初中物理等效替代法精选(九篇)

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第1篇：初中物理等效替代法范文

[关键词] 物理学 研究方法 科学

现在大力提倡素质教育,掌握科学的研究方法是中学生必备的素质。我认为,掌握科学的研究方法比单纯的记住一个现象、一种结果、一项规律更重要,对学生的可持续发展尤为重要。这就要求教师在教学过程中注重对学生科学研究方法的指导,现就初中物理教学中常用的科学研究方法及实例归类总结。物理学的研究方法有许多种,如控制变量法、转化法、实验推理法、等效替代法、理想模型法、归纳法、类比法、比较法、图像法等。

一、控制变量法

在研究物理问题时,某一物理量往往受到多种因素的影响,为了确定其中一个因素对被研究对象的影响情况,首先,要控制其它因素不变,也就是排除其它干扰因素,只改变这一因素,观察该因素的变化对被研究对象的影响情况,找出内在的规律,这就是控制变量法。控制变量法是探究性实验中最常用的方法。初中物理应用实例:

研究压力的作用效果(压强)与压力和受力面积的关系;

研究物体的动能与质量和速度的关系;

研究电流与电阻和电压之间的关系即欧姆定律;

研究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数和电流大小的关系。

二、转化法

有些物质的形态通常是看不见的,可以通过该物质产生的各种效应来研究,也就是通过间接的方法来研究该物质。例如,风是看不见的,我们可以通过观察风产生的效应如被风刮起的尘土、树叶、烟、旗面、水波来判断风向、风速。这种研究问题方法就是转化法。初中物理应用实例:大气压是看不见、摸不着的,我们可以通过研究大气压产生的现象来认识它;电流是看不见、摸不着的,我们可以通过观察电路中的灯泡是否发光、发光亮度来判断电路中是否有电流以及电流的大小;磁场是看不见、摸不着的,我们可以通过观察其中的小磁针的北极所指的方向来判断磁场方向;在磁体周围撒一些铁屑来判断磁体周围的磁场分布情况;判断电磁铁的磁性强弱时,我们可以通过观察电磁铁能够吸引大头针的多少来确定;音叉发声时的振动不易观察,我们可以把正在发声的音叉接触水面,通过观察水面的振动来判断,也可以把正在发声的音叉靠近并接触用细线吊起的乒乓球,通过乒乓球的振动来判断。在研究响度与振幅的关系时,可以在鼓面上放一些塑料泡沫颗粒,用大小不同的力敲击鼓面时通过观察塑料泡沫颗粒的振动的高度来判断鼓面的振幅。

三、实验推理法

有些特定实验条件不易达到或不能达到,我们可以通过使现有的实验条件逐渐接近要达到的特定实验条件,通过现有的实验规律进行科学推理,得出特定条件下的结论。这种研究问题的方法就是实验推理法。初中物理应用实例:在研究牛顿第一定律时,通过大量实验得出,在水平面上运动的小车,如果受到的摩擦阻力逐渐减小,小车的运动速度变化会逐渐减少,据此可以推理得出:假如在水平面上运动的小车不受摩擦阻力,小车的运动速度将保持不变,小车将做匀速直线运动;在研究真空能否传声时,把正在发声的电铃放入玻璃罩内,用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出,听到的铃声逐渐减小,根据这一规律可以推理得出:假如玻璃罩内被抽成真空,在周围的人将听不到铃声,据此得出“真空不能传声”的结论。

四、等效替代法

某些物体的物理量由于受到实验本身的特殊限制或因实验器材的条件限制,不可以或很难直接进行测量,可以通过测量与之有相同效果的物体的物理量来进行研究,从而得出相同的结论,这种研究问题的方法就是等效替代法,这种方法可以使要研究的问题简单化、直观化,易于理解,便于操作。初中物理应用实例:在著名的“曹冲称象”故事中,大象的质量太大,在当时的条件下不便于直接测量,可以测量与之效果相同的石块的总质量,从而得出大象的质量;在电路中,一个电阻可以等效于几个电阻,几个电阻也可以等效于一个电阻,如串联电路的总电阻、并联电路的总电阻都是利用了等效的思想;在力的合成与分解中,若干个分力可以等效于一个合力,一个力也可以分解为作用效果相同的若干个分力。

五、理想模型法

理想模型法就是指把复杂的问题简单化,摒弃次要因素,抓住主要因素,对实际问题进行理想化处理,构成理想化的物理模型。这是一种重要的物理研究方法,有时为了更加形象的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,借此来形象、直观地表述物理情景。初中物理应用实例:光线、磁感线都是虚拟假定出来的,但却能形象、直观地表述物理情景与事实,方便地解决问题,通过磁感线研究磁场的分布,通过光线研究光传播的路径和方向;洪水季节,江河中的水有时会透过大坝的底层从大坝外的地面冒出来,形成“管涌”,“管涌”的物理模型就是连通器;杠杆是一种理想模型,杠杆在实际使用时,都会发生形变,这个形变可以忽略不计。因此,我们就把杠杆理想化,认为它无形变视为一个硬棒,从而使学生在研究时不被细枝末节的因素影响,顺利地得出杠杆平衡原理。

六、归纳法

在研究某一现象的规律时,不可能也没有必要把与之有关的所有现象都列举出来,而是通过大量与某一现象有关的事实,从中找出共同的规律,这种研究问题的方法就是归纳法。初中物理应用实例:声音是由物体振动产生的;光在同一中均匀介质中沿直线传播;光的反射规律;光的折射规律;平面镜成像特点;凸透镜成像规律;分子运动论;晶体的熔化特点;液体的沸腾特点;牛顿第一定律,阿基米德原理;液体压强规律;杠杆的平衡条件;功的原理;欧姆定律;焦耳定律,磁极间的相互作用规律;电磁感应;能量守恒定律。

七、类比法

有些物理现象、概念比较抽象,对学生来说比较陌生、难于理解和记忆,我们可以通过学生熟知的事物来类比,找出类似的规律,类比的对象要有相同或相似之处,这种研究问题的方法就是类比法。初中物理应用实例:用水流类比电流;用水压类比电压;用抽水机类比电源;用速度类比功率。

八、比较法

比较法就是找出事物之间的相同点和不同点,便于理解、记忆和区别。初中物理应用实例:比较汽油机和柴油机的构造和工作原理;比较晶体和非晶体的熔化和凝固特点;比较蒸发和沸腾的条件、剧烈程度、特点、吸热;比较乐音和噪声;比较电动机和发动机的构造、工作原理、工作过程、能量转化;比较火电站、水电站、风电站、核电站,太阳能电站的工作原理、工作过程、能量转化、以及对环境的污染和可持续发展情况。

第2篇：初中物理等效替代法范文

【关键词】初中物理 研究方法 有效教学

物理学习，不但要获得物理知识，还要掌握技能、技巧，掌握物理问题的研究方法。初中物理所涉及到的研究方法主要有观察法、实验法、猜想法、等效法、建立模型法、转换法、替代法、控制变量法等。

