中考物理試題中的研究方法

孫飛

知識(shí)重要，過程與方法更重要，許多科學(xué)家通過恰當(dāng)運(yùn)用科學(xué)研究方法，超越了當(dāng)時(shí)研究條件的局限性，取得了輝煌的研究成果。中考物理試題明確強(qiáng)調(diào)對(duì)物理“過程與方法”的考查，強(qiáng)化對(duì)物理過程、概念、規(guī)律及方法的理解與內(nèi)化。只有深刻領(lǐng)會(huì)物理過程，掌握解決問題的研究方法，才能切實(shí)領(lǐng)會(huì)物理概念的內(nèi)涵，靈活運(yùn)用物理知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問題。因此，考查探究物理問題的方法，成為當(dāng)前和今后中考的熱點(diǎn)。各地的中考為了突出物理過程與方法的考查，都精心設(shè)計(jì)試題，試圖通過增加試題的開放性和探究性，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)物理過程與物理方法的考查。通常物理研究問題方法包括控制變量法、等效法、轉(zhuǎn)換法、類比法、推理法、模型法等。

一、控制變量法

例1.（2013·成都）在探究“浮力的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中同學(xué)們提出了如下猜想：

A.可能與物體的密度ρ1有關(guān)；

B.可能與液體的密度ρ2有關(guān)；

C.可能與物體的體積V1有關(guān)；

D.可能與物體浸在液體中的體積V2有關(guān)；

E.可能與物體浸在液體中的深度h有關(guān)。

小明所在的實(shí)驗(yàn)小組得到的實(shí)驗(yàn)器材有：柱形鐵塊一個(gè)、彈簧測(cè)力計(jì)一個(gè)、一杯水（足夠多）、細(xì)線。

（1）只用這些器材，他們可以驗(yàn)證上述猜想中的E和（填序號(hào)即可）是否正確。

（2）他們?cè)隍?yàn)證猜想E的過程中，先讓鐵塊靜止在如圖1所示的位置，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1。接著向下移動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)和鐵塊，增大h，待鐵塊處于狀態(tài)時(shí)，再讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2。繼續(xù)增大h，重復(fù)上述操作。若每次測(cè)量，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)都相等，說明猜想E。

分析：根據(jù)控制變量法，若要探究浮力與其中一個(gè)量之間的關(guān)系，需保持其他量不變，但要改變需探究的量。掌握影響浮力大小的因素：液體的密度和排開液體的體積。浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無(wú)關(guān)。

解：（1）因?yàn)槠鞑闹兄挥幸粋€(gè)鐵塊，所以無(wú)法探究浮力與物體密度及體積的關(guān)系，不能驗(yàn)證AC；

題目中只給出了一杯水，所以無(wú)法探究浮力與液體密度的關(guān)系，不能驗(yàn)證B；

可以在實(shí)驗(yàn)中改變物體浸在液體中的體積，所以可以驗(yàn)證D。

（2）由圖知，物體完全浸沒在水中，在實(shí)驗(yàn)過程中要保持物體靜止時(shí)讀數(shù)，不受液體阻力的影響，此時(shí)F浮=G-F。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)每次測(cè)量，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)都相等，說明所受的浮力不變，即浸沒在液體中的物體所受的浮力與物體浸在液體中的深度h無(wú)關(guān)，所以猜想E錯(cuò)誤。

故答案為：（1）D；（2）靜止；錯(cuò)誤。

點(diǎn)評(píng)：此題是探究影響浮力大小的因素，掌握阿基米德原理，并注意控制變量法在此實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，同時(shí)考查了學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)結(jié)論的能力。

例2.（2013·蘇州）某小組同學(xué)在探究滑輪組的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)時(shí)，提出了一些猜想，小組將對(duì)猜想進(jìn)行驗(yàn)證。

（1）如果影響機(jī)械效率的因素有多個(gè)，要研究機(jī)械效率與某個(gè)因素的關(guān)系，需要先控制其他幾個(gè)因素不變，這種方法在科學(xué)探究中被稱作。

