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初中物理等效替代法范文1
科学方法反映了科学知识的发生和发展过程，是理解和应用科学知识的桥梁，是引导学生树立科学观的有效途径。所以在初中物理教学中除了认真做好物理知识的探究外还应利用物理实验引导学生做好方法性的探究。
一、控制变量法
控制变量法在初中物理实验探究过程中最常用的方法。控制变量法是解决复杂问题的一种有效方法。当一个物理量与多个因素有关时，为了确定这个物理量与某个因素的关系，就要控制其他因素不变，只改变这个因素，看所研究的物理量与这个因素的变化关系，这种研究方法就是控制变量法。
例如在探究影响导体电阻的大小的因素的实验中，影响导体电阻大小的因素有导体的长度、横截面积、材料这三个变量，怎样才能确定其中一个因素对导体电阻的影响及影响程度呢？这就需要用控制变量法。如下一练习题：两个同学在做探究影响导体的电阻的大小实验时他准备在电路中接入待研究的电阻丝，电源电压恒定，待用电阻丝规格如下表：
1、要研究电阻与材料的关系应选择序号＿＿＿和＿＿＿的两组电阻丝
2、选择2和3两组电阻丝能研究电阻和＿＿＿的关系
3、将2和4号电阻丝接入两个完全相同的电路发现接有4号电阻丝的电路中的电流表示数大于接有2号的电路中电流表的示数，可得出的结论是：＿＿＿＿＿＿＿
4、这种方法在初中物理中经常用到，以下实验中与此方法不同的是（）
A液体蒸发的快慢与哪些因素有关
B动能与质量和速度的关系
C电流与电压和电阻的关系
D电流时用水流类比
在初中物理中用到控制变量法的实验除了上题中提到的A、B、C三个选项的实验外，还有如下实验：研究不同物质的吸热能力、研究电磁铁的磁性与线圈匝数和电流大小的关系、研究物体运动的快曼、研究滑动摩擦力与压力的大小和接触面的粗糙程度的关系、研究压力的作用效果与压力大小和受力面积大小的关系、研究液体压强的大小与液体的密度和深度的关系等等。
二、转换法
有某些物质或现象我们看不见摸不着，但是可以通过研究该物质或现象所产生的可见效果，对物质和现象进行进一步的分析的方法叫做转换法。
在声音的产生和传播这一节课中，音叉的振动我们看不清楚，把正在振动的音叉放入水中溅起水花可来认识它。电流看不见但我们可以通过它表现出来年的热效应和磁效应来认识它；磁场看不到可以通过放入其中的小磁针转动方向发生偏转来认识。
例如下面的一个习题：磁场是一种看不见的特殊物质，我们可以通过磁场对小磁针的作用效果来认识他。这是科学研究的一种常用方法。下列选项中不是采用这种研究方法的是（）
A比较温度高低，通过液体受热后的体积变化
B学习了电压，通过水压来认识它
C电磁铁磁性的强弱可以观察吸引的大头针的数目
D电路是否有电流可以观察电流表指针是否发生偏转
在下列问题的研究中还可以用到转化法:通过扩散现象来研究分子的运动；研究物理的动能与质量和速度的关系时通过木块被撞击后移动的距离来判断动能的大小等等。
当两个物理量或两个物理过程产生的效果相同时就可以利用其中的一个物理量来代替另一个物理量，或利用一个物理过程来代替另一个物理过程的方法叫等效替代法。等效法是物理方法中应用广泛的重要方法，是科学研究中常用的一种思维方法。在效果等同的前提下，把实际的、复杂的物理过程变成理想的简单的等效过程来处理，可加深对物理概念、规律的理解。
例如用等效替代法测电阻：实验设计方案如图1所示：电源电压保持不变，S是单刀双掷开关、R＇是电阻箱、R0是已知阻值的电阻、Rx是待测电阻。
实验步骤：
①将开关S拨到a，读出电流表的示数为I；
②再将开关S拨到b，调节电阻箱R＇的阻值，使电流表的示数为I，读出电阻箱的阻值为R，则被测电阻Rx的阻值为R。另外，在研究平面镜成像的实验中也用到等效替代法。
等效替代法还可以在如下实验探究中：排水法测小块固体的体积；求多个电阻组成的串联、并联电路的总电阻等等。
四、理想化法
理想化法制根据所研究的问题的需要和具体情况，确定主要因素和次要因素，保留主要因素忽略次要因素，排除干扰，从而简明的揭示事物的本质理想化法是一种科学抽象，是研究物理的重要方法。包括理想化实验法和理想模型法。
初中物理等效替代法范文2
事物之间都是相互联系的，物理量也不例外.当一个物理量与几个因素都有关系时，我们要控制其他因素不变，只改变其中的一个因素，研究物理量与这个因素的关系；之后再控制别的因素不变，改变另一个因素，研究物理量和它的关系……这种分别控制、逐一研究的方法就叫做“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、实验的设计等等，都采用了控制变量法.控制变量法是初中物理知识中最重要最常见的研究方法，同学们一定要认真对待.
