1、科學探究方法的類型和應用專題科學探究方法的類型及其簡單描述：1、 控制變量法：所謂控制變量法就是在研究和解決問題的過成中,對影響事物變化規律的因素和條件加以人為控制,只改變某個變量的大小,而保證其它的變量不變,最終解決所研究的問題。2、 對照法是人們在認識和分析各種事物時，根據一定的標準，把彼此有某種聯系的事物加以對照，從它們的異同之處來分析、判斷和處理一種認識方法。（生物和化學中常用的多）3、 理想模型法：通過模型來揭示原型的形態、特征和本質的方法稱為模型法。模型法借助于與原型相似的物質模型或抽象反映原型本質的思想模型,間接地研究客體原形的性質和規律。在初中物理課本中,應用這種方法的有：（1

2、）光線(光線是看不見的,我們使用一條看得見的實線來表示,就將問題簡化利用了理想化模型)（2）磁感線 （3）電路圖是實物電路的模型（4）力的示意圖或力的圖示是實際物體和作用力的模型。（5）實驗室常用手搖交流發電機及掛圖來研究交流發電機的原理和工作過程（6）研究肉眼觀察不到的原子結構時，建立原子核式結構模型。4、 等效替代法：在物理實驗中有許多物理特征、過程和物理量要想直接觀察和測量很困難，這時往往把所需觀測的變量換成其它間接的可觀察和測量的變量進行研究，這種研究方法就是等效法。等效替代法是常用的科學思維方法。等效是指不同的物理現象、模型、過程等在物理意義、作用效果或物理規律方面是相同的。它們之間

3、可以相互替代，而保證結論不變。等效的方法是指面對一個較為復雜的問題，提出一個簡單的方案或設想，而使它們的效果完全相同，從而將問題化難為易，求得解決。例如我們學過的等效電路、等效電阻、分力與合力等效5、轉換法：對于不易研究或不好直接研究的物理問題，而是通過研究其表現出來的現象、效應、作用效果間接研究問題的方法。初中物理在研究概念、規律和實驗中多處應用了這種方法。（1）研究物體內能與溫度的關系(我們無法直接感知內能的變化,只能轉換成測出溫度的改變來說明內能的變化)；（2）在研究電熱與電流電阻的因素時，將電熱的多少轉換成液柱上升的高度；（3）我們在研究電功與什么因素有關的時候，將電功轉換成砝碼上升的

4、高度；（4）在我們回答動能與什么因素有關時，我們將動能轉化為小木塊在平面上被推動的距離，距離越遠則動能越大。注意：等效法與轉換法很相似，有什么區別呢？請觀察：轉換法：電流大小-燈泡亮度； 磁場-小磁針偏轉等效替代法：分力 -合力； 小石塊體積-排開水的體積;小結：“等效替代法”中相互替代的兩個量種類相同，大小相等，而“轉換法”中的兩個物理量有因果關系,并且性質往往發生了改變。6、 類比法：在我們學習一些十分抽象地看不見、摸不著的物理量時，由于不易理解，我們就拿出一個大家能看見的且與之很相似的量來進行對照學習。如電流的形成和電壓的作用是通過以熟悉的水流的形成和水壓是水管中形成了水流進行類比，從而

5、得出電壓是形成電流的原因的結論。再如：學習分子的動能時，將它與物體的動能進行類比；學習功率時，將它與速度進行類比。注意事項：類比和對比的區別：類比都是引用和自身比較相同的，有共同性的，對比時引用有明顯不同的，可以顯出差別的。 7、 科學推理法：推理法是根據已知物理現象和規律，通過想象和推理對未知的現象做出科學的推理和預見。推理法是在觀察實驗的基礎上，忽略次要因素，進行合理的推理，得出結論，達到認識事物本質的目的。理想實驗是研究物理規律的一種重要的思想方法。它以大量的可靠的事實為基礎。以真實的實驗為原形。通過合理的推理得出物理規律。如牛頓第一運動定律的得出。8、圖象法：利用圖象這種特殊且形象的數

