初中物理實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)換法范文
時(shí)間:2023-10-25 17:23:40
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關(guān)鍵詞:抽象;轉(zhuǎn)換法;物理實(shí)驗(yàn);知識(shí)遷移
雖然初中生的思維方式中抽象邏輯思維開(kāi)始占優(yōu)勢(shì),可是在很大程度上,還屬于經(jīng)驗(yàn)型,他們的邏輯思維需要感性經(jīng)驗(yàn)的直接支持。所以教材中的物理概念、規(guī)律和現(xiàn)象的直接得出對(duì)學(xué)生的理解有極大挑戰(zhàn),這是教材應(yīng)用轉(zhuǎn)換法的初衷。所謂物理實(shí)驗(yàn)中的轉(zhuǎn)換法,就是當(dāng)某些物理量不易直接測(cè)量,而另外一些物理量易測(cè)量,且兩者之間可以用物理原理聯(lián)系起來(lái)時(shí),采用“嫁接”的方法,通過(guò)轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)手段,達(dá)到化不易為易,化不能為能。間接測(cè)量某些物理量,一般都用轉(zhuǎn)換法。物理實(shí)驗(yàn)中利用轉(zhuǎn)換法不僅使學(xué)生的轉(zhuǎn)換思維能力得到訓(xùn)練,還能提高學(xué)生觀察能力、獲取信息和處理信息能力。幫助學(xué)生透過(guò)物理現(xiàn)象,由表及里,抓住其本質(zhì)的東西,很快地形成正確的物理概念,掌握物理規(guī)律。另外還能使學(xué)生真正地理解實(shí)驗(yàn)測(cè)量工具的原理、結(jié)構(gòu),并按使用規(guī)則和程序進(jìn)行操作,提高他們的實(shí)驗(yàn)技能。
簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)初中物理實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用轉(zhuǎn)換法有幾點(diǎn)好處,下面就初中階段的物理實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用轉(zhuǎn)換法談?wù)剛€(gè)人的想法。
一、放大實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化
理解物理概念不一定直接從概念入手,可以從引起的物理效應(yīng)入手,利用效應(yīng)的宏觀性體現(xiàn)概念的抽象性和微觀性,從而使問(wèn)題簡(jiǎn)化。
在學(xué)習(xí)“聲現(xiàn)象”時(shí)就多處用到了轉(zhuǎn)換法。例如:在讓學(xué)生認(rèn)識(shí)聲音是由振動(dòng)產(chǎn)生的這一知識(shí)點(diǎn)時(shí),通常物體發(fā)聲振動(dòng)時(shí)的振幅較小,用肉眼不易觀察得到,所以教材為了突出物體發(fā)出聲音在振動(dòng)這一現(xiàn)象,特意通過(guò)物體振動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的其他效果如激起水花、使懸掛著的乒乓球被反復(fù)彈開(kāi)等明顯的視覺(jué)效果來(lái)轉(zhuǎn)換其不易覺(jué)察到的振動(dòng),放大了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,提高了教學(xué)效果。再如(圖1),鼓面振動(dòng)的振幅不易察覺(jué),我們給上面撒一些小紙屑或者撒一些小石子,這運(yùn)用的就是轉(zhuǎn)換法。用這些容易觀察到的現(xiàn)象把不容易觀察的現(xiàn)象轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度,提高了教學(xué)效率。
電壓是電子定向運(yùn)動(dòng)形成電流(圖2)的原因,學(xué)生往往很難理解這一概念,如果此時(shí)將瀑布的高度差轉(zhuǎn)換為電壓大小,學(xué)生就很容易理解瀑布形成的原因了。另外,電流的熱效應(yīng)中,通電導(dǎo)體為什么會(huì)發(fā)熱,如果用隕石受空氣阻礙摩擦發(fā)熱轉(zhuǎn)化為電流受導(dǎo)體電阻阻礙發(fā)熱,學(xué)生自然容易理解。
在學(xué)習(xí)分子動(dòng)理論時(shí),教材將50mL酒精與50mL水混合后,體積將小于100mL。分子間存在相互作用的力。我們可以通過(guò)很難壓縮注射器內(nèi)的水來(lái)說(shuō)明水分子間存在相互作用力。也可以在注射器內(nèi)封閉一定量的空氣,通過(guò)先容易壓縮后難壓縮來(lái)分別說(shuō)明分子間存在間隙及斥力。當(dāng)然也可以通過(guò)把兩塊鉛緊壓在一起松開(kāi)手而不會(huì)掉下來(lái)的現(xiàn)象說(shuō)明分子間存在著引力。分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),可以通過(guò)擴(kuò)散現(xiàn)象來(lái)說(shuō)明。比如將墨水滴入清水中,一段時(shí)間后,整杯水變黑了?;蛲ㄟ^(guò)讓學(xué)生聞酒精的氣味來(lái)說(shuō)明分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
二、抽象概念轉(zhuǎn)換為具體現(xiàn)象
在學(xué)習(xí)磁場(chǎng)知識(shí)時(shí),將不可見(jiàn)的磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換為鐵屑的分布,通過(guò)受磁場(chǎng)作用力影響后的鐵屑的分布來(lái)反映磁場(chǎng)的分布情形。從而建立磁場(chǎng)的理想模型――磁感線。還有,對(duì)很抽象的電流的磁場(chǎng),通過(guò)通電導(dǎo)線旁小磁針的偏轉(zhuǎn)來(lái)說(shuō)明電流周圍存在著磁場(chǎng),磁場(chǎng)的方向與電流的方向有關(guān)。
在“探究燈泡的功率與哪些因素有關(guān)”時(shí),當(dāng)電壓和電流發(fā)生改變時(shí),燈泡的電功率發(fā)生改變,但是無(wú)法具體計(jì)算電功率,這時(shí)我們可以根據(jù)燈泡的亮度來(lái)定性反應(yīng)燈泡實(shí)際功率的大小,即把實(shí)際電功率轉(zhuǎn)換為燈泡的亮度。
以上的轉(zhuǎn)換法中將抽象不可見(jiàn)的物理量用具體的現(xiàn)象表現(xiàn)出來(lái),在提示兩者的內(nèi)在聯(lián)系的前提下,讓學(xué)生先觀察現(xiàn)象,然后進(jìn)行知識(shí)遷移,由淺入深,梯度介入,大大降低了學(xué)習(xí)難度,而且也促成了邏輯抽象思維的發(fā)展。
三、難測(cè)物理量轉(zhuǎn)換為可測(cè)物理量
轉(zhuǎn)換法在測(cè)量工具中的應(yīng)用。彈簧測(cè)力計(jì)的原理就隱含了一個(gè)間接測(cè)量原則,即用可直接度量的量去間接表現(xiàn)那些不便直接觀察、不便直接測(cè)量的量。在這里,彈簧的長(zhǎng)度變化是可以直接觀察、直接測(cè)量的,而力的大小是看不到摸不著的,但是力的大小卻和彈簧長(zhǎng)度的變化有關(guān)系,所以我們就可以用彈簧的伸長(zhǎng)量來(lái)量度力的大小。不僅測(cè)力計(jì)是這樣的,溫度計(jì)、壓強(qiáng)計(jì)、電流表、電壓表、時(shí)鐘、速度表都是如此,看見(jiàn)的是長(zhǎng)度、角度的變化,反映的是溫度、液體壓強(qiáng)、大氣壓強(qiáng)(高度)、電流、電壓、時(shí)間、速度的變化。
在熱學(xué)里,也多處用到了轉(zhuǎn)換法。例如:在探究水的吸熱與質(zhì)量、溫度變化的關(guān)系時(shí)將水吸熱的多少轉(zhuǎn)換為對(duì)加熱時(shí)間的判定,加熱時(shí)間越長(zhǎng),說(shuō)明水吸熱越多。類似的還有“探究水和砂石的吸、放熱性能”。這里將加熱時(shí)間的長(zhǎng)短轉(zhuǎn)換為物質(zhì)吸收熱量的多少。焦耳定律實(shí)驗(yàn)中,電熱絲通電產(chǎn)生的熱量不宜直接測(cè)量,通過(guò)煤油吸收熱量發(fā)生體積膨脹導(dǎo)致液面升高,通過(guò)比較煤油液面高度來(lái)轉(zhuǎn)換電熱絲產(chǎn)生電熱的多少。
在機(jī)械能中,探究動(dòng)能的大小跟哪些因素有關(guān)時(shí),將動(dòng)能的大小轉(zhuǎn)換為紙盒滑動(dòng)距離的大小。紙盒滑動(dòng)距離s越大,說(shuō)明小球?qū)埡凶龅墓υ蕉?,小球的?dòng)能就越大。同理,探究重力勢(shì)能大小跟哪些因素有關(guān)時(shí),將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為木樁進(jìn)入沙中的深度,木樁進(jìn)入沙中的深度越深,表明重物下落對(duì)木樁做的功越多,重物的重力勢(shì)能就越大。這里就可以將紙盒滑動(dòng)距離和木樁進(jìn)入沙中的深度測(cè)量出來(lái),分別轉(zhuǎn)換為動(dòng)能和勢(shì)能的大小,具有可測(cè)性。
在探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱時(shí),將電磁鐵的磁性強(qiáng)弱轉(zhuǎn)換為電磁鐵對(duì)大頭針的吸引數(shù)目,數(shù)目越大,說(shuō)明磁性越強(qiáng)。
正是由于兩者存在內(nèi)在定量關(guān)系,所以可將難測(cè)物理量用可見(jiàn)可測(cè)可比較的物理量(如長(zhǎng)度,角度,時(shí)間)進(jìn)行轉(zhuǎn)化,進(jìn)而我們可以方便地利用這些測(cè)量?jī)x器??梢?jiàn),在我們的生活中到處存在著轉(zhuǎn)換意識(shí),只是我們往往視而不見(jiàn),只顧及表面想象,忽視了內(nèi)在實(shí)質(zhì)而已。
可見(jiàn),轉(zhuǎn)換法在物理實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用十分廣泛,而且存在極大的優(yōu)勢(shì),我們教師在教學(xué)中要凸顯這種方法,培養(yǎng)學(xué)生形成良好思維習(xí)慣和知識(shí)遷移能力,不斷提高科學(xué)素質(zhì)。
參考文獻(xiàn):
[1]潘荔萍.轉(zhuǎn)換法在初中物理實(shí)驗(yàn)應(yīng)用之例談[J].2012(3).
