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探究一个物理量与两个物理量之间的关系,可用什么方法
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控制变量法
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扫描下载二维码如：如图23-22甲所示实验是让木块在水平面上做；（2）当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采用；如：如图23-22乙所示实验研究小球动能的大小与；3、小慧在进行研究杠杆平衡条件实验中，；（1）调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平；1、电动自行车轻便、实用、无污染，很受人们喜爱．；2、4月23日，是中国海军建军60周年纪念日，举；（1）在海面下3m深
如：如图23-22甲所示实验是让木块在水平面上做＿＿＿＿运动，通过读取弹簧测力计上的示数间接知道摩擦力的大小；乙实验中小球动能的大小是通过观察比较物块B＿＿＿＿反映出来的。 （2）当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采用＿＿＿＿＿＿法。 如：如图23-22乙所示实验研究小球动能的大小与速度的关系就要多次改变速度的大小，同时控制小球的＿＿＿＿不变。 3、小慧在进行研究杠杆平衡条件实验中， （1）调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；这样做的目的是＿＿＿＿＿。 （2）小慧同学进行正确的实验操作后，得到的数据为F1＝6N、L1＝20cm、F2＝4N和L2＝30cm。该同学根据这些数据能否得出探究结论? ＿＿＿。理由：＿＿＿＿＿＿＿＿。 （3）表是小慧得到的一组实验数据，由此她得出 “动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂”的结论。你认为她的实验结论是否正确?如果不正确，造成错误的原因是：＿＿＿＿＿＿。 五、计算题（第1题6分，第2题6分，第3题6分，共18分） 1、电动自行车轻便、实用、无污染，很受人们喜爱．若某人骑电动自行车在一段平直的公路上匀速行驶了150m，用时30s，电动自行车的牵引力为20N，在此过程中： （1）电动自行车速度的大小； （2）牵引力所做的功； （3）牵引力做功的功率．
2、 4月23日，是中国海军建军60周年纪念日，举行海上阅兵仪式，展示了中国海军的军威。如图23-23所示是海上阅兵的部分场景，其中参加演习的某艘军舰排水量为3000吨。请你回答以下问题（海水的密度视为水的密度）： （1）在海面下3m深处，海水对该该船体产生的压强。 （2）当这艘军舰满载行驶时受到的浮力是多少N ? （3）卸下一批装备后，这艘军舰排开水的体积减少50m3，那么卸下的这批装备的质量是多少kg？
3、如图23-24所示是迫击炮供弹车。钢缆绳以大小为100N的拉力F使炮弹匀速升高2m，若炮弹重为150N，求： （1）滑轮组提升炮弹所做的有用功； （2）拉力F做的总功； （3）滑轮组的机械效率。
八年级新教材（2013最新版）下期期末综合训练题（三） 答案 一、选择题 1、A
15、D 二、填空题 1、 做相同的功，比较所用时间的长短 2、 变大
力可以改变物体的形状 3、 8
上浮 4、 1
2.5×103 5、 等臂
省力 6、 51
27 7、 作用点
滚动摩擦 8、 小
740mm汞柱（10064 Pa）
托里拆利 9、 增大
增大 10、1600
160 11、6:7
三、作图题
四、实验探究题 1、（1）小
（2） 深度
（3）大 2、（1）匀速直线
运动距离的大小
（2）控制变量
质量 3、（1）能较方便测量力臂
实验田次数太少，存在偶然性
（3）将不同的物理量相加减
五、计算题 1、解：（1）v＝s150m＝＝5m/s
t30s3000JW＝＝100W
30st（2）W＝F s＝20N×150m＝3000J
（3）P＝ 或P＝F v＝20N×5m/s＝100W 2、解：（1）P ＝ρ g h ＝1.0×103 kg/m3×10N/kg×3m ＝3.0×104 Pa （2）军舰满载时受到的浮力等于军舰排开的水重，即： F浮 ＝G排 ＝m排g ＝3.0×106 kg×10N/kg ＝3.0×107 N （3）卸下的这批装备的重力等于军舰减少的浮力：
G卸 ＝F浮减少 ＝ρ水G排减少g ＝1.0×103 kg/m3×50m3×10N/kg
＝5.0×105 N 5.0?105N
m卸 ＝＝＝5.0×104
kg g10N/kg3、解：（1）W有用＝Gh＝150N×2m＝300J （2）S ＝ nh ＝2×2m＝4m W总＝FS＝100N×4m＝400J （3）η＝
G卸W有用W总＝300J＝75% 400J 八年级新教材（2013最新版）下学期期末综合训练题（四） （满分100分）（时间60分钟）（本卷均取g＝10N/kg） 一、选择题（每小题2分，共30分） 1、下列物体，重力最接近1N的是：（
） A．一个鸡蛋
B．一名中学生
D．一张纸 2、如图24-1是生活中几种常用的杠杆类工具，其中属于费力杠杆的是：（
3、一个物体在一对平衡力的作用下，沿光滑水平面做匀速直线运动，当这对平衡力突然消失，则物体将：（
） A．立即停止运动
B．仍做匀速直线运动 C．速度减慢，最后停止 D．运动速度越来越快 4、小慧同学学了物理后，养成了观察生活的好习惯，他发现好多瓶瓶盖的侧面都做有密集的竖条纹，如图所示，其目的是为了：（
