在研究和解决问题的过程中,不仅需要相应的知识,还要注意运用科学方法。《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,成为当前和今后中考的热点。在初中阶段,需要掌握的科学研究方法主要有:控制变量法、理想实验法、转换法、物理模型法、类比法、归纳法等.在研究焦耳定律实验中,就体现了多个科学研究方法,下面通过一道考题来说明。
例:我们知道:“电流通过导体时产生的热量,与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。”这就是焦耳定律,用公式可表达为:Q=I2Rt。爱动脑筋的小明在探究这个问题时,设计了图1所示的实验,只连接一次电路就完成了实验探究。他的方法是用电阻丝(其中R甲≠R乙)给烧瓶中的煤油(煤油质量相同)加热,然后观察煤油在插入密封烧瓶里的玻璃管中上升的高度,就可以对比电阻丝放热的多少。请你仔细观察小明设计的实验电路,并应用所学知识分析回答下列问题:
(1)探究电热的多少与电流的关系,应该对比两个烧瓶中煤油柱上升的高度,而这两个烧瓶中电阻丝阻值应该。
(2)探究电热的多少与电阻的关系,应该对比两个烧瓶中煤油柱上升的高度。
(3)有许多家用电器的工作原理即为焦耳定律,请举两个例子。
分析:本题主要涉及两种物理研究方法:一是控制变量法。另一种是转化放大的方法。
在探究电热的多少与电流的关系时,应控制两个电阻丝的阻值相同;在探究电热的多少与电阻的关系时,要控制通过两个电阻丝的电流相同,最好的方法当然是采用串联。这里就应用了控制变量法。
当要研究的一个物理量与另外几个物理量都有关系时,为简化和方便,先研究与其中一个量的关系,而要控制其余几个量不变.这种研究问题的方法叫控制变量法。这种方法在实验数据的表格上的反映为:某两次试验只有一个条件不相同,若两次试验结果不同,则与该条件有关,否则无关。反过来,若要研究的问题是物理量与某一因素是否有关,则应只使该因素不同,而其他因素均应相同。控制变量法是中学物理中最常用的方法。想一想,物理中还有哪些地方用到了控制变量法?
另一种研究方法是转化放大的方法。实验中电流产生的热量不能直接观察到,但热量的变化可以用温度的变化来感知。通过温度的变化多少来间接知道电流产生的热量的多少,这是转化法。
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,这种研究问题的方法叫转换法。初中物理在研究概念、规律和实验中多处应用了这种方法。特别是对那些抽象的难以理解的物理知识,这种方法很有效。
生活中你也用到过转换法,只是未注意罢了。空气是看不见摸不着的,但我们可以根据空气流动(风)所产生的作用来认识它。如红旗飘动,树叶摇晃等。想一想,物理中还有哪些地方用到了转换法?
还有一个问题:由于实验中电流产生的热量较少,液体温度升高的也较小,所以用温度计不易直接测量比较。为了使现象明显,实验采用了两种方法:①不用温度计,但采用了放大的“温度计”。整个烧瓶相当于一个温度计的玻璃泡。由于烧瓶里的液体较多,使升温膨胀效果更明显。②采用煤油代替常见的水,用玻璃管插入密封烧瓶里的煤油中代替温度计。用煤油代替水,是因为煤油比水的比热容小,在吸收相等的热量时温度上升的多,这样现象更明显。(当然还有一个重要原因,那就是煤油不导电。可以设想由于水导电,若用水由水产生的电阻就无法控制电路中的电阻情况)。
答案:
(1)甲、丙或乙、丙 相等
(2)甲、乙
(3)电饭锅、电热毯、电暖炉等
永年二中2015届高三10月物理月考试卷及答案
2015年高考物理模拟试题及答案
韶关十校2015届高三物理10月联考试卷(无答案)
2015届高三10月物理月考监测题(无答案粤教版)
开滦二中2015届高三10月月考物理试题(文字版)
秋高三物理第二次月考试卷及答案(2014年)
合阳中学校2014-2015学年度10月月考物理试题
2015-2016高考物理复习提升测试题(附答案)
2015届高三物理第一次模拟考试题
2015年高考物理试题静电场真题分类汇总
2015山东高考物理月考一模试题
人教版2014-2015高三物理上学期二调试卷(带解析)
2015年高考物理同步训练—《静电现象的应用》
2015届高三物理下学期四模考试题
北京朝阳区2014年高三物理一模试题(含答案)
山西大学附中第一学期高三9月物理月考题
粤教版2015届高三10月物理月考监测题(无答案)
2015年山东物理多校联考模拟试题
2015高考物理质检理科综合试题及答案
2015山东物理高考模拟试题
银川一中高三物理上册第一次月考试卷(2014届)
西城区2013年高三物理一模试题(附答案)
山东2016届高考物理一轮复习提升专项练习题(附答案)
2015上海高考物理模拟试题及答案
山东2015高考月考模拟试卷
2015山东高考物理必做模拟试题
2013届高三上册物理12月联考试题(附答案)
2015年高考物理模拟试题
新人教版2014年高三物理10月月考试卷(桂林中学)
甘谷一中2015届高三上期第二次物理检测试题(附答案)
不限 |
物理教案 |
物理课件 |
物理试题 |
不限 |
不限 |
上册 |
下册 |
不限 |
发布时间 |
下载量 |