例1 （2006年三明）某物理学习小组，选择如图1所示的四个透镜进行探究实验（其中A、B和C、D是两组形状相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成）：
（1） 为了探究凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系，小组同学应选择图1中的哪两个凸透镜做实验？答：____（选填字母序号）.器材确定后，接着小组同学让一束与主光轴平行的光，分别经过两凸透镜后会聚于焦点处，如图1的甲、乙所示.
比较两次实验的现象，可以得到的结论是：凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越____.
（2） 如果选择A、B两个透镜，他们还可以探究凸透镜的焦距大小与____的关系.
分析与解答：（1） 探究凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系时，应选择材料相同的凸透镜，因此应选择A、C两个凸透镜做实验.比较两次实验的现象，可以得到的结论是：凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越小（或短）.（2） A、B两个透镜的球形表面弯曲程度相同，但材料不同，因此可以探究凸透镜的焦距大小与材料的关系.
例2 在探究导体的电阻跟哪些因素有关时，某老师引导学生作了如下的猜想：
猜想1：导体的电阻可能跟导体的横截面积有关；
猜想2：导体的电阻可能跟导体的长度有关；
猜想3：导体的电阻可能跟导体的材料有关.
图2是他们进行实验探究的器材，演示板上固定了四条金属电阻丝.a、b、c长度均是1 m，d的长度是0.5 m；a、b的横截面积相同，材料不同；a、c的材料相同，但c的横截面积大于a；a、d的材料和横截面积都相同.
（1） 在探究电阻跟横截面积的关系时，可依次把M、N跟____的两端连接，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根金属丝电阻的大小.
（2） 依次把M、N跟a、d的两端连接，闭合开关，记下电流表示数，分析比较a、d两根金属丝电阻的大小，可探究电阻跟____的关系，其结论是：____.
（3） 以上方法在研究物理问题时经常用到，被称为控制变量法.试根据学过的物理知识再列出两例用这种方法研究的问题：____.
（4） 一般说来，所有物体都有电阻，探究过程中，又有同学提出猜想4：电阻还可能跟温度有关.请用一个废灯泡的灯芯设计一个实验来研究这个问题，要求：① 说出方法；② 画出电路图.
分析与解答：导体的长度、横截面积、材料和温度是本实验中的四个变量，因此，要研究电阻与其中一个变量的关系，需要控制其他三个量不变.
（1） 研究电阻跟横截面积的关系时，应控制长度、材料、温度不变，由题设条件，应依次把M、N跟a、c的两端连接.
（2） a、d的材料、横截面积相同，显见，比较它们电阻的大小，可探究电阻跟长度的关系.其结论是：在导体的材料、横截面积相同时，导体越长，电阻越大（或导体电阻跟长度成正比等）.
（3） 控制变量法应用十分普遍，除此之外还有：研究电流与电压、电阻的关系；研究压强与压力、受力面积的关系等.
（4） 略.
例3 滑动摩擦力在研究相关物体运动情况时起着重要的作用.通过实验探究已经知道，滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关，也与接触面之间的压力有关.有些同学猜想“滑动摩擦力可能还与接触面的大小有关”.请你从以下器材中选出部分器材，设计实验对此猜想进行检验.
器材：a． 斜面 b． 带钩的正方体木块 c． 带钩的长方体木块 d． 表面平整的长木板 e． 几条毛巾 f． 直尺 g． 弹簧测力计 h． 硬纸板
（1） 你所需要的实验器材（用器材前面的字母表示）：____.
（2） 简述主要的实验步骤：____.
分析与解答：本题中提出问题的方法叫“假说”，设计实验的思想是控制变量法.因此在设计实验时，一定要保证接触面粗糙程度和压力不变，仅让接触面的大小发生变化.（1） 实验器材为c、d、g.（2） 实验步骤为：① 将长方体木块平放在水平放置的长木板上，用弹簧测力计拉着它匀速前进，观察并记录这时弹簧测力计的示数；② 将长方体木块侧放在长木板上，用弹簧测力计拉着它匀速前进，观察并记录这时弹簧测力计的示数；③ 比较两次弹簧测力计的示数，即可初步检验上述猜想；④ 重复几次上述3个步骤.
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；
2． 研究物体的动能的大小与质量和速度的关系；
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、电阻的关系（即欧姆定律）；
7． 研究不同物质的吸热能力.
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的效果，由此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.
例4 在体育课上练习投掷铅球时，小楠想借此探究重力势能的大小与哪些因素有关．请你帮他完成设计过程.
（1） 你将选择哪些实验器材？
（2） 写出实验步骤.
（3） 说出实验中判断重力势能大小的方法.
分析与解答：此题将同学们所熟悉的体育课场景转化为物理情景，同学们一般会想到利用铅球陷入沙子的深浅程度来判断重力势能的大小，这种方法就是转换法的应用.（1） 质量不同的两个铅球（也可添加刻度尺）.（2） 根据课本知识可知，重力势能的大小与重力和高度有关，所以在设计实验步骤时应考虑这两方面，并注意控制变量法的使用.实验步骤为：① 让同一铅球从不同的高度落下；② 使质量不同的两个铅球从同一高度落下.（3） 观察沙子凹陷程度，凹陷程度越大，则重力势能越大.