（2）下面是同學(xué)提出的兩個(gè)猜想：

猜想A：兩個(gè)相同滑輪組成的滑輪組，其機(jī)械效率與滑輪組細(xì)線的繞法有關(guān)；

猜想B：兩個(gè)相同滑輪組成的滑輪組，其機(jī)械效率與滑輪組提升的物重有關(guān)；

（3）為了驗(yàn)證上述猜想是否正確，同學(xué)們準(zhǔn)備分別按圖2、圖3、圖4和圖5的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①按圖滑輪組準(zhǔn)備做的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)用來(lái)驗(yàn)證猜想A的，若實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩個(gè)滑輪組的機(jī)械效率大小（填“相等”或“不相等”），則可初步判斷猜想A是錯(cuò)誤的；

②按圖滑輪組準(zhǔn)備做的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是用來(lái)驗(yàn)證猜想B的，若實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩滑輪組的機(jī)械效率大小不相等，則可初步判斷猜想B是（填“正確”或“錯(cuò)誤”）的。

（4）接著，小組進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

分析：（1）物理學(xué)中對(duì)于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個(gè)單因素的問題。每一次只改變其中的某一個(gè)因素，而控制其余幾個(gè)因素不變，從而研究被改變的這個(gè)因素對(duì)事物的影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法。

（3）①要探究滑輪組的機(jī)械效率與滑輪組細(xì)線的繞法是否有關(guān)，需要保持除滑輪數(shù)目、規(guī)格相同外，還要提起相同的重物；

②要探究滑輪組的機(jī)械效率與滑輪組提升的物重是否有關(guān)，需要保持除滑輪數(shù)目、規(guī)格相同外，還要相同的繞線方法。

解：（1）影響機(jī)械效率的因素有多個(gè)，要研究機(jī)械效率與某個(gè)因素的關(guān)系，需要先控制其他幾個(gè)因素不變，這種方法在科學(xué)探究中被稱作控制變量法；

（3）①要探究滑輪組的機(jī)械效率與滑輪組細(xì)線的繞法是否有關(guān)，需要保持除滑輪數(shù)目、規(guī)格相同，還要提起相同的物重，所以選擇的是圖2、4或圖3、5；若實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩個(gè)滑輪組的機(jī)械效率大小相等，說明機(jī)械效率與繞線方法無(wú)關(guān)，可初步判斷猜想是錯(cuò)誤的；

②要探究滑輪組的機(jī)械效率與滑輪組提升的物重是否有關(guān)，需要保持除滑輪數(shù)目、規(guī)格相同，還要保持繞線方法相同，所以選擇的是圖2、3或4、5；若實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩滑輪組的機(jī)械效率大小不相等，說明機(jī)械效率與物重有關(guān)，可初步判斷猜想是正確的。

故答案為：

（1）控制變量法；

（3）2、4；相等；2、3；正確。

點(diǎn)評(píng)：探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素，需要應(yīng)用控制變量法；滑輪組的機(jī)械效率的高低與提起的物重、動(dòng)滑輪的重、繩重、摩擦有關(guān)。與滑輪的繞法、升高的距離沒有關(guān)系。

說明：研究物理的科學(xué)方法有很多，其中控制變量法是最重要的方法之一，各地中考試題主要通過實(shí)際應(yīng)用來(lái)考查對(duì)其的掌握情況?？刂谱兞糠ㄊ前岩粋€(gè)多因素影響某一物理量的問題，通過控制某幾個(gè)因素不變，只讓其中一個(gè)因素改變，從而轉(zhuǎn)化為多個(gè)單一因素影響某一物理量的問題的研究方法。初中物理實(shí)驗(yàn)大多都用到了這種方法。

