在探究物理現(xiàn)象時應(yīng)用到了好多的研究方法,下面列出幾個實驗,請將尚未歸類的三個實驗的序號填寫在相應(yīng)的研究方法中.
①在研究平面鏡成像時,用兩個相同的蠟燭;
②在研究磁場時,用磁感線畫出磁體周圍的磁場;
③在研究聲音的響度時,將細(xì)線懸掛的乒乓球靠近發(fā)聲的音叉;
④探究重力勢能的大小與哪些因素有關(guān);
⑤探究阻力對運動物體的影響;
⑥探究電磁鐵磁性大小,觀察吸引大頭針的數(shù)目;
推理法放大法控制變量法轉(zhuǎn)換法等效法模型法

【答案】分析:①物理學(xué)中對于多因素(多變量)的問題,常常采用控制因素(變量)的方法,把多因素的問題變成多個單因素的問題.每一次只改變其中的某一個因素,而控制其余幾個因素不變,從而研究被改變的這個因素對事物的影響,分別加以研究,最后再綜合解決,這種方法叫控制變量法.
②等效替代法是在保證某種效果(特性和關(guān)系)相同的前提下,將實際的、復(fù)雜的物理問題和物理過程轉(zhuǎn)化為等效的、簡單的、易于研究的物理問題和物理過程來研究和處理的方法.
③物理實驗中常遇到一些微小物理量的測量,為提高測量精度,常需要采用合適的放大方法,選用相應(yīng)的測量裝置將被測量進行放大后再進行測量.常用的放大法有累計放大法、形變放大法、光學(xué)放大法等.
④物理學(xué)中對于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量,通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)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(zhuǎn)換法.
⑤通過建立模型來揭示原型的形態(tài)、特征和本質(zhì)的方法稱為理想模型法.
⑥物理學(xué)中,常常有難以達到條件的時候,這時,我們常常需要借助將實驗想象為理想情況下來達到我們的目的,在實驗基礎(chǔ)上經(jīng)過概括、抽象、推理得出規(guī)律,這種研究問題的方法就叫科學(xué)推理法.
解答:解:
①在研究平面鏡成像時,用兩個相同的蠟燭,采用的是等效法;②在研究磁場時,用磁感線畫出磁體周圍的磁場,采用的是模型法;③在研究聲音的響度時,將細(xì)線懸掛的乒乓球靠近發(fā)聲的音叉,采用的是放大法;④探究重力勢能的大小與哪些因素有關(guān),采用的是控制變量法;⑤探究阻力對運動物體的影響,采用的是推理法;
⑥探究電磁鐵磁性大小,觀察吸引大頭針的數(shù)目,采用的是轉(zhuǎn)換法.
故答案為:
推理法放大法控制變量法轉(zhuǎn)換法等效法模型法

點評:解決此類問題時,首先明確常見的研究方法的特征,然后對每一個探究過程進行分析,明確各自采用的研究方法.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)閱讀材料:
許多物理現(xiàn)象跟氣壓的大。ㄍǔUf氣壓的高低)有關(guān)系,氣壓還對人類的生活、健康有重要影響.例如,在幾千米高的山上,如果沒有高壓鍋,連一頓熟飯都吃不上,就是由于水的沸點隨氣壓改變的緣故.
實驗:燒瓶中的水沸騰(圖a)后移去酒精燈,水停止沸騰;待水溫降低一些后將大注射器接到燒瓶口上(圖b),向外拉注射器活塞,看到了什么現(xiàn)象?這個實驗說明了什么問題?
實驗表明氣壓減小時水的沸點降低.
換用其他液體,在各種氣壓下實驗,表明一切液體的沸點,都是氣壓減小時降低,氣壓增大時升高.

