2023年中考物理总复习实验专题03　常用实验方法（北师大版、含答案）

实验专题(三)　常用实验方法
【题型诠释】
　　初中经常用到的科学研究方法有观察法、实验法、比较法、类比法、等效替代法、转换法、控制变量法、模型法、科学推理法等,学生重点掌握教材里出现的、实验中经常运用到的实验方法,了解不同实验方法的特点,并在自己设计实验时恰当使用。本专题对初中物理实验中常用的研究方法进行了详细解读和归类。
针对训练
类型一　控制变量法
　　控制变量法:把一个多因素影响某一科学量的问题,通过控制某几个因素不变,只让其中一个因素改变,从而转化为多个单一因素影响某一科学量的问题研究方法。
1.[2022·朝阳一模改编]为了探究平面镜所成像的大小是否与物距有关,需要在实验中控制 (　　)
A.物体的大小 B.物距
C.平面镜的大小 D.像距
2.(多选)物理学中研究一个变量与多个变量之间的关系时,常常采用控制变量法。下列探究实验中,需要控制电流不变的是 (　　)
A.探究并联电路中电源电压与各支路两端电压的关系
B.探究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系
C.探究串联电路中电源电压与各用电器两端电压的关系
D.探究通电螺线管外部磁场强弱跟螺线管线圈匝数的关系
3.(多选)[2017·北京]下列说法中正确的是 (　　)
A.探究物体所受重力大小与物体的质量的关系时,物体密度是需要控制的变量
B.探究液体内部压强大小与液体的质量的关系时,液体密度是需要控制的变量
C.探究物体所受压力大小与物体所受重力大小的关系时,物体的受力面积是需要控制的变量
D.探究物体所受滑动摩擦力大小与物体所受重力大小的关系时,物体对接触面的压力是需要控制的变量
4.(多选)物理学中研究一个变量与多个变量之间的关系时,常常采用控制变量法。下列探究实验中,控制的变量正确的是 (　　)
A.探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系时,只需要控制接触面材料一定
B.探究压力的作用效果与压力大小的关系时,需要控制受力面积一定
C.探究导体中的电流大小与导体两端电压大小的关系时,需要控制导体电阻一定
D.探究浮力大小跟物体排开液体体积大小的关系时,需要控制液体深度一定
类型二　转换法
　　转换法:科学中有的科学现象不便于直接观察,有的科学量不便于直接测量,通过将其转换为容易观察或测量的与之相等或与之相关联的科学现象或科学量,从而获得结论,这种研究方法叫转换法。
5.如图1所示电路,蓄电池电压恒定,两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温相同的煤油,煤油中分别浸入电阻丝R1和R2,且R1图1
类型三　等效替代法
　　等效替代法:指在保证某一方面效果相同的前提下,用理想的、熟悉的、简单的科学对象、科学过程或科学现象来替代实际的、陌生的、复杂的科学对象、科学过程或科学现象的研究方法。
6.用如图2甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值。图中Rx为待测电阻,R为电阻箱,S为单刀双掷开关,R0为定值电阻,电源电压不变。
图2
某同学做该实验时的主要步骤有:
①开关S接a点,调节电阻箱,使电压表的示数为U;
②开关S接b点,读出电压表的示数为U;
③读出电阻箱的示数R;
④根据电路图连接电路。
(1)上述步骤的合理顺序是　　　　　　(填写序号)。
(2)步骤①中电阻箱调节好以后,其示数如图乙所示,可知待测电阻的阻值Rx=　　　　Ω。
类型四　科学推理法
　　科学推理法:是逻辑推理的一种特殊形式。它是在观察实验的基础上,忽略次要因素,并进行合理的推理,从而得出结论,达到认识事物本质的目的。它既要以实验事实作基础,又不能直接由实验得到结论。
7.在实验的基础上进行科学推理是研究物理问题的方法之一,得出下列物理规律的过程中,运用了这一方法的是 (　　)
A.探究合力与分力的关系
B.牛顿第一定律
C.欧姆定律
D.平面镜成像特点
类型五　模型法
　　模型法:把复杂问题简单化、摒弃次要的条件,抓住主要的因素,对实际问题进行理想化处理,构建理想化的科学模型。这是一种重要的科学思想,在建立理想化的科学模型的基础上,有时为了更加形象地描述所要研究的科学现象或科学问题,还需要引入一些虚拟的内容来直观、形象地表达科学情境。
8.为了研究光的传播,物理学上引入“光线”的概念,使问题简单化,这种研究问题的方法是 (　　)
A.控制变量法 B.等效法
C.模型法 D.转换法
类型六　类比法
9.我们在探究声音在空气中是怎样传播时,与水波的传播进行比较,这种研究方法是 (　　)
A.等效法 B.类比法
C.转换法 D.控制变量法
类型七　放大法
10.图3中,用手使劲捏玻璃瓶时,细玻璃管内的水柱随之上升,由此可判断玻璃瓶发生了微小形变。这里用到的科学方法是 (　　)
图3
A.放大法 B.模型法
C.等效替代法 D.控制变量法
类型八　综合辨析
11.在初中物理的学习中,我们常会用到一些科学研究方法,如“控制变量法”“等效替代法”“类比法”“模型法”等。请在横线处准确写出下面各实例中应用的研究方法。
(1)在探究磁场时,引入“磁感线”来形象描述磁场的方向与强弱运用了　 　　。
(2)用速度公式来引入功率公式运用了　 。
(3)探究同一直线上两个力的合力与分力的关系运用了　　　 　　。
(4)保持受力面积不变,探究压力的作用效果与压力的关系运用了　　　 　　　。
(5)保持物体的质量相同,探究物体重力势能的大小与物体被举升高度的关系运用了　 　。
(6)在探究液体内部压强规律时,用U形管两侧液面高度差来反映探头所在位置压强的大小,运用了 　　。
(7)在探究电功大小的影响因素时,将电功大小转换成钩码上升的高度运用了 　。
(8)在探究平面镜成像特点时,利用两个大小相同的物体来探究像与物大小关系运用了　　　　　。
(9)在探究动能大小的影响因素时,将动能大小转换为小木块在平面上被推动的距离运用了　　 　。
(10)在探究串联电路时,引出“总电阻”概念,运用了　　　　　　　。
(11)保持液体密度不变,探究浮力大小与物体排开液体体积关系运用了　　　　　　。
(12)在探究物体吸收的热量与物质种类的关系时,用加热时间长短表示吸收热量多少运用了　　 　　。
答案
1.A　2.BD　3.BD
4.BC　[解析]影响滑动摩擦力大小的因素是接触面粗糙程度和压力大小,相同的材料接触面的粗糙程度可能不同,故A错误。影响浮力大小的因素是物体排开液体的体积和液体密度,液体深度不需要控制,故D错误。
5.电阻　温度计示数变化量的大小　转换法
6.(1)④②①③
(2)512
7.B　8.C　9.B
10.A　[解析]用手捏玻璃瓶,玻璃瓶会发生形变,但形变太小,不易直接被观察到。采用题图中所示方法后,细玻璃管内水柱的变化放大了瓶子的形变,这里用到的科学方法是放大法。
11.(1)模型法　(2)类比法　
(3)等效替代法　(4)控制变量法
(5)控制变量法　(6)转换法
(7)转换法　(8)等效替代法
(9)转换法　(10)等效替代法
(11)控制变量法　(12)转换法