探究物理研究方法辨析力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系

1、探究物理研究方法辨析力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系河南省濟(jì)源市梨林鎮(zhèn)一中段利寧力和運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技中有著廣泛的應(yīng)用。機(jī)械運(yùn)動(dòng)、力的種類及力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系聯(lián)系非常密切，要正確分析力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，必須掌握科學(xué)的物理研究方法和正確的解題思路。下面，筆者和同學(xué)們談?wù)勗谥锌荚囶}中常見的物理研究方法，供同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)中借鑒。 一、概念辨析法 例1茶杯靜止在水平桌面上，以下屬于一對(duì)平衡力的是（） A茶杯受到的重力與茶杯對(duì)桌面的壓力 B茶杯受到的重力與桌面對(duì)茶杯的支持力 C茶杯對(duì)桌面的壓力與桌面對(duì)茶杯的支持力 D茶杯受到的重力與桌子受到的重力

2、60;解析選項(xiàng)A中茶杯受到的重力與茶杯對(duì)桌面的壓力分別作用在茶杯和桌面上，不是同一物體受到的力，不是平衡力；選項(xiàng)C中的兩個(gè)力是相互作用的力，也不是平衡力；選項(xiàng)D中是兩個(gè)物體受到的重力，不是平衡力；只有選項(xiàng)B中茶杯的重力和桌面對(duì)茶杯的支持力符合平衡力的條件，是平衡力。 答案B 點(diǎn)評(píng)同學(xué)們必須清楚平衡力和相互作用力的概念及區(qū)別，判斷兩個(gè)力是不是平衡力，一般方法是：先判斷題中給出的兩個(gè)力是否作用在同一物體上，然后再根據(jù)二力平衡的條件或根據(jù)物體所處的狀態(tài)判定這兩個(gè)力是否平衡。 二、理想實(shí)驗(yàn)法 例2如圖所示是伽利略著名的斜面理想實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)想的步驟有： 

3、 減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在該斜面上仍然要達(dá)到原來的高度。 兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面。 繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)。 如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r(shí)的高度。 （1）請(qǐng)將上述步驟按照正確的順序排列_（只要填寫序號(hào)）。 （2）在上述設(shè)想步驟中，有的屬于可靠事實(shí)，有的則是理想化的推論。下面關(guān)于這些事實(shí)和推論的分類正確的是（） A是事實(shí)，是推論 B是事實(shí)，是推論 C是事實(shí)，是推論 D是事實(shí)，是推論 

4、解析斜面實(shí)驗(yàn)是讓小車從同一斜面的同一高度滾下，使其剛滾到水平面上時(shí)具有相同的初速度，然后在阻力不同的水平面上滾動(dòng)，通過比較在所受到阻力不同的情況下滾動(dòng)的遠(yuǎn)近，推理出“如果物體不受阻力，物體將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去”的結(jié)論。 答案（1）（2）B 點(diǎn)評(píng)雖然理想實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)條件無法實(shí)現(xiàn)，但它的結(jié)論是建立在大量經(jīng)驗(yàn)與科學(xué)推理的基礎(chǔ)之上的，因而這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是正確的，這和牛頓第一定律的得出具有相同的道理。 三、圖象分析法 例3如圖甲所示，物體A始終只受同一直線上的兩個(gè)力F1、F2的作用，F(xiàn)l、F2的大小隨時(shí)間的變化如圖乙所示，則下列分析正確的是(  

5、60; )  A在t1時(shí)間內(nèi)，物體所受的合力先變大后變小，合力的方向始終與F2相同 B在t1時(shí)間內(nèi)，物體所受的合力先變小后變大，合力的方向始終與F2相同 C在t1時(shí)間內(nèi)，物體所受的合力先變大后變小，合力的方向始終與F2相反 D在t1時(shí)間內(nèi)，物體所受的合力先變小后變大，合力的方向始終與F2相反 解析該題是通過圖象來分析物體受到的力變化情況。我們分析圖象可知，在t1時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)1始終不變，大小一直為F0；F2是先變小，然后變大，但總有F2F0，則有F1F2。而F1、F2兩個(gè)力在同一直線上，方向相反，根據(jù)合力的概念可知，合力等于二力

6、之差，方向和較大的力方向相同，即F合F1F2，方向與F1的方向相同，與F2的方向相反。 答案C 點(diǎn)評(píng)新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)，同學(xué)們應(yīng)該能利用不同的渠道收集信息。本題中，一些重要的數(shù)據(jù)變化都是通過分析圖象得到的，考查了同學(xué)們是否具有從簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)圖象中獲取信息，再與物理知識(shí)相結(jié)合處理信息的能力。 四、控制變量法 例4在探究影響摩擦力大小因素的實(shí)驗(yàn)中，記錄的結(jié)果如下表所示。 次數(shù)接觸面壓力（N）摩擦力（N）1木塊和木板2042木塊和木板4083木塊和棉布2064木塊和毛巾412 （1）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，使用的是控制變量法，在第1、2次實(shí)驗(yàn)中變量是_，控

7、制的變量是_。得到的是：接觸面不變時(shí)，壓力越大，摩擦力越大。 （2）在研究接觸面對(duì)摩擦力大小的影響時(shí)，可采用第_次的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得到的結(jié)論是_。 解析分析表中1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，摩擦力的大小與壓力的大小有關(guān)，接觸面都是木塊和木板，控制的變量是接觸面的粗糙程度，在接觸面粗糙程度不變的條件下，壓力越大，摩擦力越大。分析表中1、3（或2、4）次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)，壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，摩擦力越大。 答案（1）壓力的大小接觸面的粗糙程度。 （2）1、3（或2、4）壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，摩擦力越大。 點(diǎn)評(píng)本實(shí)驗(yàn)中，我