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關(guān)鍵詞:塑料注射器;玻意耳定律;問(wèn)題轉(zhuǎn)換法
中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-6148(2016)6-0062-2
塑料注射器常被用在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,其便宜易得,密封性能強(qiáng),組合機(jī)動(dòng)性好,因此小小的注射器在課堂和講課比賽中大放異彩[1-2]。本文也借助塑料注射器,對(duì)其進(jìn)行密封和組合后,對(duì)高中物理人教版選修3-3課本中第八章第3節(jié)中的玻意耳定律進(jìn)行驗(yàn)證。
玻意耳定律可由理想氣體物態(tài)方程在溫度不變的情況下推出:
即一定質(zhì)量的某種氣體,在溫度不變的情況下,壓強(qiáng)p與體積V成反比,人們通常稱之為玻意耳定律。但由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備手段的缺乏,兩個(gè)物理量p與V都不易直接測(cè)量,故運(yùn)用間接測(cè)量的方法對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)化,筆者設(shè)計(jì)了新的實(shí)驗(yàn)方法以驗(yàn)證玻意耳定律,實(shí)驗(yàn)實(shí)物如圖1。
筆者在一塑料注射器內(nèi)抽取空氣,之后密閉針管尖端,使得內(nèi)部空氣定量,在其管壁上貼一張規(guī)則白紙,把此針管裝置倒置于電子體重秤裝置泡沫底座上(如圖1),這時(shí)開(kāi)始垂直按壓注射器,有明顯阻力感。根據(jù)此時(shí)的物理狀態(tài)分析注射器活塞的受力情況,如圖2。
(4)式為本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)公式。
按壓注射器尾部一段距離后,讀取電子體重秤上的讀數(shù)并記錄,同時(shí)在對(duì)齊活塞內(nèi)端于管壁紙上做記號(hào),之后用更大的力豎直按壓注射器,重復(fù)上述步驟,得到千克數(shù)和與之對(duì)應(yīng)的記號(hào),用刻度尺量得注射器管壁紙上的多條記號(hào)到注射器頭部的距離h,將所測(cè)得千克數(shù)乘以昆明當(dāng)?shù)刂亓铀俣?.7830得到支持力,將一一對(duì)應(yīng)的支持力和距離的倒數(shù)1/h的數(shù)據(jù)導(dǎo)入至Excel軟件,得出表1,繪制散點(diǎn)圖和進(jìn)行線性回歸的擬合,得到圖3??梢钥闯觯趯?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)n=17時(shí),在相關(guān)系數(shù)為[4]所得圖像成線性,即在誤差允許的范圍內(nèi),F(xiàn)N與1/h成一次函數(shù)的關(guān)系,(3)式成立,驗(yàn)證了玻意耳定律。
應(yīng)該注意,此實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)誤差來(lái)自于注射器的密封性不佳,電子體重秤的分度值不夠,在按壓時(shí)注射器有較大的傾斜等。但在誤差范圍內(nèi),線性圖像可以驗(yàn)證玻意耳定律,此實(shí)驗(yàn)在課堂中若以小組實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行能夠強(qiáng)化學(xué)生知識(shí)概念,鍛煉動(dòng)手操作能力,同時(shí)灌輸給學(xué)生一種物理原理上的問(wèn)題轉(zhuǎn)換思想,讓學(xué)生體會(huì)物理學(xué)科的靈活多變,更好地達(dá)到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的三維目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
[1]朱瑞創(chuàng),俞云中,劉艷春. 造技法與物理實(shí)驗(yàn)[M].成都:西南交通大學(xué)出版社,1999:44―73.
[2]劉永樹(shù),凡啟升. 注射器在初中物理實(shí)驗(yàn)中的妙用[J]. 中小學(xué)實(shí)驗(yàn)與裝備,2012,22(1):31―33.
篇3
關(guān)鍵詞:中考試題;初中物理;研究方法
一、控制變量法
所謂控制變量法就是指一個(gè)物理量受到多個(gè)物理因素的影響和制約。那么在討論這個(gè)物理量與其中某個(gè)因素的關(guān)系時(shí),只讓這個(gè)因素發(fā)生變化,需要先控制其他幾個(gè)因素不變,確定相關(guān)物理量之間的關(guān)系,這種方法叫控制變量法。比如在“探究影響電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中。學(xué)生猜想:①可能跟電流大小有關(guān);②可能跟線圈匝數(shù)多少有關(guān)。要驗(yàn)證猜想①跟電流大小有關(guān),只改變通過(guò)電磁鐵線圈中電流的大小,要控制線圈的匝數(shù)不變;要驗(yàn)證猜想②可能跟線圈匝數(shù)多少有關(guān),就應(yīng)該只改變電磁鐵線圈的匝數(shù),而要控制通過(guò)電磁鐵線圈電流大小不變。最后我們利用電磁鐵吸引大頭針的數(shù)量來(lái)分析判斷出它們之間的關(guān)系。
初中物理涉及的實(shí)驗(yàn)主要有:
1.探究影響液體蒸發(fā)快慢的因素有哪些;
2.探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān);
3.探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān);
4.探究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān);
5.探究液體浮力的大小與哪些因素有關(guān);
6.探究滑輪組的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān);
7.探究動(dòng)能、重力勢(shì)能大小與哪些因素有關(guān);
8.探究物體溫度升高(或降低)時(shí),吸收(或放出)的熱量與哪些因素有關(guān);
9.探究研究通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓以及導(dǎo)體電阻的關(guān)系;
10.探究探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素;
11.探究研究電流做功的多少跟哪些因素有關(guān);
12.探究探究電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)。
二、轉(zhuǎn)換法
在物理學(xué)中對(duì)一些不易觀察的物理現(xiàn)象或不易直接測(cè)量的物理量,通常用一些較直觀、易觀察的現(xiàn)象去認(rèn)識(shí),或用易測(cè)量的物理量間接測(cè)量,這種研究問(wèn)題的方法叫轉(zhuǎn)換法。在初中物理概念、規(guī)律學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常應(yīng)用這種方法。比如說(shuō)電流看不見(jiàn)、摸不著,不易研究它的大小,但是我們可以通過(guò)電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的三大效應(yīng)(熱效應(yīng)、磁效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng))來(lái)研究它的存在及大小;磁場(chǎng)看不見(jiàn)、摸不著,我們可以通過(guò)觀察放入其中的小磁針的偏轉(zhuǎn)情況來(lái)判斷磁場(chǎng)的存在;空氣看不見(jiàn)、摸不著,我們可以根據(jù)空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的作用效果來(lái)認(rèn)識(shí)它。
三、類比法
從兩類不同事物之間找出某些相同或相似的量的思維方法,為了把要表述的物理事物說(shuō)得清楚明白,往往用具體的、易理解的、人們所熟知的事物來(lái)類比那些抽象的、不易理解的、陌生的事物。比如在物理教材中用水流來(lái)類比電流;用水壓來(lái)類比電壓;用抽水機(jī)類比電源;用速度概念類比機(jī)械功率及電功率概念等。
四、等效替代法
等效替代法簡(jiǎn)稱“等效法”,所謂“等效法”就是在特定的某種意義上,在保證效果相同的前提下,將陌生的、復(fù)雜的、難處理的問(wèn)題轉(zhuǎn)換成熟悉的、容易的、易處理的一種方法。初中物理教材中,在二力的合成中用合力等效代替分力;研究串、并聯(lián)電路中電阻關(guān)系時(shí)引入等效電阻的概念;在電路分析中可以把不易分析的復(fù)雜電路簡(jiǎn)化成較為簡(jiǎn)單的等效電路。
五、建立理想模型法
為了研究的需要,把物理實(shí)體或物理過(guò)程經(jīng)過(guò)科學(xué)抽象轉(zhuǎn)化為一定的模型,這種轉(zhuǎn)化忽略了一些次要因素,突出主要因素,它使物理教學(xué)簡(jiǎn)單化、形象直觀化,易于學(xué)生理解。如:磁場(chǎng)是客觀存在的一種特殊物質(zhì),而“磁感線”并不存在,為了描述磁場(chǎng)而引入的“磁感線”是假想的物理模型;光是客觀存在的,為了研究光的傳播路徑和方向而引入“光線”,也是“假想模型法”;用圖示的方法表示力;電路圖是實(shí)物電路的模型;“管涌”是連通器模型;杠桿模型;輪軸模型;斜面模型等等。
六、科學(xué)推理法
有些物理實(shí)驗(yàn)結(jié)論或規(guī)律單憑物理實(shí)驗(yàn)是無(wú)法完成的,它需要大量可靠事實(shí)為基礎(chǔ),以真實(shí)的實(shí)驗(yàn)為原形,通過(guò)大膽、科學(xué)、合理的推理得出結(jié)論,深刻地解釋物理規(guī)律的本質(zhì),是物理學(xué)研究的一種重要的思想方法。例如在進(jìn)行牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)時(shí),根據(jù)把物體放在越光滑的平面上就運(yùn)動(dòng)的越遠(yuǎn)的知識(shí),我們可以推理出:如果平面絕對(duì)光滑且不受其他摩擦阻力,物體將永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng);在做真空是否能傳聲的實(shí)驗(yàn)時(shí),當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)裝置中空氣越少,傳出的聲音就越小時(shí),我們可以推理出:真空是不能傳聲的。
其實(shí)物理研究方法不僅僅是以上所談,還有觀察法、實(shí)驗(yàn)法、歸納法、累積法、微小放大法、比較法、比值法、圖像法等等。
學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)探究、學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過(guò)程中,逐漸拓寬視野,初步感受科學(xué)研究方法帶來(lái)的思維靈感火花,能夠從中領(lǐng)略物理學(xué)科的奧妙,從而感受“另類思維”給他們帶來(lái)“柳暗花明又一村”的效果。
參考文獻(xiàn):
[1]陳兵.初中物理學(xué)習(xí)方法淺析[J].新課程,2010(12).
[2]許萬(wàn)國(guó).淺析初中物理學(xué)習(xí)方法[J].中國(guó)校外教育,2011(3).
