究提供信息和依據。觀察重點，　排除無關因素的干擾。如在做氣體膨脹對外做功的實驗時，學生只聽到“嘭”的一聲，　看到瓶塞跳得很高，　對真正需要看的現象――塑料瓶口出現的酒精煙霧卻視而不見，　這就需要教師及時提醒學生，　然后對該現象進行分析。運用前后對比觀察，　抓住因果關系。運用正反對比觀察，　深化認識。在指導學生觀察時，　多采用一些正反對比的方法，　可以加深學生理解知識，　拓寬思路。在探究聲音的產生時，　筆者讓學生對發生物體和無聲物體進行對比觀察，從而得出結論；在探究沸點與氣壓的關系時，　讓學生通過觀察增大和減小氣壓時，沸點的變化現象，進行對比從而得出兩者之間的關系。

二、學會積累

積累法實際上是一種放大法，要求我們的學生在測量微小量的時候，學會將微小的量　積累成一個比較大的量。筆者跟學生們一起探究測量細銅絲直徑的方法時，讓學生根據提供器材自主探究，先把細銅絲在鉛筆上緊密排繞N圈（　N根據情況確定）　，　再用刻度尺測量細銅絲直徑長度，然后用線圈直徑的總長度再除以N，　這樣測量結果更接近真實值。又如，用單擺測量重力加速度g，不直接用測量全振動一次的時間來測量單擺的振動周期T，而是測量全振動n次，如n＝100的總時間t，然后，再由T＝t/100計算出T值。這樣，可增加有效數位，減小測量誤差。

三、學會轉換

在生活中有許多看不見、摸不著的現象，　這時我們就要想辦法使之轉化為學生熟知的現象來認識它們。如電流看不見、摸不到，　但學生們通過實驗發現它能產生一些效應，　從而認識了電流；磁場也可以根據地磁場的基本性質來認識；　研究電熱與電流、電阻有關時，　將產生的電熱多少轉換成液柱上升的高度；　回答動能與什么因素有關時，　將動能的大小轉換成小球運動的遠近。對于不容易測得物理量，　可以根據定義式轉換成能夠直接測量的物理量。

四、學會替代

等效替代法就是要抓住兩個看似不同的物理過程，　尋求其共同效果。替代法在許多知識點中得以應用：用合力替代物體所受幾個力時，　合力與原來幾個力的作用效果相同；　研究串、并聯電路的總電阻時，　用總電阻大小代替分電阻大小；　在平面鏡成像的實驗中，由于我們無法真正的測出物與像的大小，　所以利用了一個完全相同的另一根蠟燭來等效替代像的大小，　從而驗證物與像的大小相同。運用等效替代法處理問題的一般過程為：分析原事物（需研究求解的物理問題）的本質特性和非本質特性；　尋找適當的替代物（熟悉的事物），以保留原事物的本質特性，拋棄非本質特性；研究替代物的特性及規律；將替代物的規律遷移到原事物中去；利用替代物遵循的規律、方法求解，得出結論。

第4篇：初中物理等效替代法范文

關鍵詞：物理實驗； 科學方法； 觀察法； 比較法； 圖像法； 轉換法； 類比法； 等效替代法

物理新課標倡導探究式的學習，注重學生自己動手、動腦探究科學規律，體驗科學研究的方法，科學探究既是一種重要的教學方式，又是學生的學習目標。如何使實驗教學達到課程標準確定的目標，其中蘊含的大量的科學方法，我們必須給予足夠的重視，并且滲透到教學活動中去，適時向學生介紹、點撥，讓學生在學習活動中去體驗，逐步提高學生科學探究能力。下面，筆者就來談談初中物理實驗中的幾種科學方法。

一、觀察法

觀察法是人們為了認識事物的本質和規律有目的有計劃的對自然發生條件下所顯現的有關事物進行考察的一種方法，是人們收集獲取記載和描述感性材料的常用方法之一，是最基本最直接的研究方法。簡單的講觀察法就是看仔細地看。但它和一般的看不同，觀察是人的眼睛在大腦的指導下進行有意識的組織的感知活動。因此，亦稱科學觀察。實例：水的沸騰：在使用溫度計前，應該先觀察它的量程，認清它的刻度值。實驗過程中要注意觀察水沸騰前和沸騰時水中氣泡上升過程的兩種情況，溫度計在沸騰前和沸騰時的示數變化；在學習聲音的產生時可讓學生觀察小紙片在揚聲器中的運動狀態，觀察正在發聲的音叉插入水中激起水花，觀察蟋蟀知了鳴叫是的情況，就會發現發出聲音的物體都在振動；除此之外還有光的反射規律；光的折射規律；凸透鏡成像；滑動摩察力與哪些因素有關等。

二、比較法

比較法是確定研究對象之間的差異點和共同點的思維過程和方法，各種物理現象和過程都可以通過比較確定它們的差異點和共同點。比較是抽象與概括的前提，通過比較可以建立物理概念總結物理規律。利用比較又可以進行鑒別和測量。因此，比較法是物理現象研究中經常運用的最基本的方法。實例：象汽車輪船火車飛機它們的發動機各不相同但都是把燃料燃燒時釋放的內能轉化為機械能裝置。而汽油機和柴油機雖然都是內燃機但是從它們的構造、吸入的氣體、點火方式、使用范圍等方面都有不同。再如蒸發與沸騰的比較兩者的相同點都是汽化過程。不同點從發生時液體的溫度、發生所在的部位及現象都不同。還可以用比較法來研究質量與體積的關系；重力與質量的關系；重力與壓力；電功與電功率等。

三、圖像法

圖象是一個數學概念，用來表示一個量隨另一個量的變化關系，很直觀。由于物理學中經常要研究一個物理量隨另一個物理量的變化情況，因此圖象在物理中有著廣泛的應用。在實驗中，運用圖象來處理實驗數據，探究內在的物理規律，具有獨特之處。如：在探究固體熔化時溫度的變化規律和水的沸騰情況的實驗中，就是運用圖象法來處理數據的。它形象直觀地表示了物質溫度的變化情況，學生在親歷實驗自主得出數據的基礎上，通過描點、連線繪出圖象就能準確地把握住晶體和非晶體的熔化特點、液體的沸騰特點了。

四、轉換法

物理學中對于一些看不見摸不著的現象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現象去認識或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉換法。初中物理在研究概念規律和實驗中多處應用了這種方法。實例：物體發生形變或運動狀態改變可證明一些物體受到力的作用；馬德堡半球實驗可證明大氣壓的存在；霧的出現可以證明空氣中含有水蒸氣；影子的形成可以證明光沿直線傳播；月食現象可證明月亮不是光源；奧斯特實驗可證明電流周圍存在著磁場；指南針指南北可證明地磁場的存在；擴散現象可證明分子做無規則運動；鉛塊實驗可證明分子間存在著引力；運動的物體能對外做功可證明它具有能等。

