发布时间:2023-09-21 10:02:19
导语:想要提升您的写作水平,创作出令人难忘的文章?我们精心为您整理的5篇初中物理替代法范例,将为您的写作提供有力的支持和灵感!
一、直接代入法
直接代入法是做选择题时的一种高效、准确的解题方法,即直接将选项中的答案一一带入题目要求中,符合题意与题目要求的即为正确答案,因此,直接代入法也被称为验证法,可以有效地提高解题的准确性和做题的速度。
二、特殊值代入法
例2.如图2所示,设电路中的电源和电压均保持不变,开关S闭合后,滑片向左移动,此时,电流会变大、变小还是保持不变呢?当滑片在滑动变阻器点O时,电压为0 V,移到点C时,电压为4 V;当移动到b点时,电压表示数大于2 V、小于2 V,还是等于2 V呢?
解题分析:在这个串联电路中,在滑动变阻器的两端,与电压表并联,因此,在第一问中,很明显电路中的电流会变大。
第二问是这道题的主要考点,一般思路都是通过列方程组求解,然后得出结果,但是,在题目中,给出的已知条件和数据都很有限,滑动变阻器最大阻值、电源电压和定值电阻都没给出,学生会觉得摸不着头脑。此时,我们运用特殊值代入法来解答题目,问题就会迎刃而解。现在,滑动变阻器的最大阻值和定值电阻阻值我们都不得知,可以任意给它们取一个值,假定滑动变阻器最大阻值为4 Ω,定值电阻的阻值为2 Ω,那么,电源电压为6 V。当P移动到b点时,滑动变阻器电阻与定值电阻都是2 Ω,它们的电压均为3 V,所以明显大于2 V。特殊值代入法的优势就得到了充分的发挥,既节约了学生的时间、精力,又可以提高答案的准确性。
三、代入法总结与应用思考
在初中物理中,经常会用到代入法这种解题方法。由于初中物理的解题思路和方法与一些数学解题思路很相近,因此,经常会用到一些数学解题方法,除了代入消元法之外,还包括“微元法”、图像解题法,利用几何图形或是函数方法来解答和计算题目。直接代入法、特殊值代入法以及整体代入法都是行之有效的解题方法,可以为学生解题带来极大的便利。
科学方法是连接知识和能力的纽带。“掌握一种科学方法胜过解答十个问题。”对研究方法的学习和考查体现着一种新的教学理念,同学们只有真正掌握了研究方法,才能有效解决实际问题,真正提高自己的创新意识和能力。
《新课程标准》要求,在突出科学探究内容的同时,重视研究方法的指导,使学生在进行科学探究、学习物理知识的过程中,逐渐拓宽视野,初步领悟到科学研究方法的真谛。因此初中物理论文初中物理论文,考查研究物理问题的方法,成为当前和今后中考的热点。
初中物理常用的研究方法有:控制变量法、等效替代法、转换法、推理法、模型法、类比法等。
一、控制变量法
所谓控制变量法,就是在研究和解决问题的过程中,对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制,只改变某个变量的大小,而保证其它的变量不变,最终解决所研究的问题。控制变量法是中学物理中最常用的方法,也是中考出题最多的方法。
在初中物理课本中,应用这种方法的实验有:
理想斜面实验、探究力与运动的关系、探究影响滑动摩擦力大小的因素、探究影响压力的作用效果的因素、探究影响液体压强大小的因素、探究影响浮力大小的因素、蒸发的快慢与哪些因素有关、探究影响滑轮组的机械效率的因素、探究影响动能大小的因素、探究影响重力势能大小的因素、探究影响导体电阻大小的因素、验证欧姆定律、探究影响电流做功多少的因素、探究影响电流的热效应的因素、探究影响电磁铁磁性强弱的因素、比热容概念的引入等
二、等效替代法
在物理实验中有许多物理特征、过程和物理量要想直接观察和测量很困难,这时往往把所需观测的变量换成其它间接的可观察和测量的变量进行研究,这种研究方法就是等效法。
等效替代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。
初中物理课本中应用这种方法的有:
1、探究平面镜成像特点时用另一支蜡烛在玻璃板后面去等效像2、等效电路 3、串并联总电阻 4、多个分力与合力等效 5、物体的重心等论文参考文献格式。