1.观察法，指通过对实验过程的认真观察，再归纳总结出规律等。如通过对水沸腾实验的观察得到水沸腾的特点，从而推出液体沸腾时吸收热量但温度不变的特点。

2.实验法，人们使用仪器，通过人工控制条件，使自然现象、过程再现出来。它是物理研究的一种非常重要的方法。通过实验可发现定律、规律，如欧姆通过实验发现欧姆定律；通过实验验证假说，如布朗通过“布朗运动”的实验验证分子动理论假说；通过实验测定物理量，如托里拆利通过实验测定出大气压值。

3.猜想法，是探索物理的一种广泛应用的方法，它是用已知的物理规律对未知的自然现象及规律做出的科学预见。猜想法和实验法律相结合使用，先猜想然后设计实验验证，是目前探索物理经常使用的方法。如初三物理（沪科版）中研究“通电导体放出热量跟哪些因素有关？”先要求大家猜想，然后设计实验验证猜想，就是采用“猜想+实验”的方法。

4.等效法，狭义等效法是根据同一性质的几个量与一个量之间效果相同而建立的方法。如研究物体受几个力作用时引入合力。广义等效法指自然界中不同物质之间存在着的联系而建立的原理或方法，如改变物体内能的方法有做功和热传递，它们的作用效果是等效的。

5.建立模型法，从自然界中抽取更为本质的、概括了的类似物的方法，如连通器、光线。

6.转换法，是指将那些看不见、摸不着的现象或者不容易直接去测量的物理量，用一些直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量的方法。如用电流的效应去判断电流的存在，用扩散现象去说明分子是运动的。

7.类比法，指两个或两类对象有某些共有的相同或者相似的属性，推出一个对象可能具有另一个或另一类现象已经具有的属性。如研究电流概念时用水流作类比。

8.替代法，在研究物体的某一物理量时，由于这一物理量难于测量，可用便于测量的其他物体的相同物理量来测定代替。如曹冲称象用的就是替代法。

9.控制变量法，在研究某一物理量与其他几个物理量关系时，可先研究这一物理量与几个中的一个量的关系，然后逐一研究这一物理量与其他物理量关系，研究时，每次都要保证除研究的那两个物理量外，其他物理量保持不变，最后将这些单一关系综合起来，如研究力的作用效果与哪些因素有关，研究电流与电压、电阻之间关系，用的就是控制变量法。

例1：说出下列研究物理问题的方法

1.根据磁铁产生的作用来认识磁场（转换法）；

2.通过观察冰熔化、松香熔化实验得出晶体与非晶体区别（观察法）；

3.通过实验来研究杠杆平衡条件（实验法）；

4.研究两个及两个以上电阻组成的电路时，引入总电阻（等效法）；

5.研究磁场时引入磁感线（建立模型法）；

6.讲授电压时，用水压作类化（类比法）；

7.用量筒、水测不规则小石块的体积（替代法）；

8.探究影响滑动摩擦力的影响因素（控制变量法）。

例2：滑动摩擦力在研究相关物体运动情况时起着非常重要作用。通过实验探究已经知道滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关，也与接触面之间的压力有关。有些同学又猜想滑动摩擦力可能还与接触面的大小有关。请你从以下器材中选出部分器材，设计一个实验对以上猜想进行验证。

器材：a、斜面；b、带钩的正方体木块；c、带钩的长方体木块；d、表面平整的长木板；e、几条毛巾；f、直尺；g、弹簧测力计；h、硬纸板。

（1）写出你需要的器材（用器材前面字母表示）

（2）简述主要实验步骤（安徽省中考题）

解题点拨：本题所提出问题的方法叫猜想假设，设计实验的思路是控制变量。因此设计实验时，要从便于控制变量的角度确定器材。

解：（1）c、d、g。

实验步骤：（1）将长方体木块放在长木板上，用弹簧测力拉着它匀速前进，观察记录这时弹簧测力计的示数；（2）将长方体木块侧放在长木板上，用弹簧测力计拉着匀速前进，观察、记录这时弹簧测力计示数；（3）比较两次弹簧测力计示数，即可初步检验上述猜想。

例3（无锡市中考题）：现有各种规格的不锈钢丝和铜丝，请你设计实验研究方案，比较不锈钢丝和铜丝这两种材料的导电性能。

（1）实验研究中对不锈钢和铜丝的选取有什么要求？

（2）你用什么方法显示材料的导电性能？（可画出相应电路图加以说明）

说明：本题涉及到物理方法有控制变量法、转换法，选择材料时要控制它的长度、横截面积，材料的导电性能则从其他物体的特征上反映出来。

解：（1）选取的不锈钢丝和铜丝长度要相等，粗细要相同。

第3篇：初中物理等效替代法范文

[关键词]物理；实验；途径

加强初中物理实验教学，特别是认真组织好学生分组实验，是激发学生的学习兴趣、开发智力、培养学生独立操作能力的重要教学手段，是全面提高物理教学质量和学生的科学素质的必要途径。

一、学会观察

观察是学习物理最基本的方法，是科学归纳的必要条件。　学生对学习活动的外部表现进行有目的、有计划的观察、记录，　能够为物理概念的形成、物理知识的理解、物理规律的探究提供信息和依据。观察重点，　排除无关因素的干扰。如在做气体膨胀对外做功的实验时，学生只听到“嘭”的一声，　看到瓶塞跳得很高，　对真正需要看的现象――塑料瓶口出现的酒精烟雾却视而不见，　这就需要教师及时提醒学生，　然后对该现象进行分析。运用前后对比观察，　抓住因果关系。运用正反对比观察，　深化认识。在指导学生观察时，　多采用一些正反对比的方法，　可以加深学生理解知识，　拓宽思路。在探究声音的产生时，　笔者让学生对发生物体和无声物体进行对比观察，从而得出结论；在探究沸点与气压的关系时，　让学生通过观察增大和减小气压时，沸点的变化现象，进行对比从而得出两者之间的关系。

二、学会积累

积累法实际上是一种放大法，要求我们的学生在测量微小量的时候，学会将微小的量　积累成一个比较大的量。笔者跟学生们一起探究测量细铜丝直径的方法时，让学生根据提供器材自主探究，先把细铜丝在铅笔上紧密排绕N圈（　N根据情况确定）　，　再用刻度尺测量细铜丝直径长度，然后用线圈直径的总长度再除以N，　这样测量结果更接近真实值。又如，用单摆测量重力加速度g，不直接用测量全振动一次的时间来测量单摆的振动周期T，而是测量全振动n次，如n＝100的总时间t，然后，再由T＝t/100计算出T值。这样，可增加有效数位，减小测量误差。

