初中物理替代法汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇初中物理替代法范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

一、直接代入法

直接代入法是做选择题时的一种高效、准确的解题方法，即直接将选项中的答案一一带入题目要求中，符合题意与题目要求的即为正确答案，因此，直接代入法也被称为验证法，可以有效地提高解题的准确性和做题的速度。

二、特殊值代入法

例2.如图2所示，设电路中的电源和电压均保持不变，开关S闭合后，滑片向左移动，此时，电流会变大、变小还是保持不变呢？当滑片在滑动变阻器点O时，电压为0 V，移到点C时，电压为4 V；当移动到b点时，电压表示数大于2 V、小于2 V，还是等于2 V呢？

解题分析：在这个串联电路中，在滑动变阻器的两端，与电压表并联，因此，在第一问中，很明显电路中的电流会变大。

第二问是这道题的主要考点，一般思路都是通过列方程组求解，然后得出结果，但是，在题目中，给出的已知条件和数据都很有限，滑动变阻器最大阻值、电源电压和定值电阻都没给出，学生会觉得摸不着头脑。此时，我们运用特殊值代入法来解答题目，问题就会迎刃而解。现在，滑动变阻器的最大阻值和定值电阻阻值我们都不得知，可以任意给它们取一个值，假定滑动变阻器最大阻值为4 Ω，定值电阻的阻值为2 Ω，那么，电源电压为6 V。当P移动到b点时，滑动变阻器电阻与定值电阻都是2 Ω，它们的电压均为3 V，所以明显大于2 V。特殊值代入法的优势就得到了充分的发挥，既节约了学生的时间、精力，又可以提高答案的准确性。

三、代入法总结与应用思考

在初中物理中，经常会用到代入法这种解题方法。由于初中物理的解题思路和方法与一些数学解题思路很相近，因此，经常会用到一些数学解题方法，除了代入消元法之外，还包括“微元法”、图像解题法，利用几何图形或是函数方法来解答和计算题目。直接代入法、特殊值代入法以及整体代入法都是行之有效的解题方法，可以为学生解题带来极大的便利。

篇（2）

教学改革的实施，要求给予学生活动的空间、思维的空间。解决这一问题，在很大程度上还是在课堂上进行，怎样在有限的课时中解决此种矛盾，其中一个途径就是让学生多体会物理思想和提高物理思维能力。

学生怎样提高物理思维能力，从看似复杂的物理情景中提炼出一个个物理模型，从物理现象中洞察物理的本质，从而跨越思维障碍，高效解决物理问题，促进其创造性思维能力的发展，以实现由知识到能力的质的飞跃，是非常重要的。本文着重介绍高中常用的一种科学思维方法——替代法。

一、什么是替代法

替代法指的是通过相应的物理转换，用熟知的、简单的物理量、状态、结构、过程等去替代那些陌生繁杂且难于求解的物理量、状态、结构及过程，以间接获取问题的解决方法。它是将复杂的物理现象和过程转化为简易的物理现象和过程来研究处理的科学思维方法。

二、替代法在高中物理教学中应用的必要性

替代法在高中物理教学中的应用不但可以使问题化繁为简、化难为易，甚至变未知为已知，更重要的是通过应用替代法可在一定程度上培养学生的科学思维方法。掌握替代法及应用，体会物理等效思维的内涵，有助于提高学生的科学素养。初步形成科学的世界观和方法论，为终身的学习、研究和发展奠定良好基础。

三、替代法在高中物理教学中的应用

在高中物理教学中，替代法是一种重要的科学思想方法。替代法在物理解题中起着重要作用，也有广泛的实际应用，将此法渗透到对教学过程分析中，可以使我们对物理问题的分析和解答变得简捷。替代法可以分为等值替代和等效替代。

（一）等值替代

等值替代是根据相关物理量间具有数值上相等的关系，通过计算一些物理量的数值，从而间接求出另一些物理量数值的方法。具体常见的有：用理想模型替代真实体、用状态替代过程、用过程替代过程等。

1.用理想模型替代真实体

用理想模型替代真实体，理想模型集中地突出了某一类实际对象的主要特征，忽略其次要特征，使得事物的主要特点变得简单、清晰，研究事物现象的方法更简捷，对客观事物本质的认识更深刻、全面。

案例1：半径为R的导体球壳不带电，现将一带电量为q的点电荷放在球壳内距球心为■处，如右图所示，求达到静电平衡后，球壳上感应电荷在球心处产生的场强。

本题如果直接取感应电荷为研究对象来求解它在O处产生的场强，由于不知感应电荷的分布规律而无法求解。考虑到壳内电场是点电荷与感应电荷产生的电场叠加，且静电平衡时壳内场强为0，因此感应电荷在壳内任意点产生的电场的场强均与点电荷在这一点产生的电场的场强等值反向。所以感应电荷在球壳内产生的场强大小可以用点电荷——理想模型在这一点的场强大小来替代，即感应电荷在球心处产生的场强大小，E=■=■，方向水平向右。

在应用等效思想方法的同时再引入物理模型，可在抓住主要的物理条件、过程和方法的基础上，找出解决物理问题的切入点，把实际问题加以简化。又如有质点概念、重心概念、求球体内挖去部分形状规则物体后受到的引力等均用到了理想模型替代真实体方法。