） A．坚固耐用
B．节约材料
C．便于运输
D．增大摩擦 5、如图24-2所示的四种情景中，人对物体做功的是：（
6、下列关于压强与浮力的说法正确的是：（
） A．飞机水平飞行时，机翼上方的空气流速大，压强小。 B．潜入水中的潜水艇，潜水越深，所受的浮力就越大。 C．历史上通过马德堡半球实验第一次测得了大气压的值。 D．将装有水的试管由竖直位置逐渐倾斜的过程中（水未洒出），水对管底的压强不变 7、用一个玻璃瓶上写有你心愿的纸片，然后盖上盖子并密封，投入江中，就能漂浮在水面上，成为“漂流瓶”。如果漂流瓶从长江漂入大海，漂流瓶所受到的浮力及它露出水面的体积变化情况是：（
） A．浮力变大，露出水面体积不变
B．浮力变小，露出水面体积变大 C．浮力不变，露出水面体积变小
D．浮力不变，露出水面体积变大 8、上体育课时，小宇用30N的力一脚将足球踢出20m，那么关于足球的说法中正确的是：（
） A．足球在运动过程中，小宇对足球做功600J
B．足球滚出20m远是由于受到惯性的作用 C．足球在滚动过程中动能减小，机械能不变
D．小宇对足球做功的多少无法确定 9、汽车在关闭油门后继续沿斜坡向下运动，从能的转化来看，这时：（
） A、动能不变
B、势能转化为动能
C、动能转化为势能
D、动能转化为内能 10、如图24-3所示，甲、乙、丙三种物质质量与体积的关系，其中甲、丙为固体，乙为液体 （足够多），则下列
说法正确的是：（
） A．实心物体甲放入乙液体静止后，一定漂浮
B．实心物体丙放入乙液体静止后，一定漂浮 C．实心物体甲放入乙液体静止后，一定悬浮
D．实心物体丙放入乙液体静止后，一定沉底 11、甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的球，把它们投入水中静止后的情况如图24-4所示，它们中所受浮力最小的是：（
12、小慧制成如图24-5所示的“自动给水装置”，是用一个装满水的塑料瓶子倒放在盆景中，瓶口刚好被水浸没。其瓶中水面能高于盆内水面，主要是由于：（
A、瓶的支持力的作用
B、瓶的重力作用
C、水的浮力作用
D、大气压的作用 13、如图24-6所示，AB、AC、AD是三个高度相同、长度不同的光滑斜面，现有物体G分别从AB、AC、AD顶端自由滑到底端，做功为WB、WC、WD，做功的功率为PB、PC、PD，则下列关系式成立的是：（
A．WB＞WC＞WD
B．PB＞PC＞PD
C．WB＝WC＝WD
D．PB＝PC＝PD
14、在生产和生活中经常使用各种机械，关于机械的下列说法，正确的是：（
） A．使用机械可以省力、省距离，也可以省功
B．机械做功越快，机械效率越高 C．使用机械可以省力或省距离，但不能省功
D．机械做功越多，机械效率越高 15、小宇推一辆手推车遇到障碍物，小慧过来帮着推车的轮子，要想越过障碍物．力的作用点和方向如图24-7所示，则小刚在推车轮子时：（
A．在A点用力最小
B．在B点用力最小
C．在C点用力最小
D．在A、C点用力相同 二、填空题（每空1分，共23分） 1、暴风雨来临前，狂风把小树吹弯了腰，这是力改变了小树的＿＿＿＿＿＿，狂风把树叶吹得漫天飞舞，这是力使树叶的＿＿＿＿＿＿发生了改变； 2、坐沙发比坐板凳舒服，主要是因为沙发较易发生变形，增大了人与沙发间的＿＿＿＿，对同一个人，他的压力不变，他受到的压强＿＿＿＿（选择“增大”、“减小”或“不变”），从而感觉舒服。 3、飞机在空中沿水平方向匀速飞行，同时往地面投放救灾物资，在这个过程中，飞机的动能＿＿＿＿，重力势能＿＿＿＿。（填写“变大”、“变小”或“不变”） 4、在高山上用普通锅煮不熟饭，是因为高度越高大气压强越＿＿＿＿（填“大”或“小”），且普通锅的气密性不好，锅内气压受外界气压影响，从而使水的沸点＿＿＿＿（填“低于”、“高于”、“等于”）100℃. 5、用手将一重为6N的物体全部压入水中，物体排开的水重为10N，此时物体受到的浮力为＿＿＿＿N；放手后物体将＿＿＿＿（填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）。 6、甲乙两物体质量之比为：3:4，密度之比为：1:3，若它们漂浮在某液体中，所受浮力之比为＿＿＿＿；若把它们全部浸没在同种液体中，受到浮力之比为＿＿＿＿。
7、小明在大海里学潜水，看到海里鱼儿口中吐出的小气泡在升至水面之前的过程中，发生如图24-8所示的变化，在此过程中，气泡受到的重力＿＿＿＿，受到海水的压强＿＿＿＿，受到海水的浮力将＿＿＿＿。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
8、如图24-9所示，蚂蚁用10-3 N的力拉着树叶，10s内沿拉力方向前进了10cm，则蚂蚁对树叶做功为＿＿＿＿J，这段时间的功率为＿＿＿＿W。 9、如图24-10所示，用力击打鸡蛋下面的硬纸片，可以发现硬纸片被击飞而鸡蛋却落在杯中，鸡蛋没有飞出是因为鸡蛋具有＿＿＿＿；硬纸片被击飞说明力可以改变物体的＿＿＿＿＿＿＿＿。