三、学会转换

在生活中有许多看不见、摸不着的现象，　这时我们就要想办法使之转化为学生熟知的现象来认识它们。如电流看不见、摸不到，　但学生们通过实验发现它能产生一些效应，　从而认识了电流；磁场也可以根据地磁场的基本性质来认识；　研究电热与电流、电阻有关时，　将产生的电热多少转换成液柱上升的高度；　回答动能与什么因素有关时，　将动能的大小转换成小球运动的远近。对于不容易测得物理量，　可以根据定义式转换成能够直接测量的物理量。

四、学会替代

等效替代法就是要抓住两个看似不同的物理过程，　寻求其共同效果。替代法在许多知识点中得以应用：用合力替代物体所受几个力时，　合力与原来几个力的作用效果相同；　研究串、并联电路的总电阻时，　用总电阻大小代替分电阻大小；　在平面镜成像的实验中，由于我们无法真正的测出物与像的大小，　所以利用了一个完全相同的另一根蜡烛来等效替代像的大小，　从而验证物与像的大小相同。运用等效替代法处理问题的一般过程为：分析原事物（需研究求解的物理问题）的本质特性和非本质特性；　寻找适当的替代物（熟悉的事物），以保留原事物的本质特性，抛弃非本质特性；研究替代物的特性及规律；将替代物的规律迁移到原事物中去；利用替代物遵循的规律、方法求解，得出结论。

第4篇：初中物理等效替代法范文

关键词：物理实验； 科学方法； 观察法； 比较法； 图像法； 转换法； 类比法； 等效替代法

物理新课标倡导探究式的学习，注重学生自己动手、动脑探究科学规律，体验科学研究的方法，科学探究既是一种重要的教学方式，又是学生的学习目标。如何使实验教学达到课程标准确定的目标，其中蕴含的大量的科学方法，我们必须给予足够的重视，并且渗透到教学活动中去，适时向学生介绍、点拨，让学生在学习活动中去体验，逐步提高学生科学探究能力。下面，笔者就来谈谈初中物理实验中的几种科学方法。

一、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。实例：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。

二、比较法

比较法是确定研究对象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。实例：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。

三、图像法

图象是一个数学概念，用来表示一个量随另一个量的变化关系，很直观。由于物理学中经常要研究一个物理量随另一个物理量的变化情况，因此图象在物理中有着广泛的应用。在实验中，运用图象来处理实验数据，探究内在的物理规律，具有独特之处。如：在探究固体熔化时温度的变化规律和水的沸腾情况的实验中，就是运用图象法来处理数据的。它形象直观地表示了物质温度的变化情况，学生在亲历实验自主得出数据的基础上，通过描点、连线绘出图象就能准确地把握住晶体和非晶体的熔化特点、液体的沸腾特点了。

四、转换法

物理学中对于一些看不见摸不着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。实例：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。

五、类比法

类比法是一种推理方法。为了把要表达的物理问题说清楚明白，往往用具体的、有形的、人们所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，通过借助于一个比较熟悉的对象的某些特征，去理解和掌握另一个有相似性的对象的某些特征。实例：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；通信与鸽子传递信件；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。

六、等效替代法

等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中，因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制，不可以或很难直接揭示物理本质，而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。这种方法若运用恰当，不仅能顺利得出结论，而且容易被学生接受和理解。例如，在探究平面镜成像规律的实验中，用玻璃板替代了平面镜，因两者在成像特征上有共同之处，容易使学生接受，而玻璃板又是透明的，能通过它观察到玻璃板后面的蜡烛，便于研究像的特点，揭示出规律。我们在教学中，在学生亲历实验过程的基础上，教师注重引导学生进行方法的总结，在思维方式上受到启发，他们以后遇到有关的实验设计时，就会自觉地加以运用。比如在学习伏安法测电阻之后，要求学生设计一个实验，在上述实验中缺少电压表或电流表，其它器材不变，另有一个已知阻值的定值电阻供选用，要求测出未知电阻，应该怎么办？学生就可以用等效替代的思想进行设计了。

七、控制变量法

控制变量法是初中物理实验中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。所谓控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系，可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来，使其保持不变，再比较、研究该物理量与该因素之间的关系，得出结论，然后再综合起来得出规律的方法。这种方法在整个初中物理实验中的应用比较普遍。在初中物理中，探究影响导体电阻大小的因素、电流跟电压电阻的关系、影响电热功率大小的因素、影响电磁铁磁性强弱的因素、影响滑动摩擦力大小的因素、决定压力作用效果的因素等等实验，运用了控制变量法。

八、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。实例：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。

总之，在初中物理实验中，蕴含着许多科学方法，我们既不能视而不见忽视它，又不能唯方法讲方法，要时时做有心人，把握时机，把科学方法渗透到教学活动中去，恰当点拨，就能不断提高学生的科学探究能力。

第5篇：初中物理等效替代法范文

物理学是一门以实验为基础的自然科学.物理实验以其精彩神奇、生动有趣的特点而深受学生的喜爱.可以说物理实验的成功与否是物理教学成败的关键.通过实验我们既能激发学生的学习兴趣，又能训练和培养学生的观察能力、创新精神和创造能力.而物理实验的成败又取决于实验方法是否得当.笔者从事教学多年，将初中物理教学中常用的一些重要的科学方法归纳如下.

1 控制变量法

在多个因素同时存在的物理实验中，先考察其中一个因素对研究问题的影响，而保持其他因素不变的实验方法叫控制变量法.这种方法在实验数据的表格上的反映为某两次试验只有一个条件不同，若两次实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.

控制变量法是最常用的实验方法之一.在对多个因素同时起作用的实验探究过程中，我们都要用到控制变量法.例如，在著名的“欧姆定律”实验中.欧姆虽然事先知道，电压和电阻的变化都会影响到电流的变化.但如果电路中的电流发生了变化，到底是由电压变化引起的还是由电阻变化引起的呢？欧姆认为如果能控制电压不变，那么电流的变化就是由电阻的变化引起的；如果能控制电阻不变，那么电流的变化就是由电压的变化引起的.他的实验思路是控制变量法应用于实验探究的一个典型的范例.正因为欧姆选择了正确的实验方法，再加上他十年的不懈努力，最终在电学方面做出了巨大的贡献，电阻的单位也用他的名字命名.

又如：（1）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量法.即每次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，应选用两根导线的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，应选用两根导线的材料和长度相同的导线；（2）在研究影响力的作用效果的因素；（3）研究影响液体蒸发快慢的因素；（4）研究决定液体内部压强大小的因素；（5）研究决定动能，势能大小的因素；（6）研究影响琴弦发声的音调高低的因素；（7）研究物质吸放热性能与物质的种类，质量，温度的变化的关系；（8）研究滑动摩擦力大小与哪些因素有关；（9）研究电功或电热与哪些因素有关；（10）研究通电导体在磁场中受力与哪些因素有关；（11）研究影响感应电流方向的因素等实验中均采用了此方法.

2 转换法

物理学中对于一些看不见摸不着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.简而言之、转换法就是对一些看不见摸不着的物理现象或不易测量的物理量把它转换成看得见摸得着的现象或物理量来间接认识或间接测量的实验方法.