2.用状态替代过程

在一些较为复杂物理现象、物理状态中，利用物理量作用效果上的相似性进行等效处理，可以将复杂多样的物理现象、物理状态得以简化，方便问题的处理。

案例2：一个小球从距地面h=2　m高处由静止开始下落（不计空气阻力），假设每次与地面碰撞后都能弹起本次下落高度的3/4，问小球静止前通过的总路程是多少？

这道题有两种常用思路，一是用演绎归纳的方法，即用数学等比数列求和方式，对小球往复运动过程逐一求解，出总路程的变化规律，这种方法肯定很复杂；二是由于初态与末态清楚，因此外力做功（过程量）使物体动能的变化（状态量）很容易求出，根据动能定理，外力做功在数值上等于物体动能的变化量，用物体动能的变化量来替代外力所做的功，继而求出物体所通过的路程。

等效思维利用了物理现象、物理状态的相似性，把一些复杂的相对较陌生的物理现象、物理状态，回归等效至学生感觉较为熟悉的物理状态，很大层面上也降低了题目的难度，同时也使得学生的知识迁移能力和对知识的应用能力得到有效提高。

3.物理过程等效思维

在建立模型、处理物理过程中，依据题目情景，转换角度思考问题，可降低思维梯度，易于解答一些难度较高的问题。

案例3：如下图所示，在水平地面上有一段光滑圆弧形槽，弧的半径是R，所对圆心角小于10°，现在圆弧的右侧边缘M处放一个小球A，使其由静止下滑，则球由M至O的过程中所需时间t为多少？

■

审题过程中要抓住圆弧光滑且圆心角小于10°这个条件，隐含条件是小球的运动可等效为单摆，即球在圆弧上做简谐运动，从而利用简谐运动的周期性和对称性解决问题。由单摆的周期公式T=2π■，可知球A的运动周期为T=2π■，所以tA0=■T=■■。

我们往往将不可直接测量的物理量用可直接测量的物理量来替代，从而使问题迎刃而解。解题中利用等效物理模型不仅能起到事半功倍的效果，还能培养学生分析、概括问题和推理的能力。

（二）等效替代

如果物理量（物体）经替代后产生的效果相同，则称这种替代为等效替代。等效替代思维是用较熟悉的思维形式来替代相对生疏、复杂的思维形式。运用它不但可以使问题化繁为简、化难为易，甚至变未知为已知，更重要的是通过等效思维应用可在一定程度上培养学生的科学思维方法。

1.力的等效替代

合力与分力的等效替代关系，由于在作用效果上是相同的，依题目条件可以合理选用替代途径。如求力的合成与分解过程。

力的等效替代在效果相同、类似模型相互替代常用到，如用等效重力法求单摆在不同条件下作简谐振动周期的程序。

2.分解与合成替代

用平均速度将变速直线运动等效变换为匀速直线运动；合运动与分运动；平抛、斜抛曲线运动等效为两个直线运动等。这些都是根据等效概念引入的，利用等效替代的思维方法让学生理解所学物理概念。

3.运动的等效替代

圆周运动的等效最高、低点，单摆的等效摆长。从另一个角度去分析，案例2中小球的运动过程也可等效为与地面碰撞无能量损失而受恒定的空气阻力作用的过程。这样用另一过程替代复杂的运动过程使解题难度也得以降低。虽然看问题角度不同，但两种较快解题的思维都是根据等效思想引入的。

四、替代法存在的不足之处

替代法的应用使得学生对物理现象到本质、物理规律理解更为透彻。用替代法简化了繁杂的计算过程，也会消除如伏安法测电阻的系统误差等等，对学生提高自主学习能力和科学思维能力的培养大有好处。当然在实际操作过程中也存在着一些不足之处，如由于对定义本身理解不透，学生易把一些不能等效的物理模型进行等效替代处理；也有一些在审题时忽略了相应条件，凭已有经验进行过程替代处理导致出错。针对诸多此类问题，也同时对教师提出了更高要求，要正确辨析替代内在关联和可替代条件，以防弄巧成拙。

总之，替代法在高中物理教学中的普遍应用有助于学生跨越思维障碍，提高物理思维能力、综合分析推理能力，高效解决物理问题，促进其创造性思维能力的发展，以实现由知识到能力的质的飞跃。科学方法的教育更需要长期的熏陶，在学习中有意识地训练，并要持之以恒，对促进素质教育，贯策新课程理念，提高教育教学质量都是大有裨益的。

参考文献：

［1］赵长青.大学物理教学中如何培养等效思维.物理通报，2010（3）.

［2］赵宁.等效思维方法在初中物理教学中的应用.中学物理，2000（1）.

［3］阎金铎.中学物理教材教法.北京师范大学出版社，1984.

