前兴教育教研中心——中考物理

初中物理实验研究方法汇总

初中物理“控制变量法”实验案例： (1)影响蒸发快慢的因素; (2)影响力的作用效果的因素; (3)影响滑动摩擦力打小的因素; (4)影响压力作用效果的因素; (5)研究液体压强的特点;

(6)影响滑轮组机械效率的因素; (7)影响动能 势能大小的因素;

(8)物体吸收放热的多少与哪些因素有关; (9)决定电阻大小的因素; (10)电流与电压电阻的关系 (11)电功大小与哪些因素有关;

(12)电流通过导体产生的热量与哪些因素有关; (13)通电螺线管的极性与哪些因素有关; (14)电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关; (15)感应电流的方向与哪些因素有关;

(16)通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关。 初中物理转换法实验案例：

对于一些看不见、摸不着的物理现象或者在有限条件下不易直接测量的物理量，在物理学中，通常会用一些较直观的现象去认识，或者直接测量容易测量的物

理量来间接说明不易测量的物理量，这种研究问题的方法就是转换法。 1、 物体振动发声

通常物体发声振动时的振幅较小，用肉眼不易观察得到。所以教材为了突出物体发出声音时正在振动，特意通过物体振动时所产生的其他效果如激起水花、使悬挂着的乒乓球被反复弹开等明显的视觉效果来转换其不易觉察到的振动，用以提高教学效果。 2、 蒸发

对于酒精、水等无色透明的气态物质，其蒸发过程无法用肉眼直接观察到，只能通过其效果或气味来感知。如湿衣服中的水蒸发后，其效果是水不见了，而衣服变干；酒精蒸发后，能在空中闻到酒精的味道。

3、 力

力是不可见的，虽可以直接感知，但如果产生作用力的两个物体与人无关，就不好感知了。实际上，大多数情况下，可以通过力所产生的效果来认识力是否存在，如使物体发生形变，或使物体的运动状态发生改变，二种情况中只要出现一个，就可以认为该力的存在。对力的三要素的探究就是利用力所产生的效果来达到目的的。 4、 滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关

摩擦力是不易直接测量的，在探究滑动摩擦力的大小时，弹簧测力计并不是直接测量摩擦力的大小，而是测量物体对测力计中弹簧的拉力大小，通过拉力大小来反映摩擦力的大小，从而正确得出“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的结论。 5、 液体压强