例5 （2006年南京）小明和小华做“探究导体电阻大小与长度的关系”的实验.他们准备在图3中的A、B两点间接入待研究的电阻丝，电源电压恒定，忽略灯丝电阻受温度变化的影响，待用电阻丝的规格如下表.
（1） 他们应选择序号为____的两根电阻丝来探究.
（2） 正确选择后，他们将所选电阻丝分别接入A、B两点间，闭合开关，通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小.实验中，两次电流表指针均有偏转，但第二次的示数小于第一次的示数，说明第二次接入电路的电阻丝的阻值____（填“较大”或“较小”），同时小华发现第二次实验中灯泡不亮，你认为原因是____.
（3） 以上（2）中判断电阻大小关系的方法在初中物理中经常用到，以下描述中能体现这种方法的是（）.
A． 水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流
B． 根据物质在常态下的形状和体积是否固定，可将物质分为三态
C． 通过观察木块被运动物体撞击后移动距离的大小，可比较运动物体动能的大小
D． 研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同
（4） 科学研究表明：在导体的材料、横截面积和温度相同的条件下，导体电阻的大小与长度成正比.你认为他们用上述（2）中的方案能否得到这个结论？请用欧姆定律加以解释.
（5） 若电流表损坏，换用一只电压表，仍然利用上述器材来探究导体电阻的大小与长度是否成正比，请画出一个能反映该实验原理的电路图.（电阻丝用电阻符号表示，导线根数不限）
分析与解答：此题考查设计实验、分析与论证、评估等方面的能力.在第（3）问中用到了转换法.另外在设计探究过程中，还应注意控制变量法这一最常用物理研究方法的应用.（1） 因为是“探究导体电阻大小与长度的关系”，所以应选择序号为2和4的两根电阻丝.（2） 由于第二次电流表的示数变小了，说明第二次接入电路的电阻丝的阻值较大；第二次实验中灯泡不亮，是因为灯泡两端的电压太小，实际功率太小，不足以发光.（3） 此实验中判断电阻大小关系的方法用到了转换法，只有选项C用到了这种方法.（4） 不能得到这个结论.根据欧姆定律可知，在电压一定的条件下，通过导体的电流与导体的电阻成反比，而此方案不能控制电阻丝两端的电压一定.（5） 如图4.
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时，可通过电路中的灯泡是否发光去确定；
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，可用小磁针放在其中看是否转动来判断；
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.
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利用了等效替代法.
例6 （2007年大连）图5是探究平面镜成像规律的实验装置.
（1） 用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于____.
（2） 如果有3 mm厚和2 mm厚的两块玻璃板，应选择____mm厚的玻璃板做实验.
（3） 如果玻璃板没有放正，将对实验产生什么影响？____.
（4） 使点燃的蜡烛在两个不同的位置，分别测出了物距和像距相等的两组数据，得出实验结论之一：“像距与物距相等”.你认为这种方法是否合理？____.理由是：____.
分析与解答：“探究平面镜成像的规律”是光学中的一个重要实验，该实验中为了明确像和物体的大小、距离等关系，用到了等效替代法，即用一根同样大小的未点燃的蜡烛和玻璃后面已燃蜡烛的像去重合，从而替代已燃蜡烛的像.在第（1）问中用玻璃板代替平面镜，主要是为了看到玻璃板后面的蜡烛.在第（2）问中，由于玻璃板的两个表面都会成像，实验中应尽量选择较薄的玻璃，减小两个像的距离，从而减小误差.在第（3）问中，如果玻璃板没有放正，倾斜了，所成的像在白纸上方或下方，不利于找到像的位置.在第（4）问中，寻找规律时一般最少有三组数据.答案是：（1） 透过玻璃看到像，进而找到并画出像的位置 （2） 2 （3） 有可能找不到像 （4） 不合理 两组数据太少
例7 （2007年玉溪）“曹冲称象”的故事流传至今，最为人称道的是曹冲采用的方法，他把船上的大象换成石头，而其他条件保持不变，使两次的效果（船体浸入水中的深度）相同，于是得出大象的重就等于石头的重.人们把这种方法叫“等效替代法”.请尝试利用“等效替代法”解决下面的问题.
【探究目的】粗略测量待测电阻Rx的值.
【探究器材】待测电阻Rx、一个标准的电阻箱（符号为）、若干开关、干电池、导线和一个刻度不准确但灵敏度良好的电流表（电流表量程足够大）．
【设计实验和进行实验】
（1） 画出你设计的实验电路图.
（2） 将下面的实验步骤补充完整，并用字母表示需要测出的物理量.
第一步：开关断开，并按设计的电路图连接电路；____.
（3） 写出Rx的表达式：Rx=____.