篇（3）

初中物理是一门重要的自然学科，它要求学生具有较强的观察力，以便学生在实验时能够快速领悟实验要领，验证物理规律。但是很多物理教师在教学时忽略了实验教学这一重要环节，把教材中设置实验的部分也是通过课堂讲解的方式灌输给学生，从而导致学生对实验内容不理解，物理成绩不理想。因此，教师应根据大纲要求，积极指导学生实验，促进学生掌握知识并熟练运用。

一、优化教法，激发学习兴趣

初中物理教材中安排的实验很多都是“验证性”的，很少出现“探究性”的实验，这就使得学生在实验时觉得单调、乏味。因此教师在优化教学方法的时候不妨增添一些与学生日常生活息息相关的探究性实验。例如：在教学《三态变化》这一节时，我先问学生：“同学们回想一下拉开冰箱门的瞬间有没有水汽冒出来？吃冰糕时会不会看到有水汽呢？”学生顿时觉得很好玩，异口同声地回答：“有！”课堂气氛立刻变得很热烈，学生们的学习兴趣也变得很浓厚。教师还可以经常在班级里举办一些制作竞技比赛。例如，在学完电路那部分内容之后，我用干电池、导线、单刀双掷开关还有灯座及灯泡组成了一个稍微复杂的电路，然后请几名同学比赛看谁最先把灯泡点亮。通过开展这种竞技活动可以激发学生的学习兴趣，使学生感受到物理实验的趣味性，从而大大提高教学效果。

二、多媒体辅助实验教学，增强演示效果

演示实验，顾名思义，就是教师利用一些实验器材向学生示范实验流程，是初中物理实验教学的主要方式，对激发学生学习兴趣、拓展学生思维，有重要的意义。但是有些实验变化很细微、迅速，或者受条件限制，实验没办法演示。针对这一情况，教师可以利用多媒体技术来增强演示实验的效果，让学生更好地观察实验。例如：在教学物态变化时，因水循环的实验过于烦琐，在课堂上演示势必会花费很多教学时间，于是在教学时我用电脑模拟了一段水循环的小短片，通过多媒体投影给学生观看，让学生能够看清三态的变化。学生感觉很惊讶，纷纷表示：“原来天上的云也和水有关啊！”还有的说：“水是自然界最宝贵的资源，我们都离不开水，所以我们要珍惜水资源！”通过多媒体技术来演示物理实验可以有效地增强演示效果，让学生对实验现象一目了然，对自然界中的云、雨、霜的形成有了深刻的认识，同时还让学生树立了保护水资源的意识，大大提高了教学效果。

三、指导学生总结实验心得，使知识系统化

初中的物理实验都是配合教材内容而设置的，其主要目的是为了让学生加深对某一知识点的理解和认识。为让学生理解并掌握物理实验基本思想，培养学生动手实验的能力，教师应积极帮助学生归纳、总结实验思想，让学生日后可以更好地学习物理知识。例如，在如何减少实验误差的教学中，我给学生总结了几种常用的减少误差的方法，如“替代法”“修正法”等。然后我问学生：“我们之前在做什么实验时就曾使用过替代法来消除实验设备不准确造成的误差的？”学生立刻就想到了伏安法测电阻的实验。那个实验的误差主要是由实验原理不完善以及实验设备不准确造成的，使用替代法可以将这两方面的误差都消除掉。然后我让学生回忆一下替代实验的步骤是什么，学生想了一会，画出电路图，并能够准确地说出用电阻箱替代电阻Rx以及怎样调节电阻箱，这充分说明学生在我的引导下把知识串联了起来，学会了总结相关知识点。引导学生总结归纳，可以让学生将知识系统化，以便学生日后更好地学习。

篇（4）

新课程指出：“通过展示物理学发展的大体历程，让学生学习一些科学方法和科学家的探索精神，通过科学想象与科学方法的结合，发展学生的想象力和分析概括能力，使学生养成良好的思维习惯，勇于创新。”按照新课标要求，我们在实施教学的过程中要培养学生科学探究精神、实践能力和创新意识，帮助学生提升素质，还应该重视科学方法的培养，重视物理知识的构建过程。下面介绍我在初中物理教学活动中常用的六种教与学的方法，以供同行参考。

一、控制变量法

控制变量法是指在讨论多个物理量的关系时通过控制其几个物理量不变，只改变其中一个物理量从而转化为多个单一物理量影响某一个物理量的问题的研究方法。这种方法在实验数据上的反映为某两次试验只有一个条件不同，若两次试验结果不同则与该条件有关，否则无关。反之，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。

控制变量法在初中物理的科学探究中有过多次应用，如探究导体中的电流与导体两端的电压及导体的电阻关系；探究决定导体的电阻大小与哪些因素有关，探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，探究蒸发的快慢与哪些因素的有关；探究液体压强与哪些因素有关；研究浮力大小与哪些因素有关；研究压力的作用效果与哪些因素有关；研究滑轮组的机械效率与哪些因素有关；研究动能、重力势能大小与哪些因素有关；研究电流做功的多少跟哪些因素有关系；研究电流的热效应与哪些因素有关；研究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关系等，均应用了这种科学方法。

在研究性学习过程中控制变量法的应用注重了知识的形成过程，有利于扭转重结论、轻过程的倾向，有助于培养学生的科学素养，使学生学会学习。

二、等效替代法

等效替代法是在保证效果相同的前提下，用替代的方式将陌生复杂的问题转换成熟悉简单的模型的一种类思维方法，它在物理学中有广泛应用。如在研究合力时，一个力作用与两个力共同作用使弹簧发生的形变是等效的，那么这一个力就替代了那两个力，叫等效替代法；在研究串、并联电路的总电阻时，也用到了这样的方法；在探究平面镜成像特点的实验中，为了验证物与像的大小相同，也利用了一个完全相同的另一根蜡烛等效替代物体的大小。