如：根据“磁场对磁体有力的作用”来认识“磁场的规律”；根据电流的效应来认识电流的存在；利用“液体的热胀冷缩的性质”来“测量温度”；采用累积法来测一张纸的厚度和细金属丝的直径；采用“以直代曲法”或“滚轮法”来测曲线的长度等实验中都用到了转换法.

再如：（1）利用物体发生形变或运动状态改变来证明物体受到力的作用；（2）通过马德堡半球实验来证明大气压的存在；（3）雾的出现可以证明空气中含有水蒸气；（4）影子的形成可以证明光沿着直线传播；（5）月食现象可证明月亮不是光源；（6）奥斯特实验可证明电流周围存在着磁场；（7）指南针指南北可证明地磁场的存在；（8）扩散现象可证明分子做无规则运动；（9）两块紧密接触的铅块实验可证明分子间存在着引力；（10）运动的物体能对外做功可证明它具有能；（11）用指针偏转的程度来表示电流或电压的大小；（12）用灯泡的明暗程度来判断电路中电流的大小；（13）用泡沫小球弹离音叉来说明音叉在振动；（14）用压强计中U型管的液面出现高度差来说明液体内部有压强；（15）在研究物质的比热容实验时用温度计示数的变化来表示物质的吸放热性能的强弱等都用到了转换法.

3 等效替代法

在保证某种效果相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程的处理方法叫做等效替代法.等效替代法能将复杂的问题简单化，是物理学中常用的一种实验方法.

如：读者熟悉的“曹冲称象”的故事，聪明的小曹冲先把大象拉到船上，记下船的吃水深度，再用许多石头代替大象，使船达到“同样的吃水深度”，称出石头的总重，也就知道大象的体重了，他就是利用了等效替代法，解决了其他文武大臣都无法解决的难题，而千古留芳.

又如：（1）在测滑动摩擦力时，由于摩擦力发生在两物体的接触表面难以测量，实验中摩擦力就是通过与它“平衡”的拉力来测出的；（2）在探究平面镜成像特点实验中，用等大的没有点燃的蜡烛放到点燃蜡烛像的位置上“好像点燃一样”，来确定虚像的位置和大小；（3）把物体各部分受到重力的作用等效的看成作用在物体的某一点――重心上；（4）在研究串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；（5）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；（6）在电路分析中可以把不易分析的复杂电路简化为等效电路，在这些研究中同样用到了等效替代法.

4 模型法

模型法是将抽象的物理现象用简单易懂的具体模型来表示，便于想象和思考研究问题的一种方法.理想模型法忽略了事物的次要因素，用简明、概括、直观的方法，把事物的主要特征表示出来.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.

如：在探究摆的奥秘时，用“细线系上小球”代替钟摆，建立了钟摆的模型；在研究光现象时，用“一条带箭头的直线”形象化描述光的传播路径和方向，建立了光线模型；在研究磁现象时用“一条条带箭头的曲线”形象化地描述磁场的分布和方向，建立了磁感线模型.

再如：（1）研究肉眼观察不到的原子结构时，建立了原子核式结构模型；（2）研究液体内部压强大小和浮力是怎样产生的建立了液柱模型；（3）研究连通器的特点时建立了液片模型；（4）用木尺和砝码代替跷跷板和人建立杠杆模型；（5）力的示意图是实际物体和作用力的模型；（6）电路图是实物电路的模型；（7）研究发电机的原理和工作过程时用到的手摇发电机模型；（8）研究内燃机结构和工作原理时用到的汽油机、柴油机模型.

5 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对象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、数学形式及其它量描述上有相同或相似的地方就可以用类比推理.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都是运用类比方法创立的，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.开普勒也曾经说过：“我们珍惜类比推理胜于任何别的东西”.

如：《电压》既是教学的重点，也是教学的难点.难就难在电压较抽象，不能直接实验，教学中通过水压类比得出电压，具体探究过程是：（1）从水压实验总结出水压是水管中的水发生定向移动形成水流的原因；（2）引导学生讨论得出电压是使电路中的电荷发生定向移动形成电流的原因；（3）教师总结出抽水机是提供水管两端有水压的装置；（4）引导学生得出电源是提供电路两端有电压的装置.整个过程尽管多花些时间，然而对培养学生科学的思维方法大有益处.正如前苏联学者瓦赫罗夫说：“类比像闪电一样，可以照亮学生所学学科的黑暗角落”.

再如：（1）功率概念与速度概念；（2）电流与水流；（3）内能与机械能；（4）原子结构与太阳系；（5）电磁波与水波；（6）通信与鸽子传递信件等都可将它们作类比.

6 理想实验法

所谓理想实验又叫“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，是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要方法.理想实验虽然也叫实验，但它同真实的科学实验是有原则区别的，真实的科学实验是一种实践活动，而理想实验则是一种思维的活动，前者是将设计通过物理过程而实现的实验，后者则是由人们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，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.

如：研究真空是否能够传声时，将一只闹钟放在密封的玻璃罩内，当罩内空气被抽走时，钟声变小，由此推理出：真空不能传声.显然上述实验是人们在思维中进行的理想过程，与实际实验相比，理想实验能更大程度地突出实验中的主要因素，忽略次要因素，得出更本质的结论.

再如：在进行牛顿第一定律的实验时，当观察到物体在越光滑的平面上运动就越远时，进而推理出：如果平面绝对光滑，物体将永远做匀速直线运动.

这两个结论都是在实验的基础上加以科学的推理，概括出来的，但经受住了实践的检验.

7 图象法

图象是一个数学概念，用来表示一个量随另一个量的变化关系，很直观.由于物理学中经常要研究一个物理量随另一个物理量的变化情况，因此图象法在物理教学中有着广泛的应用.实验中运用图象来处理实验数据，探究内在的物理规律，具有独特之处.

如：在探究固体熔化时温度的变化规律和水的沸腾情况的实验中，就是运用图象法来处理数据的.它形象直观地表示了物质温度的变化情况，学生在亲历实验自主得出数据的基础上，通过描点、连线绘出图象就能准确地把握晶体和非晶体的熔化特点、液体的沸腾特点了.

再如：研究小灯泡的电功率时，灯泡中的电流随电压而发生变化的I-U曲线；研究伏安法测电阻时电流随电压而发生变化的I-U图线；研究物质的密度时质量随体积的变化的M-V图线等都用到了图象法.

8 比较法

比较法是确定研究对象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基本方法.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对象而找出其相同点；（2）同中求异的比较.即指比较两个或两个以上的对象而找出其相异点；（3）同异综合比较.即比较两个或两个以上的对象的相同点和相异点.

如：（1）像汽车，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的装置即都是热机，这是异中求同的比较；（2）汽油机和柴油机虽然都是内燃机但是它们的构造、吸入的气体、点火方式、使用范围等方面都有不同，这是同中求异的比较；（3）蒸发与沸腾两者的相同点都是汽化过程.不同点是发生汽化时液体的温度、发生汽化的部位及现象都不同，这是同异综合比较；（4）用比较法研究质量与体积的关系；重力与质量的关系；重力与压力的关系；电功与电功率的关系等.

