物理初中物理的研究方法有哪几种

物理初中物理的研究方法有哪几种

一、控制变数法：通过固定某几个因素转化为多个单因素影响某一量大小的问题.

1、影响蒸发快慢的因素； 2、压力作用效果与哪些因素有关；

3、研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关； 4、影响电阻大小的因素；

5、研究电流与电压、电阻的关系（欧姆定律）； 6、电磁铁磁性强弱与哪些因素有关；

7、探索磁场对电流的作用规律； 8、研究电磁感应现象； 9、研究焦耳定律.

二、等效法：将一个物理量,一种物理装置或一个物理状态（过程）,用另一个相应量来替代,得到同样的结论的方法.

1、在研究物体受几力时,引入合力.2、曹冲称象.

3、在研究多个用电器组成的电路中,引入总电阻.

三、模型法：以理想化的办法再现原型的本质联络和内在特性的一种简化模型.

1、在研究光学时,引入“光线”概念.

2、在研究磁场时,引入磁感线对磁场进行描述.3、理想电表.

四、转换法（间接推断法）

累积法：把不能观察到的效应（现象）通过自身的积累成为可观测的巨集观物或巨集观效应.

1、用压紧铅柱的方法来显示分子面的引力作用.

2、在研究分子运动时,利用扩散现象来研究.

3、根据电流所产生的效应认识电流.

4、根据磁铁产生的作用来认识磁场.

五、类比法：根据两个物件之间在某些方面的相似或相同,把其中某一物件的有关知识、结论推移到另一个物件中去的一种逻辑方法.

1、水压－－电压

2、抽水机提供水压类似电源提供电压.

3、用速度的定义公式引入压强公式.

六、比较法：找出研究物件之间的相同点或相异点的一种逻辑方法.

1、研究蒸发和沸腾的异同点.

2、比较电压表与电流表在使用过程中的相同点和相异点.

3、比较电动机与发电机的结构和原理的相同点和异同点.

4、汽油机和柴油机的相同点和异同点.

七、归纳法：从一系列个别现象的判断概括出一般性判断的逻辑的方法.

1、从气、液、固的扩散实现现象,得出结论：一切物体的分子都在作无规则的运动.

2、物理学中的实验规律（如串、并联电路中电流、电压的特点等）几乎都用了此法.

初中物理的研究方法

控制变数法2.等效替换法3.模型法 4类比法

1.比较法 例:比较其他条件相同时电阻大小与长度的关系

2.控制变数法 例:探究电阻与哪些因素有关

3.等效替换法 例:平面镜成像的两根等长的蜡烛

4.模型法 例:光线

5.类比法 例:电流与水流类比

6.演绎法 例:其他条件相同时电阻大小与长度成正比.银是电阻 所以其他条件相同时银的电阻大小与长度成正比

7.归纳法 例:风是空气振动发声 人说话是声带振动发声......所以一切发声的物体都在振动

8.推理法 例:真空罩里的闹 *** 音随着空气的减少而减弱 所以真空不能传声

等等

初中物理的主要研究方法有：等效(替代法)、建立理想模型法、控制变数法、实验推理法、转换法、类比法等。现在说明以及列举例子如下：

（一）等效(替代法)

在物理学中，将一个或多个物理量、一种物理装置、一个物理状态或过程来替代，得到同样的结论，这样的方法称为等效（替代）法，运用这样的方法可以使所要研究的问题简单化、直观化。

⑴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。

⑵在“曹冲称象”中用石块等效替换大象，效果相同。

⑶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。

（二）建立理想模型法

把复杂问题简单化，摒弃次要条件，抓住主要因素，对实际问题进行理想化处理，构建理想化的物理模型，这是一种重要的物理思想。在建立起理想化模型的基础上，有时为了更加形象地描述所要研究的物理现象、物理问题，还需要引入一些虚拟的内容，籍此来形象、直观地表述物理情景。

⑴匀速直线运动，就是一种理想模型。在生活实际中严格的匀速直线运动是无法找到的，但有很多的运动情形都近似于匀速直线运动，按匀速直线运动来处理，大大简化了难题，得到的结果又具有极高的精度，在允许的误差范围内与实际相吻合。

⑵杠杆也是一种理想模型，杠杆在实际使用时，由于受力的作用，都会引起或大或小的形变，可忽略不计，因此，我们就把杠杆理相化，认为它无形变。

⑶汛期，江河中的水有时会透过大坝下的底层从坝外的地面冒出来，形成“管涌”，“管涌”的物理模型是连通器。

⑷光线、磁感线都是虚拟假定出来的，但它们却直观、形象地表述物理情境与事实，方便地解决问题。通过磁感线研究磁场的分布，通过光线研究光的传播路径和方向。

（三）控制变数法

在研究物理问题时，某一物理量往往受几个不同物理的影响，为了确定各个不同物理量之间的关系，就需要控制某些量，使其固定不变，改变某一个量，看所研究的物理量与该物理量之间的关系。注意在很多探究性实验中经常用到此法。

