赏析中考试题，驾驭物理方法

王西斌

方法是获得知识的桥梁。对物理研究方法的学习和考查体现着一种新的教学理念。新课标要求在突出科学探究内容的同时，重视研究方法的指导，让学生初步领悟科学方法的真谛。随着新课标的深入实施，研究方法题将是中考命题的热点，它有利于培养学生的科学探究精神、实践能力和创新意识。

一、控制变量法

所谓控制变量法,就是在研究和解决问题的过程中,对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制,只改变某个变量的大小,而保证其他的变量不变,最终解决所研究的问题。速度、密度、压强、电流、比热容等概念的形成过程及焦耳定律都是采用控制变量法进行研究的，是物理学中最常见、最主要的一种研究方法，也是近几年中考中考查最多的。

例1.控制变量法是科学研究中常用的方法。下列四个实例中，采用控制变量法进行研究的是哪些？

A.研究压力作用效果与压力、受力面积的关系。

B.用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向。

C.用水流的形成来类比电流的形成。

D.探究影响导体电阻大小的因素。

解析：控制变量法主要适用于研究一个量和其他几个量之间的关系。如A选项中，压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关；D选项中，影响导体电阻大小的因素有导体的材料、长度和横截面积等。对于这两个实例的研究或探究要用到控制变量法。B选项是运用理想模型法；C选项则是类比法。正确选项为A、D。

二、等效替代法

等效替代法是利用作用效果相同的原理来研究问题的方法，其关键就在于效果相同。如曹冲称象，曹冲把船上的大象换成石头，使两次效果（船体浸入水中深度）相同，因此得到大象的重就等于石头的重之结论。再如在研究力对物体的作用时，用一个力代替两个力；在研究并联电路时，用并联电路的总电阻代替并联的电阻等。

例2.“等效替代法”是物理学中常用的一种方法。若图甲的两个电阻并联后接入电路中的效果与图乙一个电阻接入电路的效果相同，请你利用并联电路电压、电流的规律及欧姆定律推导出R与R1、R2的关系式。

解析：推导思路是：先利用欧姆定律得出并联电路中各电阻上的电流，然后将各电阻上的电流值代入并联电路的电流关系式中，结合并联电路的电压特点即可导出R与R1、R2的关系式。根据欧姆定律可得并联电路中两个电阻上的电流分别为：I1=，I2=；一个电阻R上的电流为：I=。由并联电路的电流关系I=I1+I2得:＝+；又因为并联电路电压的特点是U=U1=U2，所以=+或R＝。

三、转换法

在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。利用转换法可以使抽象的问题直观化、复杂的问题简单化。

例3.通过直接感知现象，推测无法直接感知的事实，是常用的物理方法。下列根据现象所作出的推测符合事实的是（）。

A.扩散现象分子是运动的

B.电路中的灯炮发光电路中有电流

C.小磁针放在磁体旁受力偏转磁体周围有磁场

D.街边的路灯同时亮、灭路灯是串联的

解析：本题考查物理研究方法——转换法。我们可以通过直接感知的现象，来推测无法直接感知的事实。题中分子的运动、电路中的电流以及磁场，都是用肉眼无法看到的，但我们可通过它们表现出来的现象来认识它；街边的路灯是并联的，因为它们两端的电压均为220V，为我国照明电路的电压。A、B、C选项正确。

四、图象法

利用图象描述物理规律、解决物理问题的方法称之为图象法。用图象描述物理过程和物理规律具有形象、直观的特点，可以清晰地描述出其变化的动态特征，把物理量之间的相互依赖关系等清楚地呈现出来，便于我们获取信息、比较物理量的大小、进行分析判断和计算等。

例4.甲、乙两辆汽车在水平路面上同时向东行驶，路程——时间图象如图所示，则甲车的速度是＿＿m/s；两车行驶过程中，若以甲车为参照物，乙车向＿＿运动。

解析：从图象可以看出，当t甲=10s时，s甲=150m，所以甲车的速度V甲＝＝＝15m/s。从图象来看，当t甲=t乙=10s时，s甲=150m，s乙=50m，因为s甲＞s乙，所以v甲＞v乙。由于甲、乙两辆汽车在水平路面上同时向东行驶，甲车的速度大于乙车的速度，所以以甲车为参照物，乙车在向西运动。

五、类比法

类比是指两个研究对象在某些属性或特征上存在着相似之处，从而推断出这两个研究对象在其他性质上也可能相类似，这种研究方法称为“类比法”。运用类比法能起到点化疑难、开拓思路的作用。

六、推理法

推理法是在大量观察、实验的基础上，运用逻辑思维进行的科学抽象，由现象深入到本质，从而揭示事物的本质和规律。

例5.人们常用推理的方法研究物理问题。在研究物体运动状态与力的关系时，伽利略通过图甲所示的实验和对实验结果的推理得到如下结论：运动着的物体，如果不受外力作用，它的速度将保持不变，并且一直运动下去。推理的方法同样可以用在“研究声音的传播”实验中。如图乙所示的实验中，现有的抽气设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态，在这种情况下，你是怎样通过实验现象推理得出“声音不能在真空中传播”这一结论？

解析：伽利略通过如图甲所示的实验，发现当阻力越小时，小车速度减小得就越慢，由此推理出，如果阻力为零，小车的速度将不减小，即做匀速直线运动。在图乙这个实验中，虽不能把玻璃罩内抽成真空状态，但随着罩内空气的不断抽出，听到的铃声越来越弱，可以推理“假如罩内被抽成真空，将不能听到铃声”,由此可以推出“声音不能在真空中传播”这一结论。