五、類比法

類比法是一種推理方法。為了把要表達的物理問題說清楚明白，往往用具體的、有形的、人們所熟知的事物來類比要說明的那些抽象的、無形的、陌生的事物，通過借助于一個比較熟悉的對象的某些特征，去理解和掌握另一個有相似性的對象的某些特征。實例：電壓與水壓；電流與水流；內能與機械能；原子結構與太陽系；水波與電磁波；通信與鴿子傳遞信件；功率概念與速度概念的形成。在物理學中運用類比方法可以引導學生自己獲取知識，有助于提出假說進行推測，有助于提出問題并設想解決問題的方向。類比可激發學生探索的意向，引導學生進行探索使學生成為自覺積極的活動，發展學生的思維能力。

六、等效替代法

等效替代法是指在研究某一個物理現象和規律中，因實驗本身的特殊限制或因實驗器材等限制，不可以或很難直接揭示物理本質，而采取與之相似或有共同特征的等效現象來替代的方法。這種方法若運用恰當，不僅能順利得出結論，而且容易被學生接受和理解。例如，在探究平面鏡成像規律的實驗中，用玻璃板替代了平面鏡，因兩者在成像特征上有共同之處，容易使學生接受，而玻璃板又是透明的，能通過它觀察到玻璃板后面的蠟燭，便于研究像的特點，揭示出規律。我們在教學中，在學生親歷實驗過程的基礎上，教師注重引導學生進行方法的總結，在思維方式上受到啟發，他們以后遇到有關的實驗設計時，就會自覺地加以運用。比如在學習伏安法測電阻之后，要求學生設計一個實驗，在上述實驗中缺少電壓表或電流表，其它器材不變，另有一個已知阻值的定值電阻供選用，要求測出未知電阻，應該怎么辦？學生就可以用等效替代的思想進行設計了。

七、控制變量法

控制變量法是初中物理實驗中常用的探索問題和分析解決問題的科學方法之一。所謂控制變量法是指為了研究物理量同影響它的多個因素中的一個因素的關系，可將除了這個因素以外的其它因素人為地控制起來，使其保持不變，再比較、研究該物理量與該因素之間的關系，得出結論，然后再綜合起來得出規律的方法。這種方法在整個初中物理實驗中的應用比較普遍。在初中物理中，探究影響導體電阻大小的因素、電流跟電壓電阻的關系、影響電熱功率大小的因素、影響電磁鐵磁性強弱的因素、影響滑動摩擦力大小的因素、決定壓力作用效果的因素等等實驗，運用了控制變量法。

八、建立模型法

建立模型法是一種高度抽象的理想客體和形態用物理模型，用物理模型可以使抽象的假說理論加以形象化，便于想象和思考研究問題。物理學的發展過程可以說就是一個不斷建立物理模型和用新的物理模型代替舊的或不完善的物理模型的過程。實例：研究肉眼觀察不到的原子結構時，建立原子核式結構模型；研究光現象時用到光線模型；研究磁現象是用到磁感線模型；力的示意圖或力的圖示是實際物體和作用力的模型；電路圖是實物電路的模型；研究發電機的原理和工作過程用掛圖及手搖發電機模型；研究內燃機結構和工作原理用掛圖及汽油機柴油模型。

總之，在初中物理實驗中，蘊含著許多科學方法，我們既不能視而不見忽視它，又不能唯方法講方法，要時時做有心人，把握時機，把科學方法滲透到教學活動中去，恰當點撥，就能不斷提高學生的科學探究能力。

第5篇：初中物理等效替代法范文

物理學是一門以實驗為基礎的自然科學.物理實驗以其精彩神奇、生動有趣的特點而深受學生的喜愛.可以說物理實驗的成功與否是物理教學成敗的關鍵.通過實驗我們既能激發學生的學習興趣，又能訓練和培養學生的觀察能力、創新精神和創造能力.而物理實驗的成敗又取決于實驗方法是否得當.筆者從事教學多年，將初中物理教學中常用的一些重要的科學方法歸納如下.

1 控制變量法

在多個因素同時存在的物理實驗中，先考察其中一個因素對研究問題的影響，而保持其他因素不變的實驗方法叫控制變量法.這種方法在實驗數據的表格上的反映為某兩次試驗只有一個條件不同，若兩次實驗結果不同則與該條件有關，否則無關.反之，若要研究的問題是物理量與某一因素是否有關，則應只使該因素不同，而其他因素均應相同.

控制變量法是最常用的實驗方法之一.在對多個因素同時起作用的實驗探究過程中，我們都要用到控制變量法.例如，在著名的“歐姆定律”實驗中.歐姆雖然事先知道，電壓和電阻的變化都會影響到電流的變化.但如果電路中的電流發生了變化，到底是由電壓變化引起的還是由電阻變化引起的呢？歐姆認為如果能控制電壓不變，那么電流的變化就是由電阻的變化引起的；如果能控制電阻不變，那么電流的變化就是由電壓的變化引起的.他的實驗思路是控制變量法應用于實驗探究的一個典型的范例.正因為歐姆選擇了正確的實驗方法，再加上他十年的不懈努力，最終在電學方面做出了巨大的貢獻，電阻的單位也用他的名字命名.

又如：（1）在研究導體的電阻跟哪些因素有關時，為了研究方便采用控制變量法.即每次挑選兩根合適的導線，測出它們的電阻，然后比較，最后得出結論.為了研究導體的電阻與導體長度的關系，應選用材料橫截面相同的導線，為了研究導體的電阻與導體材料的關系，應選用兩根導線的長度和橫截面相同的導線，為了研究導體的電阻與導體橫截面的關系，應選用兩根導線的材料和長度相同的導線；（2）在研究影響力的作用效果的因素；（3）研究影響液體蒸發快慢的因素；（4）研究決定液體內部壓強大小的因素；（5）研究決定動能，勢能大小的因素；（6）研究影響琴弦發聲的音調高低的因素；（7）研究物質吸放熱性能與物質的種類，質量，溫度的變化的關系；（8）研究滑動摩擦力大小與哪些因素有關；（9）研究電功或電熱與哪些因素有關；（10）研究通電導體在磁場中受力與哪些因素有關；（11）研究影響感應電流方向的因素等實驗中均采用了此方法.

2 轉換法

物理學中對于一些看不見摸不著的現象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現象去認識或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉換法.簡而言之、轉換法就是對一些看不見摸不著的物理現象或不易測量的物理量把它轉換成看得見摸得著的現象或物理量來間接認識或間接測量的實驗方法.

如：根據“磁場對磁體有力的作用”來認識“磁場的規律”；根據電流的效應來認識電流的存在；利用“液體的熱脹冷縮的性質”來“測量溫度”；采用累積法來測一張紙的厚度和細金屬絲的直徑；采用“以直代曲法”或“滾輪法”來測曲線的長度等實驗中都用到了轉換法.