三、转换法
对于不易研究或不好直接研究的物理问题,而是通过研究其表现出来的现象、效应、作用效果间接研究问题的方法叫转换法。
初中物理中应用了这种方法的有:
1.研究物体内能与温度的关系(我们无法直接感知内能的变化,只能转换成测出温度的改变来说明内能的变化);
2.在研究电热与电流、电阻的关系时,将电热的多少转换成温度计液柱上升的高度;
3.我们在研究电功与什么因素有关的时候,将电功转换成砝码上升的高度;
4.在我们回答动能与什么因素有关时,我们将动能转化为小木块在平面上被推动的距离,距离越远则动能越大。
5.证明声音是由振动产生的,敲击音叉后放入水中,水花四溅。
注意:等效法与转换法很相似,它们的区别是“等效替代法” 中相互替代的两个量种类相同,大小相等 ,而“转换法”中的两个物理量有因果关系,并且性质往往发生了改变如
转换法: 电流大小用灯泡亮度体现; 磁场的强弱用小磁针偏转的幅度体现
等效替代法: 分力相叠加是合力 ;小石块体积用排开水的体积代替
四、理想模型法
实际现象和过程一般都十分复杂,涉及到众多因素,采用模型方法可起到简化和纯化的作用.忽略次要因素,从复杂事物中抽象出理想模型,合理近似的反应所研究事物的本质特征,这种研究问题的方法叫理想模型法.
在初中物理课本中,应用这种方法的有
1.光线(光线是看不见的,我们使用一条看得见的实线来表示,就将问题简化利用了理想化模型)
2.磁感线
3.电路图是实物电路的模型
4.力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型。
5.实验室常用手摇交流发电机及挂图来研究交流发电机的原理和工作过程
6.研究连通器原理时用到液片模型。
7.研究肉眼观察不到的原子结构时建立原子核式结构模研究肉眼观察不到的原子结构时建立原子核式结构模型。
五、科学推理法
推理法是根据已知物理现象和规律,通过想象和推理对未知的现象做出科学的推理和预见.推理法是在观察实验的基础上,忽略次要因素初中物理论文初中物理论文,进行合理的推理,得出结论,达到认识事物本质的目的。理想实验是研究物理规律的一种重要的思想方法,它以大量的可靠的事实为基础,以真实的实验为原形,通过合理的推理得出物理规律.
在初中物理课本中,应用这种方法的有
1、声音不能在真空中传播用推理法得出
2、研究物体运动状态与力的关系时,推理得出惯性定律。
六.类比法
类比法是指将两个相似的事物做对比,从已知对象具有的某种性质推出未知对象具有相应性质的方法.类比法在物理中有广泛的应用。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。在物理教学中,类比方法可以帮助理解较复杂的实验和较难的物理知识。
在初中物理课本中,应用这种方法的有
1、用水流类比电流 2、用水压类比电压 3、用水波类比声波 4、用太阳系的结构类比原子的结构。
现在大力提倡素质教育,掌握科学的研究方法是中学生必备的素质。我认为,掌握科学的研究方法比单纯的记住一个现象、一种结果、一项规律更重要,对学生的可持续发展尤为重要。这就要求教师在教学过程中注重对学生科学研究方法的指导,现就初中物理教学中常用的科学研究方法及实例归类总结。物理学的研究方法有许多种,如控制变量法、转化法、实验推理法、等效替代法、理想模型法、归纳法、类比法、比较法、图像法等。
一、控制变量法
在研究物理问题时,某一物理量往往受到多种因素的影响,为了确定其中一个因素对被研究对象的影响情况,首先,要控制其它因素不变,也就是排除其它干扰因素,只改变这一因素,观察该因素的变化对被研究对象的影响情况,找出内在的规律,这就是控制变量法。控制变量法是探究性实验中最常用的方法。初中物理应用实例:
研究压力的作用效果(压强)与压力和受力面积的关系;
研究物体的动能与质量和速度的关系;
研究电流与电阻和电压之间的关系即欧姆定律;
研究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数和电流大小的关系。