二、等效替代法

例3.（2013·濟(jì)寧九年級(jí)聯(lián)考）我們?cè)趯W(xué)習(xí)物理知識(shí)過程中也學(xué)到了許多科學(xué)方法，其中有等效替代法、控制變量法、類比法、實(shí)驗(yàn)推理法和建立理想模型法等。例如：①用合力表示作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力；②用磁感線描述磁場(chǎng)；③在實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過科學(xué)推理得出牛頓第一定律；④用總電阻表示同一段電路上并聯(lián)的兩個(gè)電阻；⑤借助水壓學(xué)習(xí)電壓。上述方法屬于“等效替代法”的是（）

A.①和②B.①和⑤

C.②和③D.①和④

解析：用磁感線描述磁場(chǎng)屬于模型法，牛頓第一定律的得出屬于實(shí)驗(yàn)加推理法，借助水壓學(xué)習(xí)電壓屬于類比法。

點(diǎn)評(píng)：我們學(xué)過的等效電路、等效電阻以及平面鏡成像實(shí)驗(yàn)利用兩個(gè)完全相同的蠟燭，驗(yàn)證像與物的大小相同等都是等效替代法的應(yīng)用。再如“曹沖稱象”、用“風(fēng)洞”模擬飛機(jī)的飛行環(huán)境、量筒損壞后將物體的體積等效為等體積的水也應(yīng)用了等效替代法。

三、類比法

例4.（2013·棗莊模擬）我們常常將看似無(wú)關(guān)的兩個(gè)事物或現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行“類比”，這種方法叫“類比法”，它可以幫助我們理解概念、鞏固知識(shí)。以下基本電路的四個(gè)元件可以用來(lái)類比圖6中“水路”模型中水龍頭作用的是（）

A.開關(guān)B.電源

C.用電器D.導(dǎo)線

解析：水龍頭是控制有無(wú)水流的，相當(dāng)于電路中控制電流有無(wú)的開關(guān)。

點(diǎn)評(píng)：通過類比，使人們對(duì)所要揭示的事物有一個(gè)直觀、具體、形象的認(rèn)識(shí)，再逐步上升到理論認(rèn)識(shí)的高度。如：用水波類比聲波，水壓類比電壓，水流類比電流，照相機(jī)與眼睛進(jìn)行類比，將電流遇到的阻礙即電阻與人走路時(shí)遇到的阻礙進(jìn)行類比等。

四、轉(zhuǎn)換法

例5.（2013·江西）親愛的同學(xué)，請(qǐng)你運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)解答下面的問題。

（1）如圖7所示，在放大的測(cè)力計(jì)表盤中畫出此時(shí)指針位置。

（2）如圖8所示，這是某地區(qū)的一種儀表，它是表，表盤度數(shù)是kW·h。

（3）許多基本儀器制作時(shí)都運(yùn)用了轉(zhuǎn)換的思路，將不易觀測(cè)的量轉(zhuǎn)換為易觀測(cè)的量。請(qǐng)將表格填寫完整。

儀器名稱工作原理制作思路溫度計(jì)將溫度的高低轉(zhuǎn)換為液柱的長(zhǎng)短電流表通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用（4）下面是兩個(gè)旅行家在戶外走散時(shí)的一段對(duì)話：

“叔叔！”我大聲喊道。

“什么事，我的孩子？”一會(huì)兒之后，他問。

“我很想知道，我們倆之間的距離約有多遠(yuǎn)？”

“這很簡(jiǎn)單?！薄?/p>

請(qǐng)你根據(jù)上面的對(duì)話設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，能快速測(cè)出他們之間的大致距離。

①實(shí)驗(yàn)所需的器材：；

②應(yīng)測(cè)的物理量：；

③要知道他們之間的距離，還需要用到的一個(gè)已知物理量：。

分析：（1）根據(jù)平衡力的知識(shí)判斷彈簧測(cè)力計(jì)所受的力，在畫指針位置時(shí)注意數(shù)量級(jí)。

（2）掌握電能表的參數(shù)，并會(huì)進(jìn)行讀數(shù)。

（3）掌握溫度計(jì)的制作原理，是根據(jù)液體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的。電流表將電流的大小轉(zhuǎn)換為指針偏轉(zhuǎn)的角度。

