物理研究方法归类
主讲：林少辉物理研究方法归类（讲座）
教学目的：
让学生认识物理的研究方法及其运用。
教学过程：
一、导入：
同学们，大家好！今天很高兴能与大家一起，共同探讨一些物理问题。大家已经在八年级的时候学了一年的物理，对物理也有了一定程度的理解了。大家知道了对物理的研究是需要有一定的方法的。今天，我就以“物理研究方法归类”为题，与大家共同探讨（出示主题）。
二、讲授：
1、在初中的物理学习中，主要有一下八种研究方法（出示八种研究方法的名称）。
下面，我就各种方法逐一向大家作介绍，并举例说明。
2、首先我们来看看第一种研究方法“控制变量法”。
（1）什么是控制变量法？教师出示定义，并结合电阻大小的影响因素为例加以说明。
（2）讲述实例影响琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系。
（3）举例说明我们初中物理所运用到“控制变量法”的例子。简单说明“研究影响液体蒸发快慢的因素”和“研究电流与电压、电阻的关系”，并说明“力”学方面的问题我们将在初三学习。
3、第二种研究方法“建立模型法”
（1）教师出示定义，并以光可以用直线表示（光线）为例加以解释。
（2）讲述实例“用磁感线表示磁场”。
（3）简单说明初中物理所运用到的“建立模型法”的例子。说明可以用电路图来表示电路。
4、第三种研究方法“转换法”。
（1）教师出示定义，并以小磁针的转动说明磁场的存在为例加以说明。
（2）讲述实例“苹果落地”。
（3）说明初中物理中运用“转换法”的例子。说明用手机能打电话可证明电磁波的存在。
5、第四种研究方法“猜想法”。
（1）教师出示定义，并作说明（强调猜想不是凭空想象，应以已知的物理知识为依据）。
（2）讲述实例“往日之光”的科学猜想。
（3）说明初中物理种运用猜想法的例子。
6、第五种研究方法“等效法”。
（1）教师出示定义，并作说明。
（2）讲述实例“等效电阻”（注意解释 的含义）。
（3）说明初中物理所运用到的“等效法”的例子。
7、第六种研究方法“类比法”。
（1）教师出示定义，并以可用水流类比电流为例加以说明。
（2）讲述实例“用水压类比电压”。
（3）说明初中物理运用类比法的例子。
8、第七种研究方法“比较法”。
（1）教师出示定义，并以电流表与电压表使用时的异同为例加以说明。
（2）说明初中物理种运用“比较法”的例子。
9、第八种研究方法“推理法”。
（1）教师出示定义，并加以说明。
（2）讲述实例“牛顿第一定律的得出”。
（3）说明可以在实验的基础上得出“声的传播需要介质”。
三、小结
以上就是我今天向大家介绍的八种物理研究方法，它们各有各的特点和用处，希望能给大家以帮助，谢谢大家！(共34张PPT)
物理研究方法归类
主讲：林少辉
物理研究方法归类
一、控制变量法
二、建立模型法
三、转换法
四、猜想法
五、等效法
六、类比法
七、比较法
八、推理法
一、控制变量法
就是把一个多因素影响某一物理量的问题，通过控制其几个因素不变，只让其中一个因素改变，从而转化为多个单一因素影响某一物理量的问题的研究方法。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相同，若两次试验结果不同，则与该条件有关，否则无关。反过来，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。控制变量法是中学物理中最常用的方法。
控制变量法
例：小兰在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时，猜测：即使在弦张紧程度相同的条件下，发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短、及弦的材料有关。于是她想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确。
下表是她在实验室控制的琴弦条件。
如果小兰想探究弦发声的音调与弦的材料的关系，你认为她应该选用表中编号为__________的琴弦（只填写字母代号）
D、E
探究过程通常采用下列一些步骤：①实验研究；②分析归纳；③提出问题（或猜想）；④得出结论等。你认为小兰要完成本探究的全过程，所采取步骤的合理顺序应该是：___________（只填写数字代号）。
③、①、②、④
研究影响力的作用效果的因素；
研究动能（或重力势能）与哪些因素有关。等等。
控制变量法（事例）
研究滑动摩檫力与哪些因素有关；
研究液体内部的压强；
研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系；
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、温度的关系；
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；
研究通电导体在磁场中的受力与哪些因素有关；
研究影响感应电流的方向因素；