9 观察法

观察法是人们为了认识事物的本质和规律，有目的有计划地对自然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.观察法就是仔细地看.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目的、有意识、有组织的感知活动.因此，亦称科学观察.

第6篇：初中物理等效替代法范文

关键词： 科学研究方法 教学资源 中学物理教学 指导思想

1.引言

在中学的物理教学实践中适当地引入科学研究的方法，对于全面提高学生的科学素养与探究能力具有重要作用。通过科学研究的学习方法，可以让学生从被动地接受知识转变为主动地获取知识，培养学生实事求是的科学态度及勇于创新的探索精神。因此，中学物理教师应当在教学实践中多引入科学研究的课程资源及方法，为学生的终身学习发展奠定基础。

2.科学研究方法的指导思想

2.1创设问题情境，激发探究兴趣。

作为物理教学实践的新模式，科学研究的方法坚持培养学生实事求是的科学态度与勇于创新的探索精神，力争不断提高学生的科学探究能力。采取新的教学模式将更有利于引导学生真正地理解物理学中抽象难懂的知识，激发学生的学习兴趣，让他们积极地探索物理世界的奥秘。在物理教学实践中，可以通过创设问题情境吸引学生，通过他们自身的认知冲突发现其中的问题，激发他们探究的欲望，这样一来他们便会主动地学习物理知识，进行深入探索，达到锻炼创新精神及动手操作能力的目的。具有代表性的做法就是开发课本资源、创设问题情境和巧设演示实验、创设问题情境这两种。

2.2引导猜想，培养探究方法。

在物理学习过程中猜想是一种重要的学习手段，只有对问题有了一定的猜想，学生才愿意探索研究。在物理学史上，很多伟大的发明都是先通过猜想进行的。因此，教师应当鼓励和引导学生大胆猜想，不论学生的猜想是否准确合理，教师都要给予肯定的评价，然后引导他们通过实验探究的方法验证自己的猜想。具体可以采取借助简单实验引导猜想和练习生活经验进行合理猜想这两种手段进行猜想训练。

2.3设计实验，培养探究能力。

科学研究是否能够顺利实施是一个重要问题，科学合理的实验方案是这一问题的主要制约因素。科学研究能力的培养是一个长期过程，再加上学生缺乏实验经验，这个过程就需要教师进行细心的鼓励与指导，充分利用多种手段与研究方法进行试验活动的研究。在经过几次的指导实验以后，就逐步将主动权交给学生，让学生自主完成研究。在遇到一些研究内容高于生活经验常识的问题时，教师就要适时进行引导，用一些相同性质、结论的实验代替那些无法实现的探究内容，让学生更容易理解，接受。

3.中学物理中常用的科学研究方法

3.1控制变量法。

初中物理学中常常采用控制相关变量的方法研究多因素的问题，这样就可以通过保持其他因素不变，只改变一个因素的方法研究相关问题，最后进行综合整理，这就是科学研究中应用最广泛、最重要的思想方法——控制变量法。初中物理中常见的实例有，探究影响力的作用效果的因素，探究二力平衡的条件，探究物体的吸热效果与物质的种类、质量、温度变化关系，探究电磁铁的磁性与哪些因素有关，等等。

3.2转换法。

转化法就是将物理学中不常见、不易直接测量或者观察的物理量通过生活中常见的现象、物理量进行替换。但是这种方法有一个前提就是必须保证所替换的物理量、现象之间具有相同的效果与性质。在初中物理中常见的实例有，影子的形成可以证明光沿直线传播、运动的物体能对外做功证明它具有能量、扩散的现象可以证明分子做无规则运动。最具典型的代表实验就是，研究牛顿第一定律而做斜面小车的实验时，对于运动物体在不受力作用下会不会一直运动下去进行研究，我们可以通过探究真空不能传声的实验进行解释。我们无法制造真空的条件，但是我们可以通过观察密闭容器中空气越来越少时传出来的声音也越来越小来进行推理，当密闭容器中没有空气时也就没有声音在传出来。这样我们就可以推理到小车的实验，当阻力越来越小来观察小车运动的距离和速度变化快慢，这样就能设计出牛顿第一定律的相关实验。

3.3等效替代法。

等效替代法就是将一些复杂的物理问题与物理变化通过一些简单的物理问题进行转化，在转化过程中必须保证效果、特性与关系的相同。初中物理中常见的实例有，将总电阻的概念引入到研究串、并联电路电阻实验，用引入合力的方法研究同一直线上二力的关系，等等。

在初中物理学中应用的科学研究方法还有很多很多，例如建立模型法、类比法、理想实验法、比值定义法、积累法、比较法、归纳法、图像法，等等。

4.结语

在初中物理教学中应用科学研究的方法是一个值得思考和探索的课题，同时需要学校及教师进行不断完善。在进行科学研究的教学模式中，要以学生为主体，让学生真正参与其中，成为探究学习的实践者，增强探索精神与创新能力，这样才能让初中物理教学达到更好的效果，为学生终身的学习发展奠定基础。

参考文献：

[1]范增，吴桂平.试论低成本实验在民族地区中学物理教学中的应用.民族教育研究，2013（1）.

[2]吴伟杰.中学物理教学中如何授之以“渔”.考试周刊，2012（58）.

第7篇：初中物理等效替代法范文

当多个因素同时作用，共同影响某一物理量时，就要分别独立地研究其中某一因素的影响，这时就要暂时保持其它因素不变，以便排除其它因素的干扰，更好地研究这一因素与研究量之间的关系，最后再通过综合分析得出规律。控制变量的研究方法在物理规律的探索中经常使用。

在中考常见实例如：

研究影响力的作用效果的因素；研究滑动摩擦力与哪些因素有关；研究液体内部的压强；研究动能（或重力势能）与哪些因素有关等；研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系等；研究影响液体蒸发快慢的因素；研究物体吸热与物质种类、质量、温度变化的关系等；研究影响电阻大小的因素；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；研究影响感应电流方向的因素等。

2 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。物理模型可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。

在中考常见实例如：

研究肉眼观察不到的原子结构时建立原子核式结构模型；研究液体压强时用液柱模型；研究光现象时用到光线模型；研究磁现象时用到磁感线模型；电路图是实物电路的模型等。

3 等效替代法

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。

在中考常见实例如：

把不易分析的复杂电路简化为简单的等效电路；研究串、并联电路电阻的关系时引入总电阻（等效电阻）的概念；研究同一直线上二力的关系时引入合力等。

4 转换法

物理学中对于一些看不见，摸不着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。

常见的实例如：

物体发生形变或运动状态改变可证明此物受到力的作用；马德堡半球实验可证明大气压的存在；指南针能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。研究电流时通过电流的热效应磁效应去研究；研究磁场时用放在磁场中的磁体会受到力的作用去研究；研究影响动能大小的因素时，物体动能的大小是无法直接测量和比较，通过比较物体滚到斜面底端对其他物体做的功的多少，间接比较动能的大小；又如弹簧秤、压强计、温度计、电表等，都是转换法的体现。