⑴研究滑动摩擦力与压力和接触面之间的关系。

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研究物体的势能与质量和高度的关系。

⑹研究弦乐器的单调与弦的松紧、长短和粗细的关系。

⑺研究电流与电阻、电压之间的关系即欧姆定律。

⑻研究导体电阻大小跟导体的材料、长度、横截面积的关系。

⑼研究电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。

⑽研究电磁铁的磁性与线圈的匝数和电流的大小的关系。

⑾研究蒸发快慢与液体温度、液体的表面积和液体上方空气的流动快慢有关。

（四）实验推理法

实验推理法它以大量的可靠的事实为基础，以真实的实验为原形，通过合理的推理得出结论，深该地揭示物理规律的本质，是物理学研究的一种重要的思想方法。

⑴研究牛顿第一定律

⑵研究真空中能否传声

（五）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电流看不见、摸不著，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。

⑵分子运动看不见、摸不著，不好研究，便可通过研究扩散现象认识它。

⑶磁场运动看不见、摸不著，判断磁场是否存在时，用小磁针放在其中看是否转动来确定。

⑷判断电磁铁强弱时，用电磁铁吸引大头针的多少来确定。

（六）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物件要有共有的相同或相似处。

⑴固体、液体、气体的分子结构用学生在校的情况类比。

⑵研究做功快慢时与运动快慢进行类比等。

1. 观察法：

观察法是人们为了认识事物的本质和规律有目的有计划的对自然发生条件下所显现的有关事物进行考察的一种方法，是人们收集获取记载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。简单的讲观察法就是看仔细地看。但它和一般的看不同，观察是人的眼睛在大脑的指导下进行有意识的组织的感知活动。因此，亦称科学观察。

例项：水的沸腾:在使用温度计前，应该先观察它的量程，认清它的刻度值。实验过程中要注意观察水沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程的两种情况，温度计在沸腾前和沸腾时的示数变化；在学习声音的产生时可让学生观察小纸片在扬声器中的运动状态，观察正在发声的音叉插入水中激起水花，观察蟋蟀知了鸣叫是的情况，就会发现发出声音的物体都在振动；除此之外还有光的反射规律；光的折射规律；凸透镜成像；滑动摩察力与哪些因素有关等。

2. 放大法

放大法是物理实验中常遇到一些微小物理量的测量。为提高测量精度，常需要采用合适的放大方法，选用相应的测量装置将被测量进行放大后再进行测量。常用的放大法有累计放大法、形变放大法、光学放大法等。

（1）累计放大法：在被测物理量能够简单重叠的条件下，将它展延若干倍再进行测量的方法，称为累计放大法(叠加放大法)。如测量纸的厚度、金属丝的直径等，常用这种方法进行测量；累计放大法的优点是在不改变测量性质的情况下，将被测量扩充套件若干倍后再进行测量，从而增加测量结果的有效数字位数，减小测量的相对误差。在使用累计放大法时，应注意两点，一是在扩充套件过程中被测量不能发生变化；二是在扩充套件过程中应努力避免引入新的误差因素。

（2）形变放大法：形变是力作用的效果，在力学中形变的基本表现形式为体积、长度、角度的改变。而显示形变的方法可用力学的方法，也可用电学、光学的方法，如：体积的变化：由液柱的长度的变化显示；热膨胀：杠杆放大法显示。

（3）光学放大法：常用的光学放大法有两种，一种是使被测物通过光学装置放大视角形成放大像，便于观察判别，从而提高测量精度。例如放大镜、显微镜、望远镜等。另一种是使用光学装置将待测微小物理量进行间接放大，通过测量放大了的物理量来获得微小物理量。例如测量微小长度和微小角度变化的光杠杆镜尺法，就是一种常用的光学放大法。

3. 控制变数法

控制变数法是指讨论多个物理量的关系时通过控制其几个物理不变，只改变其中一个物理量从而转化为多个单一物理量影响某一个物理量的问题的研究方法。这种方法在实验资料的表格上的反映为某两次试验只有一个条件不同，若两次试验结果不同则与该条件有关。否则无关。反之，若要研究的问题是物理量与某一因素是否有关则应只使该因素不同，而其他因素均应相同。