6、學語言工具，來表達各種物理現象的過程和規律，這種方法叫圖像法。物理圖象不僅可以使抽象的概念直觀形象，動態變化過程清晰，物理量之間的關系明確，還能表示出用語言難以表達的內涵。9、放大法：就是在觀察某些微小變化的物理實驗現象時，往往另辟蹊徑，轉換思路，對微小變化現象進行放大觀察，使之效果明顯，更加有利于得出結論。如把一杯水放到桌面上，觀察桌面受到杯子壓力時發生的形變，我們很難直接察覺，為此就需要用到放大法。再如將音叉的震動傳遞到乒乓球上，將振幅放大，便于觀察。10、模型法有關練習題一、選擇題（每空2分，共40分。）1某科學興趣小組為探究螞蟻尋找到食物后是如何回家的，進行了以下實驗。他們選擇兩只正要

7、回家的螞蟻，用剪刀剪掉其中一只螞蟻的左右側觸角，另一只螞蟻不作任何處理，然后把它們放回原地，觀察它們的運動情況，下列敘述錯誤的是 （ )A此實驗的假設是螞蟻是靠觸角找到回家的路的B實驗時應把剪掉觸角的螞蟻放在離螞蟻窩較近的地方C如果發現兩只螞蟻都回家了，則這個結果不支持本實驗的假設D本實驗存在的缺陷是螞蟻數量太少，實驗存在著偶然性2如圖所示，在做“探究二力平衡條件”實驗時，選用質量較小的卡片，目的是忽略小卡片的重力對實驗的影響這種突出問題的主要方面，忽略次要因素，是物理學中經常采用的一種科學研究方法以下四個實例中所用研究方法與此相同的是（）A 選用質量相同的物體探究重力勢能與高度的關系B 選用

8、小磁針探究磁體周圍的磁場C 選用輕繩探究使用定滑輪的特點D 選用2和8兩個電阻串聯代替10的電阻3、用托盤天平測量物體的質量，測量過程中向右移動游碼的作用相當于（ ）等 A.向左調節平衡螺母 B.向右調節平衡螺母 C.往右盤增加砝碼 D.往右盤減少砝碼4下列同一選項中，采用的主要研究方法不同的是（）A用光線來描述光的傳播用磁感線來描述磁場B研究牛頓第一定律研究影響導體電阻大小的因素C研究種子萌發的條件研究影響液體蒸發快慢的因素D通過亮度來判斷燈泡實際功率的大小通過吸引大頭針的數目來判斷磁性強弱5、我們在學習科學過程中經常會采用很多研究方法。在探究“空氣能傳聲”時，逐漸將真空罩內的空氣抽出，根據

9、聽到罩內鬧鐘的聲音逐漸變弱，通過實驗加推理的方法得到“真空不能傳聲”的探究結論。研究以下科學問題所采用的研究方法與探究“真空不能傳聲”相同的是 （    ）A用磁感線描述磁場         B通過墨水的擴散現象研究分子的運動C探究動能跟哪些因素有關    D牛頓得出牛頓第一運動定律6下列各種重要科學理論，不是建立在實驗基礎上的是（）A哥白尼的日心說 B原子核式結構理論 C牛頓第一定律 D質量守恒定律7、根據作用效果相同的原理，作用在同一物體的兩個力，我們可以用一個合力來代替

10、它。這種“等效替代法”是物理學中常用的研究方法之一，它可使我們將研究的問題得到簡化。以下幾種情況中，屬于這種“等效替代法”的是（ ） A、在研究磁現象時，用磁感線來描述看不見，摸不著的磁場 B、在研究電現象時，用電流產生的效應來研究看不見，摸不著的電流 C、兩個電阻并聯時，可用并聯的總電阻來代替兩個電阻 D、在研究電流的變化規律時，用水壓和水流來類比電壓和電流8、如圖所示，在水平桌面上鋪粗糙程度不同的物體（毛巾、棉布等），讓小車從同一高度滑下后，通過觀察小車在不同表面運動距離的長短，就可知道阻力對物體運動的影響。我們稱這種研究問題的方法為“轉換法”。探究下列問題的過程中沒有用到這種方法的是（

11、）A探究液體蒸發的快慢與哪些因素有關 B探究壓力的作用效果與哪些因素有關 C探究電流產生熱量的多少與哪些因素有關 D探究電磁鐵磁性的強弱與哪些因素有關9在科學探究中，常把直接測量有困難的量轉換成便于測量的量來研究這種方法稱之為轉換法例如在探究物質吸熱升溫的屬性時，沙子和水吸收熱量的多少不便直接測量，可以通過測量加熱時間的長短來比較吸熱的多少下述實驗中采用了轉換法的是（）A在探究影響動能大小的因素時，動能大小的比較方法B在探究阻力對物體運動的影響時，推理出物體不受阻力時的運動狀態C在探究串聯電路電流特點時，換用不同燈泡及改變電源電壓，多次實驗D在探究壓力對滑動摩擦力的影響時，保持接觸面粗糙程度不