二、转化法
有些物质的形态通常是看不见的,可以通过该物质产生的各种效应来研究,也就是通过间接的方法来研究该物质。例如,风是看不见的,我们可以通过观察风产生的效应如被风刮起的尘土、树叶、烟、旗面、水波来判断风向、风速。这种研究问题方法就是转化法。初中物理应用实例:大气压是看不见、摸不着的,我们可以通过研究大气压产生的现象来认识它;电流是看不见、摸不着的,我们可以通过观察电路中的灯泡是否发光、发光亮度来判断电路中是否有电流以及电流的大小;磁场是看不见、摸不着的,我们可以通过观察其中的小磁针的北极所指的方向来判断磁场方向;在磁体周围撒一些铁屑来判断磁体周围的磁场分布情况;判断电磁铁的磁性强弱时,我们可以通过观察电磁铁能够吸引大头针的多少来确定;音叉发声时的振动不易观察,我们可以把正在发声的音叉接触水面,通过观察水面的振动来判断,也可以把正在发声的音叉靠近并接触用细线吊起的乒乓球,通过乒乓球的振动来判断。在研究响度与振幅的关系时,可以在鼓面上放一些塑料泡沫颗粒,用大小不同的力敲击鼓面时通过观察塑料泡沫颗粒的振动的高度来判断鼓面的振幅。
三、实验推理法
有些特定实验条件不易达到或不能达到,我们可以通过使现有的实验条件逐渐接近要达到的特定实验条件,通过现有的实验规律进行科学推理,得出特定条件下的结论。这种研究问题的方法就是实验推理法。初中物理应用实例:在研究牛顿第一定律时,通过大量实验得出,在水平面上运动的小车,如果受到的摩擦阻力逐渐减小,小车的运动速度变化会逐渐减少,据此可以推理得出:假如在水平面上运动的小车不受摩擦阻力,小车的运动速度将保持不变,小车将做匀速直线运动;在研究真空能否传声时,把正在发声的电铃放入玻璃罩内,用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出,听到的铃声逐渐减小,根据这一规律可以推理得出:假如玻璃罩内被抽成真空,在周围的人将听不到铃声,据此得出“真空不能传声”的结论。
四、等效替代法
某些物体的物理量由于受到实验本身的特殊限制或因实验器材的条件限制,不可以或很难直接进行测量,可以通过测量与之有相同效果的物体的物理量来进行研究,从而得出相同的结论,这种研究问题的方法就是等效替代法,这种方法可以使要研究的问题简单化、直观化,易于理解,便于操作。初中物理应用实例:在著名的“曹冲称象”故事中,大象的质量太大,在当时的条件下不便于直接测量,可以测量与之效果相同的石块的总质量,从而得出大象的质量;在电路中,一个电阻可以等效于几个电阻,几个电阻也可以等效于一个电阻,如串联电路的总电阻、并联电路的总电阻都是利用了等效的思想;在力的合成与分解中,若干个分力可以等效于一个合力,一个力也可以分解为作用效果相同的若干个分力。
五、理想模型法
理想模型法就是指把复杂的问题简单化,摒弃次要因素,抓住主要因素,对实际问题进行理想化处理,构成理想化的物理模型。这是一种重要的物理研究方法,有时为了更加形象的描述所要研究的物理现象、物理问题,还需要引入一些虚拟的内容,借此来形象、直观地表述物理情景。初中物理应用实例:光线、磁感线都是虚拟假定出来的,但却能形象、直观地表述物理情景与事实,方便地解决问题,通过磁感线研究磁场的分布,通过光线研究光传播的路径和方向;洪水季节,江河中的水有时会透过大坝的底层从大坝外的地面冒出来,形成“管涌”,“管涌”的物理模型就是连通器;杠杆是一种理想模型,杠杆在实际使用时,都会发生形变,这个形变可以忽略不计。因此,我们就把杠杆理想化,认为它无形变视为一个硬棒,从而使学生在研究时不被细枝末节的因素影响,顺利地得出杠杆平衡原理。
六、归纳法
在研究某一现象的规律时,不可能也没有必要把与之有关的所有现象都列举出来,而是通过大量与某一现象有关的事实,从中找出共同的规律,这种研究问题的方法就是归纳法。初中物理应用实例:声音是由物体振动产生的;光在同一中均匀介质中沿直线传播;光的反射规律;光的折射规律;平面镜成像特点;凸透镜成像规律;分子运动论;晶体的熔化特点;液体的沸腾特点;牛顿第一定律,阿基米德原理;液体压强规律;杠杆的平衡条件;功的原理;欧姆定律;焦耳定律,磁极间的相互作用规律;电磁感应;能量守恒定律。