例项：在研究导体的电阻跟哪些因素有关时，为了研究方便采用控制变数法。即每次须挑选两根合适的导线，测出它们的电阻，然后比较，最后得出结论。为了研究导体的电阻与导体长度的关系，应选用材料横截面相同的导线，为了研究导体的电阻与导体材料的关系，应选用长度和横截面相同的导线，为了研究导体的电阻与导体横截面的关系，应选用材料和长度相同的导线。研究影响力的作用效果的因素；研究液体蒸发快慢的因素；研究液体内部压强；研究动能势能大小与哪些因素有关；研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系；研究物体吸收的热量与物质的种类质量温度的变化的关系；研究电流与电压电阻的关系；研究电功或电热与哪些因素有关；研究通电导体在磁场中受力与哪些因素有关；研究影响感应电流的方向的因素采用此法。

4. 类比法

所谓类比就是“触类旁通”“举一反三”实际上是一种从特殊到特殊，从一般到一般的推理，它是根据两个或两类物件之间在某些方面的相同或相似而推出他们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。从而可以帮助我们理解较复杂的实验和较难的物理知识。类比是一种推理方法，不同事物在属性、数学形式及其他量描述上有相同或相似的地方就可以来用类比推理。类比法是提出科学假说做出科学预言的重要途径，物理学发展史上的许多假说是运用类比方法创立的，开普勒也曾经说过：“我们珍惜类比推理胜于任何别的东西”。

例项：电压与水压；电流与水流；内能与机械能；原子结构与太阳系；水波与电磁波；通讯与鸽子传递信件；功率概念与速度概念的形成。在物理学中运用类比方法可以引导学生自己获取知识，有助于提出假说进行推测，有助于提出问题并设想解决问题的方向。类比可激发学生探索的意向，引导学生进行探索使学生成为自觉积极的活动，发展学生的思维能力。

类比是科学家最常运用的一种思维方法，由这种方法得出的结论虽然不一定可靠，但是，在逻辑中却富有创造性。类比的事例很多这就需要平时多留心不断地总结找到比较恰当的事例做类比。

5. 等效替代法

所谓等效替代法是在保证效果相同的前提下，将陌生复杂的问题变换成熟悉简单的模型进行分析和研究的思维方法，它在物理学中有着广泛的应用。

例项：研究串联并联电路关系时引入总电阻（等效电阻）的概念，在串联电路中把几个电阻串联起来，相当于增加了导体的长度，所以总电阻比任何一个串联电阻都大，把总电阻称为串联电路的等效电阻。在并联电路中把几个电阻并联起来，相当于增加了导体的横截面积，所以总电阻比任何一个并联电阻都小，把总电阻称为并联电路的等效电阻；在电路分析中可以把不易分析的复杂电路简化成为较为简单的等效电路；在研究同一直线上的二力的关系时引入合力的概念也是运用了等效替代法。

6. 比较法

比较法是确定研究物件之间的差异点和共同点的思维过程和方法，各种物理现象和过程都可以通过比较确定它们的差异点和共同点。比较是抽象与概括的前提，通过比较可以建立物理概念总结物理规律。利用比较又可以进行鉴别和测量。因此，比较法是物理现象研究中经常运用的最基本的方法。比较法有三种类型：①异中求同的比较。即比较两个或两个以上的物件而找出其相同点。②同中求异的比较。即指比较两个或两个以上的物件而找出其相异点。③同异综合比较。即比较两个或两个以上的物件的相同点相异点。

例项：象汽车轮船火车飞机它们的发动机各不相同但都是把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能装置。而汽油机和柴油机虽然都是内燃机但是从它们的构造、吸入的气体、点火方式、使用范围等方面都有不同。再如蒸发与沸腾的比较两者的相同点都是汽化过程。不同点从发生时液体的温度、发生所在的部位及现象都不同。还可以用比较法来研究质量与体积的关系；重力与质量的关系；重力与压力；电功与电功率等。

7. 转换法

物理学中对于一些看不见摸不著的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。初中物理在研究概念规律和实验中多处应用了这种方法。

例项：物体发生形变或运动状态改变可证明一些物体受到力的作用；马德堡半球实验可证明大气压的存在；雾的出现可以证明空气中含有水蒸气；影子的形成可以证明光沿直线传播；月食现象可证明月亮不是光源；奥斯特实验可证明电流周围存在着磁场；指南针指南北可证明地磁场的存在；扩散现象可证明分子做无规则运动；铅块实验可证明分子间存在着引力；运动的物体能对外做功可证明它具有能等。

8. 理想实验

理想实验又叫“假想实验”“抽象的实验”或“思想上实验”，它是人们在思想中塑造的理想过程，是一种逻辑推理思维过程和理论研究重要方法。理想实验虽然叫实验，但它同所说的真实科学实验是有原则区别的，真实科学实验是一种实践活动，而理想实验则是一种思维活动，前者是可以将设计通过物理过程而实现的实验，后者则是在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验。但是，理想实验并不是脱离实际的主观臆想。首先，理想实验是以实践为基础的，所谓的理想实验就是在真实的科学实验的基础上，抓住主要矛盾忽略次要矛盾对实际过程做出更深入一层的抽象分析。其次，理想实验的推广过程是以一定的逻辑法则为根据的，而这些逻辑法则都是从长期的社会实践中总结出来的并为实践所证实了的。