再如：（1）利用物體發生形變或運動狀態改變來證明物體受到力的作用；（2）通過馬德堡半球實驗來證明大氣壓的存在；（3）霧的出現可以證明空氣中含有水蒸氣；（4）影子的形成可以證明光沿著直線傳播；（5）月食現象可證明月亮不是光源；（6）奧斯特實驗可證明電流周圍存在著磁場；（7）指南針指南北可證明地磁場的存在；（8）擴散現象可證明分子做無規則運動；（9）兩塊緊密接觸的鉛塊實驗可證明分子間存在著引力；（10）運動的物體能對外做功可證明它具有能；（11）用指針偏轉的程度來表示電流或電壓的大小；（12）用燈泡的明暗程度來判斷電路中電流的大小；（13）用泡沫小球彈離音叉來說明音叉在振動；（14）用壓強計中U型管的液面出現高度差來說明液體內部有壓強；（15）在研究物質的比熱容實驗時用溫度計示數的變化來表示物質的吸放熱性能的強弱等都用到了轉換法.

3 等效替代法

在保證某種效果相同的前提下，將實際的、復雜的物理問題和物理過程轉化為等效的、簡單的、易于研究的物理問題和物理過程的處理方法叫做等效替代法.等效替代法能將復雜的問題簡單化，是物理學中常用的一種實驗方法.

如：讀者熟悉的“曹沖稱象”的故事，聰明的小曹沖先把大象拉到船上，記下船的吃水深度，再用許多石頭代替大象，使船達到“同樣的吃水深度”，稱出石頭的總重，也就知道大象的體重了，他就是利用了等效替代法，解決了其他文武大臣都無法解決的難題，而千古留芳.

又如：（1）在測滑動摩擦力時，由于摩擦力發生在兩物體的接觸表面難以測量，實驗中摩擦力就是通過與它“平衡”的拉力來測出的；（2）在探究平面鏡成像特點實驗中，用等大的沒有點燃的蠟燭放到點燃蠟燭像的位置上“好像點燃一樣”，來確定虛像的位置和大小；（3）把物體各部分受到重力的作用等效的看成作用在物體的某一點――重心上；（4）在研究串并聯電路關系時引入總電阻（等效電阻）的概念，在串聯電路中把幾個電阻串聯起來，相當于增加了導體的長度，所以總電阻比任何一個串聯電阻都大，把總電阻稱為串聯電路的等效電阻；（5）在并聯電路中把幾個電阻并聯起來，相當于增加了導體的橫截面積，所以總電阻比任何一個并聯電阻都小，把總電阻稱為并聯電路的等效電阻；（6）在電路分析中可以把不易分析的復雜電路簡化為等效電路，在這些研究中同樣用到了等效替代法.

4 模型法

模型法是將抽象的物理現象用簡單易懂的具體模型來表示，便于想象和思考研究問題的一種方法.理想模型法忽略了事物的次要因素，用簡明、概括、直觀的方法，把事物的主要特征表示出來.物理學的發展過程可以說就是一個不斷建立物理模型和用新的物理模型代替舊的或不完善的物理模型的過程.

如：在探究擺的奧秘時，用“細線系上小球”代替鐘擺，建立了鐘擺的模型；在研究光現象時，用“一條帶箭頭的直線”形象化描述光的傳播路徑和方向，建立了光線模型；在研究磁現象時用“一條條帶箭頭的曲線”形象化地描述磁場的分布和方向，建立了磁感線模型.

再如：（1）研究肉眼觀察不到的原子結構時，建立了原子核式結構模型；（2）研究液體內部壓強大小和浮力是怎樣產生的建立了液柱模型；（3）研究連通器的特點時建立了液片模型；（4）用木尺和砝碼代替蹺蹺板和人建立杠桿模型；（5）力的示意圖是實際物體和作用力的模型；（6）電路圖是實物電路的模型；（7）研究發電機的原理和工作過程時用到的手搖發電機模型；（8）研究內燃機結構和工作原理時用到的汽油機、柴油機模型.

5 類比法

所謂類比就是“觸類旁通”、“舉一反三”，實際上是一種從特殊到特殊，從一般到一般的推理，它是根據兩個或兩類對象之間在某些方面的相同或相似而推出他們在其他方面也可能相同或相似的一種邏輯思維.從而可以幫助我們理解較復雜的實驗和較難的物理知識.類比是一種推理方法，不同事物在屬性、數學形式及其它量描述上有相同或相似的地方就可以用類比推理.類比法是提出科學假說、做出科學預言的重要途徑，物理學發展史上的許多假說都是運用類比方法創立的，由這種方法得出的結論雖然不一定可靠，但是，在邏輯中卻富有創造性.開普勒也曾經說過：“我們珍惜類比推理勝于任何別的東西”.

如：《電壓》既是教學的重點，也是教學的難點.難就難在電壓較抽象，不能直接實驗，教學中通過水壓類比得出電壓，具體探究過程是：（1）從水壓實驗總結出水壓是水管中的水發生定向移動形成水流的原因；（2）引導學生討論得出電壓是使電路中的電荷發生定向移動形成電流的原因；（3）教師總結出抽水機是提供水管兩端有水壓的裝置；（4）引導學生得出電源是提供電路兩端有電壓的裝置.整個過程盡管多花些時間，然而對培養學生科學的思維方法大有益處.正如前蘇聯學者瓦赫羅夫說：“類比像閃電一樣，可以照亮學生所學學科的黑暗角落”.

再如：（1）功率概念與速度概念；（2）電流與水流；（3）內能與機械能；（4）原子結構與太陽系；（5）電磁波與水波；（6）通信與鴿子傳遞信件等都可將它們作類比.

6 理想實驗法

所謂理想實驗又叫“假想實驗”、“抽象的實驗”或“思想上實驗”.它是人們在思想中塑造的理想過程，是一種邏輯推理的思維過程和理論研究的重要方法.理想實驗雖然也叫實驗，但它同真實的科學實驗是有原則區別的，真實的科學實驗是一種實踐活動，而理想實驗則是一種思維的活動，前者是將設計通過物理過程而實現的實驗，后者則是由人們在抽象思維中設想出來而實際上無法做到的實驗.

但是，理想實驗并不是脫離實際的主觀臆想.首先，理想實驗是以實踐為基礎的，是在真實的科學實驗的基礎上，抓住主要矛盾忽略次要矛盾對實際過程做出更深入一層的抽象分析.其次，理想實驗的推廣過程是以一定的邏輯法則為根據的，而這些邏輯法則都是從長期的社會實踐中總結出來并為實踐所證實了的.