篇4
一、控制變量法
控制變量法是初中物理實(shí)驗(yàn)中常用的探究問(wèn)題和分析解決問(wèn)題的科學(xué)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(gè)因素中的一個(gè)因素的關(guān)系,可將除了這個(gè)因素以外的其它因素人為地控制起來(lái),使其保持不變,再比較、研究該物理量與該因素之間的關(guān)系,得出結(jié)論,然后再綜合起來(lái)得出規(guī)律的方法。
這種方法在整個(gè)初中物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用比較普遍,例如在蘇教版實(shí)驗(yàn)教科書《物理》(八年級(jí)上冊(cè))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(qiáng)弱與什么因素有關(guān)”,綜合實(shí)踐活動(dòng)“比較材料的隔聲性能”,家庭小實(shí)驗(yàn)“探究影響琴弦音調(diào)高低的因素”。初中物理從開(kāi)始就滲透了控制變量的思想,把控制變量的思想對(duì)學(xué)生給予簡(jiǎn)要的介紹,就會(huì)使學(xué)生逐步領(lǐng)悟到控制變量法的實(shí)質(zhì)要領(lǐng),為以后的探究實(shí)驗(yàn)作好方法上的準(zhǔn)備。
二、等效替代法
等效替代法是指在研究某一個(gè)物理現(xiàn)象和規(guī)律中,因?qū)嶒?yàn)本身的特殊限制或因?qū)嶒?yàn)器材的限制,不可以或很難直接揭示物理本質(zhì),而采取與之相似或有共同特征的等效現(xiàn)象來(lái)替代的方法。這種方法若運(yùn)用恰當(dāng),不僅能順利得出結(jié)論,而且容易被學(xué)生接受和理解。
例如,在探究平面鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)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(xué)生接受;而玻璃板又是透明的,能通過(guò)它觀察到玻璃板后面的蠟燭,便于研究像的特點(diǎn),揭示出規(guī)律。在教學(xué)中,在學(xué)生親歷實(shí)驗(yàn)過(guò)程的基礎(chǔ)上,教師注重引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行方法的總結(jié),在思維方式上受到啟發(fā),他們以后遇到有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí),就會(huì)自覺(jué)地加以運(yùn)用。
三、轉(zhuǎn)換法
有的物理量不便于直接測(cè)量,有的物理現(xiàn)象不便于直接觀察,通過(guò)轉(zhuǎn)換為容易測(cè)量到與之相等或與之相關(guān)聯(lián)的物理現(xiàn)象,從而獲得結(jié)論,就是轉(zhuǎn)換法。譬如,在研究電熱的功率與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,電流通過(guò)阻值不等的兩根電阻絲產(chǎn)生的熱量無(wú)法直接觀測(cè)和比較,而我們可通過(guò)轉(zhuǎn)換為讓煤油吸熱,觀察煤油溫度變化情況,從而推導(dǎo)出哪個(gè)電阻放熱多。教學(xué)時(shí)不妨設(shè)計(jì)一問(wèn):為什么研究電熱的功率與電阻大小的關(guān)系時(shí),還用到似乎與實(shí)驗(yàn)無(wú)關(guān)的煤油呢?以其引發(fā)學(xué)生的思考和討論。在小結(jié)出該實(shí)驗(yàn)中煤油的作用的基礎(chǔ)上,進(jìn)而再問(wèn):該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癫挥妹河投挠闷渌绞絹?lái)觀察電阻通電后的發(fā)熱情況?這樣促使學(xué)生思維得以發(fā)散,轉(zhuǎn)換的思維方法得到訓(xùn)練,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力也隨著提高了。
在初中物理實(shí)驗(yàn)中,利用軟細(xì)繩測(cè)量地圖上鐵路線的長(zhǎng)度,用刻度尺和三角板配合測(cè)量硬幣的直徑、圓錐的高等,探究動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)實(shí)驗(yàn)中動(dòng)能大小通過(guò)小球?qū)凶幼龉Φ亩嗌賮?lái)體驗(yàn),電磁鐵磁性的強(qiáng)弱通過(guò)吸引大頭針的數(shù)量來(lái)判斷、研究磁場(chǎng)等等,都運(yùn)用了轉(zhuǎn)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(dá)的物理問(wèn)題說(shuō)清楚說(shuō)明白,往往用具體的、有形的、人們所熟知的事物來(lái)類比要說(shuō)明的那些抽象的、無(wú)形的、陌生的事物;通過(guò)借助于一個(gè)比較熟悉的對(duì)象的某些特征,去理解和掌握另一個(gè)有相似性的對(duì)象的某些特征。如:在研究電壓的作用時(shí),借助于看得見(jiàn)而學(xué)生比較熟悉的“水壓形成水流”的實(shí)驗(yàn)作類比,來(lái)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(chǎng)實(shí)驗(yàn)中,為準(zhǔn)確記憶通電螺線管的北極與電流方向的關(guān)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(xué)生理解記憶牢固。當(dāng)然,這里還可以用其他方式來(lái)類比,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,找到更符合學(xué)生實(shí)際的類比方法。例如講解內(nèi)能、浮力等概念時(shí)運(yùn)用類比法。
五、圖像法
圖像是一個(gè)數(shù)學(xué)概念,用來(lái)表示一個(gè)量隨另一個(gè)量的變化關(guān)系,很直觀。由于物理學(xué)中經(jīng)常要研究一個(gè)物理量隨另一個(gè)物理量的變化情況,因此圖像在物理中有著廣泛的應(yīng)用。在實(shí)驗(yàn)中,運(yùn)用圖像來(lái)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),探究?jī)?nèi)在的物理規(guī)律,具有獨(dú)特之處。如:在探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律和水的沸騰情況的實(shí)驗(yàn)中,就是運(yùn)用圖像法來(lái)處理數(shù)據(jù)的。它形象直觀地表示了物質(zhì)溫度的變化情況,學(xué)生在親歷實(shí)驗(yàn)、自主得出數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,通過(guò)描點(diǎn)、連線繪出圖像就能準(zhǔn)確地把握住晶體和非晶體的熔化特點(diǎn)、液體的沸騰特點(diǎn)了。
在其他的實(shí)驗(yàn)中,教師也可以有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生采用圖像來(lái)處理數(shù)據(jù)。例如在探究串聯(lián)電路中的電流規(guī)律實(shí)驗(yàn)中,把電路中的各點(diǎn)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(lián)電路中各點(diǎn)電流相等的規(guī)律,這樣學(xué)生非常容易理解和記憶。在探究電阻上的電流跟電壓的關(guān)系、同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系、重力大小跟質(zhì)量的關(guān)系、勻速直線運(yùn)動(dòng)路程跟時(shí)間的關(guān)系、勻速直線運(yùn)動(dòng)速度特點(diǎn)、電流與電壓的關(guān)系、電流跟電阻的關(guān)系等實(shí)驗(yàn)中都運(yùn)用到了圖像法。這樣把數(shù)形結(jié)合、圖形與文字結(jié)合起來(lái)處理數(shù)據(jù)、描述物理規(guī)律,能很好地促進(jìn)學(xué)生處理數(shù)據(jù)能力和分析問(wèn)題能力的提高。在探究比較復(fù)雜的物理問(wèn)題中,也經(jīng)常運(yùn)用圖像法,比較直觀地反映物理規(guī)律。例如將一正方體用細(xì)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(wèn)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(xué)中通過(guò)想象建立模型和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的一種科學(xué)方法,可分為理想化模型和理想化實(shí)驗(yàn)。
理想化模型就是指把復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化,把研究對(duì)象的一些次要因素舍去,抓住主要因素,對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行理想化處理,再現(xiàn)原形的本質(zhì)的東西,構(gòu)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(shí)驗(yàn),杠桿就是一種理想化的模型。杠桿在使用時(shí),由于受到力的作用,都會(huì)引起或多或少的形變,然而在研究中把此時(shí)的形變忽略不計(jì)了,這里我們就把杠桿經(jīng)過(guò)了理想化的處理,認(rèn)為它無(wú)形變,視為一個(gè)硬棒,從而使學(xué)生在研究時(shí)不被細(xì)枝末節(jié)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。
篇5
事物之間都是相互聯(lián)系的,物理量也不例外.當(dāng)一個(gè)物理量與幾個(gè)因素都有關(guān)系時(shí),我們要控制其他因素不變,只改變其中的一個(gè)因素,研究物理量與這個(gè)因素的關(guān)系;之后再控制別的因素不變,改變另一個(gè)因素,研究物理量和它的關(guān)系……這種分別控制、逐一研究的方法就叫做“控制變量法”.
初中物理教材中,很多物理概念的形成、規(guī)律的產(chǎn)生、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)等等,都采用了控制變量法.控制變量法是初中物理知識(shí)中最重要最常見(jiàn)的研究方法,同學(xué)們一定要認(rèn)真對(duì)待.
例1 (2006年三明)某物理學(xué)習(xí)小組,選擇如圖1所示的四個(gè)透鏡進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)(其中A、B和C、D是兩組形狀相同的凸透鏡,它們分別用玻璃、塑料和水晶制作而成):
(1) 為了探究凸透鏡的焦距大小與透鏡球形表面彎曲程度的關(guān)系,小組同學(xué)應(yīng)選擇圖1中的哪兩個(gè)凸透鏡做實(shí)驗(yàn)?答:____(選填字母序號(hào)).器材確定后,接著小組同學(xué)讓一束與主光軸平行的光,分別經(jīng)過(guò)兩凸透鏡后會(huì)聚于焦點(diǎn)處,如圖1的甲、乙所示.
比較兩次實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,可以得到的結(jié)論是:凸透鏡表面越凸,凸透鏡的焦距越____.
(2) 如果選擇A、B兩個(gè)透鏡,他們還可以探究凸透鏡的焦距大小與____的關(guān)系.
分析與解答:(1) 探究凸透鏡的焦距大小與透鏡球形表面彎曲程度的關(guān)系時(shí),應(yīng)選擇材料相同的凸透鏡,因此應(yīng)選擇A、C兩個(gè)凸透鏡做實(shí)驗(yàn).比較兩次實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,可以得到的結(jié)論是:凸透鏡表面越凸,凸透鏡的焦距越?。ɑ蚨蹋?(2) A、B兩個(gè)透鏡的球形表面彎曲程度相同,但材料不同,因此可以探究凸透鏡的焦距大小與材料的關(guān)系.
例2 在探究導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)時(shí),某老師引導(dǎo)學(xué)生作了如下的猜想:
猜想1:導(dǎo)體的電阻可能跟導(dǎo)體的橫截面積有關(guān);
猜想2:導(dǎo)體的電阻可能跟導(dǎo)體的長(zhǎng)度有關(guān);
猜想3:導(dǎo)體的電阻可能跟導(dǎo)體的材料有關(guān).
圖2是他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的器材,演示板上固定了四條金屬電阻絲.a、b、c長(zhǎng)度均是1 m,d的長(zhǎng)度是0.5 m;a、b的橫截面積相同,材料不同;a、c的材料相同,但c的橫截面積大于a;a、d的材料和橫截面積都相同.
(1) 在探究電阻跟橫截面積的關(guān)系時(shí),可依次把M、N跟____的兩端連接,閉合開(kāi)關(guān),記下電流表的示數(shù),分析比較這兩根金屬絲電阻的大小.
(2) 依次把M、N跟a、d的兩端連接,閉合開(kāi)關(guān),記下電流表示數(shù),分析比較a、d兩根金屬絲電阻的大小,可探究電阻跟____的關(guān)系,其結(jié)論是:____.
(3) 以上方法在研究物理問(wèn)題時(shí)經(jīng)常用到,被稱為控制變量法.試根據(jù)學(xué)過(guò)的物理知識(shí)再列出兩例用這種方法研究的問(wèn)題:____.
(4) 一般說(shuō)來(lái),所有物體都有電阻,探究過(guò)程中,又有同學(xué)提出猜想4:電阻還可能跟溫度有關(guān).請(qǐng)用一個(gè)廢燈泡的燈芯設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題,要求:① 說(shuō)出方法;② 畫出電路圖.
分析與解答:導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、材料和溫度是本實(shí)驗(yàn)中的四個(gè)變量,因此,要研究電阻與其中一個(gè)變量的關(guān)系,需要控制其他三個(gè)量不變.
(1) 研究電阻跟橫截面積的關(guān)系時(shí),應(yīng)控制長(zhǎng)度、材料、溫度不變,由題設(shè)條件,應(yīng)依次把M、N跟a、c的兩端連接.
(2) a、d的材料、橫截面積相同,顯見(jiàn),比較它們電阻的大小,可探究電阻跟長(zhǎng)度的關(guān)系.其結(jié)論是:在導(dǎo)體的材料、橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體越長(zhǎng),電阻越大(或?qū)w電阻跟長(zhǎng)度成正比等).
(3) 控制變量法應(yīng)用十分普遍,除此之外還有:研究電流與電壓、電阻的關(guān)系;研究壓強(qiáng)與壓力、受力面積的關(guān)系等.
(4) 略.
例3 滑動(dòng)摩擦力在研究相關(guān)物體運(yùn)動(dòng)情況時(shí)起著重要的作用.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究已經(jīng)知道,滑動(dòng)摩擦力與接觸面的粗糙程度有關(guān),也與接觸面之間的壓力有關(guān).有些同學(xué)猜想“滑動(dòng)摩擦力可能還與接觸面的大小有關(guān)”.請(qǐng)你從以下器材中選出部分器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)此猜想進(jìn)行檢驗(yàn).
器材:a. 斜面 b. 帶鉤的正方體木塊 c. 帶鉤的長(zhǎng)方體木塊 d. 表面平整的長(zhǎng)木板 e. 幾條毛巾 f. 直尺 g. 彈簧測(cè)力計(jì) h. 硬紙板
(1) 你所需要的實(shí)驗(yàn)器材(用器材前面的字母表示):____.