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　2013年新人教版物理八年级下册期中复习要点 (1)_理化生_初中教育_教育专区。八...5.滚动摩擦:一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦。 6.静摩擦 (1)定义:... 　人教版八年级物理上册第1--5章测试卷_理化生_初中教育_教育专区。2013...如图 1 所示, “ 40”表示 ___,在遵守交通规则的前提下,从看到这两个标志... 　2013年新人教版八年级物理下册期末复习试题1 隐藏&& 人教版八年级物理下邓中同步...不受力 5、我国已成功发射“嫦娥二号” 探测卫星,它将在距月球 表面高度 ... 　(人教版)八年级物理下册... 暂无评价 5页 1下载券 新人教版九年级物理下册....2013 年八年级物理春季期末测试题题号 得分 A.P1&P2 B.P1&P2 C.Fl&F2 D... 　2014年最新人教版物理八年级下期末小综合及答案1――5_理化生_初中教育_教育专区...2、在跳远测试时,张亮同学助跑后飞身一跃(如图 21-9 所示) ,由于___,他在... 　2013年最新人教版八年级... 4页 1下载券 余干二中2013年八年级下... 暂无评价...2013 年八年级下册物理期末考试(5)姓名: 3 3 注意事项:本试卷中常数 g=10N... 　2012年初中物理总复习知... 泸科版八年级物理期末知... 人教版初中八年级上...(5)国际单位: 帕斯卡 ,简称帕,符号是 pa 。1Pa=lN/m2,3Pa 物理意义是:... 　(最新人教版)2013年初二物理下册期末检测试卷及答案(一)_政史地_初中教育_教育...两者速度大小无法比较 ) 17. (2011 桂林)图 5 是小明在体育考试中测试“引体...初中物理说课稿：“摩擦力”(2)
【导读】初中物理说课稿：“摩擦力”。
成功学员：河南郑州李娇：雷智慧老师，我仿佛考过了……
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（二）新课学习
1、认识什么叫摩擦力
先请同学们把手平放在桌面上，手心朝下，一起来做几个动手实验。
(1).手平放在桌面上，用力推或拉，使手在桌面上运动，感受有没有一个阻碍手运动的力
(2). 手平放在桌面上，用力推或拉，但保持手不动，感受有没有一个阻碍手运动的力；
(3). 手平放在桌面上，保持手不动，也不用力推或拉，感受有没有一个阻碍手运动的力；进而引入摩擦力的定义及种类。并进一步指出，在静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦中，滑动摩擦是初中学习的重点，自动导入到本节第二个环节&影响滑动摩擦大小的因素&的学习。
2.探究滑动摩擦力与哪些因素有关
(1)探究活动的第一步是学生进行猜想与假设
在学生认识到摩擦力的存在后，我很自然地向学生们提出了问题：同学们猜一猜滑动摩擦力的大小可能与哪些因素有关呢？
有的学生思维受教材的影响，提出的是教材上的猜想，对于这部分同学注意对他们进行鼓励，让他们提出其它猜想。有的同学在课堂上思维很活跃，不局限于书本，而会提出其它猜想，作为老师，这时即使学生提出的某些猜想显得很幼稚、很荒诞，也要发掘其合理因素并予以鼓励。但同时要注意引导学生进行科学的猜想，在学生说出他的猜想后，可以问问他&你为什么要这样想呢？&在各种猜想均列出后，我向同学们指出，摩擦力产生的机理和制约因素都很复杂，对摩擦的研究已形成一门系统的学科&摩擦学&，其中一些问题至今仍在探索中。今天，我们只对四个猜想进行实验探究：滑动摩擦力的大小是否与压力有关？是否与接触面的粗糙程度有关？是否与物体运动的方向有关？是否于表面积的大小有关?并将全班分为四个大组，每组用实验探究一个猜想。
(2)探究活动的第二步是学生制定探究计划与设计实验
怎样证明学生自己的猜想？先让学生独立思考，再让他们交流讨论，然后有针对性地请了一位同学来说说他们组讨论的探究计划。在这个过程中，注意对学生进行适当的引导点拨，启发学生，问他们&大家赞同他的方案吗？其他同学还有没有更好的实验方案？&同时提醒学生注意影响滑动摩擦力大小的因素可能不止一个，我们这组的同学是要研究压力的变化对滑动摩擦力的影响，那我们应如何设计实验才能知道滑动摩擦力的变化是由这个因素引起的，而不是由其它因素引起的呢？通过学生的思考、交流和讨论、老师的点拨，学生都会制定出正确的探究计划。
(3)探究活动的第三步是学生进行实验与收集数据，分析论证得出实验结论
实验前，提醒同学们注意实验器材的选择，提醒学生如果想让弹簧测力计上的示数等于滑动摩擦力的大小，该让木块在长木板上做怎样的运动？（匀速直线运动）；这里运用了什么知识？（二力平衡知识）。在学生实验的过程中，巡视各实验小组，帮助学生解决实验中遇到的问题。
实验结束后，四个实验小组的代表公布自己的实验数据，全班同学共同对这些数据进行分析，得出实验结论。无论学生的猜想是否与实验的结论相符，都要对学生进行鼓励，肯定他们的这种实事求是的探索精神。同时鼓励有兴趣的同学还可以在课后继续探索滑动摩擦力是否与其他因素有关。
在得到实验结论后，继续引导学生们总结实验中采用的方法：如果一个物理量与多个因素有关，我们在研究某一个因素对该物理量的影响时，应控制其它与该物理量有关的因素不变，这种研究问题的方法叫做&变量控制法&。接着再讲述：&变量控制法&是科学研究的一个基本方法，它适用于多因素问题的研究。它不仅仅适用于研究物理问题，也适用于其他科学领域问题的研究，在今后的学习和探究中，我们还要经常使用这个方法。这样可以帮助学生加深和巩固对于这一方法的掌握。
3、如何增大和减小摩擦
有很多增大和减小摩擦的事例都是学生们所熟悉的，而且学生们已经通过实验获得了滑动摩擦的有关知识，所以对于这个问题组织学生自己进行讨论，还鼓励他们提供更多有趣的利用摩擦、减小摩擦的事例，让他们自己用所学的知识来解释这些有关摩擦的现象，并总结出增大和减小摩擦的常用方法。在这个过程中，只适当地进行引导和点拨。这个过程不仅是让学生主动探究物理知识的生活性，也有助于学生语言表达能力的练习和提升。
4、讨论假如生活中没有摩擦力
