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在探究物理现象时应用到了好多的研究方法,下面列出几个实验,请将尚未归类的三个实验的序号填写在相应的研究方法中.
①在研究平面镜成像时,用两个相同的蜡烛;
②在研究磁场时,用磁感线画出磁体周围的磁场;
③在研究声音的响度时,将细线悬挂的乒乓球靠近发声的音叉;
④探究重力势能的大小与哪些因素有关;
⑤探究阻力对运动物体的影响;
⑥探究电磁铁磁性大小,观察吸引大头针的数目;
推理法放大法控制变量法转换法等效法模型法

【答案】分析:①物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题.每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法.
②等效替代法是在保证某种效果(特性和关系)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来研究和处理的方法.
③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.
④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.
⑤通过建立模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为理想模型法.
⑥物理学中,常常有难以达到条件的时候,这时,我们常常需要借助将实验想象为理想情况下来达到我们的目的,在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律,这种研究问题的方法就叫科学推理法.
解答:解:
①在研究平面镜成像时,用两个相同的蜡烛,采用的是等效法;②在研究磁场时,用磁感线画出磁体周围的磁场,采用的是模型法;③在研究声音的响度时,将细线悬挂的乒乓球靠近发声的音叉,采用的是放大法;④探究重力势能的大小与哪些因素有关,采用的是控制变量法;⑤探究阻力对运动物体的影响,采用的是推理法;
⑥探究电磁铁磁性大小,观察吸引大头针的数目,采用的是转换法.
故答案为:
推理法放大法控制变量法转换法等效法模型法

点评:解决此类问题时,首先明确常见的研究方法的特征,然后对每一个探究过程进行分析,明确各自采用的研究方法.
练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)阅读材料:
许多物理现象跟气压的大小(通常说气压的高低)有关系,气压还对人类的生活、健康有重要影响.例如,在几千米高的山上,如果没有高压锅,连一顿熟饭都吃不上,就是由于水的沸点随气压改变的缘故.
实验:烧瓶中的水沸腾(图a)后移去酒精灯,水停止沸腾;待水温降低一些后将大注射器接到烧瓶口上(图b),向外拉注射器活塞,看到了什么现象?这个实验说明了什么问题?
实验表明气压减小时水的沸点降低.
换用其他液体,在各种气压下实验,表明一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高.

请回答有关问题:
研究问题的过程通常有下列的步骤:A.分析归纳;B.提出假设;C.提出问题;D.理论推导;E.实验研究;F.得出结论.你认为编者对“液体沸点与气压关系的研究”依次采取的四个有用的步骤是
C、E、A、F
C、E、A、F
(步骤用英文字母表示).
(2)问题探究
如果教材把图b改装成图c的装置,继续加热,待水沸腾后注射器才与胶管连接,并把注射器的活塞往里推,增大气压.这时在正常情况下你看到的现象是
水停止沸腾
水停止沸腾
;一会儿,水又沸腾时温度计的示数
变大
变大
(填“变大”、“不变”);教材没有这样改装的原因是这样操作容易发生
发生危险
发生危险

(3)知识应用
某制药厂在制药时,为了从药液中提取抗菌素粉剂,采用加热的方法使水沸腾除去水分,但要求药液的温度必须保持不超过80℃,下列方法可行的是
C
C

A.用微火加热使其沸腾
B.缩短加热时间
C.降低容器内的气压,使药液的沸点低于80℃
D.增大容器内的气压,使药液的沸点低于80℃

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科目:初中物理 来源: 题型:

(2012?沈阳二模)在探究物理现象时应用到了好多的研究方法,下面列出几个实验,请将尚未归类的三个实验的序号填写在相应的研究方法中.
①在研究平面镜成像时,用两个相同的蜡烛;
②在研究磁场时,用磁感线画出磁体周围的磁场;
③在研究声音的响度时,将细线悬挂的乒乓球靠近发声的音叉;
④探究重力势能的大小与哪些因素有关;
⑤探究阻力对运动物体的影响;
⑥探究电磁铁磁性大小,观察吸引大头针的数目;
推理法 放大法 控制变量法 转换法 等效法 模型法

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

用金属制成的线材(如钢筋、钢丝)受到拉力会伸长,某校课外兴趣小组的同学们决定对这一现象进行研究.对线材受力以后的伸长量的大小,他们提出了以下几种猜想:
猜想1:可能与线材所受的拉力有关
猜想2:可能与线材的长度有关
猜想3:可能与线材的横截面积有关
为验证上述猜想,它们应用物理课中学到的方法,选用同种材料制成的成品,在室温为20℃时进行上述实验,得到数据如下表:
实验
序号
长度L/m 拉力F/N
伸长x/cm
横截面积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
请你分析上述实验数据后回答:
(1)利用第②组数据可研究猜想
1
1
,其结论是
在材料、长度、横截面积相等的情况下,线材的伸长与拉力成正比
在材料、长度、横截面积相等的情况下,线材的伸长与拉力成正比