七、类比法
有些物理现象、概念比较抽象,对学生来说比较陌生、难于理解和记忆,我们可以通过学生熟知的事物来类比,找出类似的规律,类比的对象要有相同或相似之处,这种研究问题的方法就是类比法。初中物理应用实例:用水流类比电流;用水压类比电压;用抽水机类比电源;用速度类比功率。
八、比较法
新课程指出:“通过展示物理学发展的大体历程,让学生学习一些科学方法和科学家的探索精神,通过科学想象与科学方法的结合,发展学生的想象力和分析概括能力,使学生养成良好的思维习惯,勇于创新。”按照新课标要求,我们在实施教学的过程中要培养学生科学探究精神、实践能力和创新意识,帮助学生提升素质,还应该重视科学方法的培养,重视物理知识的构建过程。下面介绍我在初中物理教学活动中常用的六种教与学的方法,以供同行参考。
一、控制变量法
控制变量法是指在讨论多个物理量的关系时通过控制其几个物理量不变,只改变其中一个物理量从而转化为多个单一物理量影响某一个物理量的问题的研究方法。这种方法在实验数据上的反映为某两次试验只有一个条件不同,若两次试验结果不同则与该条件有关,否则无关。反之,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。
控制变量法在初中物理的科学探究中有过多次应用,如探究导体中的电流与导体两端的电压及导体的电阻关系;探究决定导体的电阻大小与哪些因素有关,探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,探究蒸发的快慢与哪些因素的有关;探究液体压强与哪些因素有关;研究浮力大小与哪些因素有关;研究压力的作用效果与哪些因素有关;研究滑轮组的机械效率与哪些因素有关;研究动能、重力势能大小与哪些因素有关;研究电流做功的多少跟哪些因素有关系;研究电流的热效应与哪些因素有关;研究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关系等,均应用了这种科学方法。
在研究性学习过程中控制变量法的应用注重了知识的形成过程,有利于扭转重结论、轻过程的倾向,有助于培养学生的科学素养,使学生学会学习。
二、等效替代法
等效替代法是在保证效果相同的前提下,用替代的方式将陌生复杂的问题转换成熟悉简单的模型的一种类思维方法,它在物理学中有广泛应用。如在研究合力时,一个力作用与两个力共同作用使弹簧发生的形变是等效的,那么这一个力就替代了那两个力,叫等效替代法;在研究串、并联电路的总电阻时,也用到了这样的方法;在探究平面镜成像特点的实验中,为了验证物与像的大小相同,也利用了一个完全相同的另一根蜡烛等效替代物体的大小。
三、转换法
物理学中一些比较抽象的看不见、摸不着的物质的现象或者不易直接测量的物理量,要研究它们的运动等规律,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。如空气看不见、摸不到,我们可以根据空气流动(风)所产生的作用认识它;可以通过研究墨水的扩散现象认识分子的运动;根据电流产生的热效应判断电路中是否有电流;通过磁场的效应证明磁场的存在。
四、比较法
当你想寻找两件事物或者现象的相同和不同点时,就需要用到比较法,可以进行比较的事物和物理量很多,对不同或有联系的两个对象进行比较,我们主要从中寻找它们的不同点和相同点,从而进一步揭示事物的本质属性。(比较法在学生学习其他知识的过程中也用得非常普遍)如比较蒸发和沸腾的异同点;比较汽油机和柴油机的异同点;电压表和电流表的使用方法;比较固体、液体和气体的微观结构、宏观特征等。
通过比较法的学习,能够加深对知识的理解,方便记忆。同时掌握了比较法,还能够培养学生自主学习的能力。
五、类比法
