初中科学常用科学方法归纳

PAGE第3页共8页初中科学常用科学方法归纳研究科学的方法有许多，初中经常用到的有观察法、实验法、比较法、类比法、等效替代法、转换法、控制变量法、理想模型法、科学推理法等。一、控制变量法：就是把一个多因素影响某一科学量的问题，通过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科学量的问题的研究方法。控制变量法需设置对照组和实验组，两组只有一个条件不相同。控制变量法在实验数据的表格上的反映为：某两次实验只有一个条件不相同，若两次实验结果不同，则与该条件有关，否则无关。控制变量法是中学科学中最常用的研究方法，在中考中考察的力度也最大。常见应用：七（上）：探究是什么将蝴蝶吸引到花上去的（书本P52“探究”及图2—53）；探究食物上滋生微生物的条件（书本P68—70“探究”及图2—83、84）；研究晶体和非晶体（书本P124—125“活动”及图4—2）；研究蒸发的快慢与哪些因素的有关；探究食盐在水中溶解快慢的影响因素（书本P146—147“探究”）……七（下）：双耳效应（书本P11—12“探究”）；探究动能（或重力势能）的大小与什么因素有关；匀速直线运动和变速直线运动（书本P46“读图”）；探究摩擦力的大小与什么因素有关（书本P61“活动”及图2—60）；探究摩擦力对小车运动的影响（书本P64“探究”及书本P65图2—68）；探究种子萌发需要什么条件（书本P93“探究”及图3—39）；探究水稻种子萌发的最适温度和含水量（书本P94—95“探究”）……八（上）：密度概念的导出（书本P9“活动”及图1—15）；研究压力产生的效果与哪些因素有关（书本P14“活动”及图1—25）；研究液体压强的特点（书本P16“活动”及图1—33及书本P17“探究”及图1—34）；阿基米德定律的得出（书本P21“探究”及图1—45、46）；影响固体溶解度大小的因素（书本P32“探究”）；比热概念的得出（书本P76“活动”及图2—50）；植物护坡实验（书本P84“活动”及图2—63）；达尔文向光性实验（书本P93图3—11）；研究决定电阻大小的因素（书本P127—128的内容及书本P127图4—30）；研究电流、电压和电阻的关系（书本P138“活动”及图4—50及书本P139“活动”）……八（下）：研究可燃物的燃烧条件（书本P42“活动”及图2—22）；证明动物和植物需要呼吸（书本P55“活动”及图2—44；书本P56“活动”及图2—45）；证明植物制造淀粉（书本P57“活动”及图2—47）；证明植物光合作用产生氧气（书本P58“活动”及图2—48）；探究光合作用需要二氧化碳（书本P58“探究”及图2—49）；证明植物光合作用产生氧气（书本P64“活动”及图2—59）；探究温室的保温原理（书本P68“活动”及图2—63）；测量土壤空气的体积分数（书本P77“活动”及图3—2）；土壤的浸水实验（书本P82“活动”及图3—10）；研究土壤的黏性（书本P83“活动”及图3—11）；探究根吸水的部位在哪里（书本P87“活动”及图3—15）；植物细胞失不的实验（书本P89“活动”及图3—18）；研究无机盐对植物生长的影响（书本P89—90“活动”及图3—19、20）；研究有机物的运输（书本P95“活动”及图3—29）；探究影响通电螺线管磁性强弱的因素（书本P110“探究”及图4—24）；研究通电导体在磁场中的受力与什么因素有关（书本P115“活动”）；研究感应电流的方向跟什么因素有关（书本P119“讨论”）；探究感应电流大小与哪些因素有关（书本P119“探究”）；研究通电导体在磁场中的受力与什么因素有关……九年级：探究电功（或电热）跟什么因素有关；滑轮组的机械效率与哪些因素有关；研究电流做功的多少跟哪些因素有关系；电流的热效应与哪些因素有关……例题：（2008年湖北黄石市）下表是某实验小组所做的“探究摩擦力大小跟哪些因素有关”的实验记录：实验次数①②③接触面的材料木块与毛巾木块与木板木块与木板压力F/N12128摩擦力f／N5.02.4l.6（1）分析比较序号①与②的实验数据，可得出的结论是压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大。（2）分析比较序号②③的实验数据，可得出的结论是：接触面粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大。