从上面的讨论中，学生已经知道摩擦力与我们的生活息息相关，摩擦力也并不总是有害的，接下来我让同学们继续讨论假如我们的生活中没有了摩擦力会是什么样呢？并让学生在课后完成&迷你小实验&，并将讨论的内容以&假如生活中没有摩擦力&为题写一篇小论文
接着顺带提问：我们观察到一般的交通工具如自行车、汽车、火车都装有轮子，这是采用什么方法来减小摩擦？而现在有一种新型交通工具--磁悬浮列车，它是没有轮子的，但它的时速可达到500公里以上，是当今世界最快的地面客运交通工具，它又是利用什么途径来减小摩擦的呢？设计这样的环节，是为了拓展同学们的想象力，让学生真正能够活学活用知识，培养学生探究新知识的能力。
5．以分组抢答形式完成一些课堂反馈题：
6.请一位同学朗读下面小文章，加深对摩擦力的认识。
7．课后作业：
（1）以&假如没有摩擦&为题，写一篇科幻小文章。
（2）观察自行车上哪些地方存在摩擦，其中哪些是有益的，哪些是有害的 ，你能想出哪些办法来增大或减小它们。
以开放性的问题来激发同学们的物理学习兴趣，同时又与其他学科相融合，以期达到新课标的要求。
四、板书设计略。
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在初中物理的科学探究实验中，当要研究的物理量与多个因素有关时，通常要采用　　　　　　　法．例如：在如图所示探究物体动能大小与物体的质量、速度关系时．
（1）在探究动能与速度的关系时，要保持小球的　　　　　不变，让小球从　不同　（选填“相同”或“不同”）的高度滚下，以不同的速度推动木块移动．
（2）在探究动能与物体质量的关系时，要保持　　　　　相同，就是让　　　　　不同的小球从　　　　　滚下．
&当要研究的物理量与多个因素有关时，通常要采用控制变量法．动能的大小与质量和速度有关，实验时用控制变量法分别探究；
（1）动能的大小与质量和速度有关，若要探究动能的大小与速度的关系，需控制小球的质量相同，速度不同．所以应选质量相同的两个小球，使两球在斜面的不同高度滚下来．
（2）同理，若要探究动能的大小与质量的关系，需控制小球的速度相同，质量不同．所以应选质量不同的两个小球，使两球从斜面的相同高度滚下来．这样控制速度相同．
故答案为：控制变量；
（1）质量；不同；
（2）速度；质量；同一高度．
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《物理思想与物理方法》课程纲要
《物理思想与物理方法》课程纲要 物理思想与物理方法》南京师范大学附属中学江宁分校物理教研组 陆天明 一、 课程的性质 1、 2003 年 3 月 31 日教育部印发的《普通高中课程方案（实验）》所界定的“选修Ⅱ”是“学 校根据当地社会、经济、科技、文化发展的需要和学生的兴趣，开设若干选修模块，供 学生选择。”《物理思想与物理方法》属于上述文件所界定的“选修Ⅱ”课程，是
我校校 本选修Ⅱ课程群组（curriculum group）中近 250 门课程中的一门. 2、 《物理思想与物理方法》不是共性课程，而是我校物理教研组开发的一门适性课程,是对 高中物理的拓展和加深,主要对象为对理科感兴趣，有意在理科方面发展并最终成为理工 类科技人才的高中学生.通过《物理思想与物理方法》学习,可以进一步提高这部分学生的 科学素养. 二、 课程理念 1、 世上没有两个完全一样的人，也没有两个完全一样的同一个人.由于不同人的兴趣、爱好、 能力结构、潜能、职业需求不同，甚至同一个人在不同的发阶段也有不同的特点，所以 我们必须设计出适合不同兴趣爱好、不同能力结构,不同潜能、不同职业需求的学生的课 程,以满足学生的不同学习需求，促进学生自主地、富有个性地学习. 2、 物理教学应包含三个层次， 由浅入深、 由低到高依次是物理知识、 物理方法和科学精神． 物 理学习就是获得物理知识、掌握思维方法、修养科学精神并最终形成对自然界的根本看 法和认识. 3、 物理教学不应承担为社会甄别人才的责任和义务，物理教学更不应成为社会选拔人才的 应试工具，物理教学是一种培养完整人的人类社会活动. 4、 物理学中的思想方法与物理学的研究相伴而生.物理学中蕴含着大量的思想方法，我们必 须给予充分的重视，并要渗透到教学活动中去，适时向学生介绍、点拨，学生则应在学 习活动中体验、领会进而掌握这些科学方法，逐步提高学科学探究能力.物理思想方法的 教育应成为我们物理教学的一部分.学生掌握了这些科学思想和科学方法，必然会为他们 的终生学习打下良好的基础. 三、 课程的价值 1、 拓展 《物理思想与物理方法》是高中物理必修和选修Ⅰ模块的拓展.培养并进一步激发学生对 物理学的兴趣，开拓学生的视野. 2、 加深 《物理思想与物理方法》中的不少内容是对高中物理必修和选修Ⅰ模块的进一步深入研 究，通过本课程的学习，学生不仅可以加深对课堂所学识的理解，还可以提高分析问题 解决问题能力，对于培养学生的思维的深刻性，为以后的深入学习奠定基础. 3、 陶冶 通过对物理学中一些重要的思想和方法的学习，让学生体验、欣赏、领略人类的理性之 美. 4、 社会发展 社会对人才多样化的需求是多样化的，当社会需要大批的科技人才，《物理思想与物理 方法》将有利于为社会培养理工类科技人才. 5、 个体发展 由于不同个体的素质差异以及兴趣爱好的不同，《物理思想与物理方法》可以适应个体 不同潜能和发展的需要.-1-6、 元价值 《物理思想与物理方法》优化了校本课程结构，促进了必修课程和选修课程价值实现， 推动了校本课程多样化，增强了教师课程开发能力，促进了教师参与课程改革. 四、 课程目标 1、 在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度上提高学习对象的科学素养. 2、 满足学习对象个性化学习需求，促进学生个性化发展. 