中考物理试题中的科学方法,本文主要内容关键词为:中考论文,科学论文,方法论文,物理试题论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
新的教学大纲要求,在初中物理教学中要初步对学生进行科学方法教育。在近几年的中考试题中加强了这方面知识的考查力度,下面选择几例,说说科学方法的运用。
1.比较归纳法
例1 为了研究物质的某种特性,某小组的同学先做如下实验:在甲、乙两只完全相同的烧杯中分别加入100g和200g的温水,让它们自然冷却,并利用温度计和计时器测量水的温度随时间的变化情况,记录的数据分别如表1、表2所示。(设甲、乙两杯水每分钟放出的热量相等)
表1m[,1]=100g
表2m[,2]=200g
(1)分析比较表1和表2中的数据可知,实验时,两杯水所处环境的温度是__________的;(选填“相同”或“不同”)
(2)分析比较表1(或表2)中第一行和第三行的数据及相关条件,可得出的初步结论是:______________;
(3)分析比较表1和表2中的第三列、第四列、第五列等数据及相关条件,可得出的初步结论是___________________;
(4)进一步综合分析比较表1和表2中的数据及相关条件,还可得出的初步结论是:_____________________。
(2001,上海市中考题)
解析:(1)两杯水自然冷却最后降低到的温度即为环境温度,由表中可归纳出两杯水最后降低的温度不同,而初始温度相同,故所处的环境温度是不相同的。
(2)比较表1中第一行与第三行可知,当水放出热量温度降低时,在相同的时间间隔内温度降低的幅度是一样的,可归纳出是相同质量的水(同种物质)。
(3)比较表1和表2中的第三列、第四列、第五列等数据及相关条件,可归纳出水(同种物质)降低相同的温度时,质量大的放出的热量多。
(4)进一步综合分析比较表1和表2中的数据及相关条件,可归纳出水(同种物质)放出的热量与质量、降低温度的比值是一个定值。
2.猜想法
猜想法是研究物理知识过程常常采用的一种方法,是用已知的物理原理对某些未知的知识做出科学预测。
例2 如图1所示,将试管口朝下放在酒精灯火焰上方加热3~5s,立刻竖直插入盛水的容器中某深度处不动。
(1)你猜想可能产生的现象是:_______________;
(2)你猜想的依据是:___________________。
(2001,安徽省中考题)
解析:当用酒精灯加热试管时,试管里的空气受热膨胀,体积变大,有一部分空气跑到试管以外,致使试管内的气体压强减小,当试管立刻插入水中,在大气压的作用下,水在试管内上升。
3.类比法
类比法是根据两个或两类对象具有的某些相同或相似之处,推出一个对象可能具有另一个对象已经具有的某些特点.
例3 学生学习电学知识时,在老师的引导下,联想到力学中水流形成的实验现象,进行比较并找出相类似的规律,其中不准确的是()。
(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)抽水机是提供水压的装置;类似地,电源是提供电压的装置
(C)抽水机工作时消耗水能;类似地,电灯发光时消耗电能
(D)水流通过涡轮时,消耗水能转化为涡轮的动能;类似地,电流通过电灯时,消耗电能转化为内能和光能
解析:(A)中水压即水位差,它使水从高处流向低处形成水流;电压也就是电位差,使负电荷从低电位处流到高电位处形成电流,二者所起的作用相同,可以类比;(B)抽水机将水从低处抽到高处,提供水压,电源使电荷从低电位处流到高电位,提供电压,它们所起作用类似;(C)抽水机工作时消耗电能不消耗水能,而电灯工作时消耗电能,两者没有共同之处,不可类比;(D)涡轮在水路中消耗能量,电灯在电路中也消耗能量,可以类比。因此,应选(C)。
4.转换法
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,这种方法叫做转换法。
例4 如以下三项实验:①用刻度尺测细铜丝的直径:把细铜丝在铅笔上紧密排绕50圈,然后用刻度尺量出线圈的总长度再除以50;②测一个大头针的质量:先测出100个大头针的总质量,再除以100;③研究影响摩擦力大小的因素:先保持压力相同,研究摩擦力与接触面粗糙程度的关系;再保持接触面粗糙程度相同,研究摩擦力与压力大小的关系。
上述三项实验中,_____________两项实验的思想方法是相同的,这两项实验遇到的问题的共同特点是________________,解决办法的共同特点是____________________。
(2001,河南省中考题)
解析:在①与②两项实验中,所要测的量太小,不易直接测量,转换为集中测量多个相同的被测量,再除以被测量的个数。
5.控制变量法
例5 表3是某实验小组同学做“研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验记录。
(1)分析比较实验1与实验2的实验数据,可得出的结论是:___________________;
(2)分析比较实验_____________的实验数据,可得出的结论是:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)上述研究物理问题的方法叫“控制变量法”。同学们在初中学习物理知识的过程中,还用到的研究问题的方法有_____________(写出两种方法)。
解析:本题主要研究了滑动摩擦力的大小与压力及接触面的光滑程度有关。实验1与实验2的接触面都是木块与木板,光滑程度一样,改变压力大小,来比较滑动摩擦力的大小。实验发现:压力越大,滑动摩擦力越大;实验2与实验3的压力相同,接触面发生变化,发现:接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
初中物理用到的研究方法还有:观察法、类比法、归纳法、等效法、转换法、理想模型法等.
6.等效法
例6 根据作用效果相同的原理,作用在同一物体上的两个力,我们可以用一个合力来代替它。这种“等效方法”是物理学中常用的研究方法之一,它可使我们将研究的问题得到简化。以下几种情况下,属于这种“等效方法”的是()。
(A)在研究磁现象时,用磁感线来描述看不见、摸不着的磁场
(B)在研究电现象时,可用电流产生的效应来研究看不见、摸不着的电流
(C)两个电阻并联时,可用并联的总电阻来代替两个电阻
(D)在研究电流的变化规律时,用水压和水流来类比电压和电流
(2001,重庆市中考题)
解析:(A)用的是理想模型法;(B)用的是转换法;(C)用的是等效法;(D)用的是类比法。故正确答案选(C)。
7.模型法
物理学中常把实际的研究对象看成物理模型,例如可以把盘山公路看做一个斜面模型。
例7 甲、乙两棵树,它们根系的深度及发达程度基本相同,但乙树高于甲树。当我们研究哪棵树容易被大风吹倒或折断时,可以把树看做一个__________________模型,由此可以判断出_____________树容易被吹倒或折断。
解析:两树都可以绕着它的根部晃动,可把树看做一个杠杆模型。因为乙树高,风吹来时,风作用对乙树的力臂比甲树大,由杠杆的平衡条件F[,1]L[,1]=F[,2]L[,2]与题意知,乙树更易被吹倒或折断。