(2) 簡(jiǎn)述主要的實(shí)驗(yàn)步驟:____.
分析與解答:本題中提出問(wèn)題的方法叫“假說(shuō)”,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的思想是控制變量法.因此在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),一定要保證接觸面粗糙程度和壓力不變,僅讓接觸面的大小發(fā)生變化.(1) 實(shí)驗(yàn)器材為c、d、g.(2) 實(shí)驗(yàn)步驟為:① 將長(zhǎng)方體木塊平放在水平放置的長(zhǎng)木板上,用彈簧測(cè)力計(jì)拉著它勻速前進(jìn),觀察并記錄這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù);② 將長(zhǎng)方體木塊側(cè)放在長(zhǎng)木板上,用彈簧測(cè)力計(jì)拉著它勻速前進(jìn),觀察并記錄這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù);③ 比較兩次彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),即可初步檢驗(yàn)上述猜想;④ 重復(fù)幾次上述3個(gè)步驟.
在初中物理課本中,用到控制變量法的實(shí)驗(yàn)比較多,例如:
1. 研究滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度的關(guān)系;
2. 研究物體的動(dòng)能的大小與質(zhì)量和速度的關(guān)系;
3. 研究壓力的作用效果與壓力的大小和受力面積大小的關(guān)系;
4. 研究電磁鐵的磁性與線圈的匝數(shù)和電流大小的關(guān)系;
5. 研究導(dǎo)體電阻大小跟導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積的關(guān)系;
6. 研究電流與電壓、電阻的關(guān)系(即歐姆定律);
7. 研究不同物質(zhì)的吸熱能力.
在研究看不見(jiàn)的物質(zhì)或現(xiàn)象時(shí),可以通過(guò)研究該物質(zhì)或現(xiàn)象所產(chǎn)生的可見(jiàn)的效果,由此進(jìn)一步分析物質(zhì)或現(xiàn)象,這種方法叫轉(zhuǎn)換法.值得注意的是,等效替代法雖然也包含有轉(zhuǎn)換法的思想,但其研究主體已發(fā)生轉(zhuǎn)移,而轉(zhuǎn)換法則是通過(guò)研究主體所產(chǎn)生的效果來(lái)上溯其原因的一種研究方法.
例4 在體育課上練習(xí)投擲鉛球時(shí),小楠想借此探究重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān).請(qǐng)你幫他完成設(shè)計(jì)過(guò)程.
(1) 你將選擇哪些實(shí)驗(yàn)器材?
(2) 寫出實(shí)驗(yàn)步驟.
(3) 說(shuō)出實(shí)驗(yàn)中判斷重力勢(shì)能大小的方法.
分析與解答:此題將同學(xué)們所熟悉的體育課場(chǎng)景轉(zhuǎn)化為物理情景,同學(xué)們一般會(huì)想到利用鉛球陷入沙子的深淺程度來(lái)判斷重力勢(shì)能的大小,這種方法就是轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用.(1) 質(zhì)量不同的兩個(gè)鉛球(也可添加刻度尺).(2) 根據(jù)課本知識(shí)可知,重力勢(shì)能的大小與重力和高度有關(guān),所以在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)應(yīng)考慮這兩方面,并注意控制變量法的使用.實(shí)驗(yàn)步驟為:① 讓同一鉛球從不同的高度落下;② 使質(zhì)量不同的兩個(gè)鉛球從同一高度落下.(3) 觀察沙子凹陷程度,凹陷程度越大,則重力勢(shì)能越大.
例5 (2006年南京)小明和小華做“探究導(dǎo)體電阻大小與長(zhǎng)度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).他們準(zhǔn)備在圖3中的A、B兩點(diǎn)間接入待研究的電阻絲,電源電壓恒定,忽略燈絲電阻受溫度變化的影響,待用電阻絲的規(guī)格如下表.
(1) 他們應(yīng)選擇序號(hào)為_(kāi)___的兩根電阻絲來(lái)探究.
(2) 正確選擇后,他們將所選電阻絲分別接入A、B兩點(diǎn)間,閉合開(kāi)關(guān),通過(guò)觀察燈泡的亮暗或電流表的示數(shù)來(lái)比較電阻絲電阻的大小.實(shí)驗(yàn)中,兩次電流表指針均有偏轉(zhuǎn),但第二次的示數(shù)小于第一次的示數(shù),說(shuō)明第二次接入電路的電阻絲的阻值____(填“較大”或“較小”),同時(shí)小華發(fā)現(xiàn)第二次實(shí)驗(yàn)中燈泡不亮,你認(rèn)為原因是____.
(3) 以上(2)中判斷電阻大小關(guān)系的方法在初中物理中經(jīng)常用到,以下描述中能體現(xiàn)這種方法的是().
A. 水壓使水管中形成水流,類似地,電壓使電路中形成電流
B. 根據(jù)物質(zhì)在常態(tài)下的形狀和體積是否固定,可將物質(zhì)分為三態(tài)
C. 通過(guò)觀察木塊被運(yùn)動(dòng)物體撞擊后移動(dòng)距離的大小,可比較運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)能的大小
D. 研究滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系,應(yīng)控制接觸面粗糙程度相同
(4) 科學(xué)研究表明:在導(dǎo)體的材料、橫截面積和溫度相同的條件下,導(dǎo)體電阻的大小與長(zhǎng)度成正比.你認(rèn)為他們用上述(2)中的方案能否得到這個(gè)結(jié)論?請(qǐng)用歐姆定律加以解釋.
(5) 若電流表?yè)p壞,換用一只電壓表,仍然利用上述器材來(lái)探究導(dǎo)體電阻的大小與長(zhǎng)度是否成正比,請(qǐng)畫出一個(gè)能反映該實(shí)驗(yàn)原理的電路圖.(電阻絲用電阻符號(hào)表示,導(dǎo)線根數(shù)不限)
分析與解答:此題考查設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與論證、評(píng)估等方面的能力.在第(3)問(wèn)中用到了轉(zhuǎn)換法.另外在設(shè)計(jì)探究過(guò)程中,還應(yīng)注意控制變量法這一最常用物理研究方法的應(yīng)用.(1) 因?yàn)槭恰疤骄繉?dǎo)體電阻大小與長(zhǎng)度的關(guān)系”,所以應(yīng)選擇序號(hào)為2和4的兩根電阻絲.(2) 由于第二次電流表的示數(shù)變小了,說(shuō)明第二次接入電路的電阻絲的阻值較大;第二次實(shí)驗(yàn)中燈泡不亮,是因?yàn)闊襞輧啥说碾妷禾?,?shí)際功率太小,不足以發(fā)光.(3) 此實(shí)驗(yàn)中判斷電阻大小關(guān)系的方法用到了轉(zhuǎn)換法,只有選項(xiàng)C用到了這種方法.(4) 不能得到這個(gè)結(jié)論.根據(jù)歐姆定律可知,在電壓一定的條件下,通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比,而此方案不能控制電阻絲兩端的電壓一定.(5) 如圖4.
在初中物理課本中,用到轉(zhuǎn)換法的實(shí)驗(yàn)比較多,例如:
1. 利用小球的振動(dòng)來(lái)判斷發(fā)聲體在振動(dòng);
2. 判斷電路中是否有電流時(shí),可通過(guò)電路中的燈泡是否發(fā)光去確定;
3. 通過(guò)擴(kuò)散現(xiàn)象研究分子的熱運(yùn)動(dòng);
4. 電磁鐵的磁性強(qiáng)弱可通過(guò)它吸引大頭針的多少來(lái)確定;
5. 判斷磁場(chǎng)是否存在時(shí),可用小磁針?lè)旁谄渲锌词欠褶D(zhuǎn)動(dòng)來(lái)判斷;
6. 利用小桌陷入海綿的深度判斷壓力的作用效果;
7. 根據(jù)小球?qū)⒛緣K推動(dòng)的遠(yuǎn)近來(lái)判斷小球動(dòng)能的大小.
將某個(gè)物理量、物理裝置、物理狀態(tài)(或過(guò)程),用另外一個(gè)物理量、物理裝置、物理狀態(tài)(或過(guò)程)來(lái)替代,得到同樣的結(jié)論,這種方法叫“等效替代法”.在間接測(cè)量中,有許多物理量的測(cè)量都利用了等效替代法.
例6 (2007年大連)圖5是探究平面鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置.
(1) 用玻璃板代替平面鏡,主要是利用玻璃板透明的特點(diǎn),便于____.
(2) 如果有3 mm厚和2 mm厚的兩塊玻璃板,應(yīng)選擇____mm厚的玻璃板做實(shí)驗(yàn).
(3) 如果玻璃板沒(méi)有放正,將對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生什么影響?____.
(4) 使點(diǎn)燃的蠟燭在兩個(gè)不同的位置,分別測(cè)出了物距和像距相等的兩組數(shù)據(jù),得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論之一:“像距與物距相等”.你認(rèn)為這種方法是否合理?____.理由是:____.
分析與解答:“探究平面鏡成像的規(guī)律”是光學(xué)中的一個(gè)重要實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)中為了明確像和物體的大小、距離等關(guān)系,用到了等效替代法,即用一根同樣大小的未點(diǎn)燃的蠟燭和玻璃后面已燃蠟燭的像去重合,從而替代已燃蠟燭的像.在第(1)問(wèn)中用玻璃板代替平面鏡,主要是為了看到玻璃板后面的蠟燭.在第(2)問(wèn)中,由于玻璃板的兩個(gè)表面都會(huì)成像,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)盡量選擇較薄的玻璃,減小兩個(gè)像的距離,從而減小誤差.在第(3)問(wèn)中,如果玻璃板沒(méi)有放正,傾斜了,所成的像在白紙上方或下方,不利于找到像的位置.在第(4)問(wèn)中,尋找規(guī)律時(shí)一般最少有三組數(shù)據(jù).答案是:(1) 透過(guò)玻璃看到像,進(jìn)而找到并畫出像的位置 (2) 2 (3) 有可能找不到像 (4) 不合理 兩組數(shù)據(jù)太少
例7 (2007年玉溪)“曹沖稱象”的故事流傳至今,最為人稱道的是曹沖采用的方法,他把船上的大象換成石頭,而其他條件保持不變,使兩次的效果(船體浸入水中的深度)相同,于是得出大象的重就等于石頭的重.人們把這種方法叫“等效替代法”.請(qǐng)嘗試?yán)谩暗刃娲ā苯鉀Q下面的問(wèn)題.
【探究目的】粗略測(cè)量待測(cè)電阻Rx的值.
【探究器材】待測(cè)電阻Rx、一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的電阻箱(符號(hào)為)、若干開(kāi)關(guān)、干電池、導(dǎo)線和一個(gè)刻度不準(zhǔn)確但靈敏度良好的電流表(電流表量程足夠大).
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
(1) 畫出你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖.
(2) 將下面的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整,并用字母表示需要測(cè)出的物理量.
第一步:開(kāi)關(guān)斷開(kāi),并按設(shè)計(jì)的電路圖連接電路;____.
(3) 寫出Rx的表達(dá)式:Rx=____.
分析與解答:題中明確指出用“等效替代法”解決問(wèn)題,因此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)設(shè)法利用電阻箱的阻值來(lái)替代待測(cè)電阻的阻值,這是解題的關(guān)鍵.