内容标准 五、 内容标准 1、 必修一 运动的描述：理想模型、比值法、微元法. 匀变速直线运动：图像法、理想模型. 相互作用：等效法、假设法、整体与隔离. 牛顿运动定律：控制变量法、比值法、整体与隔离. 2、 必修二 功和能：乘积法、归纳法、守恒的思想. 曲线运动：微元法、演绎法. 万有引力：归纳法、演绎法. 3、 选修 3-1 电场：比值法、模型法. 恒定电流：等效的思想. 磁场：比值法、模型法. 4、 选修 3-2 电磁感应：比值法、乘积法. 交流电：等效法. 传感器：化归的思想、放大的思想、等效法. 六、 课程实施 1、 对象 （1）高一年级偏理生或对理科感兴趣的学生. （2）高二年级的理科生. 2、 课时 必修一部分需要 10 ~16 课时，课时的弹性很大.如果每周 2 课时，则需要 5~8 周的时间. 必修二部分需要 20~26 课时. 选修 3-1、选修 3-2 两部分需要的课时均各为 25 课时左右. 3、 教材 自编讲义. 4、 注意 对于物理思想与方法，我们既不能视而不见是的忽视它，又不能唯方法讲方法，要时时 做有心人，把握时机，把科学方法渗透到教学活动中，让学生领悟科学的本质，培养他 们的科学思想以及创新思维，提高他们的科学素质. 七、 评价 1、 过程评价与效果评价相结合. 2、 平时表现占 40%,学习效果考试占 60%. 中学物理中各种物理思想与物理 物理思想与物理方法提要 八、 中学物理中各种物理思想与物理方法提要 1、 模型法-2-建立物理模型是物理学的一个重要思想方法之一.我们在研究物理问题时总是要确定研究 对象、研究对象所处的物理状态、物理状态的变化过程和所使用的理论.这就对应着对象 模型、状态模型、过程模型和理论模型. (1) 对象模型（也可称为概念模型）是用来代替由具体物质组成的，代表研究对象的实 体系统.这一类模型在中学物理中最为常见，如力学中有质点、刚体、杠杆、轻质弹 簧、单摆、弹簧振子，热学中有弹性球分子模型、理想气体、绝热物质、黑体，电学 中有点电荷、试验电荷、理想导体、绝缘体、理想电表、纯电阻、无限长螺线管,光 学和原子物理中有薄透镜、光的波粒二象性模型、原子的核式结构模型等. (2) 状态模型（也可称为条件模型）.把研究对象所处的外部条件理想化，排除外部条件 中干扰研究对象运动的次要因素， 突出外部条件的本质特征或最主要的方面， 从而建 立的物理模型称为条件模型.引入条件模型主要是为了简化对问题的研究.譬如研究在 地球表面附近不太高处无初速下落的物体的运动， 把局部空间看作一个重力强度为 g 的均匀重力场；不同物体下落时受到恒定的重力作用.各种系统亦都是条件模型.如保 守力系统忽略了一些非保守力因素， 如摩擦等， 绝热系统不存在系统内外的热交换等 等.实际上，在现实世界中严格的保守力系统和绝热系统都是不存在的.其它状态模型 有：匀强电场、匀强磁场、光滑平面等等. (3) 过程模型：把具体物理过程理想化、纯粹化后所抽象出来的一种物理过程，称为过 程模型.自然界中各种事物的运动变化过程是极其复杂的，在物理学研究中，不可能 面面俱到.要首先分清主次，然后忽略次要因素，只保留运动过程中的主要因素，这 样就得到了过程理想模型，如匀速直线运动，匀变速直线运动、匀速圆周运动、自由 落体运动、自由落体运动、斜抛运动、简谐运动、弹性碰撞、完全非弹性碰撞、等温 过程、等压过程、绝热过程、恒定电流等，都是以突出某一方面的主要特征，忽略一 些次要过程后抽象出来的理想过程，都是一种过程模型. 前面所说的三种模型即对象模型、状态模型、过程模型通称为理想模型,它是根据研 究对象和问题的特点，舍弃撇开次要的、非本质的因素，抓住主要的、本质的因素， 从而建立一个易于研究的、能反映研究对象主要特征的新形象.理想模型是科学抽象 与概括的结果. (4) 理论模型是在观察、实验的基础上，经过物理思维，对某一物理客体和研究对象的 结构、相互作用、运动规律等所作的一种简化和具象的描述.这种模型通常是以假说 的形式出现的，因此也可称为物理假说，它能解释某些物理现象和实验事实，指明进 一步研究的方向，从某一方面反应研究对象的特征.在物理学特别是近代物理学的发 展过程中， 有很多这样的模型， 如哥白尼的太阳系模型是对天体运动的一种简化描述； 卢瑟福原子的有核模型是对原子结构的一种简化描述； 原子核的气体模型、 液滴模型、 壳层模型、 集体模型等各自从某一方面反映了原子核的特征， 同样是对原子核结构的 一种简化描述.纵观物理学发展史，许多重大的发现与结论，都是由于科学家们经过 大胆的猜想构思，创建出科学的理想化的物理模型，并通过实验检验或实践验证，在 模型与事实基础很好吻合的前堤下获得的.伽里略和牛顿构建了光滑这一理想化的模 型，才有惯性定律的重大发现.法拉第在 1852 年，对带电体、磁体周围空间存在的物 质，设想出电场线、磁场线一类力线的模型，并用铁粉显示了磁铁周围的磁力线分布 形状，从而建立了场的概念，对当前的传统观念是一个重大的突破.卢瑟福也在 1911 年构思出原子的核式结构模型.这属于理想实验法.如果在教学中注意很好地渗透这一 方法，有利于培养学生的科学思想，提高学生的创新能力. 2、 理想实验 利用理想模型所做的实验我们称为是理想实验，理想实验又叫“假想实验”“抽象的实验” 或“思想上实验”、“头脑中的实验”.它是人们在思想中塑造的理想过程，是一种逻辑推理 的思维过程和理论研究的重要方法.理想实验虽然也叫实验，但它同所说的真实的科学实 验是有原则区别的，真实的科学实验是一种实践活动，而理想实验则是一种思维的活动， 前者是可以将设计通过物理过程而实现的实验，后者则是由人们在抽象思维中设想出来 而实际上无法做到的实验.理想实验的进行实际上也是过程模型的建立，只不过这个过程-3-是运用想象和逻辑方法进行的实验过程而已. 