12、變，改變壓力10有些物理量的大小不易直接觀察，但變化時引起的其他量的變化卻易直接觀察，用易觀察的量顯示不易觀察的量，是制作測量儀器的一種思路（轉換法）。下列測量儀器中不是利用這種思路制作的是（）A溫度計 B壓強計 C彈簧測力計 D量筒11力是看不見的，但是我們可以通過力的作用效果去認識它，這是在科學研究中常用的方法。下面四個研究實例中，同樣采用這種研究方法的是（ ）A. 研究電流與電壓、電阻的關系時，先使電阻不變去研究電流與電壓的關系，再讓電壓不變去研究電流與電阻的關系B. 溫度的高低是看不見的，我們可以通過液體體積的變化去認識它C. 研究牛頓第一定律時，在實驗的基礎上經過推理，得出運動物體不

13、受力將做勻速直線運動D. 在學習蒸發與沸騰時，通過比較得出蒸發與沸騰的異同點12、用易于觀察的科學現象來顯示不易觀察的科學事實是科學研究中常用的一種方法。下列不屬于這種方法的是（ ）A將枝條插入紅墨水中來顯示水在莖中的運輸 B用物體發生的形狀變化來顯示力的存在C在經過褪色處理的葉片上滴加碘液來顯示光合作用產生淀粉D用磁感線箭頭表示的方向來顯示磁場中各點的磁場方向13為了研究問題的方便，物理學家創造性地引入了一系列科學概念，比如：在研究光的傳播時引入了“光線”； 在研究物質結構時引入了“原子”；在研究物質導電性時引入了“絕緣體”； 在研究磁場時引入了“磁感線”；在研究人類聽覺范圍時引入了“超聲”

14、。其中屬于科學假想而實際并不存在的是（ ）A B C D14下列運用科學方法的實例中，屬于“缺點列舉法”的是（）A根據增大摩擦的方法想到減小摩擦的方法 B為了研究磁場引入磁感線C制作變阻器時發現導線太長而采取纏繞方式D將光的反射分為鏡面反射和漫反射15人類在探索自然規律的過程中，總結出了許多科學研究方法，如：“控制變量法”、“等效替代法”、“類比法”、“理想模型法”等。下面是初中物理中的幾個研究實例：研究電流時，把電流比作水流；研究磁場時，引入“磁感線”；研究動能與速度的關系時，讓物體的質量保持不變；研究光的傳播時，引入“光線”。其中，采用了相同研究方法的是（）A和 B和 C和 D和17在研究

15、和學習物理學的過程中，方法是不可缺少的。比值法是對與多個因素有密切關系的某個物理量進行測量的思想和方法。我們學習過的速度和密度概念都是通過比值法建立起來的。下列物理量不是用這種方法建立起來的有（）A熱值 B功率 C功 D比熱容18通過直接感知的現象，推測無法直接感知的事實，是常用的物理方法。下列根據現象所作出的推測不符合事實的是（）A擴散現象 推測 分子是運動的B電路中的燈泡發光 推測 電路中有電流C小磁針放在磁體旁受力偏轉 推測 磁體周圍有磁場D街邊的路燈同時亮、滅 推測 路燈是串聯的19某物理興趣小組的同學設計了如圖所示的實驗裝置，當用力擠壓裝滿水的玻璃瓶時，會看到細玻璃管內的水面明顯上升

16、，這是利用細玻璃管內水面的變化來放大玻璃瓶的微小形變。下列做法中也用到這種放大法的是（ ）A將發聲的音叉靠近乒乓球，通過乒乓球被彈開說明音叉在振動B在探究電阻中的電流跟其兩端電壓的關系時，保持電阻不變來研究電流和電壓的關系C在研究電阻的串聯時，為了使研究更方便，我們通常用一個電阻來替代多個電阻D用磁感線來描述磁體的磁場20、分析復雜電路時，為了將電路簡化，通常先把電路中的電流表和電壓表進行理想化處理，正確的處理方式是（ ）A把電流表看成是一個大電阻B把電壓表看成是一根導線C把電流表看成是斷開的D把電壓表看成是斷開的21、科學假說在科學發現中起著重要作用，但需要相應的現象或證據支持。有以下實例：