三、转换法

物理学中一些比较抽象的看不见、摸不着的物质的现象或者不易直接测量的物理量，要研究它们的运动等规律，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。如空气看不见、摸不到，我们可以根据空气流动（风）所产生的作用认识它；可以通过研究墨水的扩散现象认识分子的运动；根据电流产生的热效应判断电路中是否有电流；通过磁场的效应证明磁场的存在。

四、比较法

当你想寻找两件事物或者现象的相同和不同点时，就需要用到比较法，可以进行比较的事物和物理量很多，对不同或有联系的两个对象进行比较，我们主要从中寻找它们的不同点和相同点，从而进一步揭示事物的本质属性。（比较法在学生学习其他知识的过程中也用得非常普遍）如比较蒸发和沸腾的异同点；比较汽油机和柴油机的异同点；电压表和电流表的使用方法；比较固体、液体和气体的微观结构、宏观特征等。

通过比较法的学习，能够加深对知识的理解，方便记忆。同时掌握了比较法，还能够培养学生自主学习的能力。

五、类比法

类比法是一种推理方法。不同事物在属性、数学形式及其他量描述上有相同或相似的地方就可以用类比推理。教学过程中，教师在讲解一些抽象的物理量时，为了学生能够理解，常常会举出与之相似的量类比学习。如电压与水压；电流与水流；电源与抽水机；原子结构与太阳系；水波与电磁波；功率概念与速度概念的形成；密度与比热容概念的理解。在物理学中运用类比方法可以引导学生获取知识，有助于提出假说进行推测，有助于提出问题并设想解决问题的方向。类比可激发学生探索的欲望，引导学生自主探索，使学生掌握自觉积极的活动主题，发展学生的思维能力和创造能力。

六、模型法

篇（5）

在多个因素同时存在的物理实验中，先考察其中一个因素对研究问题的影响，而保持其他因素不变的实验方法叫控制变量法。控制变量法是最常用的实验方法之一，在对多个因素同时起作用的实验探究过程中，我们都要用到控制变量法。

例如，在著名的“欧姆定律”实验中。欧姆虽然事先知道：电压和电阻的变化都会影响到电流的变化。但如果电路中的电流发生了变化，到底是由电压变化引起的还是由电阻变化引起的呢？欧姆认为：如果能控制电压不变，那么电流的变化就是由电阻的变化引起的；如果能控制电阻不变，那么电流的变化就是由电压的变化引起的。他的实验思路是控制变量法应用于实验探究的一个典型范例。正因为欧姆选择了正确的实验方法，再加上他十年的不懈努力，才最终在电学方面做出了巨大的贡献，电阻的单位也用他的名字来命名。

又如，探究“降落伞在空中滞留的时间”“压力的作用效果与哪些因素有关”“影响电阻大小的因素”等实验都应用了控制变量法。

二、 等效替代法

在保证某种效果相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来处理的方法叫做等效替代法。

等效替代法能将复杂的问题简单化，是物理学中常用的一种实验方法。在“曹冲称象”故事中，聪明的小曹冲就是利用了等效替代法，才解决了其他文武大臣都无法解决的难题，从而千古留芳。

又如，在现代电子技术中，在分析一些复杂的电路时，人们常常只关注整个电路（或电路中的某一部分）的输入、输出关系（即电流和电压的变化关系）。这样我们就可以用一个简单的电路来代替复杂的电路，使问题得到简化，这个简单电路就是复杂电路的“等效电路”。另外在研究“合力”“等效电阻”等实验中均应用了等效替代法。

三、类比法

在认识和研究一些比较抽象的物理概念和规律时，我们常将它与生活中熟悉且有共同特点的现象进行类比。这种化抽象为具体、化难为易的方法叫做类比法。

类比法对物理学的发展，对学生学习物理有着巨大的作用。例如，在研究“电流与电压的规律”实验中，我们先把“电流”和“水流”、“电压”和“水压”进行类比，然后根据“水流”和“水压”的特点提出种种猜想来研究“电流”和“电压”的规律，从而使问题得到解决。

在教学实践中我曾有利用“类比法”成功突破实验难点的一个案例，供大家参考：

内容：九年级上册第一章第三节《比热容》。

实验课题：比较不同物质的吸热能力。

实验现象：相同质量的水和沙吸收了相同的热量后，水的温度上升得少而沙的温度上升得多。

思考问题：水和沙相比哪种物质的吸热能力更强？

由于“吸热能力”这一物理现象比较抽象，同时学生受“温度高的物体吸收热量多”这种思维定势的影响，几乎所有学生都误认为是沙子的吸热能力更强。

为了突破这个难点，我把“两种物质的吸热能力（比热容）”与“两个人的喝酒能力（酒量）”进行了类比，并提出这样一个问题：“质量相同的两个人，都喝下了一瓶相同的啤酒。其中一人面不改色，体温上升得少；另一人面红耳赤，体温上升得多。请问：谁的喝酒能力更强（酒量更好）？”

学生们笑呵呵地回答：“面不改色，体温上升得少的人喝酒能力强。”当我再次问到：“在我们刚才的实验中，水和沙哪种物质的吸热能力更强”时，所有学生都答出了正确的答案：“水的吸热能力更强。”教学难点得到了突破，“比热容”这个复杂概念的教学也就迎刃面解了。