（4）根據(jù)速度、路程和時(shí)間的計(jì)算，聲音在空氣中的速度是已知的，若能夠測(cè)出從時(shí)間就可計(jì)算出距離了。

解：（1）彈簧測(cè)力計(jì)在兩個(gè)力的作用下平衡，所以其示數(shù)應(yīng)等于1000N，因此指針應(yīng)指在1的位置，如圖9所示。

（2）圖8中有單位kW·h，可知是電能表，最后面一個(gè)是小數(shù)點(diǎn)部分。根據(jù)指針的位置可得其示數(shù)為6112.1kW·h。

（3）溫度計(jì)是根據(jù)液體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的，電流表將電流的大小轉(zhuǎn)換為指針偏轉(zhuǎn)角度的大小。

（4）根據(jù)公式v=st，得s=vt。只要知道了聲速和聲音傳播的時(shí)間便可求出距離。所以應(yīng)用到秒表測(cè)量時(shí)間，其中聲速是已知量。

故答案為：（1）見圖9；（2）電能6112.1；（3）液體的熱脹冷縮；將電流的大小轉(zhuǎn)換為指針偏轉(zhuǎn)角度的大??；

儀器名稱工作原理制作思路溫度計(jì)液體的熱脹冷縮將溫度的高低轉(zhuǎn)換為液柱的長(zhǎng)短電流表通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用將電流的大小轉(zhuǎn)換為指針偏轉(zhuǎn)角度的大?。?）①秒表；②時(shí)間；③聲速。

點(diǎn)評(píng)：物理學(xué)中對(duì)于一些看不見、摸不著的現(xiàn)象或不易直接測(cè)量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)，或用易測(cè)量的物理量間接測(cè)量，這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法。通俗的說，B是由于A所引起的，通過研究B就可以起到認(rèn)識(shí)A的作用。初中物理在研究概念、規(guī)律和實(shí)驗(yàn)中多處應(yīng)用了這種方法。蘋果落地可證明重力存在、馬德堡半球?qū)嶒?yàn)可證明大氣壓的存在、奧斯特實(shí)驗(yàn)可證明電流周圍有磁場(chǎng)、電流的效應(yīng)可證明電流的存在、指南針指南北可證明地磁場(chǎng)的存在、用手機(jī)能打電話可證明電磁波的存在、擴(kuò)散現(xiàn)象可證明分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)等都屬于轉(zhuǎn)換法。

五、推理法

例6.（2013·臨沂）（多選）探究物理規(guī)律和解決實(shí)際問題常運(yùn)用到許多重要的物理思想和方法。下列過程中運(yùn)用了同一種方法的是（）

A.聲音在真空中不能傳播

B.曹沖稱象

C.研究電流與電壓、電阻的關(guān)系

D.牛頓第一定律

解析：曹沖稱象利用了等效法；研究電流與電壓、電阻的關(guān)系利用了控制變量法；聲音在真空中不能傳播和牛頓第一定律的得出都運(yùn)用了實(shí)驗(yàn)加推理的方法。答案：AD。

點(diǎn)評(píng)：有一些物理現(xiàn)象，由于受實(shí)驗(yàn)條件所限，無(wú)法直接驗(yàn)證，需要我們先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再進(jìn)行合理推理得出正確結(jié)論，這也是一種常用的科學(xué)方法，即推理法。所謂推理法就是在觀察實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，忽略次要因素，進(jìn)行合理的推想，得出結(jié)論，達(dá)到認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)的目的。如將一只鬧鐘放在密封的玻璃罩內(nèi)，當(dāng)罩內(nèi)空氣被抽走時(shí)，鬧鐘鈴聲變小，由此推理出：真空不能傳聲。牛頓第一定律的得出也用到了這種方法。