类比法是一种推理方法。不同事物在属性、数学形式及其他量描述上有相同或相似的地方就可以用类比推理。教学过程中,教师在讲解一些抽象的物理量时,为了学生能够理解,常常会举出与之相似的量类比学习。如电压与水压;电流与水流;电源与抽水机;原子结构与太阳系;水波与电磁波;功率概念与速度概念的形成;密度与比热容概念的理解。在物理学中运用类比方法可以引导学生获取知识,有助于提出假说进行推测,有助于提出问题并设想解决问题的方向。类比可激发学生探索的欲望,引导学生自主探索,使学生掌握自觉积极的活动主题,发展学生的思维能力和创造能力。
六、模型法
一、观察法
观察法是通过人的眼睛或其他感觉器官去发现故障、排除故障的一种检修方法。
在对《电流和电路》进行教学时(如图1)教师演示实验前,给灯座换上一个灯丝断的灯泡,当合上开关,灯泡不亮,为什么不亮呢?让学生观察各个用电器,通过观察,最终发现是灯泡的灯丝断了,找到了故障点,换上一个本文由收集整理好的灯泡,故障排除,从而总结出电路的判断方法——观察法。
二、替代法
替代法是用规格相同(或相近)、性能良好的元件,代替电路中的某个(些)被怀疑而由不便测量的元件来检查故障的一种方法。如果将某一元件代替后,故障消除了,就证明原来的元件确实有毛病;如果代换无效,则说明判断有误,对此元件怀疑排除。
例如:在八年级物理上册(人教版)第五章第三节《串联和并联》教学中(如图2)教师在连接电路时,就可设计灯l1的灯泡和灯座形成断路(也可设计其他用电器),让学生注意观察,当合上开关,灯l1和灯l2都不亮,怎么办呢?教师找好的相同开关代换,灯不亮,则说明故障不是开关‘用连接良好正常的灯泡和灯座代替灯l2,两灯还是不亮,则说明故障不是灯l2,当替换到l1时,两灯都亮了,则说明是灯l1的故障,通过观察总结出替代法。
三、短路法
短路法是利用一根导线将电路的某一部分短路,使之暂时失去作用,观察现象变化来判断故障的一种方法。但是在使用此方法时,只能接某一部分电路或某一个电路元件,不能不经过用电器而直接接电源的两极。
例如:在八年级物理上册(人教版)第五章第三节《串联和并联》教学中(如图3)教师在连接电路时,可设计开关断路,在演示实验时,当教师合上开关,灯都不亮,怎么办呢?让学生注意观察,教师用一根导线接开关的ab两端,现象:灯l1和灯l2都亮了,则说明故障就是闸刀开关,并演示不能将导线不经过用电器,而接电源的两极,这样会产生很大的电流损坏电源或导线。老师引导学生,总结出短路法。
四、直流电压法
通过测量电路或元器件的工作电压与正常值比较来判断故障的一种方法。一般来说,电压变化较大的地方,就是故障所在部位,没有变化,则说明正常。利用直流电压表(指针式)量直流电压时,如果电压的指针是正偏时,说明电流是从电压表的“+”极流入,从电压表的“-”极流出;如果是反偏时,则说明直流电压表的“+”极接的是直流电源的“-”极,直流电压表的“-”极接的是直流电源的“+”极。
例如:在八年级物理下册(人教版)第六章第一节《电压》教学中(如图4),教师在演示电压表的使用并引导学生总结,在学生掌握电压表的使用后,教师可设计灯l2与灯座形成断路。当合上开关时,灯l1和灯l2都不亮,教师演示,用电压表的“+”极接线柱,分别接在图4中的a、b、c点时,电压表的指针都正偏,说明电路从a点到c点都正常,当接到d点时,电压表的指针没有变化,则说明故障就在cd之间,利用替代法找一个正常工作的灯替换l2,故障排除。通过演示,引导学生总结出直流电压法。
在教学中,渗透了一些维修技能,能解决我们生活中的问题吗?
现在有一辆夏利绅雅故障轿车,据车主介绍,使用七年了,昨晚还好好的,不知怎么的,今天早晨起来启动,怎么也打不着了。
通过渗透了上述几种维修技能,就可以用这些技能解决。利用观察法,把车的钥匙打到on档,观察车上的仪表盘,发现其他的指示灯都亮,只有发动机故障报警灯
不亮。则说明ecu不工作,ecu不工作是不是电源没有给它提供工作电压呢?查看一下本车的电路图(如图5)发现ecu的工作电压是由主继电器控制,当开关闭合才能给ecu供电。根据电路图分析可知,关键点是主继电器上的2端和3端看是否有电压。用电压法,测量2端和3端的电压,有电压,则说明2端和3端到蓄电池都正常,而2端和3端与主继电器相连。