理想實驗在自然科學的理想研究中有著重要的作用.但是，理想實驗的方法也有其一定的局限性，理想實驗只是一種邏輯推理的思維過程，它的作用只限于邏輯上的證明與反駁，而不能用來作為檢驗正確與否的標準.相反，由理想實驗所得出的任何推論都必然由觀察實驗的結果來檢驗.

如：研究真空是否能夠傳聲時，將一只鬧鐘放在密封的玻璃罩內，當罩內空氣被抽走時，鐘聲變小，由此推理出：真空不能傳聲.顯然上述實驗是人們在思維中進行的理想過程，與實際實驗相比，理想實驗能更大程度地突出實驗中的主要因素，忽略次要因素，得出更本質的結論.

再如：在進行牛頓第一定律的實驗時，當觀察到物體在越光滑的平面上運動就越遠時，進而推理出：如果平面絕對光滑，物體將永遠做勻速直線運動.

這兩個結論都是在實驗的基礎上加以科學的推理，概括出來的，但經受住了實踐的檢驗.

7 圖象法

圖象是一個數學概念，用來表示一個量隨另一個量的變化關系，很直觀.由于物理學中經常要研究一個物理量隨另一個物理量的變化情況，因此圖象法在物理教學中有著廣泛的應用.實驗中運用圖象來處理實驗數據，探究內在的物理規律，具有獨特之處.

如：在探究固體熔化時溫度的變化規律和水的沸騰情況的實驗中，就是運用圖象法來處理數據的.它形象直觀地表示了物質溫度的變化情況，學生在親歷實驗自主得出數據的基礎上，通過描點、連線繪出圖象就能準確地把握晶體和非晶體的熔化特點、液體的沸騰特點了.

再如：研究小燈泡的電功率時，燈泡中的電流隨電壓而發生變化的I-U曲線；研究伏安法測電阻時電流隨電壓而發生變化的I-U圖線；研究物質的密度時質量隨體積的變化的M-V圖線等都用到了圖象法.

8 比較法

比較法是確定研究對象之間的差異點和共同點的思維過程和方法，各種物理現象和過程都可以通過比較確定它們的差異點和共同點.比較是抽象與概括的前提，通過比較可以建立物理概念總結物理規律.利用比較又可以進行鑒別和測量.因此，比較法是物理現象研究中經常運用的基本方法.比較法有三種類型：（1）異中求同的比較.即比較兩個或兩個以上的對象而找出其相同點；（2）同中求異的比較.即指比較兩個或兩個以上的對象而找出其相異點；（3）同異綜合比較.即比較兩個或兩個以上的對象的相同點和相異點.

如：（1）像汽車，輪船，火車，飛機它們的發動機各不相同，但都是把燃料燃燒時釋放的內能轉化為機械能的裝置即都是熱機，這是異中求同的比較；（2）汽油機和柴油機雖然都是內燃機但是它們的構造、吸入的氣體、點火方式、使用范圍等方面都有不同，這是同中求異的比較；（3）蒸發與沸騰兩者的相同點都是汽化過程.不同點是發生汽化時液體的溫度、發生汽化的部位及現象都不同，這是同異綜合比較；（4）用比較法研究質量與體積的關系；重力與質量的關系；重力與壓力的關系；電功與電功率的關系等.

9 觀察法

觀察法是人們為了認識事物的本質和規律，有目的有計劃地對自然條件下所顯現的有關事物進行考察的一種方法，是人們收集獲取記載和描述感性材料的常用方法之一，是最基本最直接的研究方法.觀察法就是仔細地看.但它和一般的看不同，觀察是人的眼睛在大腦的指導下進行有目的、有意識、有組織的感知活動.因此，亦稱科學觀察.

第6篇：初中物理等效替代法范文

關鍵詞： 科學研究方法 教學資源 中學物理教學 指導思想

1.引言

在中學的物理教學實踐中適當地引入科學研究的方法，對于全面提高學生的科學素養與探究能力具有重要作用。通過科學研究的學習方法，可以讓學生從被動地接受知識轉變為主動地獲取知識，培養學生實事求是的科學態度及勇于創新的探索精神。因此，中學物理教師應當在教學實踐中多引入科學研究的課程資源及方法，為學生的終身學習發展奠定基礎。

2.科學研究方法的指導思想

2.1創設問題情境，激發探究興趣。

作為物理教學實踐的新模式，科學研究的方法堅持培養學生實事求是的科學態度與勇于創新的探索精神，力爭不斷提高學生的科學探究能力。采取新的教學模式將更有利于引導學生真正地理解物理學中抽象難懂的知識，激發學生的學習興趣，讓他們積極地探索物理世界的奧秘。在物理教學實踐中，可以通過創設問題情境吸引學生，通過他們自身的認知沖突發現其中的問題，激發他們探究的欲望，這樣一來他們便會主動地學習物理知識，進行深入探索，達到鍛煉創新精神及動手操作能力的目的。具有代表性的做法就是開發課本資源、創設問題情境和巧設演示實驗、創設問題情境這兩種。

2.2引導猜想，培養探究方法。

在物理學習過程中猜想是一種重要的學習手段，只有對問題有了一定的猜想，學生才愿意探索研究。在物理學史上，很多偉大的發明都是先通過猜想進行的。因此，教師應當鼓勵和引導學生大膽猜想，不論學生的猜想是否準確合理，教師都要給予肯定的評價，然后引導他們通過實驗探究的方法驗證自己的猜想。具體可以采取借助簡單實驗引導猜想和練習生活經驗進行合理猜想這兩種手段進行猜想訓練。

2.3設計實驗，培養探究能力。

科學研究是否能夠順利實施是一個重要問題，科學合理的實驗方案是這一問題的主要制約因素。科學研究能力的培養是一個長期過程，再加上學生缺乏實驗經驗，這個過程就需要教師進行細心的鼓勵與指導，充分利用多種手段與研究方法進行試驗活動的研究。在經過幾次的指導實驗以后，就逐步將主動權交給學生，讓學生自主完成研究。在遇到一些研究內容高于生活經驗常識的問題時，教師就要適時進行引導，用一些相同性質、結論的實驗代替那些無法實現的探究內容，讓學生更容易理解，接受。

3.中學物理中常用的科學研究方法

3.1控制變量法。

初中物理學中常常采用控制相關變量的方法研究多因素的問題，這樣就可以通過保持其他因素不變，只改變一個因素的方法研究相關問題，最后進行綜合整理，這就是科學研究中應用最廣泛、最重要的思想方法——控制變量法。初中物理中常見的實例有，探究影響力的作用效果的因素，探究二力平衡的條件，探究物體的吸熱效果與物質的種類、質量、溫度變化關系，探究電磁鐵的磁性與哪些因素有關，等等。