(1) 電路圖如圖6所示.(2) 第二步:閉合開(kāi)關(guān)S1,觀察并記錄電流表的指針偏轉(zhuǎn)位置;第三步:斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1,閉合開(kāi)關(guān)S2,調(diào)節(jié)電阻箱電阻大小,觀察電流表的指針,使它指向前面記錄的位置;第四步:讀出此時(shí)電阻箱電阻大小R.(3) Rx=R.
在初中物理課本中,用到等效替代法的實(shí)驗(yàn)有:
1. 探究多個(gè)用電器組成的串、并聯(lián)電路的總電阻;
2. 測(cè)量不規(guī)則小塊固體的體積時(shí),用它排開(kāi)水的體積替代固體的體積;
3. 托里拆利實(shí)驗(yàn)中,利用水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)與大氣壓相等測(cè)定大氣壓的數(shù)值.
理想模型是物理學(xué)中的一個(gè)重要的研究方法,運(yùn)用這種方法的目的,就是為了摒棄次要因素,突出主要因素,對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行理想化、簡(jiǎn)單化處理,從而方便對(duì)物理本質(zhì)的研究.在物理學(xué)中,常常把實(shí)際研究對(duì)象或?qū)嶋H過(guò)程抽象成為理想模型或物理模型.
例8 物理學(xué)常常把實(shí)際的研究對(duì)象或?qū)嶋H的過(guò)程抽象成物理模型.如用鍘刀鍘草時(shí),可以把鍘刀看做是一個(gè)能夠繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的硬桿,而不必考慮刀的形狀、刀的材質(zhì),在物理學(xué)中把它稱為“杠桿”,這時(shí)“杠桿”就是鍘刀的物理模型.汛期,江河中的水有時(shí)會(huì)透過(guò)大壩的底層從壩外的地面冒出來(lái),形成“管涌”.初中物理講過(guò)的什么裝置可以作為“管涌”的物理模型?自行車的車把可以控制車的方向,它的物理模型又是什么?
分析與解答:江河中的水有時(shí)會(huì)透過(guò)大壩的底層從壩外的地面冒出來(lái),說(shuō)明大壩的底層有洞穴連通,所以管涌的物理模型是連通器.當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)自行車的車把時(shí),可以使車把和車子的前叉一起轉(zhuǎn)動(dòng),達(dá)到控制方向的作用,車把和前叉構(gòu)成一個(gè)輪軸.
在初中物理課本中,用到理想模型法的實(shí)驗(yàn)有:
1. 在研究磁場(chǎng)的分布時(shí),引入磁感線;
2. 在研究光的傳播路徑和方向時(shí),引入光線;
3. 將光滑表面看做是沒(méi)有摩擦的理想表面;
4. “電流表”、“電壓表”也是一種理想模型,在實(shí)際應(yīng)用時(shí),不考慮電流表本身的電阻對(duì)電路的影響;而電壓表在接入電路時(shí),則認(rèn)為其“斷路”.
在研究某些較為抽象的物理問(wèn)題時(shí),往往用具體的、形象的事物來(lái)進(jìn)行類比說(shuō)明,找出共性的特點(diǎn),使得被研究對(duì)象變得易于理解,這種方法叫做類比法.進(jìn)行類比的兩個(gè)對(duì)象應(yīng)具備較多的共同點(diǎn)或相似之處.
例9 自從湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子,人們開(kāi)始研究原子內(nèi)部結(jié)構(gòu).科學(xué)家提出了許多原子結(jié)構(gòu)的模型,在20世紀(jì)上半葉,最為大家接受的原子結(jié)構(gòu)與圖7中哪個(gè)圖最相似?()
分析與解答:此題考查對(duì)原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的掌握情況.原子由原子核與電子組成,其中原子核位于原子的中央,電子在周圍繞原子核高速運(yùn)動(dòng).因此原子的結(jié)構(gòu)與太陽(yáng)系的結(jié)構(gòu)最為相似,在理解原子的結(jié)構(gòu)時(shí)可以類比太陽(yáng)系的結(jié)構(gòu).正確答案是D.
在初中物理課本中,用到類比法的還有:
1. 用水波類比聲波;
2. 在學(xué)習(xí)電流時(shí),將它比作水流;
3. 在研究分子的作用力時(shí),用彈簧的作用力進(jìn)行類比.
推理法是在大量可靠事實(shí)的基礎(chǔ)上,以實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過(guò)程為原形,通過(guò)合理的推理總結(jié)出結(jié)論,從而深刻地揭示物理規(guī)律的本質(zhì).這種方法是物理學(xué)中進(jìn)行研究的一種重要方法.
例10 圖8所示是伽利略著名的斜面理想實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)設(shè)想的步驟有:
① 減小第二個(gè)斜面的傾角,小球在該斜面上仍然要達(dá)到原來(lái)的高度.
② 兩個(gè)對(duì)接的斜面,讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下,小球?qū)L上另一個(gè)斜面.
③ 繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角,最后使它成水平面,小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運(yùn)動(dòng).
④ 如果沒(méi)有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)釋放時(shí)的高度.
(1) 請(qǐng)將上述步驟按照正確的順序排列:____(只要填寫序號(hào)).
(2) 在上述設(shè)想步驟中,有的屬于可靠事實(shí),有的則是理想化的推論.下面關(guān)于這些事實(shí)和推論的分類正確的是().
A. ①是事實(shí),②③④是推論
B. ②是事實(shí),①③④是推論
C. ③是事實(shí),①②④是推論
D. ④是事實(shí),①②③是推論
分析與解答:(1) 分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程,可得出正確的順序排列是②④①③;(2) 步驟②中的現(xiàn)象是可以觀察到的事實(shí),而步驟①、③、④中的結(jié)論都必須建立在光滑斜面的基礎(chǔ)上,所以這些步驟是推論.正確選項(xiàng)是B.
此題用到了控制變量法、理想模型法和推理法.步驟③中講到“繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角,最后使它成水平面,小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)”,這一過(guò)程是在前面三個(gè)步驟(即步驟②④①)的基礎(chǔ)上通過(guò)合理的推理得出的,這里用到了推理法.
在初中物理課本中,用到推理法的過(guò)程不多,例如:
1. 研究真空中不能傳聲;
2. 研究牛頓第一定律.
借助于圖象來(lái)研究物理問(wèn)題,是物理學(xué)中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的常用方法,目的是使問(wèn)題形象化.作圖最基本的方法是描點(diǎn)法,即在坐標(biāo)系中,先找出對(duì)應(yīng)的點(diǎn),用平滑的曲線(或直線)連接各點(diǎn),從而直觀地反映出物理量之間的變化.
例11 某初中科技活動(dòng)小組的同學(xué)們準(zhǔn)備自己動(dòng)手制作彈簧測(cè)力計(jì),他們選了甲、乙兩種規(guī)格不同的彈簧進(jìn)行測(cè)試,繪出如圖9所示的圖象,圖中只有OA段和OB段是彈性形變.若他們要制作量程較大的彈簧測(cè)力計(jì),應(yīng)選用彈簧____;若要制作精確程度較高的彈簧測(cè)力計(jì),應(yīng)選用彈簧____.從圖象中你還可以獲得的信息有:____.
分析與解答:此題應(yīng)結(jié)合圖象與彈簧的有關(guān)性質(zhì)綜合分析.從圖象中可以看出,在彈性限度內(nèi),彈簧乙所能承受的拉力更大,所以要制作量程較大的彈簧測(cè)力計(jì),應(yīng)選用彈簧乙;在受到相同的拉力時(shí),彈簧甲的伸長(zhǎng)量更大,所以要制作精確程度較高的彈簧測(cè)力計(jì),應(yīng)選用彈簧甲,因?yàn)樗目潭乳g隔大.從圖象中還可以獲得的信息有:在彈性限度內(nèi),彈簧的伸長(zhǎng)量與拉力成正比.
例12 在“觀察水的沸騰”實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)水溫升到90 ℃時(shí),隨著加熱過(guò)程,每隔1 min記錄一次水的溫度.某同學(xué)記錄的數(shù)據(jù)如下表.
(1) 根據(jù)記錄,在圖10中畫出水的沸騰圖象.
(2) 試根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸納水沸騰時(shí)的特點(diǎn):____.
分析與解答:根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),采用描點(diǎn)法作出水的沸騰圖象可直觀地反映出水溫隨時(shí)間變化的特點(diǎn).(1) 見(jiàn)圖11.(2) 水沸騰時(shí)的特點(diǎn)有:由液體變?yōu)闅怏w;沸騰時(shí)繼續(xù)吸熱;沸騰時(shí)水的溫度保持不變等.
在初中物理課本中,用到圖象法的過(guò)程較多,例如:
1. 研究固體的熔化過(guò)程;
2. 研究水的沸騰過(guò)程的特點(diǎn);
3. 研究同種物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系;
4. 研究重力與質(zhì)量的關(guān)系.
歸納與分類是研究事物的重要方法之一.在物理實(shí)驗(yàn)中,經(jīng)常要對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納總結(jié),比如上例中的第(2)問(wèn),就用到了歸納法.對(duì)于要分類的事物,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行仔細(xì)的分析,找到它們之間相同之處與不同的特點(diǎn),就不難正確地進(jìn)行分類了.歸納與分類是科學(xué)研究中最常用的方法,歸納與分類往往是從事物的某一特征出發(fā),而不能有雙重標(biāo)準(zhǔn).
例13 有下列光學(xué)器具:照相機(jī)、潛望鏡、幻燈機(jī)、穿衣鏡、放大鏡、牙醫(yī)內(nèi)窺鏡.可以把它們分成兩類:
一類包括____,其特征為_(kāi)___.二類包括____,其特征為_(kāi)___.
分析與解答:此題考查對(duì)光學(xué)內(nèi)容的掌握情況.在初中物理中,光學(xué)主要分為光的直線傳播、光的反射和光的折射三部分內(nèi)容.題中所給的光學(xué)器具中,一類是利用光的反射成像,另一類是利用光的折射成像,可以從這個(gè)角度解析分類.一類包括:潛望鏡、穿衣鏡、牙醫(yī)內(nèi)窺鏡;特征:由平面鏡組成.二類包括:照相機(jī)、幻燈機(jī)、放大鏡;特征:由凸透鏡組成.