理想实验并不是脱离实际的主观臆想.首先，理想实验是以实践为基础的，所谓的理想实 验就是在真实的科学实验的基础上，抓住主要矛盾忽略次要矛盾对实际过程做出更深入 一层的抽象分析.其次，理想实验的推广过程是以一定的逻辑法则为根据的，而这些逻辑 法则都是从长期的社会实践中总结出来的并为实践所证实了的. 理想实验在自然科学的理想研究中有着重要的作用.但是，理想实验的方法也有其一定的 局限性，理想实验只是一种逻辑推理的思维过程，它的作用只限于逻辑上的证明与反驳， 而不能用来作为检验正确与否的标准.相反，由理想实验所得出的任何推论都必然由观察 实验的结果来检验. 伽利略的斜面实验就是一个理想实验，整个实验过程是运用想象和逻辑方法进行的实验 过程而已． 我们在研究真空能否传声的时候，将一只小电铃放在密闭的玻璃罩内，接通电路，可清 楚的听到铃声，用抽气机逐渐抽去玻璃罩内的空气，听到铃声越来越弱，这说明空气越 稀薄，空气的传声能力越弱.实验中无法达到绝对的真空，但可以通过铃声的变化趋势， 推测出真空不能传声，这与牛顿第一定律的建立过程是非常类似的. 3、 猜想法 在科学探究的学习过程中，猜想这一步骤有着举足轻重的地位，它是物理智慧中最活跃 的成分，对学生猜想能力的培养，也是物理探究过程中的一个重要环节，而且猜想决定 了科学探究的方向，因此，在物理教学的过程中，引导学生科学合理地猜想就显得格外 重要. 首先，猜想要有一定经验和知识作为基础.在进行科学猜想能力方面的教学时，可先针对 问题让学生展开想象的翅膀，鼓励学生把所有可能的情况都大胆地说出来，然后让学生 根据已有知识和生活经验逐一进行分析，想想生活中有哪些事实支持它，它和已有知识 是否一致，排除那些与经验和知识相矛盾的想法，留下的就可能是科学的猜想了，没有 一定的知识和经验，猜想恐怕只能是无本之木，无源之水.所以在教学中为了避免学生胡 猜乱想，让学生说出猜想的理由、事实依据是很有效的避免课堂混乱的手段，也是培养 学生探究能力的方法之一. 教师引导学生猜想要注意把握好方向性.在学生的自主探究过程中，教师的引导可以起到 了画龙点睛的作用，由于课堂教学的时间和器材以及学生的知识的限制，我们不可能将 学生讲的、说的一一进行探究，必须进行去粗取精、去伪存真，才能让探究过程顺利完 成. 例如在猜想动能大小与哪些因素有关的时候，学生猜想到的因素可能有质量、速度、重 力、斜面坡度、高度等，特别应该注意要让学生说出猜想的理由和依据，要能举出相关 的实例来证明.然后教师引导学生把其中类似的因素归为一类，即质量和重力可以归为质 量这个因素，斜面坡度、高度、速度都可以归为速度这个因素.这样就把动能大小归纳猜 想为与质量和速度这两个因素有关.同时引导学生复习前面学习过的牛顿第一定律实验， 可以知道要控制物体到达斜面上的速度相同，必须控制物体从斜面上滑下的高度相同.然 后通过控制变量的研究方法，这个探究实验就不难完成了.完成实验后，教师可以补充做 一个实验，即把质量和速度分别增大一倍，观察木块被推动的距离，来判断质量和速度 这两个因素中到底哪一个因素对动能的影响更大，这样为到高中的继续学习打下基础. 4、 控制变量法 “控制变量法”是初中物理中常用的探究问题的科学方法.由于影响物理研究对象的因素在 许多情况下并不是单一的，而是多种因素相互交错、共同起作用的.所以要想精确地把握 研究对象的各种特性，弄清事物变化的原因和规律，必须人为的制造一些条件，便于问 题的研究.例如当一个物理量与几个因素有关时，我们一般是分别研究这个物理量与各个 因素之间的关系，再进行综合分析得出结论.这样就必须在研究物理量同其中一个因素之 间的关系时，将另外几个因素人为地控制起来，使它们保持不变，以便观察和研究该物 理量与这个因素之间的关系.这就是“控制变量”的方法. 在初中物理教学中有许多概念或规律的探索过程，都要用到控制变量法.例如，在八年级 刚接触物理时，有一个探究实验是探究“声音怎样从发声的物体传到远处？”.让一个学生-4-在桌子一端敲击桌面，另一个学生在另一端听声音，一次贴在桌面上听，一次只是贴近 桌面.发现两次都可以听到声音， 引导学生分析这两次声音分别是通过桌子和空气传来的， 从而说明声音要靠介质传播.同时让学生比较两次听到的声音大小，从而认识到声音在固 体中比在空气中传播得快，即固体的传声能力强.在这里，老师一定要强调实验中需要控 制的变量就是听声音的距离和敲击桌面的力度要相同，使学生体验到控制变量的思想， 为以后的探究实验作好方法上的准备. 初中物理还用到控制变量法的实验有：影响声音的音调、响度等的因素有哪些？蒸发的 快慢与哪些因素有关？导体的电阻大小与哪些因素有关？导体中的电流与导体两端电压 和导体的电阻的关系，电热的大小与哪些因素有关？影响电磁铁磁性强弱的因素有哪 些？研究感应电流方向与哪些因素有关？研究通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有 关？力的作用效果与哪些因素有关？影响滑动摩擦力大小的因素有哪些？影响压力作用 效果的因素有哪些？研究液体的压强与哪些因素有关？研究浮力的大小与哪些因素有 关？研究动能或势能的大小与哪些因素有关？研究物体吸引热量的多少与哪些因素有关 等等. 控制变量法是一种最常用的、 非常有效的探索客观物理规律的科学方法.通过控制变量法， 可以让我们很方便的研究出某个物理量与多个因素之间的定性或定量关系，从而能得出 普遍的规律.控制变量法 控制变量法是指讨论多个物理量的关系时通过控制其几个物理不变，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 据的表格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. 