二、等效替代法

例3.（2013·濟(jì)寧九年級(jí)聯(lián)考）我們?cè)趯W(xué)習(xí)物理知識(shí)過程中也學(xué)到了許多科學(xué)方法，其中有等效替代法、控制變量法、類比法、實(shí)驗(yàn)推理法和建立理想模型法等。例如：①用合力表示作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力；②用磁感線描述磁場(chǎng)；③在實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過科學(xué)推理得出牛頓第一定律；④用總電阻表示同一段電路上并聯(lián)的兩個(gè)電阻；⑤借助水壓學(xué)習(xí)電壓。上述方法屬于“等效替代法”的是（）

A.①和②B.①和⑤

C.②和③D.①和④

解析：用磁感線描述磁場(chǎng)屬于模型法，牛頓第一定律的得出屬于實(shí)驗(yàn)加推理法，借助水壓學(xué)習(xí)電壓屬于類比法。

點(diǎn)評(píng)：我們學(xué)過的等效電路、等效電阻以及平面鏡成像實(shí)驗(yàn)利用兩個(gè)完全相同的蠟燭，驗(yàn)證像與物的大小相同等都是等效替代法的應(yīng)用。再如“曹沖稱象”、用“風(fēng)洞”模擬飛機(jī)的飛行環(huán)境、量筒損壞后將物體的體積等效為等體積的水也應(yīng)用了等效替代法。

三、類比法

例4.（2013·棗莊模擬）我們常常將看似無(wú)關(guān)的兩個(gè)事物或現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行“類比”，這種方法叫“類比法”，它可以幫助我們理解概念、鞏固知識(shí)。以下基本電路的四個(gè)元件可以用來(lái)類比圖6中“水路”模型中水龍頭作用的是（）

A.開關(guān)B.電源

C.用電器D.導(dǎo)線

解析：水龍頭是控制有無(wú)水流的，相當(dāng)于電路中控制電流有無(wú)的開關(guān)。

點(diǎn)評(píng)：通過類比，使人們對(duì)所要揭示的事物有一個(gè)直觀、具體、形象的認(rèn)識(shí)，再逐步上升到理論認(rèn)識(shí)的高度。如：用水波類比聲波，水壓類比電壓，水流類比電流，照相機(jī)與眼睛進(jìn)行類比，將電流遇到的阻礙即電阻與人走路時(shí)遇到的阻礙進(jìn)行類比等。

四、轉(zhuǎn)換法

例5.（2013·江西）親愛的同學(xué)，請(qǐng)你運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)解答下面的問題。

（1）如圖7所示，在放大的測(cè)力計(jì)表盤中畫出此時(shí)指針位置。

（2）如圖8所示，這是某地區(qū)的一種儀表，它是表，表盤度數(shù)是kW·h。

（3）許多基本儀器制作時(shí)都運(yùn)用了轉(zhuǎn)換的思路，將不易觀測(cè)的量轉(zhuǎn)換為易觀測(cè)的量。請(qǐng)將表格填寫完整。

儀器名稱工作原理制作思路溫度計(jì)將溫度的高低轉(zhuǎn)換為液柱的長(zhǎng)短電流表通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用（4）下面是兩個(gè)旅行家在戶外走散時(shí)的一段對(duì)話：

“叔叔！”我大聲喊道。

“什么事，我的孩子？”一會(huì)兒之后，他問。

“我很想知道，我們倆之間的距離約有多遠(yuǎn)？”

“這很簡(jiǎn)單。”…

請(qǐng)你根據(jù)上面的對(duì)話設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，能快速測(cè)出他們之間的大致距離。

①實(shí)驗(yàn)所需的器材：；

②應(yīng)測(cè)的物理量：；

③要知道他們之間的距離，還需要用到的一個(gè)已知物理量：。

分析：（1）根據(jù)平衡力的知識(shí)判斷彈簧測(cè)力計(jì)所受的力，在畫指針位置時(shí)注意數(shù)量級(jí)。

（2）掌握電能表的參數(shù)，并會(huì)進(jìn)行讀數(shù)。

（3）掌握溫度計(jì)的制作原理，是根據(jù)液體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的。電流表將電流的大小轉(zhuǎn)換為指針偏轉(zhuǎn)的角度。