篇6
一、開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)
在做實(shí)驗(yàn)之前,教師要研究教材中哪些地方學(xué)生感到抽象、容易混淆、理解困難,并結(jié)合教學(xué)實(shí)際,研究解決的方法,努力開(kāi)發(fā)一些直觀的演示來(lái)展現(xiàn)給學(xué)生,這就是演示實(shí)驗(yàn)。演示實(shí)驗(yàn)?zāi)苁箤W(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí),也能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思維能力,引起學(xué)生的興趣,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力起到一定的示范作用。但它是以教師為主體,學(xué)生也僅僅是旁觀者,沒(méi)有直接參與,不利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教師要盡可能的將演示實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄啃詫?shí)驗(yàn),學(xué)生可以在自己探索物理規(guī)律的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中把動(dòng)手與動(dòng)腦結(jié)合起來(lái),鍛煉并培養(yǎng)自己的創(chuàng)新意識(shí)。這就需要教師對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),包括教具的改進(jìn),實(shí)驗(yàn)過(guò)程的安排,問(wèn)題的設(shè)置及解決的辦法等。這種創(chuàng)新設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生將是一種很好的示范,對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)將起到潛移默化的作用。
二、強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維
高中物理教材上的實(shí)驗(yàn)有些地方可能比較抽象或者與現(xiàn)實(shí)有偏差,加之大部分學(xué)生過(guò)分依賴教材中說(shuō)明的材料用具、方法步驟等原因,在一定程度上影響了學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)揮。因此在教學(xué)過(guò)程中要注意實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì),鼓勵(lì)他們善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,并敢于提出問(wèn)題,對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)進(jìn)行大膽創(chuàng)新。我們可在原有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,適當(dāng)改變實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)裝置,優(yōu)化原有的實(shí)驗(yàn),進(jìn)行新的實(shí)驗(yàn)。
例如在高一物理教材“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”這一節(jié)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,課本上參考案例所給出的前提條件是水平板必須光滑,但是在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中,摩擦力是不能忽略的。在這種情況下,學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn),結(jié)果用拉力來(lái)表示小車受到的合力,實(shí)驗(yàn)不能驗(yàn)證這三個(gè)物理量的關(guān)系,學(xué)生由此提出疑問(wèn),在有摩擦力的情況下,又如何用拉力來(lái)表示小車受到的合力呢?提出解決的辦法,再次實(shí)驗(yàn)。
三、利用設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
常規(guī)的教學(xué)實(shí)驗(yàn),主要是理解實(shí)驗(yàn)原理、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一種實(shí)驗(yàn)形式,基本上屬于繼承和接受前人的知識(shí)、技能。
審視傳統(tǒng)的物理教學(xué),我們的觀念總是強(qiáng)調(diào)確定性,排斥可能性,在這種教育的熏陶下,培養(yǎng)的學(xué)生往往長(zhǎng)于求同,而弱于求異,其結(jié)果往往是墨守成規(guī),缺少創(chuàng)新。要真正塑造創(chuàng)造型的人才,教師在教學(xué)中要鼓勵(lì)學(xué)生勤于觀察、敢于質(zhì)疑、勇于發(fā)問(wèn),即便對(duì)那些已成定論的東西也不妨去重新審視或爭(zhēng)論一番,使之不成為僵死的教條。誠(chéng)如笛卡爾所說(shuō):“科學(xué)產(chǎn)生于懷疑”。充分利用設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑。
以測(cè)量性實(shí)驗(yàn)為例,由于每一種測(cè)量?jī)x器都有其基本的固定的作用,如用刻度尺測(cè)長(zhǎng)度、用天平測(cè)質(zhì)量等,但如果要求突破測(cè)量?jī)x器固有的功能(局限性)去測(cè)量一些看似沒(méi)有因果聯(lián)系的物理量,這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的求異思維品質(zhì)無(wú)疑是一條“綠色通道”。
例如,試用一根卷尺估測(cè)一堆砂粒間的動(dòng)摩擦因數(shù)。
初看本題,可能無(wú)從下手,因?yàn)榫沓邷y(cè)得的長(zhǎng)度與砂粒間的動(dòng)摩擦因數(shù)似乎是風(fēng)馬牛不相及的兩碼事。但是,我們可以這樣來(lái)思考,要測(cè)定砂粒間的動(dòng)摩擦因數(shù),必須讓砂粒間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng);再聯(lián)想到力學(xué)中一個(gè)常見(jiàn)的斜面模型,如圖a,逐漸增大斜面傾角θ使木塊在斜面上將要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。受這一模型的啟發(fā),我們可將題給的一堆砂從高處慢慢漏下,在地面上形成一個(gè)圓錐體,并不斷增高以至高得不能再高,即表面砂粒將要開(kāi)始滑動(dòng)。如圖b,此時(shí)的砂堆不就構(gòu)成一個(gè)“蠢蠢欲動(dòng)”的斜面了嗎?隔離出其表面的任一顆砂粒,不就相當(dāng)于斜面上的一木塊了嗎?這樣一來(lái),通過(guò)θ這個(gè)中間變量即可把動(dòng)摩擦因數(shù)μ的測(cè)量轉(zhuǎn)化為可用卷尺測(cè)量的長(zhǎng)度(圓錐的高h(yuǎn)和周長(zhǎng)l)。在物理實(shí)驗(yàn)中,將不易直接測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)化為另一種易觀測(cè)的物理量進(jìn)行測(cè)量的方法,稱為轉(zhuǎn)換法。本題運(yùn)用的正是這種轉(zhuǎn)換法。
四、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力
篇7
【關(guān)鍵詞】初中物理;規(guī)范答題;驗(yàn)題;探究
一、初中物理實(shí)驗(yàn)題題型概述
初中物理的實(shí)驗(yàn)題在中考中和平時(shí)考試中大多是集中于電學(xué)和力學(xué)的部分,并且質(zhì)量與密度、牛頓第一定律與而力平衡、壓力與浮力、物體的運(yùn)動(dòng)等核心實(shí)驗(yàn),其中有對(duì)公式的考察,有探究型的考察,有驗(yàn)證型的考察;在這些實(shí)驗(yàn)中還有對(duì)某些儀器的考察,比如:天平、量筒、彈簧測(cè)力計(jì)等基本儀器,并且對(duì)其一起的讀數(shù)方法和使用注意事項(xiàng)等進(jìn)行考察;另外,還有對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的考察,比如:轉(zhuǎn)換法、控制變量法、推理法等。簡(jiǎn)而言之,初中物理實(shí)驗(yàn)是中考重點(diǎn)的考察項(xiàng)目。學(xué)生在上課時(shí)其實(shí)已經(jīng)把實(shí)驗(yàn)部分有一定的掌握,甚至可以自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可是一到答題時(shí)就不會(huì)做,或者是由于做題不規(guī)范而導(dǎo)致失分,并且學(xué)生很難改正答題不規(guī)范這個(gè)習(xí)慣。而每一個(gè)核心的實(shí)驗(yàn)都有他核心的考察氛圍,并且實(shí)驗(yàn)處理、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)思維又千變?nèi)f化,這就又導(dǎo)致了學(xué)生的答題不規(guī)范,使得學(xué)生失分的情況。
二、規(guī)范作答的幾個(gè)策略
(一)明確初中物理實(shí)驗(yàn)的答題要求
1.文字要求
物理就是要求簡(jiǎn)明扼要,既要合理恰當(dāng),也要不嗦,不能不清不楚。在答題中,對(duì)于必不可少的文章一定要有,比如在一些題干中或者是已知條件者亮相時(shí),就需要在答題中注意,例如在某項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中要求有對(duì)答案的說(shuō)明,就需要在答題中進(jìn)行亮相,比如在計(jì)算電阻、內(nèi)阻、外阻時(shí),題目中需要對(duì)所填答案進(jìn)行文字標(biāo)明,并且需要帶單位,這就需要在答題中注意,例如外阻為:2000Ω。
2.字母要求
在答題時(shí),一定要按照教材中或者是題干中的要求,例如質(zhì)量用m,體積用V,壓強(qiáng)用Pa,不能夠隨意制定用字母a、b、c表示,也不能夠用數(shù)學(xué)上的x、y、z表示。并且在某些題目中有標(biāo)記角碼數(shù),如m1、m2等,或者是用漢字來(lái)區(qū)分,m油、m水,再或者有其他的表碼方法,無(wú)論是什么表碼方法,在答題中也應(yīng)該按照題目中的要求,在答題時(shí)應(yīng)該做到規(guī)范,如:m2=10g,m油=10g。
3.公式要求
在物理答題中,實(shí)驗(yàn)題中需要用字母來(lái)表達(dá)公式時(shí),就必須使用教材中的規(guī)定字母或者是題干中給出的字母,然后再進(jìn)行相關(guān)的整合填在答題卷上。例如ρ=m/V,如果他題干中有小碼標(biāo),就需要加上小碼標(biāo):ρ水=m水/V水。另外,如果題中要求寫出相關(guān)的換算公式,就可以先將幾個(gè)基礎(chǔ)公式先進(jìn)行整合,然后再填入其中。
4.列式要求
在答題時(shí),很多的公式都是對(duì)教材的公式進(jìn)行演變和轉(zhuǎn)換的,在帶入數(shù)據(jù)時(shí),單位應(yīng)該放在數(shù)據(jù)的后面,如果需要去近似值,就需要用到約等式,不能夠用等號(hào),有些分?jǐn)?shù)要求用“―”,不能用“\”,乘號(hào)必須用“×”而不能用“?”或者是“*”。
5.數(shù)字要求
在答題中,應(yīng)該要注意題干中要求保留幾位數(shù)字,是用科學(xué)計(jì)數(shù)法還是一般表示,是用分?jǐn)?shù)表示,還是用小數(shù)點(diǎn)表示。如果題目中沒(méi)有明確表示就需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)題中的數(shù)據(jù)來(lái)判定,如果題目中的數(shù)字是保留兩位有效數(shù)字,在答題中也應(yīng)該保留兩位數(shù)字,比如:5.10。
6.單位要求
初中物理的考試中,要明確題干中的單位或者是采用國(guó)際單位。在換算結(jié)果時(shí),應(yīng)該注意單位的換算,并且在答題時(shí)也要注意單位的要求。例如功的符號(hào)是W,而功率的單位瓦的是w,功率的符號(hào)是P。而壓強(qiáng)的符號(hào)是p,切忌不要張冠李戴。
(二)注重答題的順序
1.審題意
審題意是做題的首要步奏,首先就是要弄清楚題目中所提的要求和主要的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)過(guò)程,其次就是要明白需要解決的問(wèn)題。然后弄清題意和目的后,就需要聯(lián)想在上課時(shí)做的相聯(lián)系的實(shí)驗(yàn),有什么要求、具體是怎么抄作的、原理是什么。
2.找關(guān)系、抓關(guān)鍵
審題后,就需要對(duì)題干進(jìn)行再次的分析,找出關(guān)鍵的條件,找出要求回答的題與實(shí)驗(yàn)的關(guān)系,同時(shí)也要?jiǎng)澇瞿軌驇椭忸}的關(guān)系,對(duì)其實(shí)驗(yàn)原理、概念、規(guī)律等進(jìn)行分析。例如在探究動(dòng)能大小與那些因素有關(guān)時(shí),就需要對(duì)不同要素,例如動(dòng)能、斜度、高度、小車質(zhì)量等進(jìn)行標(biāo)注。
3.抓論點(diǎn)、做答案
要運(yùn)用物理原理和規(guī)律進(jìn)行作答或者是說(shuō)明一個(gè)問(wèn)題書,應(yīng)該從幾個(gè)步奏進(jìn)行分析,要抓住主要論點(diǎn),做到詳細(xì)、明確、突出。例如探究動(dòng)能大小與那些因素有關(guān)時(shí),就需要對(duì)某些因素做了功進(jìn)行分析。
(三)讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)操作增強(qiáng)學(xué)生的答題能力
1.實(shí)驗(yàn)儀器和測(cè)量工具的使用
據(jù)調(diào)查,很多學(xué)生在對(duì)填儀器讀書時(shí)錯(cuò)誤率最高,特別是基礎(chǔ)較差的同學(xué),對(duì)于這種技巧性相對(duì)于簡(jiǎn)單的題,老師就應(yīng)該對(duì)學(xué)生進(jìn)行專門的訓(xùn)練,讓學(xué)生明確的掌握物理實(shí)驗(yàn)測(cè)量工具的“調(diào)、放、看、讀、記”。老師可以讓學(xué)生進(jìn)行自主的訓(xùn)練,然后,老師進(jìn)行指導(dǎo),讓學(xué)生對(duì)每一件實(shí)驗(yàn)儀器都能夠準(zhǔn)確的使用。
2.加強(qiáng)對(duì)探究實(shí)驗(yàn)的操作
在物理考試中,探究型實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的頻率最高,因此老師應(yīng)該對(duì)學(xué)生的探究性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理的練習(xí),要讓學(xué)生通過(guò)了解題干就能夠明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟等,讓學(xué)生做到心里有數(shù),才能夠有效的做答。
總結(jié)
初中物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)科的重要部分,物理實(shí)驗(yàn)是把理論知識(shí)合理的運(yùn)用到實(shí)際中,特別是探究實(shí)驗(yàn),不僅能夠加強(qiáng)學(xué)生掌握理論知識(shí)的能力,還增加學(xué)生的創(chuàng)新能力、分析能力和思考能力。
【參考文獻(xiàn)】
篇8
一、 掌握基本技能
任一物理實(shí)驗(yàn)都是為了達(dá)到某個(gè)預(yù)定目的.這就需要我們根據(jù)一定的原理,選擇合適的器材,依據(jù)一定的步驟進(jìn)行操作,進(jìn)而分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(或現(xiàn)象)得出結(jié)論,因此弄清每個(gè)物理器材(儀表)的使用方法,是我們實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的基礎(chǔ).