实例：在研究导体的电阻跟哪些因素有关时，为了研究方便采用控制变量法.即每次须挑 选两根合适的导线，测出它们的电阻，然后比较，最后得出结论.为了研究导体的电阻与 导体长度的关系，应选用材料横截面相同的导线，为了研究导体的电阻与导体材料的关 系，应选用长度和横截面相同的导线，为了研究导体的电阻与导体横截面的关系，应选 用材料和长度相同的导线.`研究影响力的作用效果的因素；研究液体蒸发快慢的因素；研 究液体内部压强；研究动能势能大小与哪些因素有关；研究琴弦发声的音调与弦粗细、 松紧、长短的关系；研究物体吸收的热量与物质的种类质量温度的变化的关系；研究电 流与电压电阻的关系；研究电功或电热与哪些因素有关；研究通电导体在磁场中受力与 哪些因素有关；研究影响感应电流的方向的因素采用此法. 控制变量法 在实验中或实际问题中，常有多个因素在变化，造成规律不易表现出来，这 时可以先控制一些物理量不变，依次研究某一个因素的影响和利用.如气体的性质，压强、 体积和温度通常是同时变化的，我们可以分别控制一个状态参量不变，寻找另外两个参 量的关系，最后再进行统一.欧姆定律、牛顿第二定律等都是用这种方法研究的. 5、 等效替代法 有一个广为人知的历史故事──曹冲称象.他运用的就是一种等效替代的思想，他是用石头 替代了大象，巧妙地测出了大象的重力.当然，这里还用到了“化整为零”的思想. 很多伟人也经常会用等效法来使研究问题简化，例如，爱迪生用围成一圈的平面镜的反 射光等效多个太阳造成了无影灯，他的助手阿普顿在苦苦计算灯泡的容积时，爱迪生却 告诉他只需要把灯泡装满水，测量水的体积即为灯泡的容积.还有阿基米德在洗澡时发现 了鉴别王冠真假的方法，从而也导致了一个重要的原理──阿基米德原理的发现. 这样看来，当测量器材无法直接测量某个物理量时，就要设法用可以直接测量的物理量 来取代不能直接测量的物理量，这就是“等效替代法”.采用此方法时，唯一要注意的是直 接测量的与不能直接测量的物理量之间要有内在的联系，找到这种内在的联系，也就完 成了实验的设计. 可以说“等效替代”的思想是物理实验成功的最根本、 最重要的思路， 物理学中的相关定律、 定理、公式、原理都是以替代思维成立的基础为出发点的.例如合力和分力的关系、重心 的概念、等效电阻、等效电容等等.再如在初中物理中测量不规则固体的体积，就是利用 物体浸没在液体中时，物体体积与物体排开的液体的体积相等的原理，将 V物 用 V排 替代.-5-在有量筒或量杯时，可采用“排液补差法”或叫“等量空间占据法”测量.没有量筒或量杯时， 可用弹簧秤和水，通过测量浮力大小，结合阿基米德原理计算 V物 （全部浸没），也可以 用天平测排水的质量（全部浸没），再利用密度知识来计算 V排 .当无法直接测物体的质量 时，就可以用漂浮的方法利用 F浮 = G 的原理，测出 F浮 也就知道了 G，物体的质量也就 可求了.这种质量或体积的替代测量方法一般多见于测量物质密度的方法中.还有许多物 理量的测量都用到了等效替代法. 等效替代法还可以用在一些器材的等效上，如果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等限制，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，这样不仅能顺利得出结论，而且容易被学生接受 和理解. 又如：验证动量守恒实验中，发生碰撞的两个小球的速度不易直接测量，可用水平位移 代替水平速度研究；可以用电流场来模拟电场等都用了等效思想. 6、 类比法 所谓类比就是“触类旁通”“举一反三”实际上是一种从特殊到特殊，从一般到一般的推理， 它是根据两个或两类对象之间在某些方面的相同或相似而推出他们在其他方面也可能相 同或相似的一种逻辑思维.从而可以帮助我们理解较复杂的实验和较难的物理知识.类比 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 以来用类比推理.类比法是提出科学假说做出科学预言的重要途径，物理学发展史上的许 多假说是运用类比方法创立的，开普勒也曾经说过：“我们珍惜类比推理胜于任何别的东 西”. 类比是科学家最常运用的一种思维方法，由这种方法得出的结论虽然不一定可靠，但是， 在逻辑中却富有创造性. 康德说过这样一句话“每当理智缺乏可靠论证的思路时，类比这 个方法往往能指引我们前进.”类比是一种重要的思维方法，它对研究问题起着提供线索、 借鉴、触类旁通的作用. 实例：电压与水压；电流与水流；内能与机械能；原子结构与太阳系；水波与电磁波； 通信与鸽子传递信件；功率概念与速度概念的形成.在物理学中运用类比方法可以引导学 生自己获取知识，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意向，引导学生进行探索使学生成为自觉积极的活动，发展学生的 思维能力. 7、 化归的思想 化归的思想就是所谓的“转换法”，主要是指在保证效果相同的前提下，将不可见、不易见 的现象转换成可见、易见的现象；将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题.简单地 说就是化繁归简、化难归易、化未知归已知．化归的思想要求直接对问题展开攻击，而 是对问题进行变形、转化，直至把它化归为某个（些）已经解决的问题，或容易解决的 问题.物理学中将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法就是典 型的化归思想. 例如，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，而我们通过转换为让煤油吸热，观察煤油温度变化情况，从 而推导出哪个电阻放热多.