（3）上述研究方法叫“拉制变量法”，下列实验中用到此方法的有①②④（填序号）:①探究电压、电流与电阻的关系；②探究动能跟哪些因素有关；③探究固体熔化时温度的变化规律；④研究影响电磁铁磁性强弱的因素。二、转换法:科学中有的科学现象不便于直接观察，有的科学量不便于直接测量，通过转换为容易观察或测量的与之相等或与之相关联的科学现象，从而获得结论的研究方法叫转换法。转换法中被转换的对象很多，可以是科学模型、研究对象和研究方法，也可以是某个图形，某个科学量。初中科学在研究概念、规律和实验中多处应用了这种方法。常见应用：空气看不见、摸不到，可以根据空气流动（风）所产生的作用来认识它；分子看不见、摸不到，不好研究，可以通过研究墨水的扩散现象去认识它；电流看不见、摸不到，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、摸不到，可以根据它产生的作用来认识它；测不规则小石块的体积转换成测排开水的体积；测曲线的长短时转换成细棉线的长度；在测量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小；大气压强的测量（无法直接测出大气压的值，转换成求被大气压压起的水银柱的压强）；测硬币的直径时转换成测刻度尺的长度；测液体压强（将液体的压强转换成能看到的液柱高度差的变化）；研究物体内能与温度的关系（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）；在研究电热与电流、电阻的因素时，将电热的多少转换成液柱上升的高度；在研究电功与什么因素有关的时候，将电功的多少转换成砝码上升的高度；电功率（无法直接测出电功率只能通过P＝UI利用电流表、电压表测出U、I计算得出P）、电阻、密度等物理量的测量；在回答动能与什么因素有关时，回答说小球在平面上滑动的越远则动能越大，就是将动能的大小转换成了小球运动的远近……例1:（2008年山东淄博）在研究电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关时，小华和小明从实验室选取了匝数分别为50匝和100匝的外形相同的电磁铁，并先后将这两个电磁铁接入电路中。闭合开关S后用电磁铁吸引大头针，并移动滑动变阻器的滑片P重复了多次实验，记录如下：线圈匝数50100实验次数123456电流表示数／A1.01.31.61.01.32.0吸引大头针的最多数目／枚5810101625（1）实验中他们是通过电磁铁吸引大头针的最大数量来判定其磁性强弱的；（2）分析第1．2．3次的实验记录，可得出结论：在线圈的匝数一定时，线圈中的电流越大，电磁铁的磁性越强；（3）分析第1．4次和2．5次的实验记录，可得出结论：在线圈中的电流一定时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。例2：分子运动看不见、摸不着，不好研究，但科学家可以通过研究墨水的扩散现象去认识它，这种方法在科学上叫做“转换法’。下面是小明同学在学习中遇到的四个研究实例，其中采取的方法与刚才研究分子运动的方法相同的是(B)A.利用磁感应线去研究磁场问题B.电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流时，我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定C.研究电流与电压、电阻关系时，先使电阻不变去研究电流与电压的关系;然后再让电压不变去研究电流与电阻的关系D.研究电流时，将它比做水流三、放大法:在有些实验中，实验的现象我们是能看到的，但是不容易观察。我们就将产生的效果进行放大再进行研究。常见应用：音波的振动很不容易观察，可以利用小泡沫球将其现象放大……四、积累法: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。常见应用：在测量一张纸的厚度的时候，先测量100张纸的厚度在将结果除以100，这样使测量的结果更接近真实的值就是采取的积累法；要测量出一张邮票的质量、测量出心跳一下的时间，测量出导线的直径，均可用积累法来完成。五、类比法：在我们学习一些十分抽象的，看不见、摸不着的科学量时，由于不易理解我们就拿出一个大家能看见的与之很相似的量来进行对照学习。常见应用：电流类比水流，电压类比水压，电路类比水路，电源类比水泵，用电器类比涡轮，开关类比阀门，导线类比水管；研究分子内能时类比物体的机械能；学习功率时类比速度；学习大气压时类比液体压强；研究电磁波时类比水波……例1：某同学在学习电学知识时，在老师的引导下，联想力学实验现象，进行比较并找出了一些相类似的规律，其中不准确的是(C)A.