請回答有關(guān)問題:
研究問題的過程通常有下列的步驟:A.分析歸納;B.提出假設(shè);C.提出問題;D.理論推導(dǎo);E.實驗研究;F.得出結(jié)論.你認(rèn)為編者對“液體沸點與氣壓關(guān)系的研究”依次采取的四個有用的步驟是
C、E、A、F
C、E、A、F
(步驟用英文字母表示).
(2)問題探究
如果教材把圖b改裝成圖c的裝置,繼續(xù)加熱,待水沸騰后注射器才與膠管連接,并把注射器的活塞往里推,增大氣壓.這時在正常情況下你看到的現(xiàn)象是
水停止沸騰
水停止沸騰
;一會兒,水又沸騰時溫度計的示數(shù)
變大
變大
(填“變大”、“不變”);教材沒有這樣改裝的原因是這樣操作容易發(fā)生
發(fā)生危險
發(fā)生危險

(3)知識應(yīng)用
某制藥廠在制藥時,為了從藥液中提取抗菌素粉劑,采用加熱的方法使水沸騰除去水分,但要求藥液的溫度必須保持不超過80℃,下列方法可行的是
C
C

A.用微火加熱使其沸騰
B.縮短加熱時間
C.降低容器內(nèi)的氣壓,使藥液的沸點低于80℃
D.增大容器內(nèi)的氣壓,使藥液的沸點低于80℃

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2012?沈陽二模)在探究物理現(xiàn)象時應(yīng)用到了好多的研究方法,下面列出幾個實驗,請將尚未歸類的三個實驗的序號填寫在相應(yīng)的研究方法中.
①在研究平面鏡成像時,用兩個相同的蠟燭;
②在研究磁場時,用磁感線畫出磁體周圍的磁場;
③在研究聲音的響度時,將細(xì)線懸掛的乒乓球靠近發(fā)聲的音叉;
④探究重力勢能的大小與哪些因素有關(guān);
⑤探究阻力對運動物體的影響;
⑥探究電磁鐵磁性大小,觀察吸引大頭針的數(shù)目;
推理法 放大法 控制變量法 轉(zhuǎn)換法 等效法 模型法

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

用金屬制成的線材(如鋼筋、鋼絲)受到拉力會伸長,某校課外興趣小組的同學(xué)們決定對這一現(xiàn)象進行研究.對線材受力以后的伸長量的大小,他們提出了以下幾種猜想:
猜想1:可能與線材所受的拉力有關(guān)
猜想2:可能與線材的長度有關(guān)
猜想3:可能與線材的橫截面積有關(guān)
為驗證上述猜想,它們應(yīng)用物理課中學(xué)到的方法,選用同種材料制成的成品,在室溫為20℃時進行上述實驗,得到數(shù)據(jù)如下表:
實驗
序號
長度L/m 拉力F/N
伸長x/cm
橫截面積S/CM2
250 500 750 1000
1 1 0.05 0.04 0.08 0.12 0.16
2 2 0.05 0.08 0.16 0.24 0.32
3 3 0.05 0.12 0.24 0.36 0.48
4 1 0.10 0.02 0.04 0.06 0.08
5 1 0.20 0.01 0.02 0.03 0.04
請你分析上述實驗數(shù)據(jù)后回答:
(1)利用第②組數(shù)據(jù)可研究猜想
1
1
,其結(jié)論是
在材料、長度、橫截面積相等的情況下,線材的伸長與拉力成正比
在材料、長度、橫截面積相等的情況下,線材的伸長與拉力成正比
;
(2)分析比較④和⑤的兩組數(shù)據(jù)可研究猜想
3
3
,此時控制不變的物理量是
材料、線材的長度、拉力大小
材料、線材的長度、拉力大小
;
(3)要研究另一個猜想可分析比較
1、2或1、3、或2、3
1、2或1、3、或2、3
的兩組數(shù)據(jù).
(4)以上方法在研究物理問題時經(jīng)常被用到,被稱為
控制變量法
控制變量法
,試根據(jù)學(xué)過的物理知識在列舉一例,應(yīng)用這種方法研究的問題:
探究影響摩擦力因素實驗
探究影響摩擦力因素實驗