分析与解答：题中明确指出用“等效替代法”解决问题，因此设计实验时应设法利用电阻箱的阻值来替代待测电阻的阻值，这是解题的关键.
（1） 电路图如图6所示.（2） 第二步：闭合开关S1，观察并记录电流表的指针偏转位置；第三步：断开开关S1，闭合开关S2，调节电阻箱电阻大小，观察电流表的指针，使它指向前面记录的位置；第四步：读出此时电阻箱电阻大小R.（3） Rx＝R.
在初中物理课本中，用到等效替代法的实验有：
1. 探究多个用电器组成的串、并联电路的总电阻；
2. 测量不规则小块固体的体积时，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.
理想模型是物理学中的一个重要的研究方法，运用这种方法的目的，就是为了摒弃次要因素，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的研究.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或物理模型.
例8 物理学常常把实际的研究对象或实际的过程抽象成物理模型.如用铡刀铡草时，可以把铡刀看做是一个能够绕轴转动的硬杆，而不必考虑刀的形状、刀的材质，在物理学中把它称为“杠杆”，这时“杠杆”就是铡刀的物理模型.汛期，江河中的水有时会透过大坝的底层从坝外的地面冒出来，形成“管涌”.初中物理讲过的什么装置可以作为“管涌”的物理模型？自行车的车把可以控制车的方向，它的物理模型又是什么？
分析与解答：江河中的水有时会透过大坝的底层从坝外的地面冒出来，说明大坝的底层有洞穴连通，所以管涌的物理模型是连通器.当转动自行车的车把时，可以使车把和车子的前叉一起转动，达到控制方向的作用，车把和前叉构成一个轮轴.
在初中物理课本中，用到理想模型法的实验有：
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. 将光滑表面看做是没有摩擦的理想表面；
4. “电流表”、“电压表”也是一种理想模型，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，则认为其“断路”.
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，找出共性的特点，使得被研究对象变得易于理解，这种方法叫做类比法.进行类比的两个对象应具备较多的共同点或相似之处.
例9 自从汤姆逊发现了电子，人们开始研究原子内部结构.科学家提出了许多原子结构的模型，在20世纪上半叶，最为大家接受的原子结构与图7中哪个图最相似？（）
分析与解答：此题考查对原子内部结构的掌握情况.原子由原子核与电子组成，其中原子核位于原子的中央，电子在周围绕原子核高速运动.因此原子的结构与太阳系的结构最为相似，在理解原子的结构时可以类比太阳系的结构.正确答案是D.
在初中物理课本中，用到类比法的还有：
1. 用水波类比声波；
2. 在学习电流时，将它比作水流；
3. 在研究分子的作用力时，用弹簧的作用力进行类比.
推理法是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.这种方法是物理学中进行研究的一种重要方法.
例10 图8所示是伽利略著名的斜面理想实验，实验设想的步骤有：
① 减小第二个斜面的倾角，小球在该斜面上仍然要达到原来的高度.
② 两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面.
③ 继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动.
④ 如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度.
（1） 请将上述步骤按照正确的顺序排列：____（只要填写序号）.
（2） 在上述设想步骤中，有的属于可靠事实，有的则是理想化的推论.下面关于这些事实和推论的分类正确的是（）.
A. ①是事实，②③④是推论
B． ②是事实，①③④是推论
C. ③是事实，①②④是推论
D． ④是事实，①②③是推论
分析与解答：（1） 分析实验过程，可得出正确的顺序排列是②④①③；（2） 步骤②中的现象是可以观察到的事实，而步骤①、③、④中的结论都必须建立在光滑斜面的基础上，所以这些步骤是推论.正确选项是B.
此题用到了控制变量法、理想模型法和推理法.步骤③中讲到“继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动”，这一过程是在前面三个步骤（即步骤②④①）的基础上通过合理的推理得出的，这里用到了推理法.
在初中物理课本中，用到推理法的过程不多，例如：
1. 研究真空中不能传声；
2. 研究牛顿第一定律.
借助于图象来研究物理问题，是物理学中对数据进行处理的常用方法，目的是使问题形象化.作图最基本的方法是描点法，即在坐标系中，先找出对应的点，用平滑的曲线（或直线）连接各点，从而直观地反映出物理量之间的变化.
例11 某初中科技活动小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计，他们选了甲、乙两种规格不同的弹簧进行测试，绘出如图9所示的图象，图中只有OA段和OB段是弹性形变.若他们要制作量程较大的弹簧测力计，应选用弹簧____；若要制作精确程度较高的弹簧测力计，应选用弹簧____.从图象中你还可以获得的信息有：____.
分析与解答：此题应结合图象与弹簧的有关性质综合分析.从图象中可以看出，在弹性限度内，弹簧乙所能承受的拉力更大，所以要制作量程较大的弹簧测力计，应选用弹簧乙；在受到相同的拉力时，弹簧甲的伸长量更大，所以要制作精确程度较高的弹簧测力计，应选用弹簧甲，因为它的刻度间隔大.从图象中还可以获得的信息有：在弹性限度内，弹簧的伸长量与拉力成正比.