液体压强大小可以通过压强计U形管两管内的有色水位高度差大小来反映，高度差越大，说明液体中的金属盒所在处的压强越大。 6、分子无规则运动

通过扩散现象来说明。比如将墨水滴入清水中，一段时间后，整杯水变黑了。 7、电流表、电压表

利用电流的磁效应将电流或电压的大小转换成电磁作用力的大小再转换成指针的偏角，偏角越大，表示电流或电压越大。 8、探究导体的电阻跟哪些因素有关

电阻发生变化时，在电压一定的条件下，会导致电路中的电流发生变化，引起小灯泡的亮度变化。通过亮度的比较来比较电阻的大小。将不可见的电阻转换为直观的亮度来反映。

9、探究动能的大小跟哪些因素有关

将动能的大小转换为纸盒滑动距离的大小。纸盒滑动距离越大，说明小球对纸盒做的功越多，小球的动能就越大。 10、探究重力势能的大小跟哪些因素有关

将重力势能转换为木桩进入沙中的深度，木桩进入沙中的深度越深，表明重物下落对木桩做的功越多，重物的重力势能就越大。

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11、改变物体内能的方式

通过物体温度的变化来说明物体内能发生了变化。 12、探究水的吸热与质量、温度变化的关系

将水吸热的多少转换为对加热时间的判定，加热时间越长，说明水吸热越多。 13、 磁场分布

将不可见的磁场转换为铁屑的分布，通过受磁场作用力影响后的铁屑的分布来反映磁场的分布情形。从而建立磁场的理想模型——磁感线。 14、探究电磁铁的磁性强弱

将电磁铁的磁性强弱转换为电磁铁对大头针的吸引数目，数目越大，说磁性越强。 15、探究电流热效应与电阻的关系

通过比较等质量的煤油温度变化越大来说明导体的电阻越大，产生的热量就越大。 16、将压力的作用效果转换为泡沫塑料凹陷的程度。

初中物理理想化实验法案例： 1、 牛顿第一定律 2、 真空不能传声

等效替代法

等效替代法是常用的科学思维方法。等效是指不同的物理现象、模型、过程等在物理意义、作用效果或物理规律方面是相同的。它们之间可以相互替代，而保证结论不变。等效的方法是指面对一个较为复杂的问题，提出一个简单的方案或设想，而使它们的效果完全相同，从而将问题化难为易，求得解决。 1、 等效电路 2、 等效电阻

3、 分力与合力等效……

模型法

实际现象和过程一般都十分复杂,涉及到众多因素,采用模型方法可起到简化和纯化的作用.忽略次要因素,从复杂事物中抽象出理想模型,合理近似的反应所研究事物的本质特征,这种研究问题的方法叫理想模型法. 1．光线

(光线是看不见的,我们使用一条看得见的实线来表示,就将问题简化利用了理想化模型) 2．磁感线

3.电路图是实物电路的模型

4.力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型。

5.实验室常用手摇交流发电机及挂图来研究交流发电机的原理和工作过程

6.研究连通器原理时用到液片模型。研究肉眼观察不到的原子结构时建立原子核式结构模研究肉眼观察不到的原子结构时建立原子核式结构模型。 类比法

类比法是指将两个相似的事物做对比，从已知对象具有的某种性质推出未知对象具有相应性质的方法.类比法在物理中有广泛的应用。所谓类比，实际上是一种从特殊到特殊或从一般到一般的推理。它是根据两个（或两类）对象之间在某些方面的相同或相似而推出它们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。在物理教学中，类比方法可以帮助理解较复杂的实验和较难的物理知识。 1、 水流类比电流 2、 水压类比电压

3、 原子结构类比太阳系结构

图象法

利用图象这种特殊且形象的数学语言工具,来表达各种物理现象的过程和规律,这种方法叫图像法.

物理图象不仅可以使抽象的概念直观形象，动态变化过程清晰，物理量之间的关系明确，还能表示出用语言难以表达的内涵。

第二篇：初中物理探究方法的初探

初中物理探究方法的初探

长寿中学 张长胜

内容提要:本文首先对初中物理课本所学内容简单介绍，然后分门别类的总结出

在探究过程中所用到的十二种方法及具体的事例，最后分析论证总结的意义。

关键词:、总结、物理、探究、方法

正文：综观初中物理课本,八年级分上下两册,九年级为全一册,用两年的时间去研究声、光、热、电、力等形形色色的物理现象,使学生参观、认识物理世界这个广阔、绚丽的科学殿堂,同时学到科学知识,体验、领悟科学的方法,逐步树立科学的价值观.现在的学习是在重温科学家的摸索过程，我们称之为探究，只有探究清楚了来龙去脉，学生才能理解和掌握，才能灵活运用，我们的教学才能成功。可见探究是多么重要。一个完整的探究过程包括七个要素：一、提出问题；

二、猜想或假设；三、设计实验；四、进行实验；五、分析和论证；六、评估；

七、交流。当然，一般的探究过程只包含其中几个要素，设计实验、进行实验一般必不可少，如何设计、怎样设计、用什么方法设计显的尤为重要，这可是探究的核心啊！本人经过反复实践与总结，归纳出以下几种探究方法与大家一起分享，希望能给你的教学有一点小小的帮助。

一、理想实验法。有些实验不可能完成，但可以在实验的基础上加以推理，顺着实验想下去，从理论的角度，站在理想的阶梯上发挥想象，从而概括出结论。如真空罩实验，越往外抽气，听到闹铃的声音越小；越抽越小，顺着实验想下去，到最后达到理想状态，空气被抽光了声音也没有了，于是得到真空不能传声的结论。当然，最好把闹铃悬挂在真空罩内，以免声音通过玻璃罩底向外转播。又如伽例略斜面实验中，摩擦力越小，小车向前运动的距离越小，牛顿顺着实验想下去，经过他的概括和推理而得出轰动世界的牛顿第一定律，奠定了力学的基础。发挥想象如果伽例略掌握了理想实验法的话，说不定将有伽例略定律的问世。