17、所有星系都在遠離地球而去，星系越遠退行的速度越快大爆炸宇宙論圣經中關于天堂、人間、地獄的說法哥白尼的“日心說”大西洋兩岸大陸輪廓的可拼合性板塊學說發現了處于爬行類和鳥類過渡類型的始祖鳥化石達爾文進化論地球有晝夜更替現象地球是一個球體。以上現象與假說對應的有：（ ） A B C D二、簡答題（每空2分，共40分。）22、我們學過的一些物理知識是有規律的，且有些規律是相似的，只有弄清他們的相同點和不同點才能更好地理解和應用請你根據下表示例，完成填空知識點相似的規律不同點聲波電磁波聲波可以傳遞能量聲波在真空中不能傳播電磁波可以傳遞能量電磁波在真空中可以傳播電荷磁極電荷分正負，可以單獨出現磁極分南北極

18、，總是成對出現23在探究“決定電阻大小因素”的實驗中，運用的物理研究方是 ；在制作導線和電阻絲時主要是根據導體的 對電阻大小的影響來選的。24物理學中，常用新的物理量對不同事物進行比較，比如要比較物體運動的快慢，需要引入速度；要比較做功的快慢，需要引入 ；要比較壓力的作用效果，需要引入 。25小麗總結初中物理實驗探究方法后發現：當要研究的物理量不易直接測量時，都需要想辦法把它們的大小間接地測量出來；當要探究的物理量與多個因素有關時，都必須采取一定措施，控制多余變量。在下面兩個實驗中，甲圖實驗一定要讓物塊在水平木板上做 運動，通過彈簧測力計的示數間接地測量出物塊所受摩擦力的大小；乙圖實驗若要探究

19、動能與速度的關系，就要用同一小球A從軌道上的 （選填“相同”或“不同”）高度處由靜止開始自由滾下，通過物塊B被撞開的距離s的大小來間接顯示A球到達水平面上時的動能大小。26控制變量法是科學研究中常用的方法。（1）下列四個實例中，采用控制變量法進行研究的是哪些？ A、研究壓力作用效果與壓力、受力面積的關系 B、用一條帶箭頭的直線表示光的傳播路線和方向 C、用水流的形成來類比電流的形成 D、探究影響電阻大小的因素（2）為驗證新鮮豬肝提取液的催化作用，小明做了以下實驗：在試管中加入7.5%的H2O2溶液10毫升，再加入2毫升新鮮豬肝提取液。觀察產生氣泡的速度。有同學認為小明的實驗缺少對照組，補充了如

20、下實驗：甲：在另一試管中加入7.5%的H2O2溶液10毫升，再加入2毫升蒸餾水。觀察產生氣泡的速度。乙：在另一試管中加入7.5%的H2O2溶液10毫升，不再加任何物質。觀察產生氣泡的速度。則以上哪項可以作為小明所做實驗的對照組 。A甲 B乙 C甲和乙均可27平常我們吃熟雞蛋時，發現被蛋白質包圍的蛋黃是圓球形的，那么生雞蛋的蛋黃形狀是否也是圓球形的呢？為探究這個問題，某同學在老師的指導下做了下面的實驗，同時還查閱了相關材料。 步驟一：取一只玻璃杯，里面盛小半杯清水，在清水里加入一大滴菜油，發現菜油滴到水面上后呈薄片浮于水面； 步驟二：再取一定量的酒精，沿著杯壁慢慢倒入水中，發現隨著倒入酒精量的增

21、多，油的薄片慢慢變小，厚度漸漸增加，變成扁球形，最后演變成圓球形，懸浮在酒精溶液中。 小資料：當油滴處于懸浮狀態時，表面張力會使它的表面積可能縮小到最小值，而在體積一定的條件下，以球形的表面積為最小。對上述實驗過程進行分析后完成下列問題；（1）推測生雞蛋中蛋黃的形狀是 _ _ _ 形；（2）請從密度的角度分析油滴處于懸浮狀態的原因； _ _ _ （3）該實驗體現了哪一種科學探究方法？ _ _ _ A.控制變量法 B.類比法 C.對照法28在學校實驗室開放時同學們對手搖發電機非常感興趣，他們想：發電機產生感應電流大小跟哪些因素有關呢?于是他們開展了探究，以下是他們所用的發電機和實驗記錄表：根據表