例12 在“观察水的沸腾”实验中，当水温升到90 ℃时，随着加热过程，每隔1 min记录一次水的温度.某同学记录的数据如下表.
（1） 根据记录，在图10中画出水的沸腾图象.
（2） 试根据实验现象归纳水沸腾时的特点：____.
分析与解答：根据实验数据，采用描点法作出水的沸腾图象可直观地反映出水温随时间变化的特点.（1） 见图11.（2） 水沸腾时的特点有：由液体变为气体；沸腾时继续吸热；沸腾时水的温度保持不变等.
在初中物理课本中，用到图象法的过程较多，例如：
1. 研究固体的熔化过程；
2. 研究水的沸腾过程的特点；
3. 研究同种物质质量与体积的关系；
4. 研究重力与质量的关系.
归纳与分类是研究事物的重要方法之一.在物理实验中，经常要对实验现象或实验数据进行归纳总结，比如上例中的第（2）问，就用到了归纳法.对于要分类的事物，应当进行仔细的分析，找到它们之间相同之处与不同的特点，就不难正确地进行分类了.归纳与分类是科学研究中最常用的方法，归纳与分类往往是从事物的某一特征出发，而不能有双重标准.
例13 有下列光学器具：照相机、潜望镜、幻灯机、穿衣镜、放大镜、牙医内窥镜.可以把它们分成两类：
一类包括____，其特征为____.二类包括____，其特征为____.
分析与解答：此题考查对光学内容的掌握情况.在初中物理中，光学主要分为光的直线传播、光的反射和光的折射三部分内容.题中所给的光学器具中，一类是利用光的反射成像，另一类是利用光的折射成像，可以从这个角度解析分类.一类包括：潜望镜、穿衣镜、牙医内窥镜；特征：由平面镜组成.二类包括：照相机、幻灯机、放大镜；特征：由凸透镜组成.
初中物理等效替代法范文3
初中物理涉及到的研究方法有很多，以下分别加以说明。
一、控制变量法
自然界中发生的各种物理现象往往是错综复杂的，因此影响物理学研究对象的因素在许多情况下并不是单一的，而是多种因素相互交错、共同起作用的。要想精确地把握研究对象的各种特性，弄清事物变化的原因和规律，单个自然条件下整体观察研究对象是远远不够的，还必须对研究对象施加人为的影响，造成特定的便于观察的条件，这就是“控制变量”的方法。
在初中物理实验过程中，控制变量法是一种最常用的、非常有效的探索客观物理规律的科学方法。其在初中物理教材中的应用有：
1.研究蒸发的快慢与哪些因素有关；
2.研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关；
3.研究液体压强与哪些因素有关；
4.研究浮力大小与哪些因素有关；
5.研究压力的作用效果与哪些因素有关；
6.研究滑轮组的机械效率与哪些因素有关；
7.研究动能、重力势能大小与哪些因素有关；
8.研究导体的电阻与哪些因素有关；
9.研究电阻一定，电流与电压的关系；
10.研究电压一定，电流和电阻的关系；
11.研究电流做功的多少与哪些因素有关；
12.研究电流的热效应与哪些因素有关；
13.研究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关；
14.研究物体吸收放热的多少与哪些因素有关；
15.研究电功大小与哪些因素有关；
16.研究通电螺线管的极性与哪些因素有关；
17.研究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关；
18.研究感应电流的方向与哪些因素有关；
19.研究通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关。
二、等效替代法
等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中，因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制，不可以或很难直接揭示物理本质，而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。这种方法若运用恰当，不仅能顺利得出结论，而且容易被学生接受和理解其在初中物理教材中的应用有：
1.研究串、并联电路时，引入总电阻的概念；
2.等效替代法测电阻；
3．滑动摩擦力的测量；
4．“曹冲称象”；
5．通过导体时产生的一些现象（如小灯泡发光）来确定是否有电流通过；
6．研究大气压的值时，用水银柱高所产生的压强来研究大气压；
7.在平面镜成像的实验中用两个完全相同的蜡烛，验证物与像的大小相同。
三、推理法
有一些物理现象，由于受实验条件所限，无法直接验证，需要我们先进行实验，再进行合理推理得出正确结论。其在初中物理教材中的应用有：
1．研究声音不能在真空中传播；
2．研究牛顿第一定律。
四、类比与归纳法
类比法是指由一类事物所具有的属性，可以推出与其类似事物也具有这种属性的思考和处理问题的方法。从一般性较小的前提出发，推出一般性较大的结论的推理方法叫归纳法。在科学研究中，归纳法发挥着重要的作用，许多物理概念、定律及规律的获得都是借助了归纳法的力量，由实验（演示实验或学生实验）归纳获得的。其在初中物理教材中的应用有：
1．研究电流和电压时，用水流和水压类比；
2．用水波类比声波；
3．类比磁极间和电荷间的相互作用。
大多数定理和规律的提出都应用了归纳法，比如铜能导电，银能导电，锌能导电，则归纳出金属能导电。在实验中为了验证一个物理规律或定理，反复通过实验来验证它的正确性，然后归纳、分析整理得出正确的结论。在阿基米德原理中，为了验证F浮＝G排，我们分别利用石块和木块做了两次实验，归纳、整理后均得出F浮＝G排，于是验证了阿基米德原理的正确性，而我们使用的正是这种方法。
五、转换法
对于一些看不见、摸不着的物质或物理问题我们往往要抛开事物本身，通过观察和研究它们在自然界中表现出来的外显特性、现象或产生的效应等去认识事物的方法。其在初中物理教材中的应用有：