（4）根據(jù)速度、路程和時(shí)間的計(jì)算，聲音在空氣中的速度是已知的，若能夠測(cè)出從時(shí)間就可計(jì)算出距離了。

解：（1）彈簧測(cè)力計(jì)在兩個(gè)力的作用下平衡，所以其示數(shù)應(yīng)等于1000N，因此指針應(yīng)指在1的位置，如圖9所示。

（2）圖8中有單位kW·h，可知是電能表，最后面一個(gè)是小數(shù)點(diǎn)部分。根據(jù)指針的位置可得其示數(shù)為6112.1kW·h。

（3）溫度計(jì)是根據(jù)液體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的，電流表將電流的大小轉(zhuǎn)換為指針偏轉(zhuǎn)角度的大小。

（4）根據(jù)公式v=st，得s=vt。只要知道了聲速和聲音傳播的時(shí)間便可求出距離。所以應(yīng)用到秒表測(cè)量時(shí)間，其中聲速是已知量。

故答案為：（1）見圖9；（2）電能6112.1；（3）液體的熱脹冷縮；將電流的大小轉(zhuǎn)換為指針偏轉(zhuǎn)角度的大??；

儀器名稱工作原理制作思路溫度計(jì)液體的熱脹冷縮將溫度的高低轉(zhuǎn)換為液柱的長(zhǎng)短電流表通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用將電流的大小轉(zhuǎn)換為指針偏轉(zhuǎn)角度的大?。?）①秒表；②時(shí)間；③聲速。

點(diǎn)評(píng)：物理學(xué)中對(duì)于一些看不見、摸不著的現(xiàn)象或不易直接測(cè)量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)，或用易測(cè)量的物理量間接測(cè)量，這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法。通俗的說，B是由于A所引起的，通過研究B就可以起到認(rèn)識(shí)A的作用。初中物理在研究概念、規(guī)律和實(shí)驗(yàn)中多處應(yīng)用了這種方法。蘋果落地可證明重力存在、馬德堡半球?qū)嶒?yàn)可證明大氣壓的存在、奧斯特實(shí)驗(yàn)可證明電流周圍有磁場(chǎng)、電流的效應(yīng)可證明電流的存在、指南針指南北可證明地磁場(chǎng)的存在、用手機(jī)能打電話可證明電磁波的存在、擴(kuò)散現(xiàn)象可證明分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)等都屬于轉(zhuǎn)換法。

五、推理法

例6.（2013·臨沂）（多選）探究物理規(guī)律和解決實(shí)際問題常運(yùn)用到許多重要的物理思想和方法。下列過程中運(yùn)用了同一種方法的是（）

A.聲音在真空中不能傳播

B.曹沖稱象

C.研究電流與電壓、電阻的關(guān)系

D.牛頓第一定律

解析：曹沖稱象利用了等效法；研究電流與電壓、電阻的關(guān)系利用了控制變量法；聲音在真空中不能傳播和牛頓第一定律的得出都運(yùn)用了實(shí)驗(yàn)加推理的方法。答案：AD。

點(diǎn)評(píng)：有一些物理現(xiàn)象，由于受實(shí)驗(yàn)條件所限，無(wú)法直接驗(yàn)證，需要我們先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再進(jìn)行合理推理得出正確結(jié)論，這也是一種常用的科學(xué)方法，即推理法。所謂推理法就是在觀察實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，忽略次要因素，進(jìn)行合理的推想，得出結(jié)論，達(dá)到認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)的目的。如將一只鬧鐘放在密封的玻璃罩內(nèi)，當(dāng)罩內(nèi)空氣被抽走時(shí)，鬧鐘鈴聲變小，由此推理出：真空不能傳聲。牛頓第一定律的得出也用到了這種方法。