水压使水管中形成水流；类似地，电压使电路中形成电流B.抽水机是提供水压的装置；类似地，电源是提供电压的装置C.抽水机工作时消耗水能；类似地，电灯发光时消耗电能D.水流通过涡轮时，消耗水能转化为涡轮的动能；类似地，电流通过电灯时，消耗电能转化为内能和光能例2：（天门中考）19世纪末，汤姆逊发现了电子，将人们的视线引入到了原子的内部，由此，科学家们提出了多种关于原子结构的模型。通过学习，你认为原子结构与下列事物结构最接近的是（D）A.西红柿B.西瓜C.面包D.太阳系六、理想模型法：把复杂问题简单化、摒弃次要的条件，抓住主要的因素，对实际问题进行理想化处理，构建理想化的科学模型，这是一种重要的科学思想，在建立理想化的科学模型的基础上，有时为了更加形象地描述所要研究的科学现象、科学问题，还需要引入一些虚拟的内容来直观、形象的表达科学情境。常见应用：七（上）：地图……七（下）：通过光线研究光的传播路径与方向；描述力的图示、示意图；匀速直线运动；用等高线、地形图表示地形的起伏……八（上）：推导液体压强公式时选取的“液柱”；分析连通器原理使用的“液片”……八（下）：研究水的状态变化（书本P2“读图”及图1—3）；水分子的电解过程（书本P5图1—8）；研究物质的分子构成（书本P5—6图1—12、14）；研究肉眼观察不到的原子结构（原子核式结构模型）；了解地壳和人体时所含各种元素的质量分数（书本P16图1—28）；了解土壤的组成（书本P84图3—12）；通过磁感线研究磁场的分布（书本P106图4—12、13）……九年级：杠杆也是一种理想化模型，由于受力的作用会引起或大或小的形变，在研究科学问题时可以忽略不计，即理想化的杠杆可以无形变……例1：（2008年河南）科学研究中常常用一个抽象的“模型”来形象地突出事物的主要特征，如：可以用一条有方向的直线──光线，来表示光的传播方向。下列事例中，也用到这种方法的是（D）A.研究电流时把它与水流相比B.用音叉溅起的水花显示音叉的振动C.用水银气压计测量大气压D.利用磁感线来描述磁场例2：在我们学习科学知识的过程中，运用科学模型进行研究的是(BC)A.建立速度概念B.研究光的直线传播C.用磁感应线描述磁场D.分析物体的质量七、科学推理法：是逻辑推理的一种特殊形式。它是在观察实验的基础上，忽略次要因素，进行合理的推想，得出结论，达到认识事物本质的目的。它既要以实验事实作基础，但又不能直接由实验得到结论。常见应用：我们在探究空气能传声的实验中，逐渐将真空罩内的空气抽出，听到罩内的闹钟的声音逐渐变弱，于是我们推理得出将真空罩内的空气抽完（即真空），就听不到闹钟的声音了，从而得出真空不能传声的结论，这里采用的方法就是理想化，因为无论怎样抽气是不可能将真空罩内的空气抽完的;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的就越远的知识结合起来我们就推理出，如果平面绝对光滑物体将永远做匀速直线运动……例题:（安徽芜湖）牛顿曾研究过这样一个问题：他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面，于是牛顿提出了一个“大炮”的设想。如图是他画的“大炮”草图──在地球的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度将炮弹平射出去，射出速度越大，炮弹落地点就离山脚越远。他推想：当射出速度足够大时，炮弹将会如何运动呢？牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论。这就是著名的“牛顿大炮”的故事，故事中牛顿实际也用到了科学推理的研究方法。（1）研究中牛顿基于的可靠事实是人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面；（2）根据以上资料和牛顿的“大炮”草图，推测牛顿当年的重要结论是抛出物体的速度足够大时，物体将离开地球，绕地球旋转，做圆周运动；八、等效替代法：是指在保证某一方面效果相同的前提下，用理想的、熟悉的、简单的科学对象、科学过程、科学现象来替代实际的、陌生的、复杂的科学对象、科学过程、科学现象的思想方法。简言之，等效的方法就是对一个较为复杂的问题，提出一个简单的方案或设想，而使它们的效果完全相同，从而将问题化难为易，求得解决。