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篇1
对于等效替代法来说，其作为一种科学的思维方法，指的是从事物间的等同效果出发，通过一定的替换来学习和研究物理现象、过程、规律的一种方法[2]。在初中物理教学中，通过使用等效替代法可以将复杂的物理现象和过程转化为简单的、等效的问题，使得人们对物理现象更加容易熟悉和理解，便于对物理问题的处理和研究。
将等效替代法融入初中物理问题分析与解决过程中，既有利于疑难复杂的物理现象和问题的简单化，又对于学生运用知识的灵活性、解决问题技能的迁移性等具有积极作用。在初中物理教学中，逐步培养和发展学生的等效替代思维，可以有效促进学生能够更加明确和深刻的理解物理实质，对于初中物理教学任务和目标的实现具有显著效果。此外，应用等效替代法还有助于学生综合素质能力的提升以及科学思维方法的培养，对于后期学生各方面的学习奠定了坚实的基础。
二、等效替代法在初中物理教学中的实践应用
等效替代法中心思想是保持效果相等，因此在初中物理教学中等效替代法的应用实例较多，下面列举几个应用实例进行说明，具体有：
1.在浮力教学中应用
初中物理教学关于浮力教学中，以“曹冲称象”为典型案例（如图1所示），这其中就是利用了等效替代法原理。曹冲之所以采用这种方法对大象进行称重，主要是由于当时称量工具量程不够，因此其利用了等效、化整为零的原理，通过控制住水的密度和船的吃水深度，使用石头替代大象，测量出石头的重量即为大象的体重。
图1 “曹冲称象”示意图
2.在平面镜成像中应用
在解决平面镜成像问题中，采用等效替代方法[3]，将原先的平面使用玻璃板替代（如图2所示），既可获得与平面镜基本相近的成像效果，又可以透过玻璃板同时观察到A蜡烛的成像与B蜡烛。通过平面镜成像实验，可以比较物和像的大小位置等，巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题。
在平面镜成像中使用等效替代方法的巧妙之处在于利用两个完全相同的蜡烛，探究物与像的大小相同。这其中利用了一个完全相同的另一根蜡烛来等效替代像的大小，巧妙地解决了像和物的大小关系。
图2 平面镜成像示意图
3.在长度测量中应用
对于直线长度通常可以直接采用直尺进行测量，而对于曲线的长度受检测工具只有直尺影响，无法实现直接测量，必须通过采取等效替代方法（如图3所示）[4]。例如，在对铁路长度进行测量时，由于铁路通常呈现出曲线形状，利用等效替代原理，采用弯曲的棉线与铁路轨道完成吻合。使用棉线丈量结束后，将棉线拉直，再使用直尺对棉线长度进行测量，即可以得出铁路长度。
图3 曲线等效替代法测量示意图
4.在电阻测量中应用
初中物理教材中关于电阻测量方法以伏安法为主，而若相关测量器材不足，则无法有效的测量电阻[5]。基于此，采用等效替代法原理可以对电阻实现有效测量。
如图4所示电阻，其组成为单刀双掷开关为S，电阻箱R，定值电阻为R0，测量的电阻为Rx。根据Rx与R0关系，在同等电源电压下，若电流值相同，则其电阻值也相同。可见，保持电源电压值不变，改变R0，使电流值I相同，依据电阻值公式R=U/I，其中U、I相同时，则电阻R也相同。
结合图4所示，根据图示将实物进行连接，调节电阻箱的电阻值至最大，通过开关S，与a、b两点连接，在a点时，对电流表显示值I进行记录;在b点时，对电阻箱进行调节，使其电流表显示值为I，同时对电阻箱的显示值R进行记录，此时R的显示值即为Rx的电阻值。
图4电阻等效替代法测量示意图
5.在不规则固体密度测量中应用
在现实中常常存在着一些不规则固体物质，安装规则固体密度测试方法无法对不规则固体物质密度进行测试和计算。基于此，可以采取等效替代法原理，按照图5所示装置实现对不规则固体物质进行密度测试。