1.用细线测量地图上铁路线的长度，用直尺和三角板测硬币的直径；
2．用小磁针研究磁场方向；
3．用电磁铁吸引大头针的多少来比较磁性的强弱；
4．根据电灯的亮暗程度比较电流的功率；
5．通过比较电流的大小来比较电阻的大小；
6．通过观察木块被运动物体撞击后移动的距离大小来比较物体动能的大小；
7．通过观察木桩被打入沙中的深浅来比较重物的重力势能的大小；
8．通过墨水滴入水中的扩散现象来说明分子的运动特点；
9．通过物体形变量的大小来说明物体受力的大小。
研究方法多种多样，每一种方法都有自己的特点。在指导学生研究物理现象、概念和规律时，要潜移默化地渗透科学研究方法，正确地认识各种教学方法的功能和效果，在具体教学过程中，根据实际情况选择不同的教学方法。
初中物理等效替代法范文4
一、控制变量法
控制变量法是初中物理实验中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。所谓控制变量法是：指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系，可将除了这个因素以外的其他因素人为地控制起来，使其保持不变，再比较、研究该物理量与该因素之间的关系，得出结论，然后再综合起来得出规律的方法。这种方法在整个初中物理实验中的应用比较普遍，同样在初中物理中，探究影响导体电阻大小的因素、电流跟电压电阻的关系、影响电热功率大小的因素、影响电磁铁磁性强弱的因素、影响滑动摩擦力大小的因素、决定压力作用效果的因素等等实验，也运用了控制变量法。
二、等效替代法
等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中，因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制，不可以或很难直接揭示物理本质，而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。这种方法若运用恰当，不仅能顺利得出结论，而且容易被学生接受和理解。我们在教学中，在学生亲历实验过程的基础上，教师注重引导学生进行方法的总结，在思维方式上受到启发，他们以后遇到有关的实验设计时，就会自觉地加以运用。比如在学习伏安法测电阻之后，要求学生设计一个实验，在上述实验中缺少电压表或电流表，其他器材不变，另有一个已知阻值的定值电阻供选用，要求测出未知电阻，应该怎么办？学生就可以用等效替代的思想进行设计了。
三、转换法
有的物理量不便于直接测量，有的物理现象不便于直接观察，通过转换为容易测量到与之相等或与之相关联的物理现象，从而获得结论的方法。譬如，在研究电热的功率与电阻关系的实验中，电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测和比较，而我们通过转换为让煤油吸热，观察煤油温度变化情况，从而推导出那个电阻放热多。教学时不妨设计一问：为什么研究电热的功率与电阻大小的关系时，还用到似乎与实验无关的煤油呢？引发学生的思考和讨论，在小结出该实验中煤油的作用的基础上，进而再问：该实验能否不用煤油而改用其他方式来观察电阻通电后的发热情况？这样促使学生思维得以发散，转换的思维方法得到训练，设计实验的能力也随着提高了。
在初中物理实验中，利用软细绳测量地图上铁路线上的长度、刻度尺和三角板配合测量硬币的直径、圆锥的高等，也都运用了转换法的思想。
四、类比法
类比法是一种推理方法。为了把要表达的物理问题说清楚明白，往往用具体的、有形的、人们所熟知的事物来类比要说明的那些抽象的、无形的、陌生的事物，通过借助于一个比较熟悉的对象的某些特征，去理解和掌握另一个有相似性的对象的某些特征。
五、图象法
图象是一个数学概念，用来表示一个量随另一个量的变化关系，很直观。由于物理学中经常要研究一个物理量随另一个物理量的变化情况，因此图象在物理中有着广泛的应用。在实验中，运用图象来处理实验数据，探究内在的物理规律，具有独特之处。例如：在探究固体熔化时温度的变化规律和水的沸腾情况的实验中，就是运用图象法来处理数据的。它形象直观地表示了物质温度的变化情况，学生在亲历实验自主得出数据的基础上，通过描点、连线绘出图象就能准确地把握住晶体和非晶体的熔化特点、液体的沸腾特点了。在其他的实验中，教师也可以有意识地引导学生采用图象来处理数据。例如在探究串联电路中电流规律实验中，把各点作为横轴、电流为纵轴，作出的图象为水平直线，很直观表示出串联电路中各点电流相等的规律。这样学生非常容易理解和记忆。在探究电阻上的电流跟电压的关系、同种物质的质量与体积的关系、重力大小跟质量的关系等实验中都运用到图象法。这样把数形结合、图形与文字结合起来处理数据、描述物理规律，能很好地促进学生处理数据能力和分析问题能力的提高。
六、理想化方法
理想化方法是指在物理教学中通过想象建立模型和进行实验的一种科学方法。可分为理想化模型和理想化实验。
（一）理想化模型就是指把复杂的问题简单化，把研究对象的一些次要因素舍去，抓住主要因素，对实际问题进行理想化处理去再现原形的本质的东西，构成理想化的物理模型。这是一种重要的物理研究方法。
例如探究杠杆平衡条件的实验，杠杆就是一种理想化的模型。杠杆在使用时，由于受到力的作用，都会引起或多或少的形变，然而在研究中把此时的形变忽略不计，这里我们就把杠杆经过理想化的处理，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。
初中物理等效替代法范文5
一、累积法（或叫测多算少法）
用一般的刻度尺是不能直接测量出一些尺寸很小的物体的长度或厚度的，但如果把很多这样相同尺寸的物体累积起来，用刻度尺就能够测量出累积起来后的总量，再用总量除以累积的个数，就能够得到每一个物体原来的长度或厚度.