例1 (2011·蘭州) 用“伏安法”測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)連接了如圖所示的電路,電路連接中存在幾處錯(cuò)誤和不足,請(qǐng)你找出來(lái)(待測(cè)電阻約為15Ω).
解析 電流表、電壓表是電學(xué)中最重要的儀表,對(duì)它們的復(fù)習(xí)我們要做到:使用前調(diào)零、看清量程與分度值,使用時(shí)要會(huì)正確接入電路并能正確讀數(shù).題目中給出“連接電路中”,我們要認(rèn)真分析連接電路時(shí)要注意的相關(guān)問(wèn)題,如開(kāi)關(guān)的狀態(tài),電表量程的選擇,電表、滑動(dòng)變阻器的的接法等.本題學(xué)生容易忽略電源電壓U=1.5V×4=6V,待測(cè)電阻兩端最大電壓可達(dá)6V,電壓表量程選用0~3V不妥這一不足之處.解決這類問(wèn)題的最好措施是充分挖掘題目所給信息,認(rèn)真分析電路元件的使用要求.
例2 (2012·南京)如圖所示為“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”的實(shí)驗(yàn)電路,A、B之間接導(dǎo)體.
(1) 本實(shí)驗(yàn)通過(guò)?搖 ?搖比較導(dǎo)體電阻大小.
(2) 小明發(fā)現(xiàn)手邊只有一根較長(zhǎng)的金屬絲,他可以探究導(dǎo)體的電阻是否與?搖 ?搖和 有關(guān).
解析 導(dǎo)體的電阻越大,對(duì)電流的阻礙作用越大,電流表的示數(shù)越小,小燈泡發(fā)光越暗,要比較導(dǎo)體的電阻可以轉(zhuǎn)換為比較電流表示數(shù)(或小燈泡的亮度).導(dǎo)體電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它跟導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積和材料有關(guān),一根較長(zhǎng)的金屬絲可以改變接入電路導(dǎo)體的長(zhǎng)度或?qū)⑵鋵?duì)折后接入電路來(lái)改變導(dǎo)體的橫截面積,從而可以探究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度和橫截面積的關(guān)系.本題學(xué)生容易丟掉導(dǎo)體的橫截面積對(duì)導(dǎo)體電阻的影響,錯(cuò)誤認(rèn)為它僅能探究導(dǎo)體的電阻與其長(zhǎng)度的關(guān)系.從問(wèn)題的根源入手,順藤摸瓜,可避免這類錯(cuò)誤的發(fā)生.
二、 重視過(guò)程方法
課程標(biāo)準(zhǔn)要求:學(xué)生在科學(xué)探究過(guò)程中能擬訂簡(jiǎn)單的科學(xué)探究計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)方案,有控制實(shí)驗(yàn)條件的意識(shí),能通過(guò)實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù),能根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)得出結(jié)論.
初三物理實(shí)驗(yàn)可以分為兩大類:測(cè)量性實(shí)驗(yàn)、探究性實(shí)驗(yàn).
對(duì)于測(cè)量性實(shí)驗(yàn),在復(fù)習(xí)中我們要先弄懂:該實(shí)驗(yàn)的原理是什么?需要測(cè)量哪些物理量?選擇什么樣的器材?如果缺少某個(gè)器材,如何測(cè)量等?我們學(xué)過(guò)的測(cè)量性實(shí)驗(yàn)有:測(cè)人上樓功率例3 (2012·無(wú)錫)學(xué)習(xí)了功率的知識(shí)后,小明和幾位同學(xué)準(zhǔn)備開(kāi)展“比一比誰(shuí)的功率大”的活動(dòng),他們?cè)O(shè)計(jì)了三套方案:①測(cè)量出各自的體重、爬樓用的時(shí)間和爬樓的高度,算出爬樓的功率并進(jìn)行比較;②控制爬樓的時(shí)間相同,測(cè)量出各自的體重、爬樓的高度,算出爬樓做的功并進(jìn)行比較;③控制爬樓的高度相同,測(cè)量出各自的體重、爬樓的時(shí)間,算出體重和時(shí)間的比值并進(jìn)行比較,可行的是 ( )
A. 只有① B. 只有①②
C. 只有②③ D. ①②③都可以
解析 人爬樓是克服自身的重力做功,功率P=W/t =Gh/t =mgh/t 。方案①測(cè)出各自體重、爬樓時(shí)間和爬樓高度,根據(jù)P= mgh/t求出功率直接比較;方案②控制爬樓時(shí)間相同,測(cè)出各自體重m和爬樓高度h,比較mgh;方案③控制爬樓高度相同,測(cè)出各自體重m和爬樓時(shí)間t,比較 m/t;所以三種方法都可以.學(xué)生解題時(shí),對(duì)探究計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)方案沒(méi)有搞清,將“比功率”與“測(cè)功率”相混淆,比功率只要通過(guò)某些方法能比較出它們做功快慢即可,不必測(cè)出具體的數(shù)值.只有充分理解概念,掌握科學(xué)的方法,才能避免這類錯(cuò)誤的發(fā)生.
對(duì)于探究性實(shí)驗(yàn),在復(fù)習(xí)中我們要:明確探究的目的是什么?確定需要測(cè)量哪些物理量?選擇哪些器材?設(shè)計(jì)什么樣的方案?通過(guò)觀察什么現(xiàn)象進(jìn)而得出結(jié)論?分析這類實(shí)驗(yàn),我們會(huì)發(fā)現(xiàn)它們絕大部分運(yùn)用控制變量法和轉(zhuǎn)換法.
例4 (2012·湖南)如圖所示是探究“動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn):
(1) 用質(zhì)量不同的A、B兩個(gè)小球()碰撞靜止在同一水平面上的紙盒.實(shí)驗(yàn)中控制小球的高度相同,是為了控制兩球到達(dá)底端時(shí) 相同;實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察紙盒被推動(dòng)的距離的大小,可以比較A、B兩個(gè)小球的 大小.
(2) 將(甲)與(乙)兩實(shí)驗(yàn)比較可知,小球動(dòng)能的大小與小球的 有關(guān);將(甲)與(丙)兩實(shí)驗(yàn)比較可知,小球動(dòng)能的大小與小球的 有關(guān);
(3) 本次實(shí)驗(yàn)采用物理最常用的一種實(shí)驗(yàn)方法是 .
解析 本題的研究對(duì)象是小球,同一小球在斜面上的高度不同,小球運(yùn)動(dòng)到底端的速度不同,小球把紙盒推動(dòng)的距離長(zhǎng)短不同,表明小球動(dòng)能大小不一樣,這運(yùn)用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法.學(xué)生對(duì)控制實(shí)驗(yàn)條件的意識(shí)淡薄,不能從圖像中觀察分析得出結(jié)論是造成解題錯(cuò)誤的主要原因.控制變量法是初中物理重要的研究方法,它的核心是:控制什么?怎么控制?改變什么?怎么改變?觀察什么現(xiàn)象進(jìn)而得到什么結(jié)論?這需要我們具體問(wèn)題具體分析.
三、 培養(yǎng)評(píng)價(jià)能力
縱觀近幾年各地中考試題,對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)頻繁出現(xiàn).課標(biāo)要求物理實(shí)驗(yàn)中不僅要關(guān)注學(xué)生知識(shí)與技能的掌握情況,還應(yīng)關(guān)注學(xué)生的探究、合作、批評(píng)性思維和解決問(wèn)題等能力的形成,重視學(xué)生學(xué)習(xí)與發(fā)展的過(guò)程,激發(fā)學(xué)生內(nèi)在發(fā)展的動(dòng)力.在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中,我們要學(xué)會(huì)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中研究問(wèn)題的方案,總結(jié)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的困惑與喜悅、失敗與成功.
例5 (2012·山西)在“測(cè)量小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)中,小燈泡的額定電壓是2.5V.
(1) 請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線將如圖甲所示電路連接完整.
(2) 小夢(mèng)在接完最后一根導(dǎo)線時(shí),小燈泡立即發(fā)光.請(qǐng)你分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是 .
(3) 排除故障后,繼續(xù)實(shí)驗(yàn),如圖乙是小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流,此時(shí)燈絲的電阻為 ?搖 Ω.
(4) 大夢(mèng)和小夢(mèng)按照老師的要求,設(shè)計(jì)了如下在缺少電流表時(shí)測(cè)量小燈泡電阻的方案:
大夢(mèng):用如圖丙所示電路(滑動(dòng)變阻器最大阻值已知),閉合開(kāi)關(guān),分別讀出滑片在A、B兩端時(shí)電壓表的示數(shù),然后計(jì)算出小燈泡的電阻.
小夢(mèng):把一個(gè)電壓表分別接在小燈泡和阻值已知的定值電阻兩端,如圖丁所示,閉合開(kāi)關(guān),讀出電壓表的示數(shù),然后計(jì)算出小燈泡的電阻.
你認(rèn)為 設(shè)計(jì)的方案好,理由是 .
解析 連接完最后一根導(dǎo)線時(shí),小燈泡立即發(fā)光,是因?yàn)檫B接電路時(shí)開(kāi)關(guān)未斷開(kāi);由圖可知當(dāng)燈兩端電壓為2.5 V時(shí),通過(guò)其電流為0.5 A,進(jìn)而求出燈絲的電阻為5Ω;兩種方案都可以測(cè)出小燈泡的電阻,大夢(mèng)的方案僅需移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,不需換接電壓表,操作簡(jiǎn)便.