二、实验法。新颖的实验往往更能吸引学生注意，恰当地将课本中的实验加以发展、变化，可以增加学生的好奇心和求知欲。如探究电流、电压、电阻之间的关系时，就用实验去分别做当电压不变时，电流和电阻之间的关系；当电阻不变时，电流和电压之间的关系，进而得到欧姆定律，并没有理论的证明。又如：在大气压强概念引入前，可以做饮料瓶实验，向空饮料瓶中注入少量酒精，放在酒精灯上加热，排走瓶中空气，然后用橡皮泥将瓶口封闭，让饮料瓶冷却，学生可以观察到饮料瓶被压瘪，并发出剧烈响声。该实验无论是视觉效果还是听觉效果，都能给学生深刻的印象（实验中可以向瓶身喷水帮助冷却，现象更加明显）；将一个茶杯倒满水，再覆盖一张纸，然后倒置，看水是否掉下来；在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手指托住乒乓球，然后从漏斗口向下用力吹气，并将手指移开，乒乓球会下落吗？从而引入大气压强。不仅探究过程中注意方式和方法，就连在引入一个新的物理量时都要灵活多样，给学生以新鲜感。实验前发问，实验后就能得到结论。再如在气体和液体中，探究流速大的位置压强怎么样？引导学生向两张自由下垂的纸中间吹气，这两张纸会怎样运动？先猜想后实验。稍微加以分析就能得出结论。最后讲解磁场能穿透哪些物质时，用实验法一目了然。铁架台上系一个马蹄形的磁铁，下面悬浮一根针，二者之间有空隙，将一本书、一块玻璃、一把钢尺、一把塑料尺放入空隙中，观察针是否掉下来。通过学生身边

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的器材做实验探究，他们会很兴奋的。在讲解练习时，有的题目是实验型的，我们就用做实验去解决。

三、实验现象的扩大法。做实验时如果现象不明显，学生很难观察到，为了能让学生信服，而将实验现象进行扩大，以揭示物理知识的实质，使学生认清现象背后的内涵。如在探究声音的响度与什么因素有关时，音叉的振动肉眼很难觉察到，但用铁架台在音叉的旁边系一个乒乓球，当音叉再振动时旁边的乒乓球也随之被弹开，而且响度越大时，乒乓球被弹开的幅度也越大，由此得到响度与振幅有关便顺理成章。又如在讲到声波能传递能量时，如何能形象地让学生探究出来呢？将一饮料瓶的底剪掉，用半透明塑料纸轧好，对着点燃的蜡烛拍几次，会很容易发现烛焰在抖动，这是为什么？将本看不见的声波能传递能量通过烛焰抖动反映出来。亲自通过实验来论证的知识学生印象深刻，易于掌握。

四、类比法。由两个对象的某些相同或相似的性质，推断它们在其他性质上也有可能相同或相似。类比得到的结论不一定正确，要确认其结论的正确性还须经过实验论证。如电压是学生不易理解的一个物理量，而水流与水压学生却很熟悉，通过类比，引入电流与电压的关系，从而引入电压，这种处理形象、生动、学生易理解。日后做电学实验时再进一步论证。

五、比较法。通过对易混易错的相近知识进行比较，以加深对知识的理解。如声音的音调和响度在教学中学生区分不开，但通过对蚊子的叫声使人心烦意乱和水牛的叫声作比较，前者音调高、响度小，后者音调低、响度大来加以理解效果好一些。再通过男人的声音和女人的声音，成人的声音和儿童的声音进行类比，学生就有了初步的认识。又如关于蒸发和沸腾的定义可从在什么温度下发生，是在液体的内部还是表面，是剧烈还是缓慢的进行去作比较，学生易与掌握。再如讲到内能时和前面学习的机械能作比较，都有动能和势能，前者是从微观角度分析，后者从宏观角度说明。 最后，在压力和重力的区别；晶体与非晶体的区别；导体与绝缘体的区别上都可以通过比较法加以理解和掌握。