例1 某同学用最小刻度是毫米的刻度尺测量物理课本一张纸的厚度，请您帮他设计一个实验，写出实验步骤.
解析： 一张纸的厚度很小，直接用毫米刻度尺无法测量出，因此必须采用“累积法”.
实验步骤：（1） 取物理课本第1到第160页，用力压紧（排除纸张间的空隙）.
（2） 用毫米刻度尺量出总厚度.
（3） 用测量的总厚度除以纸的张数80（注意，一张纸有两页），就可以得到一张纸的厚度.
例2 有甲、乙两种细铜丝，甲的直径已知为a，乙的直径未知，请不用刻度尺只借助身边的学习用品测出乙的直径.
解析： 细铜丝的直径较小，且没有刻度尺测量，这时应该想到采用等量代换，让两种铜丝在铅笔上缠绕相同的长度，分别数出圈数再计算即可.
具体方法：用两种铜丝分别在两支相同的铅笔上紧密（不留空隙）排绕（互相不重叠）若干圈，使它们在铅笔上的长度相等.分别数出缠绕的圈数，设甲为m，乙为n，则乙的直径为a(m/n).
二、替代法
用替代法可以比较方便地测量出一些曲线的长度.常用的替代法有用棉线的“化曲为直法”和用轮子或硬币的“轮滚法”.
例3 利用中国地图测量出南京到北京铁路线的实际长度.
解析： 由于铁路线是弯曲的，是不规则的曲线，较难用刻度尺直接进行准确的测量，应用等效替代法进行测量.
方法1：用棉线采用化曲为直法.用一条弹性不大的棉线重叠在中国地图南京到北京的铁路曲线上，在两端点处做上记号，然后将棉线拉直，用刻度尺量出两标记间的长度，再除以地图上标记的比例，即可求得南京到北京的铁路线的实际长度.
方法2：用硬币采用轮滚法.先将硬币顺直线滚一周，用刻度尺测量出其滚动的起点和终点间的长度，即为硬币的周长.再用该硬币沿中国地图上的南京到北京的铁路线滚过，记下滚过的圈数，则铁路线的长度=硬币的周长×滚过的圈数，最后再除以地图上标记的比例，即可求得南京到北京的铁路线的实际长度.
例4?摇请只用一把量程为10 m的刻度尺较准确且较方便地测出从你家门口到学校门口的距离.
解析： 家门口到学校门口的距离较长，用所给刻度尺无法直接测量，可考虑采用“轮滚法”或“步测法”.
方法1：轮滚法.先测出自行车前轮的周长，再数出从家门口到学校门口前轮滚过的圈数，则总距离=前轮的周长×滚过的圈数.
方法2：步测法.先测出该同学正常步行20步的距离，算出一步的长度，再数出从家门口到学校门口共步行的步数，则总距离=一步的长度×步数.