四、建模法

即将抽象的物理现象用简单易懂的具体模型来表示。

如卢瑟福提出用“原子核式结构模型”来表示“原子的结构”。物理学中用“磁感线”来表示“磁场的分布”规律，用“力的图示”来表示“力挫群雄的大小”、“方向”和“作用点”等，都用到了建模法。

五、转换法

即对一些看不见、摸不着的物理现象，或不易测量的物理量，把它转换成看得见、摸得着的现象或物理量，来间接认识或间接测量的实验方法。如根据“磁场对磁体有力的作用”来认识“磁场的规律”，利用“液体的热胀冷缩的”性质来“测量温度”等，都用到了转换法。

六、实验+推理法

如“牛顿第一定律”和“真空不能传声”两个实验用的都是这种方法。

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物理学中研究一个物理量与多个因素的关系时，常采用的方法是只改变其中的一个因素，而保持其他的因素不变，从而确定这个因素是否影响我们所要研究的物理量。这种方法就是控制变量法。

例如，在探究决定电阻大小的因素的实验中，在探究电流与电压的关系、电流与电阻的关系的实验中，在探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关的实验中，都用到了控制变量法。

例1（咸宁中考）用如图1所示的实验电路来“探究――影响电阻大小的因素”，电路中a、b、c、d是四种不同的金属丝。

编号材料长度（m）横截面积（m2）①镍铬合金0。80。8②镍铬合金0。50。5③镍铬合金0。30。5④镍铬合金0。31.0⑤康铜合金0。30。5⑥康铜合金0。80。8现有几根镍铬合金丝和康铜合金丝，其规格如上表所示。为了便于探究和分析，实验中要利用控制变量法，要求都相对金属丝a 进行比较，因此电路图中金属丝a 应选上表中的（用编号表示），b、c、d 应分别选上表中的（用编号表示）。

解析③与②的材料、横截面积相同而长度不同，可用来对比研究导体的电阻与导体长度的关系；③与④的材料、长度相同而横截面积不同，可用来对比研究导体的电阻与导体横截面积的关系；③与⑤的长度、横截面积相同而材料不同，可用来对比研究导体的电阻与导体材料的关系。

答案③；②④⑤（顺序可互换）

点评在“探究影响电阻大小的因素”的实验中，要研究电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积的关系，因此每次实验时都要控制变量。在研究导体的电阻与材料的关系时，要保持导体的长度和横截面积相同；在研究导体的电阻与长度的关系时，要保持导体的材料和横截面积相同；在研究导体的电阻与横截面积的关系时，要保持导体的材料和长度相同。

2图象法

图象法是指借助图象来确定物理量之间关系的方法，是物理学中运用数学知识研究物理规律的非常有效的方法，是一种科学探究的基本方法。

在电学中经常利用图象坐标来进行定性分析和定量计算，例如，在探究通过导体的电流与导体两端的电压、导体的电阻的关系时，利用“U-I图象”可以使复杂问题简单化。在历年中考中，有关图象坐标的电学题也屡见不鲜。

解析由图2可知，对于R1来说，电流0。2 A对应的电压是4 V，根据电阻计算公式得

答案A

点评本题考查如何利用图象坐标计算物理量的取值。此类题的解题关键是选好特殊值，代入相应公式计算出结果。

3等效替代法

所谓的“等效替代法”就是在效果相同的前提下，把实际的、复杂的物理过程变成理想的、简单的等效过程来处理，可使问题的研究与解决大为简化，还可加深对物理概念、规律的理解。

例如，在研究串、并联电路的电阻规律时、在用特殊方法测量电阻时利用等效替代法可以使复杂问题简单化。

例3（莆田中考）在测定一个未知电阻Rx的阻值时，小明和小亮设计了如图3甲所示的实验电路，其中R1是电阻箱S1为单刀积掷开关。

（1）闭合开关S后，把开关S1接到触点1；把开关S1接到触点2后，小明和小亮采取了不同的实验操作。

小明的操作：保持滑片P的位置不变，只调节电阻箱R1，直到电压表示数为U；

小亮的操作：同时调节滑动变阻器R和电阻箱R1，直到电压表表示数为U。

你认为两人的操作中，的操作是正确的。

（2）选择正确的实验操作后，电阻箱R1上各旋钮的位置如图3乙所示，其读数为Ω，则待测电阻Rx的阻值应为Ω。

解析（1）本题中，闭合开关S后，把开关S1接到触点1时，调节滑动变阻器R，使电压表有个合适的示数U，这个电压为此时待测电阻Rx分担的电压大小；当小明操作时，是保持滑片P的位置不变（即变阻器连入电路中的电阻大小不变），只调节电阻箱R1，直到电压表示数为U，说明此时电阻箱R1分担的电压与（1）步骤中的Rx分担的电压相等。因两次实验中，变阻器接入电路中的阻值大小相同，故R1与Rx接入电路中的电阻大小也相同。由此可知，小明的操作是正确的；

（2）按照电阻箱的读数规则，其读数为

待测电阻Rx的阻值等于实验中R1的示数，也是108 Ω。

篇（7）

加强初中物理实验教学，特别是认真组织好学生分组实验，是激发学生的学习兴趣、开发智力、培养学生独立操作能力的重要教学手段，是全面提高物理教学质量和学生的科学素质的必要途径。

