『壹』 研究合力效果用的是什麼物理方法
中考物理實驗探究題方法類試題研究
《初中物理考試命題導向研究》課題組
物理方法既是科學家研究問題的方法，也是學生在學習物理中常用的方法，新課標也要求學生掌握一些探究問題的物理方法。初中階段有哪些物理方法需要學生熟悉？在中考的實驗探究題將以何種形式考查這些科學方法呢？
一、常見的物理研究方法
模型法：即將抽象的物理現象用簡單易懂的具體模型表示。如用太陽系模型代表原子結構，用簡單的線條代表杠桿等。
疊加放大法：物理學中常常把微小的、不易測量的同一物理量疊加放大，如用鏡面反射激光方法，來將音叉微小振動的幅度放大等。
控制變數法：自然界發生的各種現象，往往是錯綜復雜的。決定某一個現象的產生和變化的因素常常也很多。為了弄清事物變化的原因和規律，必須設法把其中的一個或幾個因素用人為的方法控制起來，使它保持不變，然後來比較，研究其他變數之間的關系，這種研究問題的科學方法就是「控制變數法」。初中物理實驗大多都用到了這種方法，如通過導體的電流I受到導體電阻R和它兩端電壓U的影響，在研究電流I與電阻R的關系時，需要保持電壓U不變；在研究電流I與電壓U的關系時，需要保持電阻R不變。
例題：
（2007年深圳）小斌同學在做「探究斜面長度是否影響斜面的機械效率」的實驗時，他用彈簧秤拉同一木塊，沿高度相同、長度不同的斜面，從斜面底端勻速拉至斜面頂端，下表是他記錄的實驗數據。請你計算出下列表格中「①」、「②」的機械效率（結果保留三個有效數字）。並將結果入答題卡中指定答題區域內。
分析上表數據，你得到的結論是：將同一重物沿粗糙程度相同的斜面移動相同的高度，斜面長度越 ③ 時，機械效率越 ④ 。
(2007年莆田)探究杠桿平衡的條件
(1)請將下列步驟填完整：
a、調節杠桿兩端的螺母，使杠桿在____位置平衡；
b、改變動力或動力臂的大小；
c、調節_________________________的大小，使杠桿重新平衡
(2)實驗獲得的數據如下表：
實驗次數 動力／N 動力臂／cm 阻力／N 阻力臂／cm
1 4 5 2 10
2 1.5 10 3 5
3 2 15 3 10
4 l 20 1 20
分析上表，用F1、F2、L1和L2分別表示動力、阻力、動力臂和阻力臂，杠桿平衡條件可表示為：___________________________。
實驗＋推理法：有一些物理現象，由於受實驗條件所限，無法直接驗證，需要我們先進行實驗，再進行合理推理得出正確結論，這也是一種常用的科學方法。如將一隻鬧鍾放在密封的玻璃罩內，當罩內空氣被抽走時，鍾聲變小，由此推理出：真空不能傳聲。
例題：
(2007年株洲)在機械製造中有一個給大飛輪定重心的工序，該工序的目的是使飛輪的重心發生微小的位移，以使它准確位於軸心上。如圖13所示，一個質量為M=80kg、半徑為R=0.6m的金屬大飛輪可在豎直平面內繞軸心（圖中兩虛線的交點）自由轉動。用力推動一下大飛輪，飛輪轉動若干周後停止。多次試驗，發現飛輪邊緣上的標記F總是停在圖示位置。
（1）根據以上情況，可以初步確定飛輪重心P可能在圖中 。
A．軸心正下方的某一位置
B．軸心左側的某一位置
C．軸心右側的某一位置
（2）工人在飛輪邊緣上的某點E處，焊接上質量為m=0.4 kg的金屬後，再用力推動飛輪，當觀察到 的現象時，說明飛輪的重心已調整到軸心上了。
（3）請在圖13中標出E的位置。