三、等值平移法
初中物理等效替代法范文6
关键词：观察法；控制变量法；转换法等；效代替法；累积法
初中物理教学现状
随着初中物理新课标的不断推进和实施，初中物理教学面对从应试教育向素质教育转变的重要阶段。教材中从每一个问题的提出到实验的设计，再到实验的过程及结论的得出，自始至终都穿插、渗透这各种科学探究问题的方法，这几年的升高中考试，对于科学方法的考察也开始成为热点内容之一，但在初中教材当中很少涉及这些方法，使学生在解决问题时常常“无据可依”。因此，将初中物理中涉及到的常用的一些科学方法进行梳理、总结是很有必要的。
科学方法在初中物理教学中的重要性
由于初中生的理解和运用能力有限，但物理知识多数都比较抽象，那么学会一些科学方法，对他们理解和解决一些比较抽象的问题具有很大的帮助。例如：在探究影响影响滑动摩擦力大小的因素的实验时，由于影响滑动摩擦力大小有正压力和接触面粗糙程度两个因素，所以需要运用控制变量法来探究这一问题。还有，空气看不见、摸不到，但我们可以利用转换法，根据空气流动（风）所产生的作用来认识它。这只是初中物理中运用科学方法的很少一部分，还有许多物理问题需借助科学方法来解决。所以，学生对科学方法的认识和掌握是非常必要的。
初中物理主要涉及到的科学方法
在初中物理阶段，主要涉及的科学探究方法有观察法、控制变量法、转换法、等效代替法、比较法、放大法、理想实验法、归纳法、分类法、逆向思维法等科学方法。在这里，我就观察法、控制变量法、转换法、等效代替法和累积法向大家做一些简单的介绍。
（一）观察法
实际观察是学习初中物理学科最基本的方法，也是学生直观了解和获得感性材料的基本途径。观察法要求学生要注意力高度集中，还能排除无关因素的干扰。如在做气体膨胀对外做功的实验时，学生只听到“嘭”的一声，同时看到瓶塞被弹出，对瓶口出现酒精烟雾则无需注意，但这需要老师及时交代，提醒学生。在指导学生观察时，为了加深学生对知识的记忆和理解，老师通常会用正、反对比观察进行讲授，如探究沸点与气压的关系时，老师会让学生观察增大气压和减小气压两个正、反面的现象后再给出结论。
（二）控制变量法
控制变量法是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，从而探究被改变这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决的科学方法。
这个方法贯穿在整个初中物理教学中，例如“探究导体中的电流与导体两端的电压和导体的电阻的关系”，研究导体中的电流与这段导体两端的电压关系时，控制导体的电阻不变，改变导体两端电压大小，看导体中电流的变化；研究导体中的电流与这段导体电阻的关系时，控制导体两端的电压不变，改变导体电阻大小，看导体中电流的变化。最后得出欧姆定律。除此之外，探究影响电阻大小的因素、影响电磁铁磁性强弱的因素等实验时，每一个实验涉及的因素都比较多，所以，就更显示控制变量法的特点及重要意义。
（三）转换法
转换法是对于要研究的对象是一些看不见、摸不到、量不着的很细微现象或很不容易测得具体数据的物理量的规律时，把它们转化为学习者比较熟知的看得见、量的出来、摸得到的大的具体的现象或容易测得的物理量，再来认识它们的科学方法。
转化法在初中物理中也跟常见。比如，在探究分子运动时，由于分子看不见、摸不到，但通过墨水的扩散现象就可以认识到分子的运动；在探究磁铁磁性强弱时，可以通过吸附在磁铁上大头针的数量来判断；测不规则小石块的体积时，转化为测排开水的体积；测液体压强时，转化为测液柱变化的高度差等等。还有一些物理量不易测得，如电功率、电阻、密度等。对于这些物理量，则可以根据定义式转化为直接测得的物理量，再由其定义式来计算它们的值。转化法的使用，促使学生的思维得以发散，转化的思维方法得到训练。
（四）等效代替法
等效代替法是在保证某种效果相同的前提下，将相对来说很复杂的物理问题和过程转化为效果相同或相等的的、比较容易研究的物理问题和过程来研究和处理的科学方法。
初中物理中，比如说在研究合力时，一个力与两个力使弹簧发生变形是等效的，一个力就代替了两个力；在平面成像的实验中，利用两个完全相同的蜡烛，因为无法真正的测出物与像的大小关系，所以利用一个完全相同的另一根蜡烛来等效代替物像的大小。这些都是使用了等效代替法，尤其是平面镜成像实验，运用了等效代替法后，使学生更加直观、准确地得出结论。
（五）累积法
累积法是指在测量很小的量时，常常将很小量累积成一个相对较大的量的测量方法。比如，要测量书的一页纸有多厚，可以把一百页书累计起来测量总的厚度，再除以一百。再如，测一颗米的质量、计算心跳一次的时间，对于这些不易测取的物理量，均可以用累积法来测量，这样测量出来的物理量误差小，更接近真实值。
在探究一个物理知识或物理规律时，并不单单运用一种方法，往往伴随多种方法同时使用。这就要求学生要理解并掌握每一种科学方法，能够用科学方法迅速地抓住问题的关键，找出解决问题的途径和所需条件。这也是学生综合能力提升的表现。
科学方法使用的意义
学生通过对科学方法的不断了解和掌握，不但加深了解物理知识和物理规律理解和运用，还能将所学习过的物理科学方法灵活的运用到新的知识中去，或者应用于自己在生活或其他课程学习中遇到的一些问题和情境中去，激发并提升学生的创新能力。
总之，作为教师应该教给学生发现物理现象问题、分析问题所在和最终解决问题的科学方法，这样做既是发掘学生创新思维、提高学生自主能力的关键，也是教师给予学生的最具生命力的教育，达到了“授之以渔”的目的。（作者单位：陕西理工学院）
参考文献：
[1] 张秀娟.信息技术在经济专业教学中的应用探析[J]. 中国教育技术装备. 2014（05）