3.2轉換法。

轉化法就是將物理學中不常見、不易直接測量或者觀察的物理量通過生活中常見的現象、物理量進行替換。但是這種方法有一個前提就是必須保證所替換的物理量、現象之間具有相同的效果與性質。在初中物理中常見的實例有，影子的形成可以證明光沿直線傳播、運動的物體能對外做功證明它具有能量、擴散的現象可以證明分子做無規則運動。最具典型的代表實驗就是，研究牛頓第一定律而做斜面小車的實驗時，對于運動物體在不受力作用下會不會一直運動下去進行研究，我們可以通過探究真空不能傳聲的實驗進行解釋。我們無法制造真空的條件，但是我們可以通過觀察密閉容器中空氣越來越少時傳出來的聲音也越來越小來進行推理，當密閉容器中沒有空氣時也就沒有聲音在傳出來。這樣我們就可以推理到小車的實驗，當阻力越來越小來觀察小車運動的距離和速度變化快慢，這樣就能設計出牛頓第一定律的相關實驗。

3.3等效替代法。

等效替代法就是將一些復雜的物理問題與物理變化通過一些簡單的物理問題進行轉化，在轉化過程中必須保證效果、特性與關系的相同。初中物理中常見的實例有，將總電阻的概念引入到研究串、并聯電路電阻實驗，用引入合力的方法研究同一直線上二力的關系，等等。

在初中物理學中應用的科學研究方法還有很多很多，例如建立模型法、類比法、理想實驗法、比值定義法、積累法、比較法、歸納法、圖像法，等等。

4.結語

在初中物理教學中應用科學研究的方法是一個值得思考和探索的課題，同時需要學校及教師進行不斷完善。在進行科學研究的教學模式中，要以學生為主體，讓學生真正參與其中，成為探究學習的實踐者，增強探索精神與創新能力，這樣才能讓初中物理教學達到更好的效果，為學生終身的學習發展奠定基礎。

參考文獻：

[1]范增，吳桂平.試論低成本實驗在民族地區中學物理教學中的應用.民族教育研究，2013（1）.

[2]吳偉杰.中學物理教學中如何授之以“漁”.考試周刊，2012（58）.

第7篇：初中物理等效替代法范文

當多個因素同時作用，共同影響某一物理量時，就要分別獨立地研究其中某一因素的影響，這時就要暫時保持其它因素不變，以便排除其它因素的干擾，更好地研究這一因素與研究量之間的關系，最后再通過綜合分析得出規律。控制變量的研究方法在物理規律的探索中經常使用。

在中考常見實例如：

研究影響力的作用效果的因素；研究滑動摩擦力與哪些因素有關；研究液體內部的壓強；研究動能（或重力勢能）與哪些因素有關等；研究琴弦發聲的音調與弦粗細、松緊、長短的關系等；研究影響液體蒸發快慢的因素；研究物體吸熱與物質種類、質量、溫度變化的關系等；研究影響電阻大小的因素；研究電流與電壓、電阻的關系；研究電功或電熱與哪些因素有關；研究影響感應電流方向的因素等。

2 建立模型法

建立模型法是一種高度抽象的理想客體和形態。物理模型可使抽象的假說理論加以形象化，便于想象和思考研究問題。物理學的發展過程，可以說就是一個不斷建立物理模型和用新的物理模型代替舊的或不完善的物理模型的過程。

在中考常見實例如：

研究肉眼觀察不到的原子結構時建立原子核式結構模型；研究液體壓強時用液柱模型；研究光現象時用到光線模型；研究磁現象時用到磁感線模型；電路圖是實物電路的模型等。

3 等效替代法

等效替代法是在保證效果相同的前提下，將陌生、復雜的問題變換成熟悉、簡單的模型進行分析和研究的思維方法。

在中考常見實例如：

把不易分析的復雜電路簡化為簡單的等效電路；研究串、并聯電路電阻的關系時引入總電阻（等效電阻）的概念；研究同一直線上二力的關系時引入合力等。

4 轉換法

物理學中對于一些看不見，摸不著的現象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現象去認識，或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉換法。

常見的實例如：

物體發生形變或運動狀態改變可證明此物受到力的作用；馬德堡半球實驗可證明大氣壓的存在；指南針能指南北可證明地磁場的存在；擴散現象可證明分子做無規則運動。研究電流時通過電流的熱效應磁效應去研究；研究磁場時用放在磁場中的磁體會受到力的作用去研究；研究影響動能大小的因素時，物體動能的大小是無法直接測量和比較，通過比較物體滾到斜面底端對其他物體做的功的多少，間接比較動能的大小；又如彈簧秤、壓強計、溫度計、電表等，都是轉換法的體現。

5 類比法

所謂類比就是“觸類旁通”，“舉一反三”。通過對兩個不同事物進行比較，找出它們的相似或相同點，然后以此為根據，把其中某一物理事物的相關知識遷移到另一物理事物中去，從而對另一物理事物的規律做出合理推理或解釋。它也是提出科學假說，作出科學預言的重要途徑，物理學發展史上的許多科學假說是運用類比方法創立的。

在中考常見實例如：

電壓與水壓；電流與水流；內能與機械能；原子結構與太陽系；水波和電磁波等。

6 理想實驗

“理想實驗”就是說在真實的科學實驗的基礎上，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，對實際過程作出更深入一層的抽象分析。根據邏輯法則，經過推論，判斷得出的理想，條件下的物理規律。

在中考常見實例如：

研究真空是否傳聲；牛頓第一運動定律等。

7 歸納法

在大量經驗材料的基礎上，從具體事物中抽象出共同本質，從特殊實例概括的一般規律的推理方法。實例：由撥動張緊的橡皮筋，聲帶振動發聲，尺子振動發聲，敲響音叉等實例中，總結物體發聲時的共同特征得到：聲是由物體的振動產生的。

另外，還有如“分類方法、比較和圖表方法”等，限于篇幅在此暫不詳談，下面介紹一些試題供參考。

練習

1、（柳州2005）為了形象生動地描述磁場的特點，引入了磁感線這個概念，而磁感線本身并不存在。物理課本中還有何處用到了這種研究問題的方法。試列舉一例：

2、（柳州2005）在研究電流與電壓的關系時，實驗中保持電阻不變進行研究，課本中有何處用到了這種研究問題的方法。試例舉一例：

3、（2005年青島市）下列研究問題的方法中，用擬人類比方法的是：（ ）

A.研究蒸發和沸騰的異同點。

B.保持電壓不變，研究電流與電阻的關系。

C.理解分子運動時，將自己比作一個分子。

D.將帶細玻璃管的橡皮塞堵在盛滿水的玻璃瓶口處，可用此裝置觀察玻璃瓶的微小形變。

4、（河南省2005）科學家在實驗的基礎上進行合理的推理，建立了牛頓第一定律，你在探究下列規律時也運用了這種研究方法的是（ ）

A.真空不能傳聲。

B.光的反射定律。

C.焦耳定律。

D.平面鏡成像特點。

5、（2005年四川）與觀察法、實驗法一樣，在實驗基礎上經過概括、抽象、推理得出規律也是物理學的重要研究方法。在物理學史上通過實驗分析，經過推理得出，卻不能用實驗直接驗證的定律或原理是（ ）

