物理实验探究方法.doc

物理实验探究方法
控制变量法：就是把一个多因素影响某一物理量的问题，通过控制某几个因素不变，只让其中一个因素改变，从而转化为单一因素影响某一物理量问题的研究方法。如：
1. 研究影响音调高低的因素（发声体的材料、长短、横截面积、松紧）。
2. 电流的大小与什么因素有关（电压、电阻）
3. 影响蒸发快慢的因素（液体温度的高低、液体上方空气的流动速度、液体表面积的大小）。
4. 电阻的大小与什么因素有关（物体的材料、长短、粗细、温度）
5. 滑动摩擦力的大小与什么因素有关（压力、接触面的粗糙程度）
6. 压力的作用效果与什么因素有关（压力、受力面积）
7. 斜面机械效率的高低与什么因素有关（斜面的粗糙程度、斜面的倾斜角度）
8. 动能的大小与什么因素有关（质量、速度）
9. 重力势能的大小与什么因素有关（质量、被举的高度）
10. 液体压强的大小与什么因素有关（液体密度、某点的深度）
11. 研究阻力对物体运动的影响（同一小车、同一斜面、同一高度下滑）
12. 比较不同物质的吸热能力强弱（质量相同、加热时间相同；或质量相同、升高温度相同）
13. 比较甲、乙液体热值的大小（加热质量、初温相同的同种液体如：水，燃烧相同质量的甲、乙液体，看末温的大小）
14. 影响电磁铁磁性强弱的因素（电流大小、线圈匝数、有无铁芯）
15. 电流产生热量的多少与什么因素有关（电流大小、通电时间的长短、电阻大小）
16. 探究力的作用效果与哪些因素有关(力的大小、方向、作用点)
17. 探究影响浮力大小的因素（液体的密度、排开液体的体积）
18. 探究影响电流做功多少的决定因素(电压、电流、通电时间)
……
转换法（放大法）：对于一些看不见，摸不着的物理现象，或不易直接测量的物理量，用一些非常直观的现象去认识或用容易测量的物理量间接测量的方法。
1、 用泡沫球弹开的远近反映振动的大小。
2、 磁场看不见、摸不着用对放入其中的小磁针来反映它的存在。
3、 用海绵形变程度的大小反映压力作用效果的强弱。
4、 用指针的偏转角度反映电流、电压的大小及时间的长短。
5、 用弹簧伸长量来反映受力的大小。
6、 用液柱高低反映气体压强的大小。
7、 用扩散现象反映分子不停的做无规则运动。
8、 用木块被撞出的远近反映动能的大小。
9、 用沙滩被轧的深浅反映重力势能的大小。
10、 用加热时间的长短反映物体吸收热量的多少。
…...
等效替代法（等效法）：在研究物理问题时，有时为了使问题简化，常用一个物理量来代替其他所有物理量，但不会改变物理效果。
1、 曹冲称象。
2、 平面镜成像中，用蜡烛来代替所成的像。
3、 用总电阻表示同一段电路上串联或并联的两个电阻。
4、 用合力表示作用在同一物体上的两个力。
5、 测不规则固体的体积时，用排开水的体积表示物体的体积。
……
理想模型法（抽象法、描述法）：把复杂问题简单化，将抽象的物理现象用简单易懂的具体模型表示。
1、 原子的核式结构。
2、 固态、液体、气态模型。
3、 描述光的传播引入的“光线”。
4、 描述磁场时引入的“磁感线”。
5、 把钳子、钓鱼竿等抽象为一根绕固定点转动的硬棒，即：杠杆。
6、 匀速直线运动、平行光、点光源、用力的图示描述力。
7、 地球吸引物体的每一部分，但好像集中在一个点上，即：重心。
……
实验推理法（科学推理法、理想实验法）：有一些物理现象，由于受实验条件所限，无法直接验证，需要我们先进行实验，再进行合理推理得出正确结论，这也是一种常用的科学方法。
1、 如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。
2、 牛顿第一定律的得出。
……
类比法：在认识一些物理概念时，我们常将它与生活中熟悉且有共同特点的现象进行类比，以帮助我们理解它。
1、认识电流大小时，用水流进行类比。
2、认识电压时，用水压进行类比。
3、用抽水机类比“电源”。
4、用弹簧连接的小球类比存在着相互作用力的分子。
……
归纳法：归纳法是从个别性知识，引出一般性知识的推理，它通过许多个别的事例或分论点，然后归纳出它们所共有的特性，从而得出一个一般性的结论。
1、当电阻一定，电流与电压成正比。（欧姆定律）
2、反射角等于入射角。（反射定律）
3、物体的形状改变但质量不变等都是实验归纳的结果。

（一）探究电磁铁磁性强弱
如图所示，是某学习小组同学设计的研究"电磁铁磁性强弱"的实验电路图。
⑴、要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过 来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察 来确定，这种方法属于 。
⑵、下表是该组同学所做实验的记录：
电磁铁(线圈)
50匝
100匝
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流 / A
0.8
1.2
1.5
0.8
1.2
1.5
吸引铁钉的最多数目 / 枚
5
8
10
7
11
14
①．比较实验中的1、2、3（或4、5、6），可得出的结论是：电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流 ；
②．比较实验中的1和4（或2和5或3和6），可得出的结论是： ；
⑶、在与同学们交流讨论时，另一组的一个同学提出一个问题："当线圈中的电流和匝数一定时，电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关？"
①．你对此猜想是： ；
P
R
A
S
②．现有大小不同的两根铁芯，利用本题电路说出你验证猜想的方法：
。
（二）探究物体吸热多少
有四位同学，为了研究物体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，做了如下实验：在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热，下表是他们的实验记录，根据实验记录，回答下列问题。
烧杯号
液体
质量（g）
初温（°C）
末温（°C）
加热时间（min）
1
水
200
20
28
8
2
水
100
20
28
4
3
煤油
200
20
28
4
4
煤油
200
20
24
2

（1）比较1、2两烧杯的实验记录，得出的结论是                    
（2）比较3、4两烧杯的实验记录，得出的结论是                    
（3）比较1、3两烧杯的实验记录，得出的结论是                    
（4）综合上述结论，物体吸收热量的多少与 、 、
有关。
（5）用加热时间的长短来反映 ，这属于探究方法中的 。
（三）决定电阻大小的因素
某校研究性学习小组做“决定电阻大小的因素”探究实验时设计的实验电路，为了便于研究，而采用控制变量的方法研究，即每次挑选两根合适的导线，测出通过它们的电流大小，然后进行比较，最后得出结论．下表是研究性学习小组的某次实验探究记录，试根据探究记录的分析，回答下列问题
导线代号
A
B
C
D
E
F
G
长度/m
1.0
0.5
1.5
1.0
1.2
1.5
0.5
横截面积/mm2
3.2
0.8
1.2
0.8
1.2
1.2
1.2
材料
锰铜丝
钨丝
镍铬丝
锰铜丝
钨丝
锰铜丝
镍铬丝
①为了研究电阻与导体材料有关，应选用的两根导线　　　　　；
②为了研究电阻与导体的长度有关，应选用导线C和导线　　　；
③为了研究电阻与　　　　的关系，应选用导线A和导线　　　　．
④在所学过的物理知识中，采用与本题研究方法相同的物理知识有：
、 。

- 2 -