篇9
物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),與其它學(xué)科不同,它不需要死記硬背,而是更加注重對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用,同時(shí)物理知識(shí)來(lái)源于生活,也能應(yīng)用到生活中去,是一門與生活實(shí)際聯(lián)系相當(dāng)緊密的學(xué)科。物理規(guī)律大都是需要在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,認(rèn)真總結(jié)和思考得來(lái)的。作為物理教師,在學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)過(guò)程中,如能正確的演示和指導(dǎo)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn),不僅可以激發(fā)學(xué)生求知欲望,促進(jìn)學(xué)生掌握和運(yùn)用知識(shí),還能培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。
隨著近年來(lái)中考的改革,物理實(shí)驗(yàn)考查已作為一項(xiàng)必考內(nèi)容,使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)更具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)成為培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的重要教育資源。如何開(kāi)發(fā)利用好這塊資源并開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教育,需要我們初中物理教師深入地探索。本文是我在近幾年初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所進(jìn)行的一些嘗試。
1.挖掘探究的要素,創(chuàng)設(shè)探究的氛圍,擴(kuò)大探究空間和思維空間
傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),具體表現(xiàn)為:教師讓學(xué)生先知道實(shí)驗(yàn)的目的、原理以及最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,要求學(xué)生背熟實(shí)驗(yàn)步驟后用固定的實(shí)驗(yàn)器材按步就班地進(jìn)行實(shí)驗(yàn),學(xué)生不考慮為何要這樣做;新課程標(biāo)準(zhǔn)下,探究實(shí)驗(yàn)越來(lái)越被人們重視,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能鍛煉學(xué)生的各方面能力、培養(yǎng)學(xué)生的性格品質(zhì),提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神??茖W(xué)探究的七步驟是:“提出問(wèn)題――猜想與假設(shè)――設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)――進(jìn)行實(shí)驗(yàn)――收集數(shù)據(jù)――分析論證――得出結(jié)論――評(píng)價(jià)與交流”。探究實(shí)驗(yàn)在初中物理教材中已有明顯增加,教師在演示實(shí)驗(yàn)、小實(shí)驗(yàn)等都可挖掘一些探究的要素。因此,教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)以前,要想方設(shè)法、有意識(shí)地創(chuàng)設(shè)一種探究的氛圍,擴(kuò)大探究空間和思維空間。例如,《聲音的響度與什么因素有關(guān)》這一實(shí)驗(yàn)探究時(shí),先提出問(wèn)題,讓學(xué)生猜想并說(shuō)出猜想的依據(jù),并放手讓學(xué)生去結(jié)合書上給出的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案完成實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生思考以下幾個(gè)問(wèn)題:①音叉的振幅不易觀察,要通過(guò)什么方法能比較出其振幅的大小?②這一實(shí)驗(yàn)中應(yīng)觀察什么?如何記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?③你還能設(shè)計(jì)哪些不同實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步來(lái)探究這個(gè)問(wèn)題?最后,同學(xué)們很好完成了本探究實(shí)驗(yàn),并設(shè)計(jì)出了不同的探究方案,而且還學(xué)到了一種科學(xué)的方法“轉(zhuǎn)換法”――觀察球類彈起的幅度來(lái)推理不易觀察的音叉振幅。因此,用物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)不要僅僅停留在實(shí)驗(yàn)的層面上,要?jiǎng)?chuàng)造性地去探索。
2.實(shí)驗(yàn)器材的使用,可拓展創(chuàng)新
物理是一門與生活實(shí)際緊密聯(lián)系的科學(xué)。實(shí)驗(yàn)器材可以使用實(shí)驗(yàn)室所配備的,也可以自備自制,還可以使用我們?nèi)粘I钪械默F(xiàn)有物品,例如用汽水瓶做大氣壓實(shí)驗(yàn),用鉛筆和小刀做壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn),用輸液管和刻度尺制作U形壓強(qiáng)計(jì)等,這些器材學(xué)生更熟悉,使學(xué)生明白物理就在身邊,滲透在日常生活的各個(gè)方面。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,如果能巧妙地運(yùn)用學(xué)生身邊的一些學(xué)習(xí)、生活用品等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)更富有親切感,更貼近學(xué)生的生活實(shí)際,如用圓規(guī)和橡皮泥做壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn):用圓規(guī)的尖端放在橡皮泥上和平放在橡皮泥上,明顯得到的印記深度不一樣說(shuō)明壓強(qiáng)與受力面積有關(guān);平放時(shí)用手用力按壓一下,印記會(huì)加深,又說(shuō)明壓強(qiáng)還和壓力有關(guān)。用可樂(lè)瓶探究液體壓強(qiáng)與深度關(guān)系,用兩手掌相摩擦感覺(jué)發(fā)熱可探究“做功可改變物體的內(nèi)能”等。物理教師要盡一切可能,在課堂上為學(xué)生展現(xiàn)出豐富多采的物理現(xiàn)象和活生生的物理情景,這樣,學(xué)生更熟悉,更有利于使學(xué)生明白物理就在身邊,物理與生活聯(lián)系非常緊密,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣能得到很好的激發(fā),深刻理解所學(xué)的知識(shí)。通過(guò)課本上沒(méi)有出現(xiàn)的器材來(lái)開(kāi)展實(shí)驗(yàn),啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,調(diào)動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
3.在物理實(shí)驗(yàn)結(jié)論的應(yīng)用與延伸中,引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)出新意
掌握知識(shí)的目的是應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,進(jìn)一步鞏固和延伸所獲取的知識(shí)并向知識(shí)與技能的深度、廣度更進(jìn)一步的探索。如通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究獲得了物態(tài)變化的規(guī)律后,向?qū)W生介紹“神州飛船”發(fā)射中應(yīng)用到的抗高溫材料、“熱管”技術(shù)等,啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新聯(lián)想:“假如你是一位建筑師,你如何運(yùn)用所學(xué)的物理知識(shí)在你所建的居室里一年四季保持舒適的溫度呢?”同學(xué)們想出了許多辦法,其中的一位同學(xué)的想象很有創(chuàng)意:“用某種材料,把它填充在墻壁內(nèi),室內(nèi)溫度升高時(shí),它熔化吸熱,阻止溫度升高;當(dāng)溫度降低時(shí),它的液態(tài)就凝固放熱,阻止溫度降低,這樣,室內(nèi)溫度始終保持在一個(gè)舒適的溫度,再將外墻壁的顏色設(shè)計(jì)成可變式,冬天為深黑色,夏天為白色?!睂?duì)于他富有創(chuàng)造力的想象以及其他同學(xué)“異想天開(kāi)”的想象,我都及時(shí)給予鼓勵(lì),同學(xué)們的創(chuàng)新欲望得到了提高。
用不同的器材、不同的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),有利于發(fā)展學(xué)生的個(gè)性,活躍學(xué)生的思維,激發(fā)和滿足不同層次學(xué)生的探索與創(chuàng)新欲望,達(dá)到不同層次創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目標(biāo)。例如,用鋼鋸條可以做許多實(shí)驗(yàn):探究力使物體產(chǎn)生形變、磁化、光的直線傳播、發(fā)聲原因、音調(diào)跟頻率的關(guān)系、響度跟振幅的關(guān)系、導(dǎo)電性能等等,這樣的實(shí)驗(yàn)環(huán)境能引導(dǎo)學(xué)生求異、求新,而不是拘泥于一種思維定勢(shì),能在實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)出新意。
4、運(yùn)用多媒體輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué),發(fā)揮多媒體技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)中的作用
篇10
一、等效法
又叫“替代法”是利用一個(gè)物體的某一物理性質(zhì)與另一物體在這一物理性質(zhì)上效果相同的特點(diǎn),從而加以替代的方法。能替代的前提是等效。等效是指不同的物理現(xiàn)象、模型、過(guò)程等在物理意義、作用效果或物理規(guī)律方面是相同的,它們之間可以相互替代,而保證結(jié)論不變。等效的方法是指面對(duì)一個(gè)較為復(fù)雜的問(wèn)題,提出一個(gè)簡(jiǎn)單的方案或沒(méi)想,而使它們的效果完全相同,從而將問(wèn)題化難為易,求得解決。這種科學(xué)思維方法不僅在定義物理概念時(shí)經(jīng)常用到,如我們學(xué)過(guò)的等效電路、等效電阻、分力與合力等效等,而且在分析和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)也經(jīng)常用到。如:將一個(gè)9歐的電阻替換4歐和5歐串聯(lián)的電阻,電路中電流表的示數(shù)不變,說(shuō)明一個(gè)9歐的電阻與阻值為4歐和5歐串聯(lián)的電阻對(duì)電流的阻礙作用是等效的,所以可用9歐的電阻替代4歐和5歐串聯(lián)的電阻。
二、類比法
是科學(xué)探究中常用的一種方法,主要應(yīng)用于概念的引入、結(jié)論的得出等。比如,在學(xué)習(xí)“電流的形成”概念時(shí),我們將電流類比水流,從而引入了電荷定向移動(dòng)的道理;而在學(xué)習(xí)“電壓”概念時(shí),我們又類比了水壓。通過(guò)類比的方法能夠使學(xué)生對(duì)知識(shí)較為容易的入手,使概念明確、淺顯易懂。
三、比較法
是將幾個(gè)內(nèi)容或思路相近,但各自卻又具有不同特點(diǎn)的物理量或原理進(jìn)行比較,分別列出它們的相同點(diǎn)和不同點(diǎn),對(duì)比地進(jìn)行研究。比如,在教學(xué)將蒸發(fā)與沸騰的異同點(diǎn)進(jìn)行比較。將電流表和電壓表的使用方法進(jìn)行比較等等。通過(guò)比較的方法,能夠使學(xué)生對(duì)問(wèn)題看得更為細(xì)致,對(duì)問(wèn)題的理解更深入。
四、概念分析法
是在解決問(wèn)題時(shí),運(yùn)用相關(guān)物理概念作為標(biāo)準(zhǔn)依據(jù),對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析,判斷其對(duì)錯(cuò),從而得出正確的結(jié)論,并獲得正確結(jié)果的方法。運(yùn)用此法時(shí),要對(duì)物理概念理解透徹,弄清楚概念的適應(yīng)條件和注意事項(xiàng)。在電學(xué)中,我們對(duì)摩擦起電概念、電流的形成概念、電壓概念、電功的概念等都必須能有個(gè)深刻理解,在理解的基礎(chǔ)上對(duì)一些題目中出現(xiàn)的相似、相異的地方進(jìn)行辨析。
五、控制變量法
是整個(gè)初中物理實(shí)驗(yàn)中最常用、最能體現(xiàn)科學(xué)探究性的一種方法。其理解為,當(dāng)被研究的問(wèn)題受到多個(gè)因素影響時(shí),為了探究其中某個(gè)因素對(duì)結(jié)果有什么樣的影響,要控制其它因素不變的方法。比如,研究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān);壓力的作用效果與哪些因素有關(guān);影響液體壓強(qiáng)大小的因素;影響物體動(dòng)能和重力勢(shì)能的大小的主要因素;物體吸收或放出熱量的多少與哪些因素有關(guān)等;電流產(chǎn)生的熱量多少與哪些因素有關(guān),影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的主要因素等等。在電學(xué)中,“歐姆定律”是電學(xué)的基礎(chǔ)和重點(diǎn),處于電學(xué)的核心位置。學(xué)生們通過(guò)之前的學(xué)習(xí)掌握了電路的3個(gè)基本部分:電流、電壓、電阻。它們之間有怎樣的關(guān)系呢?根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,教材安排了一個(gè)比較完整的探究活動(dòng),涵蓋了探究的7個(gè)要素。其中重點(diǎn)是如何運(yùn)用“控制變量法”的方法來(lái)設(shè)計(jì)整個(gè)實(shí)驗(yàn),明確用什么方法保證什么物理量不變,用什么方法改變什么物理量。控制變量法也是近幾年中考物理實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)內(nèi)容,是值得反復(fù)總結(jié)的一個(gè)方法。
六、轉(zhuǎn)換法