一、学会观察

观察是学习物理最基本的方法，是科学归纳的必要条件。　学生对学习活动的外部表现进行有目的、有计划的观察、记录，　能够为物理概念的形成、物理知识的理解、物理规律的探究提供信息和依据。观察重点，　排除无关因素的干扰。如在做气体膨胀对外做功的实验时，学生只听到“嘭”的一声，　看到瓶塞跳得很高，　对真正需要看的现象――塑料瓶口出现的酒精烟雾却视而不见，　这就需要教师及时提醒学生，　然后对该现象进行分析。运用前后对比观察，　抓住因果关系。运用正反对比观察，　深化认识。在指导学生观察时，　多采用一些正反对比的方法，　可以加深学生理解知识，　拓宽思路。在探究声音的产生时，　笔者让学生对发生物体和无声物体进行对比观察，从而得出结论；在探究沸点与气压的关系时，　让学生通过观察增大和减小气压时，沸点的变化现象，进行对比从而得出两者之间的关系。

二、学会积累

积累法实际上是一种放大法，要求我们的学生在测量微小量的时候，学会将微小的量　积累成一个比较大的量。笔者跟学生们一起探究测量细铜丝直径的方法时，让学生根据提供器材自主探究，先把细铜丝在铅笔上紧密排绕N圈（　N根据情况确定）　，　再用刻度尺测量细铜丝直径长度，然后用线圈直径的总长度再除以N，　这样测量结果更接近真实值。又如，用单摆测量重力加速度g，不直接用测量全振动一次的时间来测量单摆的振动周期T，而是测量全振动n次，如n＝100的总时间t，然后，再由T＝t/100计算出T值。这样，可增加有效数位，减小测量误差。

三、学会转换

在生活中有许多看不见、摸不着的现象，　这时我们就要想办法使之转化为学生熟知的现象来认识它们。如电流看不见、摸不到，　但学生们通过实验发现它能产生一些效应，　从而认识了电流；磁场也可以根据地磁场的基本性质来认识；　研究电热与电流、电阻有关时，　将产生的电热多少转换成液柱上升的高度；　回答动能与什么因素有关时，　将动能的大小转换成小球运动的远近。对于不容易测得物理量，　可以根据定义式转换成能够直接测量的物理量。

四、学会替代

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1.联系实际，从生活出发

很多物理思维都是从生活中的现象开始的，通过将现实与理论相结合，不但可以加强学生对于理论知识的理解，而且能在很大程度上引发他们的兴趣，对于学生的思维开发起到非常好的作用.

例如学习《光的直线传播》的时候，教师可以从生活中的很多现象出发，如影子、日食、月食的形成原因，引发学生困惑，留下疑惑，通过课堂学习之后，让学生运用课堂的知识进行解释与释疑.同时，也可以让学生试着发现生活中其它与光的直线传播有关的现象，举一反三，加强思维拓展.

2.化虚为实，巧用多媒体设备

随着教育设备的发展，如今的物理课堂早已不单单局限在一支粉笔一块黑板的教学时代了，许多的多媒体设备为物理学习提供生动的解释.作为教育工作者，笔者认为应该更好的将现代技术融入到教学教育中，帮助拓展学生的思维，更好的理解所学的知识.例如学习磁场的相关内容时，由于内容比较抽象，单靠教师的叙述很难使学生形成思维构图，此时可结合多媒体设备，给学生展示磁场的相关内容，化抽象为具体，更好的帮助学生理解和掌握该内容.

二、躬亲实践，从实验中拓展思维

物理是一门以实验为基础的学科，许多的理论知识都是在实验的基础上总结出来的，在初中物理的学习过程中，教师可以让学生亲自动手进行实验，通过实验来发现和验证理论知识，并且可以在掌握了理论知识的基础上，通过一些变形题来拓展学生思维.下面就以测量物质的密度为例进行一些讨论.

（1）基础实验.测量石头的密度，利用天平与量筒分别测量出石头的质量与体积，从而利用密度公式计算出石头的密度.通过实验，使学生复习了天平的使用操作，掌握了量筒的使用方法，并能正确的测量物质的密度.

（2）实验拓展与变形.在上述测量物质的密度的实验中，若只给出天平或者量筒其中一样，那么应该如何测出物质的密度呢？

思考讨论.首先让学生进行一段时间的独立思考，之后再与周围的同学讨论，交换意见，让他们了解自己的长处与不足，整合思维，得出最后的结论，同时老师可以给予一定的提示，开发思维.

课堂释疑.教师提示学生可以通过等量替代法（等体积替代法，等质量代替法，悬浮法）、观察比较法等进行密度的测量.可以举一个例子进行详细解答，例如介绍一下等体积替代法，然后让学生再试着用上述提示的其它方法来进行实验，观察掌握情况.

通过实验的变形，培养学生的创造性思维，让学生的思维不仅仅停留在常规的基础实验上，而是能面对更灵活多变的情况.

三、寓教于乐，从独立中培养思维

传统的初中物理的学习，往往以教师教课、学生听课为主，学生处在被动学习的情况下，这样的学习方式对于学生思维的培养非常不利，学生的思维往往局限在教师的思维中，很难有所突破.