理想实验在自然科学的理想研究中有着重要的作用。但是，理想实验的方法也有其一定的局限性，理想实验只是一种逻辑推理的思维过程，它的作用只限于逻辑上的证明与反驳，而不能用来作为检验正确与否的标准。相反，由理想实验所得出的任何推论都必然由观察实验的结果来检验。

例项：研究真空是否能够传声；牛顿第一定律等。

9. 建立模型法

建立模型法是一种高度抽象的理想客体和形态用物理模型，用物理模型可以使抽象的假说理论加以形象化，便于想象和思考研究问题。物理学的发展过程可以说就是一个不断建立物理模型和用新的物理模型代替旧的或不完善的物理模型的过程。

例项：研究肉眼观察不到的原子结构时，建立原子核式结构模型；研究光现象时用到光线模型；研究磁现象是用到磁感线模型；力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型；电路图是实物电路的模型；研究发电机的原理和工作过程用挂图及手摇发电机模型；研究内燃机结构和工作原理用挂图及汽油机柴油模型。

10. 平衡法

平衡，是相对于两个以上物体组成的一个物理组合而言的，在物理变化过程中，组合中各物体的一些物理量在一定条件下保持相等，这时，我们就把这些物体所处的这种状态称之为平衡态，初中物理研究的平衡态问题，归结起来大致有如下三大类：一是在平衡力作用下物体的平衡；二是杠杆的平衡：三是温度不同的物体混合后达到的热平衡，有关这三类问题都必须用平衡原理去解。

例项：你在玩木板小车模型的时候，让小锤自由下落，拉着小车向前走，其中，小车与木板有摩擦，这时测的小车速度是有误差的，所以你现在可以用平衡法来平衡小车的摩擦力，比如把木板垫高。

11. 留迹法

在物理实验中，有些物理现象瞬息即逝，实验者难以在此瞬间对研究物件进行观察和测量。如运动物体所处的位置、轨迹、影象等。但我们可用一定的方法将有关资讯记录下来，然后通过测量或观察来进行研究，这种方法就是留迹法。

例项：沙摆描绘单摆的振动曲线；用打点计时器记录物 *** 置；用频闪照相机拍摄平抛的小球位置；用示波器观察交流讯号的波形等。

12. 累积法

把某些难以用常规仪器直接准确测量的物理量用累积的方法,将小量变大量,不仅可以便于测量,而且还可以提高测量的准确程度,减小误差。这种方法称为累积法。

主要累积方法：（1）时间累积法：对时间累积后进行测量求平均值的方法。（2）空间累积法：对空间进行累积后求平均值的方法。

例项：在“用滴水法测重力加速度”的实验中,调节并测量水龙头到盘子的高度差h；让前一滴水滴到盘子听到声音时,后一滴恰离开水龙头；再测出n次水击盘声的总时间tn,则下落h高度用时。又如在“测定金属电阻率”的实验中,若没有螺旋测微器,可把金属丝绕在铅笔上若干圈,由金属线圈的总长度除以圈数来测量金属丝的直径。

13. 外推法：

有些物理量可以区域性观察或测量，作为它的极端情况，不易直观观测，如果把这区域性观察测量得到的规律外推到极端，可以达到目的。例如在测电源电动势和内电阻的实验中，无法直接测量I=0(断路)时的路端电压(电动势)和短路(U=0)时的电流强度，通过一系列U、I对应值点画出直线并向两方延伸，交U轴点为电动势，交I轴点为短路电流

控制变数法：如探究滑动摩擦力与什么因素有关

转化（转换）法：如显示从斜面滑下小车的动能（看木块被撞距离远近）

等效替代法：如等效替代测电阻

类比法：如通过水压、水流认识电压、电流

对比法：如对比色光三原色和颜料三原色

建模法：如通过磁感线描述磁体周围磁场分布情况

等

第1、2种较为常用

1.比较法 例:比较其他条件相同时电阻大小与长度的关系

2.控制变数法 例:探究电阻与哪些因素有关

3.等效替换法 例:平面镜成像的两根等长的蜡烛

4.模型法 例:光线

5.类比法 例:电流与水流类比

6.演绎法 例:其他条件相同时电阻大小与长度成正比.银是电阻 所以其他条件相同时银的电阻大小与长度成正比

7.归纳法 例:风是空气振动发声 人说话是声带振动发声......所以一切发声的物体都在振动

8.推理法 例:真空罩里的闹 *** 音随着空气的减少而减弱 所以真空不能传声

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