进而再问该实验能否不用煤油而改用其它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. 弹簧测力计的原理也隐含了一个间接测量原则.即用可直接量度的量去间接表现那些不便 直接观察不便直接测量的量.在这里，弹簧的长度变化是可以直接观察直接测量的，而力 的大小是看不到摸不着的，但是力的大小却和弹簧长度的变化有关系，所以我们就可以 用弹簧的伸长量来量度力的大小.不仅测力计是这样的，温度计、压强计、气压表（高度 计）、电流表、电压表、时钟速度表都是如此，看见的是长度、角度的变化，反映的是 温度、液体压强、大气压强（高度）、电流、电压、时间、速度的变化. 再如：研究物体升温吸热的多少与哪些因素有关时，可通过观察放入其中的相同电热器 加热时间的长短来判断吸热多少；利用扩散现象来研究分子的运动及分子运动的快慢；-6-研究动能或势能大小时通过观察运动的小球推动纸盒移动距离的大小或是木桩被打入地 下的深度，来推断动能和势能的大小；研究力、电流、磁场时，由于它们都是看不见摸 不着的东西，我们可以利用力所产生的效果、电流产生的各种效应、磁场的基本性质来 研究它们；可以通过泡沫塑料凹陷的程度来知道压力的作用效果大小，用灯光的亮度来 感知电流的大小、用电磁铁吸引大头针的个数来判断其磁性强弱.将光在透明空气中的传 播转换为在烟或水雾中的传播来观察光的传播方向；把发声体的微小振动用泡沫塑料球 的振动来进行放大，把物体热胀冷缩的微小变化用细管中液柱的高度变化来放大，把物 体受力后的微小形变用平面镜反射光线的偏转角度来进行放大等等都是利用了化归法.物 体发生形变或运动状态改变可证明一些物体受到力的作用；马德堡半球实验可证明大气 压的存在；雾的出现可以证明空气中含有水蒸气；影子的形成可以证明光沿直线传播； 月食现象可证明月亮不是光源；奥斯特实验可证明电流周围存在着磁场；指南针指南北 可证明地磁场的存在；扩散现象可证明分子做无规则运动；铅块实验可证明分子间存在 着引力；运动的物体能对外做功可证明它具有能等. 化归思想可以通过转换研究对象、空间角度、物理规律、物理模型、思维角度、物理过 程、物理状态、时间角度等达到化繁为简，化难为易，间接地解决问题.这对于学生的想 象设计能力和创造性思维品质的培养是大有益处的. 高中物理的整个传感器一章，讲的就是一个化归的思想，就是把非电学量（包括力的、 热的、光的）转化为电学量. 8、 比较的思想 比较是确定研究对象之间的差异点和共同点的思维过程和方法，各种物理现象和过程都 可以通过比较确定它们的差异点和共同点.比较是抽象与概括的前提，通过比较可以建立 物理概念总结物理规律.利用比较又可以进行鉴别和测量.因此，比较法是物理现象研究中 经常运用的最基本的方法.比较法有三种类型：（1）异中求同的比较.即比较两个或两个 以上的对象而找出其相同点.（2）同中求异的比较.即指比较两个或两个以上的对象而找 出其相异点.（3）同异综合比较.即比较两个或两个以上的对象的相同点相异点.比较的思 想虽然简单，但却非常重要和深刻，物理学史上的著名的最速降线问题就用用到了速度 比较思想.在经典渡船问题、质点系的振动周期问题、复摆问题中都要用到比较的思想. 9、 比值法 比值定义法 （the method of defining by the ratio） 就是在定义一个物理量的时候采取比值的 ?s 、 形式定义．用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，如速度： v = ?t ?v m W Q U F 加速度 a = 、如密度 ρ = 、功率 P = 、比热 c = 、场强 E = 、电阻 R = 、 ?t V t m?t q I 磁感强度: B =F . IL10、 乘积法 中学阶段有的比较多的定义物理量的方法是比值法，但也有不少用的是乘积法.如功 W = FS 、动量 p = mv 、冲量 I = Ft 、磁通量 Φ = BS 、电量 q = It . 11、 累积法 把某些难以用常规仪器直接准确测量的物理量用累积的方法，将小量变大量，不仅可以 便于测量，而且还可以提高测量的准确程度，减小误差.如测量均匀细金属丝直径时，可 以采用密绕多匝的方法；测量单摆的周期时，可测 30-50 个全振动的时间；分析打点计时 器打出的纸带时，可隔几个点找出计数点分析等. 12、 留迹法 有些物理过程是瞬息即逝的，我们需要将其记录下来研究，如同摄像机一样拍摄下来分 析.如用沙摆描绘单摆的振动曲线；用打点计时器记录物体位置；用频闪照相机拍摄平抛 的小球位置；用示波器观察交流信号的波形等. 13、 外推法-7-有些物理量可以局部观察或测量，作为它的极端情况，不易直观观测，如果把这局部观 察测量得到的规律外推到极端，可以达到目的.例如在测电源电动势和内电阻的实验中， 无法直接测量 I=0(断路)时的路端电压(电动势)和短路(U=0)时的电流强度， 通过一系列 U、 I 对应值点画出直线并向两方延伸， U 轴点为电动势， I 轴点为短路电流.再如理想气 交 交 体温标中的 14、 近似的思想 有人说物理学是一门关于近似的科学，物理学就是近似学.上在复杂的物理现象和物体运 动中，影响物理量的因素较多，有时为了突出主要矛盾，可以有意识的设计实验条件、 忽略次要因素的影响，用近似量当成真实量进行测量. 15、 放大的思想 对于物理实验中微小量或小变化的观察，可采用放大的方法.例如体温计、游标卡尺等仪 器都是按放大原理制成的,此外还有:卡文迪许扭秤、库仑扭秤、微小形变的观察.放大的思 想属于化归的思想，是化归思想中的一种.-8-