二、等效替代法

例3.（2013·濟(jì)寧九年級(jí)聯(lián)考）我們?cè)趯W(xué)習(xí)物理知識(shí)過程中也學(xué)到了許多科學(xué)方法，其中有等效替代法、控制變量法、類比法、實(shí)驗(yàn)推理法和建立理想模型法等。例如：①用合力表示作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力；②用磁感線描述磁場(chǎng)；③在實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過科學(xué)推理得出牛頓第一定律；④用總電阻表示同一段電路上并聯(lián)的兩個(gè)電阻；⑤借助水壓學(xué)習(xí)電壓。上述方法屬于“等效替代法”的是（）

A.①和②B.①和⑤

C.②和③D.①和④

解析：用磁感線描述磁場(chǎng)屬于模型法，牛頓第一定律的得出屬于實(shí)驗(yàn)加推理法，借助水壓學(xué)習(xí)電壓屬于類比法。

點(diǎn)評(píng)：我們學(xué)過的等效電路、等效電阻以及平面鏡成像實(shí)驗(yàn)利用兩個(gè)完全相同的蠟燭，驗(yàn)證像與物的大小相同等都是等效替代法的應(yīng)用。再如“曹沖稱象”、用“風(fēng)洞”模擬飛機(jī)的飛行環(huán)境、量筒損壞后將物體的體積等效為等體積的水也應(yīng)用了等效替代法。

三、類比法

例4.（2013·棗莊模擬）我們常常將看似無(wú)關(guān)的兩個(gè)事物或現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行“類比”，這種方法叫“類比法”，它可以幫助我們理解概念、鞏固知識(shí)。以下基本電路的四個(gè)元件可以用來(lái)類比圖6中“水路”模型中水龍頭作用的是（）

A.開關(guān)B.電源

C.用電器D.導(dǎo)線

解析：水龍頭是控制有無(wú)水流的，相當(dāng)于電路中控制電流有無(wú)的開關(guān)。

點(diǎn)評(píng)：通過類比，使人們對(duì)所要揭示的事物有一個(gè)直觀、具體、形象的認(rèn)識(shí)，再逐步上升到理論認(rèn)識(shí)的高度。如：用水波類比聲波，水壓類比電壓，水流類比電流，照相機(jī)與眼睛進(jìn)行類比，將電流遇到的阻礙即電阻與人走路時(shí)遇到的阻礙進(jìn)行類比等。

四、轉(zhuǎn)換法

例5.（2013·江西）親愛的同學(xué)，請(qǐng)你運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)解答下面的問題。

（1）如圖7所示，在放大的測(cè)力計(jì)表盤中畫出此時(shí)指針位置。

（2）如圖8所示，這是某地區(qū)的一種儀表，它是表，表盤度數(shù)是kW·h。

（3）許多基本儀器制作時(shí)都運(yùn)用了轉(zhuǎn)換的思路，將不易觀測(cè)的量轉(zhuǎn)換為易觀測(cè)的量。請(qǐng)將表格填寫完整。

儀器名稱工作原理制作思路溫度計(jì)將溫度的高低轉(zhuǎn)換為液柱的長(zhǎng)短電流表通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用（4）下面是兩個(gè)旅行家在戶外走散時(shí)的一段對(duì)話：

“叔叔！”我大聲喊道。

“什么事，我的孩子？”一會(huì)兒之后，他問。

“我很想知道，我們倆之間的距離約有多遠(yuǎn)？”

“這很簡(jiǎn)單?！薄?/p>

請(qǐng)你根據(jù)上面的對(duì)話設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，能快速測(cè)出他們之間的大致距離。

①實(shí)驗(yàn)所需的器材：；

②應(yīng)測(cè)的物理量：；

③要知道他們之間的距離，還需要用到的一個(gè)已知物理量：。

分析：（1）根據(jù)平衡力的知識(shí)判斷彈簧測(cè)力計(jì)所受的力，在畫指針位置時(shí)注意數(shù)量級(jí)。

（2）掌握電能表的參數(shù)，并會(huì)進(jìn)行讀數(shù)。

（3）掌握溫度計(jì)的制作原理，是根據(jù)液體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的。電流表將電流的大小轉(zhuǎn)換為指針偏轉(zhuǎn)的角度。