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

摘要:本文分析了如何挖掘物理題中隱含條件的途徑和方法。并對物理學(xué)試題題型進行歸類、例舉和解析。學(xué)生要解好物理題,必須要有扎實的物理知識和相關(guān)學(xué)科的知識,綜合分析和解決問題的能力。因此,在物理教學(xué)過程中要注重提高學(xué)生的解題能力,加強對解題方法的教學(xué)。

關(guān)鍵詞:隱含條件 物理學(xué) 解題能力

學(xué)習(xí)在解物理習(xí)題時,經(jīng)常會遇到這種情況,有些解題的必要條件,題中并為明確給出,而是隱含在字里行間。充分挖掘隱含條件,明確題目要求,采用合適方法,選擇正確答案,是解好這類題的關(guān)鍵。本文就如何挖掘試題中的隱含條件,提高解題能力作一例析。

一、從關(guān)鍵詞中挖掘隱含條件

在物理題中,常見的關(guān)鍵用語有:表現(xiàn)為極值條件的用語,如“最大”、“最小”、“至少”、“剛好”等,它們均隱含著某些物理量可取特殊值;表現(xiàn)為理想化模型的用語,如“理想滑輪”、“輕質(zhì)杠桿”、“光滑水平面”等,扣住關(guān)鍵用語,挖掘隱含條件,能使解題靈感頓生。

例1 一個物體在平衡力的作用下,在光滑水平面上做勻速直線運動,當(dāng)這對平衡力突然消失,則物體將(。

A.立刻停止運動

B.運動速度越來越快

C.速度減慢,最后停止

D.仍作勻速直線運動

解析:題中“光滑水平面”為關(guān)鍵詞。光滑水平面意味著物體不受摩擦力的作用。題目中的物體待平衡力消失后,將不再受力的作用,因此仍要保持勻速直線運動(牛頓第一定律)。

答案:D

二、從物理學(xué)常識中找隱含條件

有些題目幾乎沒有條件,但仔細(xì)研究就會發(fā)現(xiàn)條件其實全部隱含于物理常識中,這就要求學(xué)生根據(jù)題意進行發(fā)散性思維,努力挖掘相關(guān)知識,在條件不足的情況下,根據(jù)常識假設(shè)適當(dāng)?shù)臈l件和數(shù)據(jù)以彌補題中明確給出的已知條件的不足。

例2 一個中學(xué)生對地面的壓強大約是(。

A.10Pa   B.100Pa   C.1000Pa     D.10000Pa

解析:此題隱含條件有兩個,一是中學(xué)生的體重約為50kg,二是中學(xué)生雙腳底面積約為5dm2,而這兩個條件都非常隱蔽,屬于物理學(xué)常識,只要明確了這兩點,不難得出正確答案D。

三、從物理學(xué)發(fā)展史中尋找隱含條件

這類試題一般涉及對物理學(xué)研究有貢獻的科學(xué)家、科研成果和歷史進程等,增加了學(xué)生的愛國情感,有利于培養(yǎng)學(xué)生的高尚情操,激起學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)知識的遠(yuǎn)大理想。

例3 發(fā)電機和電動機的發(fā)明使人類步入電氣化時代,制造發(fā)電機的主要依據(jù)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,首先發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是(。

A.愛因斯坦

B.帕斯卡

C.奧斯特

D.法拉第

解析:知道這些科學(xué)家的研究成果和對社會的巨大貢獻,很快就能準(zhǔn)確地選出正確答案D。

四、從物理現(xiàn)象的出現(xiàn)條件中尋找隱含條件

一定的物理現(xiàn)象的出現(xiàn),是以具備一定的條件為前提的,當(dāng)知道什么條件具備時可出現(xiàn)什么現(xiàn)象后,一旦題目給出某種現(xiàn)象,馬上可以找出相應(yīng)的隱含條件。