5 类比法

所谓类比就是“触类旁通”，“举一反三”。通过对两个不同事物进行比较，找出它们的相似或相同点，然后以此为根据，把其中某一物理事物的相关知识迁移到另一物理事物中去，从而对另一物理事物的规律做出合理推理或解释。它也是提出科学假说，作出科学预言的重要途径，物理学发展史上的许多科学假说是运用类比方法创立的。

在中考常见实例如：

电压与水压；电流与水流；内能与机械能；原子结构与太阳系；水波和电磁波等。

6 理想实验

“理想实验”就是说在真实的科学实验的基础上，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程作出更深入一层的抽象分析。根据逻辑法则，经过推论，判断得出的理想，条件下的物理规律。

在中考常见实例如：

研究真空是否传声；牛顿第一运动定律等。

7 归纳法

在大量经验材料的基础上，从具体事物中抽象出共同本质，从特殊实例概括的一般规律的推理方法。实例：由拨动张紧的橡皮筋，声带振动发声，尺子振动发声，敲响音叉等实例中，总结物体发声时的共同特征得到：声是由物体的振动产生的。

另外，还有如“分类方法、比较和图表方法”等，限于篇幅在此暂不详谈，下面介绍一些试题供参考。

练习

1、（柳州2005）为了形象生动地描述磁场的特点，引入了磁感线这个概念，而磁感线本身并不存在。物理课本中还有何处用到了这种研究问题的方法。试列举一例：

2、（柳州2005）在研究电流与电压的关系时，实验中保持电阻不变进行研究，课本中有何处用到了这种研究问题的方法。试例举一例：

3、（2005年青岛市）下列研究问题的方法中，用拟人类比方法的是：（ ）

A.研究蒸发和沸腾的异同点。

B.保持电压不变，研究电流与电阻的关系。

C.理解分子运动时，将自己比作一个分子。

D.将带细玻璃管的橡皮塞堵在盛满水的玻璃瓶口处，可用此装置观察玻璃瓶的微小形变。

4、（河南省2005）科学家在实验的基础上进行合理的推理，建立了牛顿第一定律，你在探究下列规律时也运用了这种研究方法的是（ ）

A.真空不能传声。

B.光的反射定律。

C.焦耳定律。

D.平面镜成像特点。

5、（2005年四川）与观察法、实验法一样，在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律也是物理学的重要研究方法。在物理学史上通过实验分析，经过推理得出，却不能用实验直接验证的定律或原理是（ ）

A.牛顿第一定律。

B.欧姆定律。

C.焦耳定律。

D.阿基米德原理。

6、下面是物理学习中的几个研究实例，应用了转换法的是（ ）

A.在研究物体受几个力时，引入合力概念。

B.在研究光时，引入“光线”的概念。

C.在研究多个用电器组成的电路时，引入总电阻的概念。

D.在研究分子运动时，利用了扩散现象。

7、初中物理学习中，你在研究______问题时用到过理想实验的方法；在研究______问题时用到过控制量的方法；在研究________问题时用到图表分析的方法。

练习参考答案：

1、研究光时引入了“光线”的概念。

2、研究导体的电阻与什么因素有关时。

第8篇：初中物理等效替代法范文

一、控制变量法

控制变量法是初中物理实验中常用的探究问题和分析解决问题的科学方法之一。所谓控制变量法，是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系，可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来，使其保持不变，再比较、研究该物理量与该因素之间的关系，得出结论，然后再综合起来得出规律的方法。

这种方法在整个初中物理实验中的应用比较普遍，例如在苏教版实验教科书《物理》（八年级上册）序言中“哪一支蜡烛先灭”、“装满水的杯子能放入多少大头针”，第一章中“探究声音的强弱与什么因素有关”，综合实践活动“比较材料的隔声性能”，家庭小实验“探究影响琴弦音调高低的因素”。初中物理从开始就渗透了控制变量的思想，把控制变量的思想对学生给予简要的介绍，就会使学生逐步领悟到控制变量法的实质要领，为以后的探究实验作好方法上的准备。

二、等效替代法

等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中，因实验本身的特殊限制或因实验器材的限制，不可以或很难直接揭示物理本质，而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。这种方法若运用恰当，不仅能顺利得出结论，而且容易被学生接受和理解。

例如，在探究平面镜成像规律的实验中，用玻璃板替代平面镜。因两者在成像特征上有共同之处，容易使学生接受；而玻璃板又是透明的，能通过它观察到玻璃板后面的蜡烛，便于研究像的特点，揭示出规律。在教学中，在学生亲历实验过程的基础上，教师注重引导学生进行方法的总结，在思维方式上受到启发，他们以后遇到有关的实验设计时，就会自觉地加以运用。

三、转换法

有的物理量不便于直接测量，有的物理现象不便于直接观察，通过转换为容易测量到与之相等或与之相关联的物理现象，从而获得结论，就是转换法。譬如，在研究电热的功率与电阻关系的实验中，电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测和比较，而我们可通过转换为让煤油吸热，观察煤油温度变化情况，从而推导出哪个电阻放热多。教学时不妨设计一问：为什么研究电热的功率与电阻大小的关系时，还用到似乎与实验无关的煤油呢？以其引发学生的思考和讨论。在小结出该实验中煤油的作用的基础上，进而再问：该实验能否不用煤油而改用其它方式来观察电阻通电后的发热情况？这样促使学生思维得以发散，转换的思维方法得到训练，设计实验的能力也随着提高了。

在初中物理实验中，利用软细绳测量地图上铁路线的长度，用刻度尺和三角板配合测量硬币的直径、圆锥的高等，探究动能跟哪些因素有关实验中动能大小通过小球对盒子做功的多少来体验，电磁铁磁性的强弱通过吸引大头针的数量来判断、研究磁场等等，都运用了转换法的思想。

四、类比法

类比法是一种推理方法。为了把要表达的物理问题说清楚说明白，往往用具体的、有形的、人们所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；通过借助于一个比较熟悉的对象的某些特征，去理解和掌握另一个有相似性的对象的某些特征。如：在研究电压的作用时，借助于看得见而学生比较熟悉的“水压形成水流”的实验作类比，来揭示电压是形成电流的原因。又比如在研究通电螺线管的磁场实验中，为准确记忆通电螺线管的北极与电流方向的关系，以紧握的右拳头类比为螺线管，四指为线圈并指向电流的方向，则大拇指所指的一端为北极，这样形象直观很容易被学生理解记忆牢固。当然，这里还可以用其他方式来类比，充分发挥学生的主观能动性，找到更符合学生实际的类比方法。例如讲解内能、浮力等概念时运用类比法。