六、归纳法。通过对各种物理现象的观察、思考、分析，学生自己能总结归纳出来。印象深刻学以致用 。如通过对大量发声现象的观察、思考、分析，归纳出声音是由物体的振动产生的。又如通过对大量物体间推、拉、提、压等作用的归纳，得出力是物体队物体的作用。在讲解每一个物理知识时，都要以理服人，注重方法，培养学生学习物理的兴趣。

七、模型法。对于一些看不见又摸不着的东西，但又是真实存在的，为了研究方便，我们利用特定的模型去描述它的性质，进而去了解它。如探究磁场时，我们就假想用磁感线去描述磁场的方向和强弱，使本看不见的东西得到比较形象理解。又如讲到光时，它虽然看得见，但要研究它却无法下手，引入光线来描述光的传播径迹和方向后学生大多能理解。这为我们进一步研究光的知识打下坚实的基础，开辟了光学之门。

八、累积法。主要用在测量方面。被测量的量太小不易测量，就把多个相同的量集中起来测量，再初以被测量的个数。如测一张纸的厚度很困难，我们可以测一本书的厚度，再初以张数。又如测金属丝的直径，将它密绕在铅笔上，测一定匝数的长度，再除以匝数。再如测一张邮票质量，我们可以测多张邮票的质量再除以张数。其实学习也是在累积自己的科学文化知识，循序渐进、持之以恒，终能到达知识的彼岸。

九、等效法。将一个物理量、一种物理装置、一个物理状态或过程，用另一个相应物理量、物理装置、物理状态或过程来代替，得到同样的结果，但可以

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使问题简单化、形象化。如合力就是将一个物体所受到的所有的力合在一起的结果，研究合力就等同与研究这个物体所受的所有的力。又如串、并联的总电阻的效果就等同与电路中所有电阻的总和，用总电阻说明问题简单明了、易于接受。

十、图像法。利用数学上的一些图像赋予它物理意义后帮助我们形象地说明一些问题，从而使所研究的问题简单扼要，通俗易懂。如乐音和噪声的波形图可以很形象地看出振幅和频率的大小，从而研究它们的特点。又如路程时间图像中可以求出速度的大小，速度时间图像可以看出是否加速。再如电压、电流图像中可以求出电阻，并可比较电阻的大小。最后晶体和非晶体的熔化和凝固图象可以更加形象地说明晶体和非晶体的区别。总之，很多用语言无法描述的问题，用图像可以很好说明。

十一、间接推断法（转换法）。实验时有些实验现象不易观察，但可以通过研究另外有关的物理现象来证明或反映。仪器类方面，如温度计的测量原理是液体的热胀冷缩，如何描述物体的冷热程度，我们选一些有代表性的液体：煤油、酒精、水银，通过它们的热胀冷缩来反映温度的变化情况，进而制成温度计。又如测电笔是利用氖管是否发光来间接推断与它接触的是火线还是零线。再如弹簧测力计是利用弹簧在一定限度内，弹簧所受的拉力越大，伸长越长的原理来测量力的。同样压强计是利用左右两管液面的高度差来描述被测液体压强的大小。了解了这些情况，就能从纵向上去认识测量仪器的原理、构造、作用、使用方法等，你会豁然开朗原来它们在本质上有如此多的相似之处。

实验方面，如在探究响度和什么因素有关时，在鼓面上放一些小纸片，当鼓被敲响时，小纸片也随之振动，通过小纸片的振动情况来间接推断鼓面的振动情况。又如导线中是否有电流，直接判断有危险，我们在导线的旁边放一个小磁针，通过它是否偏转来推断导线中是否有电流，既安全有方便操作。再如怎样判断电磁铁磁性的强弱呢，无法用肉眼判断，我们转换一下，看它吸引大头针数量的多少来判断，吸引的越多说明磁性越强。以上种种现象在探究方法方面有本质的相似之处，将它们融会贯通，受益非浅。