A.牛頓第一定律。

B.歐姆定律。

C.焦耳定律。

D.阿基米德原理。

6、下面是物理學習中的幾個研究實例，應用了轉換法的是（ ）

A.在研究物體受幾個力時，引入合力概念。

B.在研究光時，引入“光線”的概念。

C.在研究多個用電器組成的電路時，引入總電阻的概念。

D.在研究分子運動時，利用了擴散現象。

7、初中物理學習中，你在研究______問題時用到過理想實驗的方法；在研究______問題時用到過控制量的方法；在研究________問題時用到圖表分析的方法。

練習參考答案：

1、研究光時引入了“光線”的概念。

2、研究導體的電阻與什么因素有關時。

第8篇：初中物理等效替代法范文

一、控制變量法

控制變量法是初中物理實驗中常用的探究問題和分析解決問題的科學方法之一。所謂控制變量法，是指為了研究物理量同影響它的多個因素中的一個因素的關系，可將除了這個因素以外的其它因素人為地控制起來，使其保持不變，再比較、研究該物理量與該因素之間的關系，得出結論，然后再綜合起來得出規律的方法。

這種方法在整個初中物理實驗中的應用比較普遍，例如在蘇教版實驗教科書《物理》（八年級上冊）序言中“哪一支蠟燭先滅”、“裝滿水的杯子能放入多少大頭針”，第一章中“探究聲音的強弱與什么因素有關”，綜合實踐活動“比較材料的隔聲性能”，家庭小實驗“探究影響琴弦音調高低的因素”。初中物理從開始就滲透了控制變量的思想，把控制變量的思想對學生給予簡要的介紹，就會使學生逐步領悟到控制變量法的實質要領，為以后的探究實驗作好方法上的準備。

二、等效替代法

等效替代法是指在研究某一個物理現象和規律中，因實驗本身的特殊限制或因實驗器材的限制，不可以或很難直接揭示物理本質，而采取與之相似或有共同特征的等效現象來替代的方法。這種方法若運用恰當，不僅能順利得出結論，而且容易被學生接受和理解。

例如，在探究平面鏡成像規律的實驗中，用玻璃板替代平面鏡。因兩者在成像特征上有共同之處，容易使學生接受；而玻璃板又是透明的，能通過它觀察到玻璃板后面的蠟燭，便于研究像的特點，揭示出規律。在教學中，在學生親歷實驗過程的基礎上，教師注重引導學生進行方法的總結，在思維方式上受到啟發，他們以后遇到有關的實驗設計時，就會自覺地加以運用。

三、轉換法

有的物理量不便于直接測量，有的物理現象不便于直接觀察，通過轉換為容易測量到與之相等或與之相關聯的物理現象，從而獲得結論，就是轉換法。譬如，在研究電熱的功率與電阻關系的實驗中，電流通過阻值不等的兩根電阻絲產生的熱量無法直接觀測和比較，而我們可通過轉換為讓煤油吸熱，觀察煤油溫度變化情況，從而推導出哪個電阻放熱多。教學時不妨設計一問：為什么研究電熱的功率與電阻大小的關系時，還用到似乎與實驗無關的煤油呢？以其引發學生的思考和討論。在小結出該實驗中煤油的作用的基礎上，進而再問：該實驗能否不用煤油而改用其它方式來觀察電阻通電后的發熱情況？這樣促使學生思維得以發散，轉換的思維方法得到訓練，設計實驗的能力也隨著提高了。

在初中物理實驗中，利用軟細繩測量地圖上鐵路線的長度，用刻度尺和三角板配合測量硬幣的直徑、圓錐的高等，探究動能跟哪些因素有關實驗中動能大小通過小球對盒子做功的多少來體驗，電磁鐵磁性的強弱通過吸引大頭針的數量來判斷、研究磁場等等，都運用了轉換法的思想。

四、類比法

類比法是一種推理方法。為了把要表達的物理問題說清楚說明白，往往用具體的、有形的、人們所熟知的事物來類比要說明的那些抽象的、無形的、陌生的事物；通過借助于一個比較熟悉的對象的某些特征，去理解和掌握另一個有相似性的對象的某些特征。如：在研究電壓的作用時，借助于看得見而學生比較熟悉的“水壓形成水流”的實驗作類比，來揭示電壓是形成電流的原因。又比如在研究通電螺線管的磁場實驗中，為準確記憶通電螺線管的北極與電流方向的關系，以緊握的右拳頭類比為螺線管，四指為線圈并指向電流的方向，則大拇指所指的一端為北極，這樣形象直觀很容易被學生理解記憶牢固。當然，這里還可以用其他方式來類比，充分發揮學生的主觀能動性，找到更符合學生實際的類比方法。例如講解內能、浮力等概念時運用類比法。

五、圖像法

圖像是一個數學概念，用來表示一個量隨另一個量的變化關系，很直觀。由于物理學中經常要研究一個物理量隨另一個物理量的變化情況，因此圖像在物理中有著廣泛的應用。在實驗中，運用圖像來處理實驗數據，探究內在的物理規律，具有獨特之處。如：在探究固體熔化時溫度的變化規律和水的沸騰情況的實驗中，就是運用圖像法來處理數據的。它形象直觀地表示了物質溫度的變化情況，學生在親歷實驗、自主得出數據的基礎上，通過描點、連線繪出圖像就能準確地把握住晶體和非晶體的熔化特點、液體的沸騰特點了。

在其他的實驗中，教師也可以有意識地引導學生采用圖像來處理數據。例如在探究串聯電路中的電流規律實驗中，把電路中的各點作為橫軸、電流為縱軸，作出的圖像為水平直線，很直觀表示出串聯電路中各點電流相等的規律，這樣學生非常容易理解和記憶。在探究電阻上的電流跟電壓的關系、同種物質的質量與體積的關系、重力大小跟質量的關系、勻速直線運動路程跟時間的關系、勻速直線運動速度特點、電流與電壓的關系、電流跟電阻的關系等實驗中都運用到了圖像法。這樣把數形結合、圖形與文字結合起來處理數據、描述物理規律，能很好地促進學生處理數據能力和分析問題能力的提高。在探究比較復雜的物理問題中，也經常運用圖像法，比較直觀地反映物理規律。例如將一正方體用細線系住從空中慢慢放入水中，如水足夠深，正方體受到的浮力如何變化問題，用圖像表示則很清晰。

