庞非

初中物理课程标准中指出，要提倡学习多样化，注重科学探究.控制变量法、转换法、等效替代法、推理法、理想模型法、类比法等研究物理问题的方法，散见于初中物理课本中.由于教材中没有关于这些方法的系统介绍，所以同学们在遇到此类问题时，会感觉无从下手.而这几年中招考试，对这方面内容的考查呈现逐渐加强的趋势，因此掌握这些研究方法是非常关键的，下面我们一起来学习初中物理实验中常用的研究方法，

第1节 控制变量法

重点考点

事物之间都是相互联系的，物理量也不例外，当我们研究某个物理量与其他若干个因素（物理量）之间的关系时，为了确定这个物理量与其中一个因素的关系，就需要控制其他因素不变，来研究这个物理量与其中一个因素变化的关系，这种方法就叫作控制变量法.初中物理教材中，很多物理概念的形成、规律的产生、实验的设计等，都采用了控制变量法，

在初中物理课本中，用到“控制变量法”的实验比较多，例如：

（1）研究音调与频率的关系、响度与振幅的关系.

（2）研究滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度的关系.

（3）研究压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小的关系.

（4）研究电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数和电流大小的关系.

（5）研究导体电阻大小跟导体的材料、长度、横截面积的关系.

（6）研究电流与电压和电阻的关系（即欧姆定律）.

（7）研究电流产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系（即焦耳定律）.

（8）研究物体动能的大小与质量和速度的关系.

（9）研究物体重力势能的大小与质量和高度的关系.

（10）研究不同物质的吸热能力.

第2节 转换法

重点考點

在研究看不见的物质或现象时，可以通过研究该物质或现象所产生的可见效果，进一步分析物质或现象，这种方法叫转换法，值得注意的是，等效替代法虽然也包含有转换法的思想，但其研究主体已发生转移，而转换法则是通过研究主体所产生的效果来上溯其原因的一种研究方法.

在初中物理课本中，用到转换法的实验比较多，例如：

（1）利用小球的振动来判断发声体在振动.

（2）判断电路中是否有电流通过时，可通过电路中的灯泡是否发光来确定.

（3）通过扩散现象研究分子的热运动.

（4）电磁铁的磁性强弱可通过它吸引大头针的多少来确定.

（5）判断磁场是否存在时，可通过观察放在其中的小磁针是否转动来确定.

（6）利用小桌陷入海绵的深度判断压力的作用效果.

（7）根据小球将木块推动的远近来判断小球动能的大小.

第3节 等效替代法

重点考点

将某个物理量、物理装置、物理状态（或过程），用另外一个物理量、物理装置、物理状态（或过程）来替代，得到同样的结论，这种方法叫等效替代法.在间接测量中，有许多物理量的测量都是利用了等效替代法，

在初中物理课本中，用到等效替代法的实验有：

（1）求多个用电器组成的串、并联电路的总电阻.

（2）测量不规则且不溶于水的小块固体的体积时，用它排开水的体积替代固体的体积.

（3）托里拆利实验中，利用水银柱产生的压强与大气压相等测定大气压的数值.

（4）“两表缺一”时，测电阻或电功率的实验，

中考常见题型

例 （2019.枣庄）图1甲是探究“平面镜成像特点”的实验装置图.

（1）实验时，不采用平面镜而采用透明薄玻璃板，不仅能观察到蜡烛的像，也便于____.

（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像，取一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直至看上去它跟蜡烛A的像完全重合.在比较像与物的大小关系时，蜡烛B替代的是____（填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”）.从玻璃板上看到的蜡烛是由光的____（填“反射”或“折射”）形成的.

（3）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上____（填“能”或“不能”）呈现蜡烛A的像.

（4）实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上，而是如图1乙所示倾斜，蜡烛A的像应是图中的___（填“Ai”“A2”或“A3”）.

思路分析：（1）该实验采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜，观察到蜡烛A的像的同时，也能观察到蜡烛B.当蜡烛B和蜡烛A的像重合时，蜡烛B的位置便是蜡烛A的像的位置.（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直至看上去它与蜡烛A的像完全重合.在比较像与物的大小关系时，蜡烛B替代的是蜡烛A的像，从玻璃板上看到的蜡烛是由光的反射形成的.（3）移去后面的蜡烛，并在所在位置上放一光屏，由于平面镜所成的像是虚像，所以光屏上不能接收到蜡烛的像.（4）实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上，而是如图1乙所示倾斜，物与像关于镜面对称，蜡烛A的像应是图中的A2.

答案：（1）确定像的位置（2）蜡烛A的像反射（3）不能 （4）A2

第4节 推理法

重点考点

在大量可靠事实的基础上，以实际的实验过程为原形，通过合理的推理总结出结论，从而深刻地揭示物理规律的本质，这种方法叫推理法.

在初中物理课本中，用到推理法的实验不多，例如：

（1）研究真空不能传声.

（2）研究牛顿第一定律，

第5节 理想模型法

重点考点

理想模型法是物理学中的一个重要的研究方法，运用这种方法的目的是为了摒弃次要条件，突出主要因素，对实际问题进行理想化、简单化处理，从而方便对物理本质进行研究.在物理学中，常常把实际研究对象或实际过程抽象成为理想模型.

在初中物理课本中，用到理想模型法的实验和模型有：

（1）在研究磁场的分布时，引入磁感线.

（2）在研究光的传播路径和方向时，引入光线.

（3）将光滑表面看作是没有摩擦的理想表面.

（4）电流表、电压表在使用时也进行了理想化处理.在实际应用时，不考虑电流表本身的电阻对电路的影响;而电压表在接入电路时，则视其为“断路”，不考虑通过电压表的电流.

（5）电源自身也有电阻，但在实际应用时，不考虑电源本身的电阻对电路的影响.

（6）在研究分子运动时，将分子看作是小球，而不再考虑分子内部的实际结构.

第6节 类比法

重点考点

在研究某些较为抽象的物理问题时，往往用具体的、形象的事物来进行类比说明，找出共性，使被研究对象变得易于理解，这种方法叫作类比法，进行类比的两个对象应具备较多的共同点或相似之处.

在初中物理课本中，用到类比法的有：

（1）用水波类比声波.

（2）在学习电流时，将它比作水流.

（3）在研究原子的结构时，可以将原子结构类比太阳系的结构，

上面六种方法是初中物理课本中常用到的研究方法.值得一提的是，很多物理规律的形成、实验过程的设计用到了多种研究方法，例如，在研究物体动能的大小与质量和速度的关系实验中，根据小球将木块推动的远近来判断小球动能的大小，用到了转换法;在研究动能的大小与质量的关系时，要控制小球的速度不变，用到了控制变量法.同学们在平时的学习中应重视这些方法的使用过程，逐步提高对它们的应用能力。