最后用电压表、电流表、导线来查找电路故障，伏安法测小灯泡的电阻、电功率也有转换法的思想在里面。

十二、控制变量法。该法为初中阶段重点掌握的方法，主要向学生灌输控制变量的思想，高中灌输分类讨论的思想。研究物理量之间的关系时，先要使其中一个或两个甚至三个量保持不变，改变其中一个量，看另一个量是如何变化的，然后分析得出结论，再使另外一个或两个甚至三个量保持不变，改变其中一个量，看另一个量是如何变化的，最终得出结论。所研究的物理量是三个时，要控制一个量不变，研究另外两个量。所研究的物理量是四个时，要控制二个量不变，研究另外两个量。所研究的物理量是五个时，要控制三个量不变，研究另外两个量。该方法应用广泛，下面从声学、热学、电学、力学方面加以总结。

声学方面：如用钢尺探究音调、响度和什么因素有关，实验操作是将一把钢尺紧压在桌面上，改变钢尺露出桌边的长度，用相同的力拨动，仔细听发声的情况。这主要控制用力的大小，来探究音调的情况。那响度呢？将一把钢尺紧压在桌面上，控制钢尺露出桌边的长度不变，用大小不同的力拨动，仔细听发声的情况。又如探究弦的长短、粗细、松紧和音调的关系，控制弦的长短、粗细不变、改变弦的松紧，来探究音调和弦的松紧的关系。其它以此类推都可以探究好。可见控制变量法在声学方面的作用是很大的。

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热学方面：探究蒸发的快慢与什么因素有关。控制液体的表面温度、液体上方空气流动的速度相同，改变液体表面积的大小，观察蒸发快慢的情况。再控制液体的表面积、液体上方空气流动的速度相同，改变液体表面温度的大小，观察蒸发快慢的情况。最后控制液体的表面温度、表面积相同，改变液体上方空气流动速度的大小，观察蒸发快慢的情况。进而得到结论使学生信服。

电学方面：如探究导体电阻的大小与导体的长度、横截面积、材料、温度的关系，控制导体的横截面积、材料、温度相同，改变导体的长度，来探究电阻的大小与导体长度的关系，其它以此类推。又如探究电流、电压、电阻之间的关系，先控制电阻不变，探究电流与电压的关系，再控制电压不变，探究电流与电阻的关系，最后得出欧姆定律，奠定了电学的基础。再如探究电磁铁磁性的强弱与什么因素有关，先控制电磁铁的匝数相同，改变它的电流，观察它的强弱情况。再控制电磁铁的电流相同，改变它的匝数，观察它的强弱情况。最后，探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系时也要用到控制变量的思想。进而将这一知识学好。

力学方面：如探究力的作用效果与力的大小、力的方向、力的作用点的关系，控制力的大小、力的方向相同，改变力的作用点，看力的作用效果如何，依此类推就能得到具体的关系。又如探究滑动摩擦力的大小与压力的大小、接触面的粗糙程度的关系。再如探究压力的作用效果与压力的大小、受力面积的关系；动能与运动速度、质量的关系；重力势能与被举的高度、质量的关系；物质的吸热能力与比热容、质量、升高温度的关系等都用到控制变量的思想，可见它的重要性。

总之，正确运用好探究方法，一方面能引起听课学生的注意，明确学习目的，另一方面又能激发学生的学习兴趣，引发学习动机。而探究方法多种多样，要根据学生和教学内容的具体情况，采用最恰当的设计方案，才能取得良好的教学效果。同时随着科学技术的日益发展，计算机辅助教学已经很普遍如计算机多媒体、录像、录音、幻灯、课件、新颖器材等，都可以辅助我们设计好每一种方法，从而使教学活动变得生动有趣，富有吸引力。纵观近几年的中考试卷，越来越侧重学生能力的考察，越来越关注探究的过程，其中探究的方法显得格外重要，出现了一系列与探究方法有关的题目，一般很难回答，需要纵向积累。本人经过多年积累反复总结出初中物理课本中所有使用过的探究方法和具体的事例，以供参考，希望能在中考中给予帮助。

参考资料：《现代课堂教学理论与实践》四川教育出版社20xx年10月。

《物理教学论》 查有梁 广西教育出版社19xx年10月。

《研究方法的分类》 沈森林 中学物理报，20xx年第3期。

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