六、理想化方法

理想化方法是指在物理教學中通過想象建立模型和進行實驗的一種科學方法，可分為理想化模型和理想化實驗。

理想化模型就是指把復雜的問題簡單化，把研究對象的一些次要因素舍去，抓住主要因素，對實際問題進行理想化處理，再現原形的本質的東西，構成理想化的物理模型。這是一種重要的物理研究方法。例如探究杠桿平衡條件的實驗，杠桿就是一種理想化的模型。杠桿在使用時，由于受到力的作用，都會引起或多或少的形變，然而在研究中把此時的形變忽略不計了，這里我們就把杠桿經過了理想化的處理，認為它無形變，視為一個硬棒，從而使學生在研究時不被細枝末節的因素影響，順利地得出杠桿平衡原理。物理中的重心、光線、原子核式模型等等都是理想模型。

第9篇：初中物理等效替代法范文

實驗與探究題有三類：

1.常規考題

包括：實驗儀器和測量工具的使用；學生做過的驗證性實驗和測量性實驗；課堂上做過的演示實驗或畫在課本上的實驗；

2.設計型實驗題；

3.開放型實驗題；

4.實驗綜合題。

【考查內容】

實驗與探究題主要考查：

1.各種儀器的使用；

2.對實驗過程的感悟；

3.對實驗數據的處理；

4.學生用一定的物理方法來探究實驗；

5.學生自主設計性實驗。

【考查方式】

考查的方式主要是以基礎為載體，注重實驗器材的正確使用，以及實驗方法、實驗現象、實驗結果等的考查，同時還加強了對實驗過程、數據分析歸納、誤差分析、演繹推理等能力的考核，內容上從單純的“記憶型”趨向綜合的“能力型”，充分體現了“課改”的精神。

【解法探討】

1.對常規考題：平時應突出基本儀器的使用方法，如溫度計、天平、刻度尺、彈簧測力計、電流表、電能表、電壓表等；從實驗目的、實驗原理、實驗器材、實驗步驟、實驗數據及數據處理、誤差分析等方面掌握教材的驗證性實驗和測量性實驗，包括直接測量型實驗和間接測量型實驗，以及演示實驗或畫在課本上的實驗插圖。

2.設計型實驗題：設計型實驗題一般用常見的物品作為實驗儀器來設計實驗，應多分析實例，聯系生產科技、生活實際設計實驗，解此類題要有想象力，要靈活運用所學知識去設計實驗，設計原理要科學，設計方案要有可操作性，需要熟練運用各種探究方法如“控制變量法”“等效替代法”“類比法”等。

3.開放型實驗題：開放型實驗題可能條件不確定、或是解題方法多樣化、答案不唯一，既可能是條件開放、結論開放或方法開放，既考查學生實驗能力，同時還考查創新能力、發散思維能力。解答開放型實驗試題，需要多思考、多做實驗，要學會從不同角度、用不同的方法去解決相同的問題，盡量少選器材，做到方法新穎獨到，有創新。

4.實驗綜合題：從知識方面看可以是同一板塊內的綜合，也可能是不同板塊之間的綜合；從題型看可以是前三種題型的結合。解答此類題應知道前三種題型的解法和靈活應用科學實驗方法整合同一板塊內及不同板塊之間的實驗。

【經典試題】

1.探究平面鏡成像的特點

例題1 （2013?齊齊哈爾、黑河、大興安嶺）如圖是某學習小組探究平面鏡成像特點的實驗裝置。A是點燃的蠟燭，B是與A完全相同但未點燃的蠟燭。

（1）此實驗采用透明玻璃板代替平面鏡，雖然成像不如平面鏡清晰，但卻能在觀察到A蠟燭像的同時，也能觀察到B蠟燭，巧妙地解決了_____不易確定的問題；

（2）選取兩支完全相同的蠟燭是為了比較像和物的____關系；

（3）實驗中小心地移動B蠟燭，直到與A蠟燭的像完全重合為止，觀察記錄之后，將B蠟燭撤掉，拿一張白紙放在剛才B蠟燭的位置，卻沒有承接到A蠟燭的像，這說明平面鏡成的是____像；

（4）小組同學進行了正確的實驗操作后，得到的實驗數據如下表：

實驗數據中，像和蠟燭到玻璃板的距離不是都相等的原因可能是：____（寫出一條即可）。

【考點分析】平面鏡成像的實驗方案設計、特點及實驗現象分析。

【解題策略】解題的關鍵是掌握實驗的設計方法：等效替代法以及器材的選擇、刻度尺的作用、實像和虛像的區別。清楚為什么選擇薄透明玻璃板、為什么選擇兩個完全相同的蠟燭、為什么是虛像；根據實驗數據能分析像和蠟燭到玻璃板的距離不是都相等的原因。實驗中利用薄玻璃板代替平面鏡，用另一個完全相同的蠟燭來替代像的大小，這都是等效替代法的思想方法。等效替代法是初中物理實驗和解題中一種常用的、有效的科學方法，也是我們應該掌握的一種基本的物理研究方法。認真觀察實驗、弄清實驗原理、懂得操作目的，是學習和理解實驗的途徑，也有利于動手能力的培養。

【解析】屬常規考題，也屬開放型實驗題。

（1）探究平面鏡成像實驗中，要用透明的玻璃板代替平面鏡，雖然成像不太清晰，但是在物體一側能看到物體的像，同時還能看到代替物體的另一個物體，便于確定像的位置，便于比較物像大小關系；

（2）選取兩支完全相同的蠟燭，當玻璃板后面的蠟燭和玻璃板前面的蠟燭的像完全重合時，便于比較物像大小關系；

（3）實像和虛像的區別：實像能用光屏承接，虛像不能用光屏承接。拿一張白紙放在剛才B蠟燭的位置，卻沒有承接到A蠟燭的像，這說明平面鏡成的是虛像；

（4）有的像物到平面鏡的距離不相等，可能是測量有誤差，也可能是忽略玻璃板的厚度等造成的，答案不唯一，是開放性問題。

【答案】（1）像的位置；（2）大小；（3）虛；（4）測量距離時有誤差。

2.探究凸透鏡成像的規律

例題2 （2013?黑龍江龍東地區）在某次探究凸透鏡成像規律的實驗中，所使用的凸透鏡焦距是15cm。

（1）實驗前要調整燭焰的焰心、透鏡的光心、光屏的中心在同一高度，目的是______；

（2）如圖所示，當把凸透鏡固定在50cm刻度線位置，蠟燭固定在15cm刻度線位置時，光屏應在

（選填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）區域內左右移動，才能在光屏上得到清晰的（選填“放大”或“縮小”）倒立的實像，（選填“照相機”或“投影儀”）是根據這一原理制成的；