常见应用：研究平面镜成像特点时，用镜后未点燃的蜡烛代替镜前点燃蜡烛的像；研究多开关复杂电路时，用简单的“等效电路”简化复杂电路；研究串并联电路的电阻关系时引入“等效电阻”的概念；研究各分力的作用效果时引入了“合力”的概念……例题:（2008年山东潍坊）在探究“平面镜成像的特点”实验中，将玻璃后放一只与A完全相同的未点燃的蜡烛，这样做的目的是探究像与物的大小关系；用直尺分别测量蜡烛和像到玻璃的距离，目的是探究像和物到平面镜的关系。九、归纳法：是通过样本信息来推断总体信息的技术。要做出正确的归纳，就要从总体中选出的样本，这个样本必须足够大而且具有代表性。在实验中为了验证一个科学规律或定理，反复的通过实验来验证他的正确性然后归纳、分析整理得出正确的结论。例如，在我们买葡萄的时候就用了归纳法，我们往往先尝一尝，如果都很甜，就归纳出所有的葡萄都很甜的，就放心的买上一大串。常见应用：从铜能导电，银能导电，锌能导电归纳出金属能导电；在阿基米德原理中，为了验证F浮＝G排，我们分别利用石块和木块做了两次实验，归纳、整理均得出F浮＝G排，于是我们验证了阿基米德原理的正确性；在验证杠杆的平衡条件中，我们反复做了三次实验归纳出F1×L1＝F2×L2；在实验中对多种结论进行分析归纳得出结论：一切发声体都在振动；在验证导体的电阻与什么因素有关的时候，经过多次的实验我们归纳得出了导体的电阻与长度、材料、横截面积、温度有关……在所有的科学实验和原理的得出中，我们几乎都用到了归纳这种方法。十、比较法（对比法）：当你想寻找两件事物的相同和不同之处，就需要用到比较法，可以进行比较的事物和科学量很多，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。常见应用：比较蒸发和沸腾的异同点；比较汽油机和柴油机的异同点；比较电动机和热机；比较电压表和电流表的使用；比较吸入的空气和呼出的气体成分；比较直根系和须根系……十一、分类法：常见应用：把固体分为晶体和非晶体两类；据导电性把物质分为导体和绝缘体两类…十二、观察法：科学是一门以观察、实验为基础的学科。人们的许多科学知识是通过观察和实验认真地总结和思索得来的。常见应用：长度、时间、温度、质量、密度、力、电流、电压等科学量的测量实验中，要求学生认真细致的观察，进行规范的实验操作，得到准确的实验结果。初中科学常用科学方法配套练习1．质量、速度、密度、惯性、功率、比热容、电功率这些科学量可按一定的特征进行分类：（1）表示物质某种特性的科学量有：；（2）表示物体本身属性的科学量有：；（3）表示某方面的“快慢”的科学量有：；答案：[密度、比热容；质量、惯性；速度、功率、电功率]2．在初中科学学习中涉及了许多科学研究方法，如等效替代、控制变量等，在下列科学研究实例中，所用方法相同的是：。所用方法相同的是：。（选填序号）。a.研究液体内部压强与哪些因素有关；b.在研究磁场时，引入“磁感线”的概念；c.在研究串、并联电路时，引入“总电阻”的概念；d.研究光的传播时，引入“光线”的概念；e.在研究物体受几个力作用的情况时，引入“合力”的概念；f.用扩散现象证明分子的无规则运动；g.研究滑动摩擦力与哪些因素有关；h.通过小磁针指向偏转，判定磁场的存在；i.研究力的作用效果与力的哪些因素有关。答案：[a、g、i控制变量；b、d科学模型；c、e等效替代；f、h转换法]3．某同学为了粗略测出排球击地时对地面作用力的大小，他想出了一个办法：在地上铺一张纸，把球用水沾湿，然后用球击纸，在纸上留下一个圆形的湿迹，然后再将这张纸铺在台秤上，用力将球按在纸上，直至球与纸上的圆形湿迹完全重合，根据此时台秤的读数，计算出球击地的作用力。此同学实验的理论依据是：。他在此实验中运用的方法是：。答案：[力可以改变物体的形状；等效替代法]4．某同学做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。他先用弹簧秤沿水平方向拉着木块在水平放置的平滑木板上做匀速直线运动，并在木板上逐次加砝码，得到实验数据。然后他将一条毛巾铺在木板上，用弹簧秤沿水平方向拉着同一个木块在粗糙的毛巾表面上做匀速直线运动，并重复上述实验过程。问：实验中要求弹簧秤必须沿水平方向拉木块，使其在水平面上做匀速直线运动，根据弹簧秤的示数就可以知道木块所受滑动摩擦力大小，其理论根据是：。用到的实验方法是：。答案：[拉力与滑动摩擦力为平衡力；转换法]5．