（4）根據(jù)速度、路程和時(shí)間的計(jì)算，聲音在空氣中的速度是已知的，若能夠測(cè)出從時(shí)間就可計(jì)算出距離了。

解：（1）彈簧測(cè)力計(jì)在兩個(gè)力的作用下平衡，所以其示數(shù)應(yīng)等于1000N，因此指針應(yīng)指在1的位置，如圖9所示。

（2）圖8中有單位kW·h，可知是電能表，最后面一個(gè)是小數(shù)點(diǎn)部分。根據(jù)指針的位置可得其示數(shù)為6112.1kW·h。

（3）溫度計(jì)是根據(jù)液體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的，電流表將電流的大小轉(zhuǎn)換為指針偏轉(zhuǎn)角度的大小。

（4）根據(jù)公式v=st，得s=vt。只要知道了聲速和聲音傳播的時(shí)間便可求出距離。所以應(yīng)用到秒表測(cè)量時(shí)間，其中聲速是已知量。

故答案為：（1）見圖9；（2）電能6112.1；（3）液體的熱脹冷縮；將電流的大小轉(zhuǎn)換為指針偏轉(zhuǎn)角度的大??；

儀器名稱工作原理制作思路溫度計(jì)液體的熱脹冷縮將溫度的高低轉(zhuǎn)換為液柱的長(zhǎng)短電流表通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用將電流的大小轉(zhuǎn)換為指針偏轉(zhuǎn)角度的大?。?）①秒表；②時(shí)間；③聲速。

點(diǎn)評(píng)：物理學(xué)中對(duì)于一些看不見、摸不著的現(xiàn)象或不易直接測(cè)量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)，或用易測(cè)量的物理量間接測(cè)量，這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法。通俗的說，B是由于A所引起的，通過研究B就可以起到認(rèn)識(shí)A的作用。初中物理在研究概念、規(guī)律和實(shí)驗(yàn)中多處應(yīng)用了這種方法。蘋果落地可證明重力存在、馬德堡半球?qū)嶒?yàn)可證明大氣壓的存在、奧斯特實(shí)驗(yàn)可證明電流周圍有磁場(chǎng)、電流的效應(yīng)可證明電流的存在、指南針指南北可證明地磁場(chǎng)的存在、用手機(jī)能打電話可證明電磁波的存在、擴(kuò)散現(xiàn)象可證明分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)等都屬于轉(zhuǎn)換法。

五、推理法

例6.（2013·臨沂）（多選）探究物理規(guī)律和解決實(shí)際問題常運(yùn)用到許多重要的物理思想和方法。下列過程中運(yùn)用了同一種方法的是（）

A.聲音在真空中不能傳播

B.曹沖稱象

C.研究電流與電壓、電阻的關(guān)系

D.牛頓第一定律

解析：曹沖稱象利用了等效法；研究電流與電壓、電阻的關(guān)系利用了控制變量法；聲音在真空中不能傳播和牛頓第一定律的得出都運(yùn)用了實(shí)驗(yàn)加推理的方法。答案：AD。

點(diǎn)評(píng)：有一些物理現(xiàn)象，由于受實(shí)驗(yàn)條件所限，無(wú)法直接驗(yàn)證，需要我們先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再進(jìn)行合理推理得出正確結(jié)論，這也是一種常用的科學(xué)方法，即推理法。所謂推理法就是在觀察實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，忽略次要因素，進(jìn)行合理的推想，得出結(jié)論，達(dá)到認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)的目的。如將一只鬧鐘放在密封的玻璃罩內(nèi)，當(dāng)罩內(nèi)空氣被抽走時(shí)，鬧鐘鈴聲變小，由此推理出：真空不能傳聲。牛頓第一定律的得出也用到了這種方法。