物理科学探究常用的研究方法及考点评析

《物理课程标准》要求，在突出科学探究内容的同时，重视研究方法的指导，使学生在进行科学探究、学习物理知识的过程中，逐渐拓宽视野，初步领悟到科学研究方法的真谛。因此，注意考察研究物理问题的方法，必将成为当前和今后中考的热点。
　　在初中阶段，需要学生掌握的科学研究方法主要有：控制变量法、等效替代法、转换法、理想化模型、理想化实验、类比法等。现结合2008年全国各地中考试题谈谈物理教材中的研究方法问题。
　　一、控制变量法
　　控制变量法就是把一个多因素影响某一物理量的问题，通过控制某几个因素不变，只让其中一个因素改变，从而转化为多个单一因素影响某一物理量的问题的研究方法。这种方法在实验数据的表格上的反映为：某两次实验只有一个条件不相同，若两次实验结果不同，则与该条件有关，否则无关。控制变量法是中学物理中最常用的研究方法，在中考中考察的力度也最大。
　　例1（2008年湖北黄石市）下表是某实验小组所做的“探究摩擦力大小跟哪些因素有关”的实验记录：
实验次数 接触面的材料 压力F/N 摩擦力f摩／N
① 木块与木板 8 l．6
② 木块与木板 12 2．4
③ 木块与毛巾 12 5．0
　　（1）分析比较序号①与②的实验数据，可得出的结论是 。
　　（2）分析比较序号 的实验数据，可得出的结论是：压力相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大。
　　（3）上述研究方法叫“拉制变量法”，下列实验中用到此方法的有 （填序号）
　　①探究电压、电流与电阻的关系；②探究动能跟哪些因素有关；③探究固体熔化时温度的变化规律；④研究影响电磁铁磁性强弱的因素。
　　研究方法点拨：摩擦力的大小与接触面上的压力和接触面的粗糙程度有关。根据控制变量法的研究思想，研究摩擦力与压力关系时，应控制粗糙程度相同，反之研究摩擦力与粗糙程度关系时，应控制压力相同。
　　①与②两次实验在接触面的材料相同时，压力不同造成摩擦力不同，所以可得出结论：在接触面材料性质相同时，压力越大，摩擦力就越大；而由表中数据可知：压力相同，接触面粗糙程度不同造成摩擦力不同的是②③。
　　参考答案：（1）在接触面材料性质相同时，压力越大，摩擦力就越大；（2）②③；（3）①②④。
　　联想：教材中涉及到控制变量法的知识主要有：探究摩擦力的大小与什么因素有关；探究压力的作用效果跟什么因素有关；研究液体内部的压强规律；探究动能（或重力势能）的大小与什么因素有关；探究不同物质的吸热能力与物质种类、质量、温度的关系；研究决定电阻大小的因素；探究电阻上的电流与电压的关系；探究电功（或电热）跟什么因素有关；研究影响电磁铁磁性强弱的因素；研究感应电流的方向跟什么因素有关；研究通电导体在磁场中的受力与什么因素有关等等。
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