8、們用到一種探究問題的方法控制變量法，這是物理研究中常用的方法，也是中考考查的重點(diǎn)方法之一。探究物理研究方法辨析力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系 河南省濟(jì)源市梨林鎮(zhèn)一中段利寧 力和運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技中有著廣泛的應(yīng)用。機(jī)械運(yùn)動(dòng)、力的種類及力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系聯(lián)系非常密切，要正確分析力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，必須掌握科學(xué)的物理研究方法和正確的解題思路。下面，筆者和同學(xué)們談?wù)勗谥锌荚囶}中常見的物理研究方法，供同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)中借鑒。 一、概念辨析法 例1茶杯靜止在水平桌面上，以下屬于一對(duì)平衡力的是（） A茶杯受到的重力與茶杯對(duì)桌面的壓力 B茶杯受到的重力與桌面

9、對(duì)茶杯的支持力 C茶杯對(duì)桌面的壓力與桌面對(duì)茶杯的支持力 D茶杯受到的重力與桌子受到的重力 解析選項(xiàng)A中茶杯受到的重力與茶杯對(duì)桌面的壓力分別作用在茶杯和桌面上，不是同一物體受到的力，不是平衡力；選項(xiàng)C中的兩個(gè)力是相互作用的力，也不是平衡力；選項(xiàng)D中是兩個(gè)物體受到的重力，不是平衡力；只有選項(xiàng)B中茶杯的重力和桌面對(duì)茶杯的支持力符合平衡力的條件，是平衡力。 答案B 點(diǎn)評(píng)同學(xué)們必須清楚平衡力和相互作用力的概念及區(qū)別，判斷兩個(gè)力是不是平衡力，一般方法是：先判斷題中給出的兩個(gè)力是否作用在同一物體上，然后再根據(jù)二力平衡的條件或根據(jù)物體所處的狀態(tài)判定這兩個(gè)力是否

10、平衡。 二、理想實(shí)驗(yàn)法 例2如圖所示是伽利略著名的斜面理想實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)想的步驟有：  減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在該斜面上仍然要達(dá)到原來的高度。 兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面。 繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)。 如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r(shí)的高度。 （1）請(qǐng)將上述步驟按照正確的順序排列_（只要填寫序號(hào)）。 （2）在上述設(shè)想步驟中，有的屬于可靠事實(shí)，有的則是理想化的推論。下面關(guān)于這些事實(shí)和推論的分類正確的是（） 

11、;A是事實(shí)，是推論 B是事實(shí)，是推論 C是事實(shí)，是推論 D是事實(shí)，是推論 解析斜面實(shí)驗(yàn)是讓小車從同一斜面的同一高度滾下，使其剛滾到水平面上時(shí)具有相同的初速度，然后在阻力不同的水平面上滾動(dòng)，通過比較在所受到阻力不同的情況下滾動(dòng)的遠(yuǎn)近，推理出“如果物體不受阻力，物體將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去”的結(jié)論。 答案（1）（2）B 點(diǎn)評(píng)雖然理想實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)條件無法實(shí)現(xiàn)，但它的結(jié)論是建立在大量經(jīng)驗(yàn)與科學(xué)推理的基礎(chǔ)之上的，因而這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是正確的，這和牛頓第一定律的得出具有相同的道理。 三、圖象分析法 例3如圖甲所示，物體A始終只受同一直線上的

12、兩個(gè)力F1、F2的作用，F(xiàn)l、F2的大小隨時(shí)間的變化如圖乙所示，則下列分析正確的是(    )  A在t1時(shí)間內(nèi)，物體所受的合力先變大后變小，合力的方向始終與F2相同 B在t1時(shí)間內(nèi)，物體所受的合力先變小后變大，合力的方向始終與F2相同 C在t1時(shí)間內(nèi)，物體所受的合力先變大后變小，合力的方向始終與F2相反 D在t1時(shí)間內(nèi)，物體所受的合力先變小后變大，合力的方向始終與F2相反 解析該題是通過圖象來分析物體受到的力變化情況。我們分析圖象可知，在t1時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)1始終不變，大小一直為F0；F2是先變小，

13、然后變大，但總有F2F0，則有F1F2。而F1、F2兩個(gè)力在同一直線上，方向相反，根據(jù)合力的概念可知，合力等于二力之差，方向和較大的力方向相同，即F合F1F2，方向與F1的方向相同，與F2的方向相反。 答案C 點(diǎn)評(píng)新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)，同學(xué)們應(yīng)該能利用不同的渠道收集信息。本題中，一些重要的數(shù)據(jù)變化都是通過分析圖象得到的，考查了同學(xué)們是否具有從簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)圖象中獲取信息，再與物理知識(shí)相結(jié)合處理信息的能力。 四、控制變量法 例4在探究影響摩擦力大小因素的實(shí)驗(yàn)中，記錄的結(jié)果如下表所示。 次數(shù)接觸面壓力（N）摩擦力（N）1木塊和木板2042木塊和木板4083木塊和棉布2064木塊和毛巾412 （1）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，使用的是控制變量法，在第1、2次實(shí)驗(yàn)中變量是_，控制的變量是_。得到的是：接觸面不變時(shí)，壓力越大，摩擦力越大。 （2）在研究接觸面對(duì)摩擦力大小的影響時(shí)，可采用第_次的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得到的結(jié)論是_。 解析分析表中1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，摩擦力的大小與壓力的大小有關(guān)，接觸面都是木塊和木板，控制的變量