因此，要使得学生的思维有进一步的发展，课堂教学的主体必须交还给学生，让他们形成一个独立思考的学习方式，从独立中培养思维.当然，学生的学习能力有限，单靠自己的力量在学习过程中必定会遇到很多的问题，这时教师在其中充当一个引导与协助的角色，对学生的学习起到一个中间力量的作用.

例如学习杠杆原理时，可以让同学分组进行实验，通过自己动手了解不同情况下杠杆受力情况，从而验证杠杆原理和区分省力及费力杠杆.同时，教师可以在课堂上观察学生的实验情况，给予指导.课堂结束时，可以请学生总结该堂的知识，然后再进行适当补充.若只直接由教师进行实验的演示或者直接记忆实验结果，便只以应试做题为目的，缺少自己思考动手的环节，违背了物理学习对于思维培养的初衷.

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物理是一门以观察、实验为基础的科学.人们的许多物理知识是通过观察和实验认真地总结和思索得来的.如著名的马德堡半球实验，通过观察法证明大气压的存在.教材中的实验：长度、时间、温度、质量、密度、力、电流、电压等物理量的测定，要求学生认真细致地观察，进行规范的实验操作，得到准确的实验结果，大部分均采用观察法.

2 控制变量法

所谓控制变量法，就是指在研究一个物理量与多个因素的关系时，往往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.如导体中的电流与导体两端的电压以及导体的电阻都有关系，实验中难以同时研究电流与导体两端的电压和导体的电阻的关系，而是在分别控制导体的电阻与导体两端电压不变的情况下,研究导体中的电流与这段导体两端的电压以及导体的电阻的关系,分别得出实验结论.教材中的实验：影响电阻大小的因素；影响滑动摩擦力大小的因素；影响液体内部压强大小的因素；影响液体浮力大小的因素；影响压力作用效果的因素；影响蒸发快慢的因素；影响电功大小的因素；影响电磁铁磁性强弱的因素；影响电流热效应大小的因素等都使用控制变量法.

3 累积法

在测量微小量的时候，我们常常将微小的量积累成一个比较大的量再进行测量的方法叫累积法.如在测量一张纸的厚度时，我们先测量100张纸叠加的厚度再将结果除以100，便得出一张纸的厚度.测一张邮票的质量，一次心跳的时间，细铁丝的直径等均可用累积法来完成.

4 比较法

当两个物理现象具有某种相同或相异的性质，将它们放在一起进行比较分析，找出其异同点，就可以帮助我们求同求异，认清它们的内涵和外延，有助于我们加深对两个物理现象的认识和理解,从而进一步揭示事物的本质属性.如比较蒸发和沸腾的异同点；比较汽油机和柴油机的异同点；对比电动机和热机的异同点；比较电压表和电流表的使用方法；比较凸透镜和凹透镜；比较声现象和光现象的异同点等都可以加深我们对物理概念和规律的理解和记忆.

5 等效替代法

比如在研究合力时，一个力与两个力使弹簧发生的形变是等效的，那么这一个力替代两个力的方法叫等效替代法.如“曹冲称象”；等效电路图；等效替代法测电阻；在平面镜成像的实验中，因为我们无法真正测出虚像的大小，我们就利用两支完全相同的蜡烛，一支蜡烛作为光源，把另一支完全相同的蜡烛与虚像的位置完全重合，从而验证物与像的大小相等，也是利用等效替代法来巧妙解决实验难题的.

6 物理模型法

在分析和解决物理问题时，突出主要因素，忽略次要因素，对物理现象和物理过程所作的一种简化的描述和模拟，称为物理模型法.如光线模型；磁感线模型；电路图的建立，用图示的方法表示力；连通器模型；杠杆模型；轮轴模型；斜面模型.

7 科学推理法

我们把观察到的现象同以往的知识经验结合起来进行推理，得出符合逻辑的结论的方法叫科学推理法.如在进行牛顿第一定律的实验时，当我们把物体在越光滑的平面运动得越远的知识结合起来，我们就推理出：如果物体在绝对光滑的平面上运动，它将永远做匀速直线运动.在做真空不能传声的实验时，当发现空气越来越稀薄传出的声音就越小时，我们就推理出：真空不能传声.

8 放大法

在有些实验中,实验现象不容易观察,我们就将产生的效果进行放大后再研究的方法叫放大法.比如声音的振动难以观察，我们就利用小泡沫球或乒乓球将其现象放大.观察压力对玻璃瓶的作用效果时我们将玻璃瓶密闭、装水，插上一个小玻璃管，将玻璃瓶的形变引起的液面变化放大成玻璃管内液面的变化.

9 类比法

我们学习一些十分抽象的、看不见、摸不着的物理量时，由于不易理解，我们就拿出大家能看得见的与之相似的量来进行对照学习的方法叫类比法.如电流的形成、电压的作用都很抽象，我们通过熟悉的水流的形成，水压使水管中形成水流进行类比，从而得出电压是形成电流的原因的结论.又如学习分子动能（抽象）时与物体的动能（具体）进行类比，学习功率时，将功率与速度进行类比；用水波类比声波，照相机类比眼睛等.