22、格可知，他們準備研究發電機產生感應電流的大小是否與 有關。 (2)手搖發電機在發電時將 能轉化為電能。 (3)他們根據小燈泡的亮度來判斷電路中感應電流的大小，像這種用能直接觀測的量來顯示不易直接觀測的量的方法叫“轉換法”。下列方法屬于“轉換法”的是 (填序號)根據磁鐵吸引大頭針的多少來判斷磁性的強弱；根據能否進行新陳代謝來區分生物與非生物；根據純凈物中元素種類的多少來區分單質與化合物。29人類在探索自然規律的過程中，總結出了許多科學研究方法，如：“控制變量”、 “類比”、“模型”等，下面兩個例子都運用了上述 的方法說明分子也具有動能和勢能。三、實驗探究題（每空2分，共20分。）30科學探究是科

23、學研究與學習的一種重要方式。請完成下列有關探究技能的問題。（1）找證據：收集、分析各種證據是認識物質的基本方法。如汗液有咸味，因此有同學認為汗液中有氯化鈉。為了驗證猜想，他收集了一定量的汗液，然后向其中滴加一種化學試劑，看到有白色沉淀生成，這種化學試劑是 。次 數12345坩堝和硫酸銅晶體總質量（g）10.710.19.89.89.8（2）推理：食鹽和工業用鹽（主要成分為亞硝酸鈉，化學式NaNO2）都有咸味，但亞硝酸鈉對人體是有劇毒的。比較食鹽和亞硝酸鈉的化學式，可推斷亞硝酸鈉組成成分中的 是有劇毒的。（用化學符號表示）（3）處理數據：在測定硫酸銅晶體結晶水質量分數的實驗中，得到的數據如表：（

24、已知坩堝質量為8.7克）則該實驗測得硫酸銅晶體中結晶水的質量分數為 。31影響導體電阻大小有多種因素。如圖甲所示的實驗是為了探究導體電阻大小與 的關系。同學們查閱資料后知道某些導體的電阻還與磁場強弱有關(磁場強弱稱為磁場強度，用符號B表示，其單位為特斯拉，用符號T表示)，電阻隨磁場的增強而增大，利用這種關系可以測量磁場的強度。如圖乙所示為室溫下某磁敏電阻阻值R隨磁場強度變化的曲線。若實驗室可提供以下器材：磁敏電阻、蹄形磁鐵、電源、開關、導線、滑動變阻器、電壓表、電流表(毫安為單位)。(1)現要測定如圖丙所示蹄形磁鐵兩極間磁敏電阻R所在處的磁場強度，請在虛線框內畫出實驗電路圖；（2）某同學正確實

25、驗后，測得磁敏電阻R兩端的電壓與電流的數據如下：實驗次數123U/伏0.450.911.50I/毫安0.30.61.0請利用表中數據計算該磁敏電阻R在此磁場電的阻值為 歐，該處磁場強度大約為 特斯拉；(3)若要在上述實驗后繼續研究磁敏電阻大小與磁場方向的關系，則只要在原實驗中改變 即可。32圖甲是教材中測量平均速度的實驗，圖乙是某教師的改進實驗：將一小塊含鐵小重物（涂黑部分）密封在灌滿水的長直玻璃管內。當長直玻璃管豎直后，迅速移去玻璃管頂端的小磁鐵，小重物開始下落，分別測得小重物到達15厘米、30厘米、45厘米處所用的時間，實驗數據如下表： 距離/厘米時間/秒實驗次數15304511.001.922.8220.991.942.8030.961.902.78（1）分析表中數據（不考慮實驗誤差），從最高處下落到玻璃管底部的過程中小重物 （填“是”或“不是”）做勻速直線運動；（2）為求小重物在第一次實驗時整個下落過程的平均速度，某同學采用了下列兩種計算方法：方法1：方法2：以上兩次計算方法正確的是 。（3）在甲實驗中，要使鉛筆在桌面上滾動的平均速度變大，可采取的方法有 （