五、图像法

图像是一个数学概念，用来表示一个量随另一个量的变化关系，很直观。由于物理学中经常要研究一个物理量随另一个物理量的变化情况，因此图像在物理中有着广泛的应用。在实验中，运用图像来处理实验数据，探究内在的物理规律，具有独特之处。如：在探究固体熔化时温度的变化规律和水的沸腾情况的实验中，就是运用图像法来处理数据的。它形象直观地表示了物质温度的变化情况，学生在亲历实验、自主得出数据的基础上，通过描点、连线绘出图像就能准确地把握住晶体和非晶体的熔化特点、液体的沸腾特点了。

在其他的实验中，教师也可以有意识地引导学生采用图像来处理数据。例如在探究串联电路中的电流规律实验中，把电路中的各点作为横轴、电流为纵轴，作出的图像为水平直线，很直观表示出串联电路中各点电流相等的规律，这样学生非常容易理解和记忆。在探究电阻上的电流跟电压的关系、同种物质的质量与体积的关系、重力大小跟质量的关系、匀速直线运动路程跟时间的关系、匀速直线运动速度特点、电流与电压的关系、电流跟电阻的关系等实验中都运用到了图像法。这样把数形结合、图形与文字结合起来处理数据、描述物理规律，能很好地促进学生处理数据能力和分析问题能力的提高。在探究比较复杂的物理问题中，也经常运用图像法，比较直观地反映物理规律。例如将一正方体用细线系住从空中慢慢放入水中，如水足够深，正方体受到的浮力如何变化问题，用图像表示则很清晰。

六、理想化方法

理想化方法是指在物理教学中通过想象建立模型和进行实验的一种科学方法，可分为理想化模型和理想化实验。

理想化模型就是指把复杂的问题简单化，把研究对象的一些次要因素舍去，抓住主要因素，对实际问题进行理想化处理，再现原形的本质的东西，构成理想化的物理模型。这是一种重要的物理研究方法。例如探究杠杆平衡条件的实验，杠杆就是一种理想化的模型。杠杆在使用时，由于受到力的作用，都会引起或多或少的形变，然而在研究中把此时的形变忽略不计了，这里我们就把杠杆经过了理想化的处理，认为它无形变，视为一个硬棒，从而使学生在研究时不被细枝末节的因素影响，顺利地得出杠杆平衡原理。物理中的重心、光线、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

实验与探究题有三类：

1.常规考题

包括：实验仪器和测量工具的使用；学生做过的验证性实验和测量性实验；课堂上做过的演示实验或画在课本上的实验；

2.设计型实验题；

3.开放型实验题；

4.实验综合题。

【考查内容】

实验与探究题主要考查：

1.各种仪器的使用；

2.对实验过程的感悟；

3.对实验数据的处理；

4.学生用一定的物理方法来探究实验；

5.学生自主设计性实验。

【考查方式】

考查的方式主要是以基础为载体，注重实验器材的正确使用，以及实验方法、实验现象、实验结果等的考查，同时还加强了对实验过程、数据分析归纳、误差分析、演绎推理等能力的考核，内容上从单纯的“记忆型”趋向综合的“能力型”，充分体现了“课改”的精神。

【解法探讨】

1.对常规考题：平时应突出基本仪器的使用方法，如温度计、天平、刻度尺、弹簧测力计、电流表、电能表、电压表等；从实验目的、实验原理、实验器材、实验步骤、实验数据及数据处理、误差分析等方面掌握教材的验证性实验和测量性实验，包括直接测量型实验和间接测量型实验，以及演示实验或画在课本上的实验插图。

2.设计型实验题：设计型实验题一般用常见的物品作为实验仪器来设计实验，应多分析实例，联系生产科技、生活实际设计实验，解此类题要有想象力，要灵活运用所学知识去设计实验，设计原理要科学，设计方案要有可操作性，需要熟练运用各种探究方法如“控制变量法”“等效替代法”“类比法”等。

3.开放型实验题：开放型实验题可能条件不确定、或是解题方法多样化、答案不唯一，既可能是条件开放、结论开放或方法开放，既考查学生实验能力，同时还考查创新能力、发散思维能力。解答开放型实验试题，需要多思考、多做实验，要学会从不同角度、用不同的方法去解决相同的问题，尽量少选器材，做到方法新颖独到，有创新。

4.实验综合题：从知识方面看可以是同一板块内的综合，也可能是不同板块之间的综合；从题型看可以是前三种题型的结合。解答此类题应知道前三种题型的解法和灵活应用科学实验方法整合同一板块内及不同板块之间的实验。

【经典试题】

1.探究平面镜成像的特点

例题1 （2013・齐齐哈尔、黑河、大兴安岭）如图是某学习小组探究平面镜成像特点的实验装置。A是点燃的蜡烛，B是与A完全相同但未点燃的蜡烛。

（1）此实验采用透明玻璃板代替平面镜，虽然成像不如平面镜清晰，但却能在观察到A蜡烛像的同时，也能观察到B蜡烛，巧妙地解决了_____不易确定的问题；

（2）选取两支完全相同的蜡烛是为了比较像和物的____关系；

（3）实验中小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像完全重合为止，观察记录之后，将B蜡烛撤掉，拿一张白纸放在刚才B蜡烛的位置，却没有承接到A蜡烛的像，这说明平面镜成的是____像；

（4）小组同学进行了正确的实验操作后，得到的实验数据如下表：

实验数据中，像和蜡烛到玻璃板的距离不是都相等的原因可能是：____（写出一条即可）。

【考点分析】平面镜成像的实验方案设计、特点及实验现象分析。

【解题策略】解题的关键是掌握实验的设计方法：等效替代法以及器材的选择、刻度尺的作用、实像和虚像的区别。清楚为什么选择薄透明玻璃板、为什么选择两个完全相同的蜡烛、为什么是虚像；根据实验数据能分析像和蜡烛到玻璃板的距离不是都相等的原因。实验中利用薄玻璃板代替平面镜，用另一个完全相同的蜡烛来替代像的大小，这都是等效替代法的思想方法。等效替代法是初中物理实验和解题中一种常用的、有效的科学方法，也是我们应该掌握的一种基本的物理研究方法。认真观察实验、弄清实验原理、懂得操作目的，是学习和理解实验的途径，也有利于动手能力的培养。

【解析】属常规考题，也属开放型实验题。

（1）探究平面镜成像实验中，要用透明的玻璃板代替平面镜，虽然成像不太清晰，但是在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的另一个物体，便于确定像的位置，便于比较物像大小关系；

（2）选取两支完全相同的蜡烛，当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时，便于比较物像大小关系；