10 转换法

如果一个物理量难以直接研究或不容易研究，转而研究其所表现出来的现象、效应、作用效果，从而达到认识该物理量的目的的方法叫转换法.如：分子的运动，分子看不见、摸不着，不好研究，可以通过研究墨水的扩散现象来认识它；电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流时，可以根据电流产生的效应来认识它；磁场看不见、摸不着，也可以根据它产生的作用来认识它.初中物理课本中实验：测量滑动摩擦力的大小转换成测拉力的大小；测量大气压的值转换成求大气压压起水银柱的压强；研究物体内能时，我们无法直接感知内能的变化，只能转换成测出温度的改变来说明内能的变化；在研究焦耳定律时，我们将电热的多少转换成液柱上升的高度；我们在探究动能的影响因素时，就是将动能的大小转换成小球在平面上运动的远近；探究电磁铁磁性强弱时通过吸引大头针的数量来比较磁性的强弱.

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控制变量法是初中物理实验中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。所谓控制变量法，是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系，可将除了这个因素以外的其他因素人为地控制起来，使其保持不变，再比较、研究该物理量与该因素之间的关系，得出结论，然后再综合起来得出规律的方法。

这种方法在整个初中物理实验中的应用比较普遍。例如，在人教版实验教科书《物理》（8年级上册）第1章第1节关于探究声是怎样传播的实验中，就开始渗透控制变量的思想。因为固体、液体和气体都是传声的介质，逐一研究它们可以分别传声时，就必须控制其他两个因素。如果在进行该实验时就给学生恰当地点拨，提出：“把两张课桌紧紧地挨在一起，一个同学轻敲桌面，另一个同学把耳朵贴在另一张桌子上，听到的敲击声为什么就能认为是桌子传来而不是空气传来的？”引导学生去分析比较，就能使学生体验到控制变量的思想。在探究影响音调、响度等因素的实验中，把控制变量的思想对学生进行简要的介绍，就会使学生逐步领悟到控制变量法的实质要领，为以后的探究实验做好方法上的准备。

在初中物理中，探究影响导体电阻大小的因素、电流跟电压电阻的关系、影响电热功率大小的因素、影响电磁铁磁性强弱的因素、影响滑动摩擦力大小的因素、决定压力作用效果的因素等实验，都运用了控制变量法。

2 等效替代法

等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中，因实验本身的特殊限制或因实验器材的限制，不可以或很难直接揭示物理本质，而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。这种方法若运用恰当，不仅能顺利得出结论，而且容易被学生接受和理解。

例如，在探究平面镜成像规律的实验中，用玻璃板替代平面镜，因两者在成像特征上有共同之处，容易使学生接受，而玻璃板又是透明的，能通过它观察到玻璃板后面的蜡烛，便于研究像的特点，揭示出规律。在教学中，在学生亲历实验过程的基础上，教师注重引导学生进行方法的总结，在思维方式上受到启发，他们以后遇到有关的实验设计时，就会自觉地加以运用。比如在学习伏安法测电阻之后，要求学生设计一个实验，在上述实验中缺少电压表或电流表，其他器材不，另有一个已知阻值的定值电阻供选用，要求测出未知电阻，应该怎么办？学生就可以用等效替代的思想进行设计。

3 转换法

有的物理量不便于直接测量，有的物理现象不便于直接观察，通过转换为容易测量到与之相等或与之相关联的物理现象，从而获得结论的方法。譬如，在研究电热的功率与电阻关系的实验中，电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测和比较，而通过转换为让煤油吸热，观察煤油温度变化的情况，从而推导出哪个电阻放热多。教学时不妨设计一问：“为什么研究电热的功率与电阻大小的关系时，还用到似乎与实验无关的煤油呢？”引发学生的思考和讨论，在小结出该实验中煤油的作用的基础上，进而再问：“该实验能否不用煤油而改用其他方式来观察电阻通电后的发热情况？”这样促使学生思维得以发散，转换的思维方法得到训练，设计实验的能力也随着提高了。

在初中物理实验中，利用软细绳测量地图上铁路线的长度，刻度尺和三角板配合测量硬币的直径、圆锥的高等，都运用了转换法的思想。

4 类比法

类比法是一种推理方法。为了把要表达的物理问题说清楚明白，往往用具体的、有形的、人们所熟知的事物来类比要说明的那些抽象的、无形的、陌生的事物，通过借助于一个比较熟悉的对象的某些特征，去理解和掌握另一个有相似性的对象的某些特征。如：在研究电压的作用时，借助于学生看得见而且比较熟悉的“水压形成水流”的实验作类比，来揭示电压是形成电流的原因，形象直观，很容易被学生理解，从而记忆牢固。当然，这里还可以用其他方式来类比，充分发挥学生的主观能动性，找到更符合学生实际的类比方法。

5 图像法

图像是一个数学概念，用来表示一个量随另一个量的变化关系。由于物理学中经常要研究一个物理量随另一个物理量的变化情况，因此图像在物理中有着广泛的应用。在实验中，运用图像来处理实验数据，探究内在的物理规律，具有独特之处。如：在探究固体熔化时温度的变化规律和水的沸腾情况的实验中，就是运用图像法来处理数据的。它形象直观地表示了物质温度的变化情况，学生在亲历实验自主得出数据的基础上，通过描点、连线绘出图像，就能准确地把握住晶体和非晶体的熔化特点、液体的沸腾特点。

6 理想化方法

理想化方法是指在物理教学中通过想象建立模型和进行实验的一种科学方法。可分为理想化模型和理想化实验。