例4 我國“遠(yuǎn)望號”衛(wèi)星測控船從江陰出發(fā)執(zhí)行任務(wù),由長江進入海洋。下列有關(guān)測控船所受浮力的說法正確的是(。

A.由于海水的密度大,所以船在海洋力受到的浮力大

B.由于船排開海水的體積小,所以它在海洋里受到的浮力小

C.由于船排開的海水的體積大,所以它在海洋力受到的浮力大

D.由于船始終漂浮在水面上,所以它受到的浮力不變

解析:“一個物體漂浮在液面上……”,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的條件是物體所受浮力等于物重,所以隱含條件是物體受到的浮力等于重力。

答案:D

例5 放在水平常木板上重10N的木塊,受到水平向右,大小為5N的拉力作用,沿水平方向做勻速直線運動,這時木板水平方向受的合力為_______N。當(dāng)拉力增大到8N時,木塊受到的合力為_______N。

解析:“一個物體勻速運動……”要出現(xiàn)這種現(xiàn)象,前提條件是物體必須不受力或受平衡力作用,所以隱含條件為:物體不受力或受平衡力作用。

答案:0;3

五、從物理概念、物理原理中尋找隱含條件

有些物理學(xué)問題、現(xiàn)象、判斷等條件隱含于相關(guān)的概念和原理中,或是命題時有意混淆概念,偷換概念,要求學(xué)生對概念掌握準(zhǔn)確,理解要透徹。

例6 晴天,幾位大學(xué)生在森林中迷路了,下面四種利用風(fēng)向引導(dǎo)他們走出森林的說法中,正確的是_______(圖中虛線為空氣流動形成風(fēng)的路徑示意圖)

A.森林吸熱,溫度升高慢,空氣溫度低、密度大,地面空氣從森林流向外界,應(yīng)順風(fēng)走

B.土地吸熱,溫度升高快,空氣溫度高、密度小,地面空氣從外界流向森林,應(yīng)順風(fēng)走

C.森林吸熱,溫度升高慢,空氣溫度低、密度大,地面空氣從森林流向外界,應(yīng)迎風(fēng)走

D.土地吸熱,溫度升高快,空氣溫度高、密度小,地面空氣從外界流向森林,應(yīng)迎風(fēng)走

解析:本題中隱含了比熱容的概念。物體的比熱容越大,吸收熱量后溫度變化越小。

土地的比熱容大,吸熱后溫度升高較快,空氣溫度高。熱空氣因密度小而向上升,地面空氣從森林流向外界,應(yīng)順風(fēng)走。

答案:A

六、數(shù)學(xué)關(guān)系之中尋找隱含條件

正確的示意圖不僅能幫助我們理解題意、啟發(fā)思路,而且還能通過數(shù)學(xué)關(guān)系找出題中的隱含條件。這種方法不僅在幾何光學(xué)中有較多的應(yīng)用,而且在其它物理問題中也經(jīng)常應(yīng)用。

例7 有一均勻正方體對水平地面的壓力是F,壓強是P,如下圖所示。若切去陰影部分,則剩余部分對地面的壓力是原來的_______倍,壓強是原來的_______倍。

解析:該題的條件隱含在數(shù)學(xué)關(guān)系之中,解題的關(guān)鍵要建立物理模型的空間想象力。切去部分的正方體邊長為a/2,體積為V/8。切去陰影部分后,其質(zhì)量為7/8m,底部受力面積為3/4S,剩余部分壓強為P’=m/S=7/6P,壓力為F’=Ps=7/8F。