（3）实像和虚像的区别：实像能用光屏承接，虚像不能用光屏承接。拿一张白纸放在刚才B蜡烛的位置，却没有承接到A蜡烛的像，这说明平面镜成的是虚像；

（4）有的像物到平面镜的距离不相等，可能是测量有误差，也可能是忽略玻璃板的厚度等造成的，答案不唯一，是开放性问题。

【答案】（1）像的位置；（2）大小；（3）虚；（4）测量距离时有误差。

2.探究凸透镜成像的规律

例题2 （2013・黑龙江龙东地区）在某次探究凸透镜成像规律的实验中，所使用的凸透镜焦距是15cm。

（1）实验前要调整烛焰的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度，目的是______；

（2）如图所示，当把凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置时，光屏应在

（选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的（选填“放大”或“缩小”）倒立的实像，（选填“照相机”或“投影仪”）是根据这一原理制成的；

（3）如果保持光屏的位置不变，把蜡烛向左移动一小段距离时，要想在光屏上得到清晰的像，应该在凸透镜和蜡烛之间放置一个焦距适当的______（选填“凸透镜”或“凹透镜”）才能实现______（选填“近视”或“远视”）眼就是利用这种透镜矫正的；

【考点分析】探究凸透镜成像规律及其应用；实验器材的调整；近视眼的矫正。

【解题策略】

（1）理解凸透镜成像的规律及应用，知道器材调整的方法及目的：

（2）对凸透镜成像的规律不能简单地记忆和机械的练习与模仿，应在理解的基础上灵活运用凸透镜成像的规律，才能做到熟能生巧；

（3）知道焦距的概念及近视眼的矫正；

（4）解题的关键是掌握成像特点与物距、像距之间的关系。

【解析】属实验综合题。

（1）实验前要调整烛焰的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度，目的是使像能成在光屏的中央；

（2）凸透镜焦距是15cm，当把凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置时，物距为50cm-15cm=35cm，大于2倍焦距，所以此时成倒立缩小的实像，像在l倍和2倍焦距之间，照相机是根据这个原理制成的；

（3）把蜡烛向左移动一小段距离时，物距变大，像距变小，像靠近凸透镜，为使像能成在光屏上，应在蜡烛和凸透镜之间放一块适当的凹透镜对光线进行发散，像才能成在光屏上，近视眼就是用凹透镜进行矫正的。

【答案】（1）使像能成在光屏的中央；（2）Ⅱ，缩小，照相机；（3）凹透镜，近视。

3.探究晶体熔化凝固的规律

例题3 （2011・湖北黄冈）小阳学习了热学知识后，知道晶体凝固过程会放热，但温度保持不变。由此引发了他的思考，晶体凝固过程放热的多少与哪些因素有关。

（1）他猜想：晶体凝固过程放热的多少可能与晶体的质量有关。

你的猜想：_________；

（2）小阳根据自己的猜想，进行了如下探究：

取不同质量的海波让它们刚好完全熔化，迅速放入质量相等、初温相同的两烧杯冷水中。如上图所示，待海波刚凝固完毕后，迅速用温度计测出各自烧杯中水的温度，通过比较_________来确定质量不同海波凝固过程放热的多少；

（3）在探究过程中，小阳发现海波凝固完毕后，温度计示数变化不太显著，请指出造成此现象的一种可能原因：____________________________________。

【考点分析】探究晶体熔化凝固规律及现象分析。

【解题策略】

（1）知道晶体的熔化凝固规律和现象；

（2）掌握物理学的研究方法：“控制变量法”；注意科学探究中的“猜想”这一环节：由于本题根据题目要求提出的猜想也就是要设计实验探究方案的实验目的，因此，设计的实验方案必须是为验证你所提出猜想的正确的；

（3）注意猜想与所得的结果间是否有差异，注意发现新问题，吸取教训改进探究方案；

（4）此类实验题突出实验方案的设计能力的同时，对思维的开放性也有所要求。

【解析】属开放型实验题。（1）由于不同的晶体凝固点不同，可联想到不同的晶体凝固时放热的多少也可能不同，即晶体凝固过程放热的多少可能与晶体的种类有关；（2）质量不同的海波凝固时放热的多少不能直接进行测量，可以通过间接测量冷水升高的温度，反映海波凝固放热，冷水温度升高的越多，则海波放热就越多；（3）温度计示数变化不显著，说明冷水升高的温度较小，原因可能是水的质量太大，也可能是实验用的海波质量小，放出的热量少造成的。解题的关键是有效利用原有实验，进行适当拓展和变换是解决此类开放性实验探究题的有效方法。

【答案】（1）晶体凝固过程放热的多少可能与晶体的种类有关；（2）温度计升高的示数；（3）烧杯中水的质量太大（其他合理均可）。

4.探究实验：比较不同物质的吸热能力

例题4 （2011・广西柳州）为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。实验数据记录如下表。

（1）从表中数据可知，水和食用油的质量______（选填“相同”或“不相同”），加热结束时，食用油的温度比水温度______（选填“高”或“低”）；

（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度，相同，就要给水加热更长的时间，此时，水吸收的热量――（选填“大于”“小于”或“等于”）食用油吸收的热量；

（3）实验表明，________（选填“水”或“食用油”）吸热的能力更强。

【考点分析】探究：比较不同物质的吸热能力。

【解题策略】解题的关键是比较物质的比热容要利用控制变量法及转换法：要比较不同物质的吸热能力，即比较不同物质的比热容，就要控制其他的因素都相同，通过比较吸热多少或升高的温度来比较比热容大小，转换法就是将一些不容易观察到的现象通过其他直观现象再现出来。

【解析】属常规考题。从表格中数据可知：水和食用油的质量都是60g，初温都是20℃，加热结束时，食用油的温度为68℃，水的温度为45℃，食用油的温度比水的温度高；若要使水和食用油的最后温度相同，要给水加热更长的时间，说明水吸收的热量大于食用油吸收的热量；以上实验表明相同质量的水和食用油加热相同的时间，水温升高较慢，说明水的吸热能力更强。

【答案】（1）相同，高；（2）大于；（3）水。

5.测量物质的密度

【例题5】（2011・广东湛江）张华和同学到东海岛钢铁基地参加社会实践活动，张华拾到一个小金属零件，他很想知道这个零件是什么材料做成的，就把它带回学校利用天平和量筒来测定这个零件的密度。具体操作如下：

（1）把天平放在_____________上，并将游码移至标尺左端零刻线处；调节天平横梁平衡时，发现指针在分度盘标尺上的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向________（填“左”或“右”）调节；

（2）用调节好的天平测零件的质量，天平平衡时，砝码的质量及游码在标尺上的位置如图乙所示，则零件的质量为_____g，用量筒测得零件的体积如图丙所示，则零件的体积为______cm3，由此可算得小金属零件的密度为______g/cm3；

（3）若该零件磨损后，它的密度将________（填“变大”“变小”或“不变”）。

【考点分析】物质密度的测量。

【解题策略】本题考查的的是密度测量的实验，知识点是天平的使用、质量、体积、用量筒测固体体积、密度的测量、密度的意义。解题的关键是天平和量简测量物体密度的实验过程、读书及相关的密度计算。