6、 电阻与什么因素有关类比马路的宽窄、长短、路况对通过汽车时的影响 【热点例题5】如图方法图-2甲所示是水流形成图,我们对电流的成因(如图方法图-2乙)的认识是通过分析图甲中水流的成因来了解的,这种方法在物理学中称为( )
A.比较法 B.类比法 C.等效法 D.控制变量法
方法图-2
【思路分析】在物理研究中,有些概念十分抽象,为了更形象的表述,常用类比的方法,与我们的实际生活相联系。我们就是用水流类比电流来研究的。
【答案】B 六、
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、分力与合力等效以及在平面镜成像实验中用玻璃板代替平面镜等??
等效法在初中物理中的应用实例有::
1、“曹冲称象”的故事中,用石块的重量等效大象的重量;
2、测量不规则小块固体的体积时,用它排开水的体积等效固体的体积;
3、测量摩擦力的大小时,用二力平衡的原理测得拉力,从而得知摩擦力的大小; 4、托里拆利实验中,利用水银柱产生的压强与大气压等效的方法测定大气压的数值; 5、在研究平面镜成像实验中,用两根完全相同的蜡烛,其中一根等效另一根的像; 6、求多个用电器组成的串、并联电路的总电阻。
【热点例题6】探究物理规律和解决实际问题常运用到许多重要的物理思想和方法.下列过程中运用了“等效替代”方法的是( )
A.测量一张白纸的厚度 B. 研究电流与电压、电阻的关系 C. 曹冲称象 D. 牛顿总结出惯性定律
【思路分析】在物理实验特别是测量中,有些物理量并不是能十分方便的测量,就要用到等效法。如:用另一根相同的蜡烛等效替代平面镜后的像;称象的质量并不方便,就利用浮力相等让象的质量等于石块的质量从而方便研究。
【答案】C 七、
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,通过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做转换法。初中物理在研究概念、规律和实验中多处应用了这种方法,例如利用小灯泡发光来判断电流的存在,利用煤油中温度计的液柱升高的高度来判断电流产生电热的多少,利用树叶飘起来的方向来判断风向等等
转换法在初中物理中的应用实例有:: 1、利用小球的振动来判断发声体在振动; 2、根据苹果落地的现象证明重力的存在; 3、利用小桌陷入海绵的深度判断压力的作用效果; 4、根据小球将木块推动的远近来判断小球动能的大小; 5、利用纸片的飘动来判断气体压强的变化; 6、根据马德堡半球实验的现象证明大气压的存在; 7、通过扩散现象研究分子的热运动;
8、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; 9、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; 10、电磁铁的磁性强弱通过它吸引大头针的多少来确定。
【热点例题7】分子运动肉眼看不见、摸不着,不便于研究,但我们可以通过研究墨水的扩散现象来认识它,这种方法在科学上叫“转换法”,下面四外实例也采用“转换法”的是( )
A. 利用光线来研究光的直线传播现象
B. 判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定
C. 研究电流与电压、电阻关系时,先保持电阻不变去研究电流与电压互感器的关系;然后再保持电压不变去研究电流与电阻的关系 D. 研究电流时,将它比做水流
【思路分析】用形象直观的现象来展示看不到、摸不着、不便研究的现象叫做转换法。电流看不见摸不着,转换为灯泡是否发光,为转换法。A为模型法,C为控制变量法,D为类比法。
【答案】B
【热点精题训练】
1.对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”的这两个实验,下列说法不正确的...是
A.它们都是采用控制变量的研究方法 B.它们的实验电路在教科书中是相同的
C.前者多次测量的目的是分析多组数据,得出电流跟电阻的关系 D.后者多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差 答案:A
2.通过直接感知的现象,推测无法直接感知的事实,是常用的物理方法。下列根据现象所作出的推测符合事实的是
A.扩散现象 推测 分子是运动的 B.电路中的灯泡发光 推测 电路中有电流
C.小磁针放在磁体旁受力偏转 推测 磁体周围有磁场 D.街边的路灯同时亮、灭 推测 路灯是串联的 答案:D
3.根据实验事实和一定的理论推理,揭示自然规律是研究科学的重要方法。如图所示,从斜面上同一高度下滑的小车。①在铺有毛巾的水平面上,运动路程很短 ②如果在没有摩擦
的水平面上,将做匀速直线运动 ③如果在较光滑的水平面上,运动路程很长 ④在铺有棉布的水平面上,运动路程较短 ⑤在水平平整的木板表面上,运动路程较长。则下面的判断和排列次序正确的是( )
A.事实①④⑤,推论②③ B.事实①④⑤,推论③② C.事实①②③,推论④⑤ D.事实①③②,推论⑤④ 答
如图7所示,小明用手使劲捏玻璃瓶,细玻璃管内的水面就会上升,通过观察
细玻璃管内水柱高度的变化,就能判断玻璃瓶受压后发生了微小形变。这种把微小量放大有利于观察的方法在物理学里称为“微小量放大法”。图8各实验中应用了与此相同实验方法的是
答案:A
5、在初中物理学习中,当要研究三个量之间的关系时,常采用控制变量法。则下列 哪个实验研究不是应用控制变量法?
答案:D
7、人类在探索自然规律的过程中,总结出了许多科学研究方法,如:“控制变量法”、“等效替代法”、“类比法”、“理想模型法”等。下面是初中物理中的几个研究实例: ①研究电流时,把电流比作水流; ②研究磁场时,引入“磁感线”;
③研究动能与速度的关系时,让物体的质量保持不变; ④研究光的传播时,引入“光线”。 其中,采用了相同研究方法的是
A.①和② B.②和③ C.②和④ D.③和④ 答案:C
8.科学研究需要进行实验,得到事实,并在此基础上进行必要的推理。因此,在学习科学过程中我们需要区分事实与推论。则关于表述:①在气体扩散实验中,抽去玻璃板后,红棕色的NO2气体进入到空气中;②在液体扩散实验中,红墨水滴人热水,热水很快变红;③扩散现象表明,一切物质的分子都在不停地做无规则运动;④温度越高,分子的无规则运动越剧烈,正确的是
A.①②是事实,③④是推论 B.①②④是事实,③是推论 C.①是事实,②③④是推论 D.③④是事实,①②是推论 答案:A
9.人类在探索自然规律的过程中,总结出了许多科学研究方法,如:“控制变量”、 “类比”、“模型”等,下面两个例子都运用了上述 的方法说明分子也具有动能和势能。
答案:类比
10.通过物理知识的学习,同学们不难发现:
(1)当要研究的物理量不易直接测量时,都要想办法把它们的大小间接表示出来。例如:在探究摩擦力与什么因素有关的实验中(如图17所示),用弹簧测力计拉动木块时,必须让木块在水平面上做 运动,通过读取弹簧测力计上的示数可间接知道摩擦力的大小;又如,在研究“牛顿第一定律”的实验中(如图18所示),让同一小车从斜面上相同的高度由静止滚下,在粗糙程度不同的平面上运动,小车在水平方向上受力的大小可通过小车 表现出来。
(2)当要研究某个物理量与多个因素的关系时,一般要采用 法。例如:在探究摩擦力与什么因素有关的实验中,要研究摩擦力的大小与压力大小关系,就要多次改
图17
图18
运动着的乒乓球有动能, 运动着的分子也具有动能
地球与月球间相互吸引具有势能, 互相吸引的分子也具有势能