(2)分析比较④和⑤的两组数据可研究猜想
3
3
,此时控制不变的物理量是
材料、线材的长度、拉力大小
材料、线材的长度、拉力大小

(3)要研究另一个猜想可分析比较
1、2或1、3、或2、3
1、2或1、3、或2、3
的两组数据.
(4)以上方法在研究物理问题时经常被用到,被称为
控制变量法
控制变量法
,试根据学过的物理知识在列举一例,应用这种方法研究的问题:
探究影响摩擦力因素实验
探究影响摩擦力因素实验

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

摘要:本文分析了如何挖掘物理题中隐含条件的途径和方法。并对物理学试题题型进行归类、例举和解析。学生要解好物理题,必须要有扎实的物理知识和相关学科的知识,综合分析和解决问题的能力。因此,在物理教学过程中要注重提高学生的解题能力,加强对解题方法的教学。

关键词:隐含条件 物理学 解题能力

学习在解物理习题时,经常会遇到这种情况,有些解题的必要条件,题中并为明确给出,而是隐含在字里行间。充分挖掘隐含条件,明确题目要求,采用合适方法,选择正确答案,是解好这类题的关键。本文就如何挖掘试题中的隐含条件,提高解题能力作一例析。

一、从关键词中挖掘隐含条件

在物理题中,常见的关键用语有:表现为极值条件的用语,如“最大”、“最小”、“至少”、“刚好”等,它们均隐含着某些物理量可取特殊值;表现为理想化模型的用语,如“理想滑轮”、“轻质杠杆”、“光滑水平面”等,扣住关键用语,挖掘隐含条件,能使解题灵感顿生。

例1 一个物体在平衡力的作用下,在光滑水平面上做匀速直线运动,当这对平衡力突然消失,则物体将( )

A.立刻停止运动

B.运动速度越来越快

C.速度减慢,最后停止

D.仍作匀速直线运动

解析:题中“光滑水平面”为关键词。光滑水平面意味着物体不受摩擦力的作用。题目中的物体待平衡力消失后,将不再受力的作用,因此仍要保持匀速直线运动(牛顿第一定律)。

答案:D

二、从物理学常识中找隐含条件

有些题目几乎没有条件,但仔细研究就会发现条件其实全部隐含于物理常识中,这就要求学生根据题意进行发散性思维,努力挖掘相关知识,在条件不足的情况下,根据常识假设适当的条件和数据以弥补题中明确给出的已知条件的不足。

例2 一个中学生对地面的压强大约是( )

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

解析:此题隐含条件有两个,一是中学生的体重约为50kg,二是中学生双脚底面积约为5dm2,而这两个条件都非常隐蔽,属于物理学常识,只要明确了这两点,不难得出正确答案D。

三、从物理学发展史中寻找隐含条件

这类试题一般涉及对物理学研究有贡献的科学家、科研成果和历史进程等,增加了学生的爱国情感,有利于培养学生的高尚情操,激起学生学习生物学知识的远大理想。

例3 发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代,制造发电机的主要依据是电磁感应现象,首先发现电磁感应现象的是( )

A.爱因斯坦

B.帕斯卡

C.奥斯特

D.法拉第

解析:知道这些科学家的研究成果和对社会的巨大贡献,很快就能准确地选出正确答案D。

四、从物理现象的出现条件中寻找隐含条件

一定的物理现象的出现,是以具备一定的条件为前提的,当知道什么条件具备时可出现什么现象后,一旦题目给出某种现象,马上可以找出相应的隐含条件。

例4 我国“远望号”卫星测控船从江阴出发执行任务,由长江进入海洋。下列有关测控船所受浮力的说法正确的是( )

A.由于海水的密度大,所以船在海洋力受到的浮力大

B.由于船排开海水的体积小,所以它在海洋里受到的浮力小

C.由于船排开的海水的体积大,所以它在海洋力受到的浮力大

D.由于船始终漂浮在水面上,所以它受到的浮力不变

解析:“一个物体漂浮在液面上……”,出现这种现象的条件是物体所受浮力等于物重,所以隐含条件是物体受到的浮力等于重力。

答案:D

例5 放在水平常木板上重10N的木块,受到水平向右,大小为5N的拉力作用,沿水平方向做匀速直线运动,这时木板水平方向受的合力为_______N。当拉力增大到8N时,木块受到的合力为_______N。

解析:“一个物体匀速运动……”要出现这种现象,前提条件是物体必须不受力或受平衡力作用,所以隐含条件为:物体不受力或受平衡力作用。

答案:0;3

五、从物理概念、物理原理中寻找隐含条件

有些物理学问题、现象、判断等条件隐含于相关的概念和原理中,或是命题时有意混淆概念,偷换概念,要求学生对概念掌握准确,理解要透彻。

例6 晴天,几位大学生在森林中迷路了,下面四种利用风向引导他们走出森林的说法中,正确的是_______(图中虚线为空气流动形成风的路径示意图)