（3）如果保持光屏的位置不變，把蠟燭向左移動一小段距離時，要想在光屏上得到清晰的像，應該在凸透鏡和蠟燭之間放置一個焦距適當的______（選填“凸透鏡”或“凹透鏡”）才能實現______（選填“近視”或“遠視”）眼就是利用這種透鏡矯正的；

【考點分析】探究凸透鏡成像規律及其應用；實驗器材的調整；近視眼的矯正。

【解題策略】

（1）理解凸透鏡成像的規律及應用，知道器材調整的方法及目的：

（2）對凸透鏡成像的規律不能簡單地記憶和機械的練習與模仿，應在理解的基礎上靈活運用凸透鏡成像的規律，才能做到熟能生巧；

（3）知道焦距的概念及近視眼的矯正；

（4）解題的關鍵是掌握成像特點與物距、像距之間的關系。

【解析】屬實驗綜合題。

（1）實驗前要調整燭焰的焰心、透鏡的光心、光屏的中心在同一高度，目的是使像能成在光屏的中央；

（2）凸透鏡焦距是15cm，當把凸透鏡固定在50cm刻度線位置，蠟燭固定在15cm刻度線位置時，物距為50cm-15cm=35cm，大于2倍焦距，所以此時成倒立縮小的實像，像在l倍和2倍焦距之間，照相機是根據這個原理制成的；

（3）把蠟燭向左移動一小段距離時，物距變大，像距變小，像靠近凸透鏡，為使像能成在光屏上，應在蠟燭和凸透鏡之間放一塊適當的凹透鏡對光線進行發散，像才能成在光屏上，近視眼就是用凹透鏡進行矯正的。

【答案】（1）使像能成在光屏的中央；（2）Ⅱ，縮小，照相機；（3）凹透鏡，近視。

3.探究晶體熔化凝固的規律

例題3 （2011?湖北黃岡）小陽學習了熱學知識后，知道晶體凝固過程會放熱，但溫度保持不變。由此引發了他的思考，晶體凝固過程放熱的多少與哪些因素有關。

（1）他猜想：晶體凝固過程放熱的多少可能與晶體的質量有關。

你的猜想：_________；

（2）小陽根據自己的猜想，進行了如下探究：

取不同質量的海波讓它們剛好完全熔化，迅速放入質量相等、初溫相同的兩燒杯冷水中。如上圖所示，待海波剛凝固完畢后，迅速用溫度計測出各自燒杯中水的溫度，通過比較_________來確定質量不同海波凝固過程放熱的多少；

（3）在探究過程中，小陽發現海波凝固完畢后，溫度計示數變化不太顯著，請指出造成此現象的一種可能原因：____________________________________。

【考點分析】探究晶體熔化凝固規律及現象分析。

【解題策略】

（1）知道晶體的熔化凝固規律和現象；

（2）掌握物理學的研究方法：“控制變量法”；注意科學探究中的“猜想”這一環節：由于本題根據題目要求提出的猜想也就是要設計實驗探究方案的實驗目的，因此，設計的實驗方案必須是為驗證你所提出猜想的正確的；

（3）注意猜想與所得的結果間是否有差異，注意發現新問題，吸取教訓改進探究方案；

（4）此類實驗題突出實驗方案的設計能力的同時，對思維的開放性也有所要求。

【解析】屬開放型實驗題。（1）由于不同的晶體凝固點不同，可聯想到不同的晶體凝固時放熱的多少也可能不同，即晶體凝固過程放熱的多少可能與晶體的種類有關；（2）質量不同的海波凝固時放熱的多少不能直接進行測量，可以通過間接測量冷水升高的溫度，反映海波凝固放熱，冷水溫度升高的越多，則海波放熱就越多；（3）溫度計示數變化不顯著，說明冷水升高的溫度較小，原因可能是水的質量太大，也可能是實驗用的海波質量小，放出的熱量少造成的。解題的關鍵是有效利用原有實驗，進行適當拓展和變換是解決此類開放性實驗探究題的有效方法。

【答案】（1）晶體凝固過程放熱的多少可能與晶體的種類有關；（2）溫度計升高的示數；（3）燒杯中水的質量太大（其他合理均可）。

4.探究實驗：比較不同物質的吸熱能力

例題4 （2011?廣西柳州）為了比較水和食用油的吸熱能力，小明用兩個相同的裝置做了如圖所示的實驗。實驗數據記錄如下表。

（1）從表中數據可知，水和食用油的質量______（選填“相同”或“不相同”），加熱結束時，食用油的溫度比水溫度______（選填“高”或“低”）；

（2）在此實驗中，如果要使水和食用油的最后溫度，相同，就要給水加熱更長的時間，此時，水吸收的熱量――（選填“大于”“小于”或“等于”）食用油吸收的熱量；

（3）實驗表明，________（選填“水”或“食用油”）吸熱的能力更強。

【考點分析】探究：比較不同物質的吸熱能力。

【解題策略】解題的關鍵是比較物質的比熱容要利用控制變量法及轉換法：要比較不同物質的吸熱能力，即比較不同物質的比熱容，就要控制其他的因素都相同，通過比較吸熱多少或升高的溫度來比較比熱容大小，轉換法就是將一些不容易觀察到的現象通過其他直觀現象再現出來。

【解析】屬常規考題。從表格中數據可知：水和食用油的質量都是60g，初溫都是20℃，加熱結束時，食用油的溫度為68℃，水的溫度為45℃，食用油的溫度比水的溫度高；若要使水和食用油的最后溫度相同，要給水加熱更長的時間，說明水吸收的熱量大于食用油吸收的熱量；以上實驗表明相同質量的水和食用油加熱相同的時間，水溫升高較慢，說明水的吸熱能力更強。

【答案】（1）相同，高；（2）大于；（3）水。

5.測量物質的密度

【例題5】（2011?廣東湛江）張華和同學到東海島鋼鐵基地參加社會實踐活動，張華拾到一個小金屬零件，他很想知道這個零件是什么材料做成的，就把它帶回學校利用天平和量筒來測定這個零件的密度。具體操作如下：

（1）把天平放在_____________上，并將游碼移至標尺左端零刻線處；調節天平橫梁平衡時，發現指針在分度盤標尺上的位置如圖甲所示，此時應將平衡螺母向________（填“左”或“右”）調節；

（2）用調節好的天平測零件的質量，天平平衡時，砝碼的質量及游碼在標尺上的位置如圖乙所示，則零件的質量為_____g，用量筒測得零件的體積如圖丙所示，則零件的體積為______cm3，由此可算得小金屬零件的密度為______g/cm3；

（3）若該零件磨損后，它的密度將________（填“變大”“變小”或“不變”）。

【考點分析】物質密度的測量。

【解題策略】本題考查的的是密度測量的實驗，知識點是天平的使用、質量、體積、用量筒測固體體積、密度的測量、密度的意義。解題的關鍵是天平和量簡測量物體密度的實驗過程、讀書及相關的密度計算。