答案:7/8;7/6

七、從圖形、圖表與曲線關(guān)系中尋找隱含條件

圖示是貯存和傳遞科學(xué)文化知識比較便捷的一條途徑,它能夠高度濃縮物理學(xué)的基本概念及原理,使之更加形象、直觀。試題圖文并茂,生動活潑,但圖表曲線中隱含了相當(dāng)多的沒有敘述和未提及的條件,解題時結(jié)合題設(shè)條件分析圖形,從圖形中挖掘隱含條件,才能正確作答,較好地培養(yǎng)學(xué)生的觀察和分析問題的能力。

例8 在如圖所示的各圖中,關(guān)于磁場的描述和小磁針表示正確的是( )

解析:這是一道集概念、實驗和理論于一體的圖形選擇題,要求學(xué)生明確磁場的概念、磁場方向及磁場方向的規(guī)定等情況,這樣才可選出正確答案為B。

八、從實驗的器材、操作過程或結(jié)果中尋找隱含條件

在理論試題中,也有相當(dāng)多的題干條件看似不足,其實隱含在實驗器材、操作步驟和實驗結(jié)果之中,要求學(xué)生根據(jù)已有知識,挖掘這些隱含條件,從而得出正確答案,這有利于考查學(xué)生的實驗操作技能,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。

例9 如圖所示電路,圖中1、2、3表示電流表或電壓表,請?zhí)钌细鞅黼娐贩枺?biāo)出正、負(fù)接線柱的位置。

解析:判斷電表的類型,需了解器材的使用規(guī)則。電流表要串聯(lián)接入電路,電壓表要并聯(lián)接入電路。判斷時,可假設(shè)將改表處斷開,凡對電路結(jié)構(gòu)有影響的是電流表,沒有影響的是電壓表。答案如上圖。

九、選擇合適的方法

確定解題思路,根據(jù)題型特點,充分理解題意。采用合適方法,能很好地提高解題能力,常用的物理方法有控制變量法、等效法、轉(zhuǎn)換法、數(shù)據(jù)歸納法等。

例10 下表列出由實驗測定的幾種物質(zhì)的比熱容。認(rèn)真閱讀,你一定會有所發(fā)現(xiàn),請?zhí)畛鋈我馊龡l:

水4. 2×103

冰 2.1×103

鋁 0.88×103

鋼鐵 0.46×103

酒精 2.4×103

蓖麻油1.8×103

干泥土0.8×103

水銀0.14×103

煤油2.1×103

砂石0.92×103

銅0.39×103

鉛0.13×103

(1)________________________________________;

(2)________________________________________;

(3)________________________________________。

解析:給表找規(guī)律時一般采用比較分析,綜合分析的方法,即可找一般規(guī)律如某種變大或變小的趨勢,共性等,也可找特殊規(guī)律。此表中12種物質(zhì)除煤油和冰比熱相同外,其他不同。說明不同物質(zhì)得比熱一般不同,這是共性。但冰和煤油不同物質(zhì)比熱相同這是特殊性質(zhì)。水、冰同種物質(zhì),狀態(tài)不同,比熱容也不同。且可將物質(zhì)分為金屬、非金屬進行比較。還可找比熱容最大的、最小的。

例11 用實驗研究決定電阻大小的因素,供選擇的導(dǎo)體規(guī)格如下表:

材料

編號

長度(m)

橫截面積(mm)2

鎳鉻合金

1

0.5

1.5

0.5

錳銅

1

0.5

1.5

1

①要比較電阻與長度的關(guān)系應(yīng)選擇導(dǎo)線:_______________________;

②要比較電阻與橫截面積的關(guān)系應(yīng)選擇導(dǎo)線:_______________________;

③要比較電阻與材料的關(guān)系應(yīng)選擇導(dǎo)線:_______________________。

解析:本題中導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度、材料、橫截面積三個物理量有關(guān),要探究它們之間的關(guān)系,要采用“控制變量法”。要驗證猜想一,就要取不同的長度,相同材料和橫截面積的導(dǎo)線,所以應(yīng)選序號1、2,同理可選出另兩個猜想的序號。

答案:(1)1、2;(2)3、4;(3)1、3

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