A.森林吸热,温度升高慢,空气温度低、密度大,地面空气从森林流向外界,应顺风走

B.土地吸热,温度升高快,空气温度高、密度小,地面空气从外界流向森林,应顺风走

C.森林吸热,温度升高慢,空气温度低、密度大,地面空气从森林流向外界,应迎风走

D.土地吸热,温度升高快,空气温度高、密度小,地面空气从外界流向森林,应迎风走

解析:本题中隐含了比热容的概念。物体的比热容越大,吸收热量后温度变化越小。

土地的比热容大,吸热后温度升高较快,空气温度高。热空气因密度小而向上升,地面空气从森林流向外界,应顺风走。

答案:A

六、数学关系之中寻找隐含条件

正确的示意图不仅能帮助我们理解题意、启发思路,而且还能通过数学关系找出题中的隐含条件。这种方法不仅在几何光学中有较多的应用,而且在其它物理问题中也经常应用。

例7 有一均匀正方体对水平地面的压力是F,压强是P,如下图所示。若切去阴影部分,则剩余部分对地面的压力是原来的_______倍,压强是原来的_______倍。

解析:该题的条件隐含在数学关系之中,解题的关键要建立物理模型的空间想象力。切去部分的正方体边长为a/2,体积为V/8。切去阴影部分后,其质量为7/8m,底部受力面积为3/4S,剩余部分压强为P’=m/S=7/6P,压力为F’=Ps=7/8F。

答案:7/8;7/6

七、从图形、图表与曲线关系中寻找隐含条件

图示是贮存和传递科学文化知识比较便捷的一条途径,它能够高度浓缩物理学的基本概念及原理,使之更加形象、直观。试题图文并茂,生动活泼,但图表曲线中隐含了相当多的没有叙述和未提及的条件,解题时结合题设条件分析图形,从图形中挖掘隐含条件,才能正确作答,较好地培养学生的观察和分析问题的能力。

例8 在如图所示的各图中,关于磁场的描述和小磁针表示正确的是( )

解析:这是一道集概念、实验和理论于一体的图形选择题,要求学生明确磁场的概念、磁场方向及磁场方向的规定等情况,这样才可选出正确答案为B。

八、从实验的器材、操作过程或结果中寻找隐含条件

在理论试题中,也有相当多的题干条件看似不足,其实隐含在实验器材、操作步骤和实验结果之中,要求学生根据已有知识,挖掘这些隐含条件,从而得出正确答案,这有利于考查学生的实验操作技能,有利于培养学生的创新精神和实践能力。

例9 如图所示电路,图中1、2、3表示电流表或电压表,请填上各表电路符号.并标出正、负接线柱的位置。

解析:判断电表的类型,需了解器材的使用规则。电流表要串联接入电路,电压表要并联接入电路。判断时,可假设将改表处断开,凡对电路结构有影响的是电流表,没有影响的是电压表。答案如上图。

九、选择合适的方法

确定解题思路,根据题型特点,充分理解题意。采用合适方法,能很好地提高解题能力,常用的物理方法有控制变量法、等效法、转换法、数据归纳法等。

例10 下表列出由实验测定的几种物质的比热容。认真阅读,你一定会有所发现,请填出任意三条:

水4. 2×103

冰 2.1×103

铝 0.88×103

钢铁 0.46×103

酒精 2.4×103

蓖麻油1.8×103

干泥土0.8×103

水银0.14×103

煤油2.1×103

砂石0.92×103

铜0.39×103

铅0.13×103

(1)________________________________________;

(2)________________________________________;

(3)________________________________________。

解析:给表找规律时一般采用比较分析,综合分析的方法,即可找一般规律如某种变大或变小的趋势,共性等,也可找特殊规律。此表中12种物质除煤油和冰比热相同外,其他不同。说明不同物质得比热一般不同,这是共性。但冰和煤油不同物质比热相同这是特殊性质。水、冰同种物质,状态不同,比热容也不同。且可将物质分为金属、非金属进行比较。还可找比热容最大的、最小的。

例11 用实验研究决定电阻大小的因素,供选择的导体规格如下表:

材料

编号

长度(m)

横截面积(mm)2

镍铬合金

1

0.5

1.5

0.5

锰铜

1

0.5

1.5

1

①要比较电阻与长度的关系应选择导线:_______________________;

②要比较电阻与横截面积的关系应选择导线:_______________________;

③要比较电阻与材料的关系应选择导线:_______________________。

解析:本题中导体的电阻与导体的长度、材料、横截面积三个物理量有关,要探究它们之间的关系,要采用“控制变量法”。要验证猜想一,就要取不同的长度,相同材料和横截面积的导线,所以应选序号1、2,同理可选出另两个猜想的序号。

答案:(1)1、2;(2)3、4;(3)1、3

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