为了搞清运动和力的关系，“我们让同一小车从同一斜面上的同一位置向下运动到不同材料的水平面后，观察小车从水平面上运动的距离”的方法来研究，这个是运用了方法。答案：[控制变量]6．在牛顿第一定律时，运用最典型的一种科学方法是。答案：[推理法]7．测量液体内部压强的压强计是采用了方法，把压强的变化用连通器两边液面差的变化来表示。答案：[转换]8．在研究串联、并联电路或混联电路中，我们可以用一个电阻代替所有电阻，在这个问题的研究中采用的是方法。答案：[等效替代]9．在我们学过科学知识的过程中，运用科学模型进行研究的是（）A.建立速度的概念B.研究光的直线传播C.一切发声体都在振动D.密度概念的建立答案：[B]10．在科学实验中，我们利用转换法测得的科学量有（）A.质量B.功率C.电阻D.密度答案：[BCD]11．下列不属于理想化模型的是（）A.液柱B.轮轴C.光线D.液片答案：[B]12．一元硬币的外观有银色的金属光泽，一位同学认为它是不锈钢制成的，在讨论时，有同学提出：“我们先拿磁铁吸一下”。“测量它的密度”“测量它的电阻率”等建议，第一位同学的意见，属于科学探究法中的（）A.实验操作B.猜想与假设C.观察与思考D.分析与论证答案：[A]13．探究科学规律和解决实际问题常用到许多重要的科学思想和方法，下列过程中运用了“等效替代”方法的是（）A.测量一张白纸的厚度B.研究电流与电压、电阻的关系C.曹冲称象D.牛顿总结出惯性定律答案：[CA.积累法B.控制变量法D.科学推理法]14．在学习欧姆定律时，为了研究导体的电流I与导体两端的电压U、导体的R的关系，实验中先保持R一定，研究I与U的关系；再保持U一定，研究I与R的关系，这种方法叫“控制变量法”，是科学学研究中常用的一种方法。下面研究过程中应用了控制变量法的是（）A.通过电流做功的多少来判断电能的多少B.研究物体受两个力作用的效果时，引入合力的概念C.在研究磁场时，引入磁感应线D.研究电流产生的热量与电流的关系时保持电阻和时间一定答案：[DA.等效替代法B.等效替代法C.科学模型法]15．以下研究问题的方法与“用光线表示光”相同的是（）A.把电流比作水流B.利用三角板和刻度尺测量硬币的直径C.利用磁感线来描述磁场的分布D.利用20欧的总电阻代替串联的15欧和5欧的电阻答案：[CA.类比B.转换法C.模型法D.等效替代法]16．科学研究中常常用到“控制变量法”“等效替代法”“模型法”“类比法”等方法，下面是初中科学中的几个研究实例：1)研究一个物体受到几个力的作用时，引入合力的概念;2)用光线表示光的传播方向;3)研究电流时把它与水流相比;4)利用磁感应线来描述磁场.上述几个实例中，采用了相同研究方法的是（）A.13B.23C.24D.答案：[C1.等效替代法2.模型法3.类比法4.模型法]17．回顾所学过的科学方法，下列不正确的是（）A.将固体分子看成是一些用弹簧连接的小球，这是模型法B.在研究由多个电阻组成的电路时，引入总电阻，这是等效法C.为观察玻璃瓶受力的形变，采取观察瓶塞上玻璃管中液面的变化，这是应用了放大法D.由电生磁想到磁生电，这是应用了控制变量法答案：[D逆向思维法]18．下面是科学学习中的几个研究实例:1)在研究物体受力问题时，引入合力;2)在研究光时，引入“光线”的概念;3)在研究多个用电器组成的电路时，引入总电阻;4)在研究分子运动时，利用扩散现象来研究.上述几个实例中，采取“等效替代”研究问题的是（）A.13B.12C.23D.答案：[A2.模型4.转换法]19．下列三项实验：1）用刻度尺测量细铜丝直径：把细铜丝在铅笔上紧密排绕N圈（N数根据情况确定），然后用刻度尺量出线圈的总长度再除以N；2）测一个大头针的质量；先测出N个大头针的总质量，再除以N；3）研究影响摩擦力大小的因素：先保持压力相同，研究摩擦力与接触面粗糙程度的关系；再保持接触面的粗糙程度相同，研究摩擦力与压力大小的关系。上述三项实验中，实验的思想方法相同的是，它们遇到问题的共同特点是，解决方法的共同特点是。答案：[12；被测量物体小；不容易测量；采取积累法把不容易测量的科学量积累成较大的值在进行测量。]20．根据作用效果相同的原理，作用在同一个物体上的两个力，我们可以用一个力的合力来代替它。这种“等效方法”是科学学中常用的研究方法之一，它可使研究的问题简化，以下几种情况中，属于这种“等效方法”的是（）A.在研究磁现象时，用磁感线来描述看不见，摸不着的磁场B.在研究电现象时，用电流产生的效果来研究看不见，摸不着的电流C.两个电阻并联时，可用并联的总电阻来代替两个电阻D.在研究电流的变化规律时，