初中物理的物理方法主要包括:观察法、实验法、比较法、分类法、推理法、控制变量法等。这些方法的应用在物理学习中非常常见,以下是一些相关例题:
1. 观察法:例如,在研究光在均匀介质中沿直线传播时,老师会引导学生观察日食和月食的形成,这就是观察法。
A同学在观察水的沸腾实验中,发现一些问题,请你帮他解答。
(1)A同学在烧杯中装一些水,然后把温度计插入烧杯中,烧一段时间后温度计的示数将 ______ (填“上升”、“下降”或“不变”)。这是因为水沸腾过程中继续吸热,但温度 ______ (填“升高”、“降低”或“不变”)的缘故。
(2)A同学观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的变化情况,如下图所示,则图中B是 ______ (填“沸腾前”或“沸腾时”)的气泡,原因是 ______ 。
【分析】
本题考查了沸腾的特点和沸腾前后的气泡变化情况,是一道基础题。
【解答】
(1)水沸腾时温度保持不变,所以温度计的示数不变;
(2)沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐减小,这是因为此时的大气压小于气泡内的气压;沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐变大,这是因为此时的大气压大于气泡内的气压。
故答案为:(1)不变;不变
(2)沸腾前;此时的大气压小于气泡内的气压
2. 实验法:例如,在学习电流与电压和电阻的关系时,需要通过实验来探究,这就是实验法。
小明设计了如图所示电路图进行实验探究,电源电压保持不变,滑动变阻器R'上标有“50Ω 1A”字样。闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P移到最右端时,电流表的示数为0.3A;当滑片P移到中点时(即滑动变阻器接入电路的电阻为25Ω),电流表的示数为0.4A。求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)当滑片P移到最右端时,滑动变阻器消耗的电功率。
【分析】
本题考查了欧姆定律的应用和电功率的计算。
【解答】
(1)由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流;当滑片P移到最右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,由欧姆定律可得:电源电压$U = IR = 0.3A \times 50\Omega = 15V$;
(2)当滑片P移到中点时(即滑动变阻器接入电路的电阻为$25\Omega$),电路中的电流$I^{\prime} = 0.4A$;此时滑动变阻器两端的电压$U_{滑} = I^{\prime}R^{\prime} = 0.4A \times 25\Omega = 10V$;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以定值电阻两端的电压$U_{定} = U - U_{滑} = 15V - 10V = 5V$;因串联电路中各处的电流相等,所以由欧姆定律可得:$R = \frac{U_{定}}{I} = \frac{5V}{0.3A}$$\approx 16.7\Omega$;故滑动变阻器的最大阻值为$50\Omega$;
(3)当滑片P移到最右端时,滑动变阻器消耗的电功率$P_{滑} = I^{2}R = {(0.3A)}^{2} \times 50\Omega = 4.5W$。
答:$(1)$电源电压为$15V$;$(2)$滑动变阻器的最大阻值为$50\Omega$;$(3)$当滑片P移到最右端时,滑动变阻器消耗的电功率为$4.5W$。
3. 比较法:例如,在学习物质的密度时,需要通过比较不同物质的质量和体积来得出密度的概念和计算公式,这就是比较法。
例题:为了测量某种液体的密度,某同学设计了如下实验步骤:A用天平测出空烧杯的质量m_{1};B往烧杯内倒入适量的液体,称出它们的总质量m_{2};C
初中物理中的物理方法包括:控制变量法、等效替代法、类比法、实验推理法和建立理想模型法等。下面以“声音的产生和传播”为例,说明其中的一种物理方法:将声波比作水波,用类比法研究。
例题:小明将耳朵贴在长铁管的一端,小芳在另一端敲击一下,小明听到两次声音,请解释现象?
解答:由于声音在固体中传播的速度比空气中传播的速度快,所以小明听到两次声音,第一次是通过铁管传过来的,第二次是通过空气传过来的。
希望以上内容可以帮助到你,如果还有其他问题,请随时告诉我。
初中物理中常见的物理方法:
1. 控制变量法:例如,研究影响摩擦力大小的因素,研究影响压力作用效果的因素等等。
2. 等效替代法:例如,研究二力平衡条件时,利用一根弹簧代替两个力。
3. 归纳法:例如,通过大量实验归纳得到牛顿第一定律。
4. 转换法:例如,通过电磁铁吸引大头针的多少来研究电磁铁磁性强弱。
5. 模型法:例如,用光线来形象的表现光的传播路径和方向。
例题:
某同学在探究“影响蒸发快慢的因素”时,作出了如下猜想。影响液体蒸发快慢的因素可能有:A.液体的温度;B.液体的表面积;C.液面上气流的快慢;D.液体的种类。
现在,他设计了如下实验,来检验上述猜想是否正确。他拿来了四钟相同的玻璃板,分别放了一杯煤油和一杯水,在煤油和水中各滴入一滴酒精,将玻璃板放在相同的环境中,待一会儿后观察现象。
请根据该同学的实验过程,回答下列问题:
(1)该实验运用了哪种研究方法?
(2)该实验除了用到控制变量法外还用到什么方法?这种方法与刚才研究液体压强的方法有什么相同之处?
(3)通过上述的实验,你能得出什么结论?
答案:
(1)该实验运用了控制变量法和转换法。
(2)该实验还用到类比法。这种方法与刚才研究液体压强的方法相同之处是都采用了比较法。
(3)通过上述的实验可以得出蒸发的快慢与液体的种类有关,与液体的温度、液体的表面积以及液面上气流的快慢无关。
常见问题:
1. 什么是蒸发?蒸发需要吸热吗?
2. 影响蒸发快慢的因素有哪些?
3. 什么是热传递?它和蒸发有什么关系?
4. 什么是温度?什么是湿度?它们对蒸发有什么影响?
5. 如何测量液体的温度?如何记录实验数据?
6. 如何解释实验结果?需要用到哪些物理知识?