二、建立模型法
实际中的事物都是错综复杂的，在用物理的规律对实际中的事物进行研究时，常需要对它们进行必要的简化，忽略次要因素，以突出主要矛盾．用这种理想化的方法将实际中的事物进行简化，便可得到一系列的物理模型．
N
S
磁 现 象
建立模型法（事例）
原子核式结构模型
电路图
力的示意图或力的图示
柴油机、汽油机模型
连通器液片模型
三、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。
苹果落地可证明重力存在
转换法 （事例）
物体发生形变或运动状态改变可证明此物受到力的作用；
马得堡半球实验可证明大气压的存在；
雾的出现可证明空气中含有水蒸气；
影的形成光沿直线传播；
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有磁场
指南针指南北可证明地磁场的存在；
用手机能打电话可证明电磁波的存在；
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引力的存在；
运动的物体能对外做功可证明它具有能；
四、猜想法
猜想也称想象或幻想，是用已知的物理知识对某些未知的事物作出科学的预测。它是人的思维的最高境界，合 理的想象往往是人类创造发明的源泉。
猜想法
例：在科幻小说《往日之光》中，作者鲍勃.肖幻想了一种慢透光玻璃，讲述了一段美丽动人的故事：“想象有一种玻璃，光在这种玻璃中运动的速度极慢，通过半厘米厚需要10年，比蜗牛的速度还慢得多。当一块慢透光玻璃制出来时，望上去总是一片漆黑，因为还没有光穿过它。把这种玻璃放在风景秀丽的林中、湖边，带者这些美丽的景致的光陷入慢透光玻璃中，10年也出不来。把在这种地方放了10年的玻璃镶在城市住宅的窗户上，那么，在下一个10年的过程中，这个窗子外面便仿佛呈现出林中湖泊的美景。各种动物无声的前来饮水，空中百鸟飞翔，日夜在交替，季节在变化。身居闹市，犹如别墅。”
《往日之光》这确实是一个有意思的幻想，但关键是要降住飞驰的光。科学技术发展到今天，部分科幻已经开始变成现实。
⑴本文作者进行科学幻想的依据是什么？
---依据是光在不同的介质中传播速度不同。
猜想法（事例）
1、想象在常温下制成超导体。
2、想象人类固定在空中不用乘坐任何交通工具，
就可以周游世界。
3、让水在常温下沸腾，产生大量气泡，不用洗
衣粉就能洗衣服。
---依据是超导材料与温度有关；
---依据是地球在自转，运动是相对的；
---依据是沸点与气压有关，只要设法降低水面上方
的气压，就可使水在常温下沸腾。
五、等效法
等效法是常用的科学思维方法。等效是指不同的物理现象、模型、过程等在物理意义、作用效果或物理规律方面是相同的。它们之间可以相互替代，而保证结论不变。等效的方法是指面对一个较为复杂的问题，提出一个简单的方案或设想，而使它们的效果完全相同，从而将问题化难为易，求得解决。例如我们学过的等效电路、等效电阻、分力与合力等效…。
用以下电路测量RX
A
1
2
RX
R
S
I1
I2
RX R
等效法测电阻
等效法(事例）
1、等效电路
2、等效电阻
3、分力与合力等效…
六、类比法
类比在物理学中有着广泛的应用。所谓类比，实际上是一种从特殊到特殊或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它们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。物理教学中类比方法可以帮助学生理解较复杂的实验和较难的物理知识。
形成电流的原因
水流的形成： 水压使水管中形成了水流。
电流的形成：
电压使电路中形成了电流
类比：
涡轮
水路
阀门
抽水机
电路
涡轮
抽水机
阀门
电源
开关
电灯
开关
电灯
电源
还有哪些知识是通过类比的方法
1、电压与水压
2、电流与水流
3、分子受约束后的运动与学生
上课时受约束后的运动
4、原子的结构与太阳系的结构
七、比较法
比较法是通过观察，分析，找出研究对象的相同点和不同点，它是认识事物的一种基本方法
比较法（事例）
1、发电机和电动机的区别很多，比如它们的原理不同，
2、速度与平均速度
3、蒸发与沸腾
4、汽油机与柴油机
5、水波与声波
6、燃气热水器与太阳能热水器
7、电流表与电压表
8、永磁铁与电磁铁
八、推理法
推理法是在观察实验的基础上，忽略次要因素，进行合理的推想，得出结论，达到认识事物本质的目的。
推理法（事例）
例：人们常用推理的方法研究物理问题。在研究物体运动状态与力的关系时，伽利略通过如图甲所示的实验和对实验结果的推理得到如下结论：运动着的物体，如果不受外力作用，它的速度将保持不变，并且一直运动下去
推理法（事例）
推理的方法同样用在“研究声音的传播”实验中。在如图乙的试验中，现有的实验设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态，在这种情况下，你是怎样通过实验现象推理得出“声音不能在真空中传播”这一结论的？
谢 谢 大 家