（4）試求調整前飛輪的重心P到軸心的距離l。（提示：利用杠桿平衡條件）
轉換法：一些看不見，摸不著的物理現象，不好直接認識它，我們常根據它們表現出來的看的見、摸的著的現象來間接認識它們。如在物理教學過程中常常根據電流的熱效應來認識電流大小，根據磁場對磁體有力的作用來認識磁場等。
等效法：在研究物理問題時，有時為了使問題簡化，常用一個物理量來代替其他所有物理量，但不會改變物理效果。如用合力替代各個分力，用總電阻替代各部分電阻，浮力替代液體對物體的各個壓力等。
描述法：為了研究問題的方便，我們常用線條等手段來描述各種看不見的現象。如用光線來描述光，用磁感線來描述磁場，用力的圖示描述力等。
類比法：在認識一些物理概念時，我們常將它與生活中熟悉且有共同特點的現象進行類比，以幫助我們理解它。如認識電流大小時，用水流進行類比。認識電壓時，用水壓進行類比。
二、在中考中出現的考題賞析
例題：
（2005年安徽）建立物理模型是物理學習研究問題的一種重要方法。例如：研究平靜水面產生的反射現象時，可以將水面看成平面鏡。同理，定滑輪可以看成是__________。
解析：定滑輪可以看成等臂杠桿。
（2005年長沙）物理學研究中常常用到「控制變數法」、「等效法」、「類比法」等科學方法。在下列研究實例中，運用了控制變數法的是（ ）
A．研究電流的形成原因時，將電流與水流相比較，從分析水流的形成來入手分析電流的形成。
B．研究電流的大小時，根據電流產生的效應大小來判斷電流的大小。
C．研究多個電阻組成的電路時，求出電路的總電阻，用總電阻產生的效果來代替所有電阻產生的總效果。
D．研究電流與電壓大小關系時，保持電阻大小不變，改變電阻兩端的電壓值，觀察電流如何隨電壓變化而變化。
解析：A為類比法，B為轉換法，C為替代法，D為控制變數法，答案為D。
（2005蕪湖）牛頓曾研究過這樣一個問題：他發現人擲出去的石頭總會偏離擲出方向落回地面，於是牛頓提出了一個「大炮」的設想，上圖是他畫的「大炮」草圖——在地球的一 座高山上架起一隻水平大炮，以不同的速度將炮彈平射出去，射出速度越大，炮彈落地點就離山腳越遠。他推想：當射出速度足夠大時，炮彈將會如何運動呢？牛頓 通過科學的推理得出了一個重要的結論。這就是著名的「牛頓大炮」的故事，故事中牛頓實際也用到了理想實驗的研究方法。
（1）研究中牛頓基於的可靠事實是______________。
（2）根據以上資料和牛頓的「大炮」草圖，推測牛頓當年的重要結論是______________。如今，牛頓當年的推測已變成了現實，人們應用他的推論，利用現代科技製成了______________。
（3）想想看，初中物理學習中，你在研究什麼問題時用到過理想實驗的方法？請舉一例並說明你的研究過程。
解析：（1）人擲出去的石頭總會偏離擲出方向落回地面。（2）拋出物體的速度足夠大時，物體將離開地球，繞地球旋轉，做圓周運動；人造衛星。（3） 如：研究真空能否傳聲時用了理想實驗的方法：把音樂晶元放在廣口瓶內，瓶口塞上插有玻璃管的軟木塞，用抽氣設備抽瓶中的空氣，在抽氣的過程中，人聽到的音樂聲逐漸變小，由於實驗時無法達到絕對真空，在前面可靠事實的基礎上推理出聲音不能在真空中傳播。又如：研究牛頓第一定律時用到了理想實驗的方法。讓滑塊 從同一斜面的同一高度滑到表面粗糙程度不同的水平木板上，發現水平木板越光滑，滑塊滑得越遠，在這一可靠事實基礎上，推出假若木板絕對光滑（完全沒有摩擦），滑塊將做勻速直線運動。