图5不规则固体密度等效替代法测量示意图
具体方法：首先，将两个已调好零刻度的弹簧测力计悬挂在铁架台下，将一溢水杯和另一空杯用细线拴在测力计下，向溢水杯中加入一定量的水，使水满过溢水口流入空杯中;其次，若水不再溢出时，记录弹簧测力计示数G1和G2;再次，将不规则固体物质使用细线拴住放入溢水杯中，确保固体全部被浸没，使用另一水杯将溢出水接住，若水不再流出时，记录弹簧测力计示数G3和G4;最后，利用溢出水的体积替代不规则固体物质的体积，通过固体密度公式直接算出不规则固体物质密度。
三、应用等效替代法注意事项
在初中物理教学中，应用等效替代法可以简化诸多复杂问题，但是其也存在着一定不足，因此应用过程中需注意几点，主要包括[6]：（1）等效替代的实现必须是在对物理定义全面理解的基础上开展;（2）处理部分复杂物理问题时，应严格对物理问题进行审题，避免出现条件疏忽，导致等效替代错误。
总而言之，等效替代法在初中物理教学中的应用，对于简化复杂物理问题，培养学生思维判断能力和提升教学质量与效果具有显著作用。
参考文献：
[1]赵法强，初中物理教学中等效替代法的应用[J].中学生数理化，2015年第3期：68
[2]王建苹，初中物理教学中等效替代法的应用[J].中学物理，2014年6月，44-45
[3]黄国保，透析等效替代法在平面镜成像实验的应用[J].湖南中学物理，2013年07期
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科学方法是连接知识和能力的纽带。“掌握一种科学方法胜过解答十个问题。”对研究方法的学习和考查体现着一种新的教学理念，同学们只有真正掌握了研究方法，才能有效解决实际问题，真正提高自己的创新意识和能力。
《新课程标准》要求，在突出科学探究内容的同时，重视研究方法的指导，使学生在进行科学探究、学习物理知识的过程中，逐渐拓宽视野，初步领悟到科学研究方法的真谛。因此初中物理论文初中物理论文，考查研究物理问题的方法，成为当前和今后中考的热点。
初中物理常用的研究方法有：控制变量法、等效替代法、转换法、推理法、模型法、类比法等。
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,而保证其它的变量不变,最终解决所研究的问题。控制变量法是中学物理中最常用的方法，也是中考出题最多的方法。
在初中物理课本中,应用这种方法的实验有:
理想斜面实验、探究力与运动的关系、探究影响滑动摩擦力大小的因素、探究影响压力的作用效果的因素、探究影响液体压强大小的因素、探究影响浮力大小的因素、蒸发的快慢与哪些因素有关、探究影响滑轮组的机械效率的因素、探究影响动能大小的因素、探究影响重力势能大小的因素、探究影响导体电阻大小的因素、验证欧姆定律、探究影响电流做功多少的因素、探究影响电流的热效应的因素、探究影响电磁铁磁性强弱的因素、比热容概念的引入等
二、等效替代法
在物理实验中有许多物理特征、过程和物理量要想直接观察和测量很困难，这时往往把所需观测的变量换成其它间接的可观察和测量的变量进行研究，这种研究方法就是等效法。
等效替代法是常用的科学思维方法。等效是指不同的物理现象、模型、过程等在物理意义、作用效果或物理规律方面是相同的。它们之间可以相互替代，而保证结论不变。等效的方法是指面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。
初中物理课本中应用这种方法的有：
1、探究平面镜成像特点时用另一支蜡烛在玻璃板后面去等效像2、等效电路 3、串并联总电阻 4、多个分力与合力等效 5、物体的重心等论文参考文献格式。
三、转换法
对于不易研究或不好直接研究的物理问题，而是通过研究其表现出来的现象、效应、作用效果间接研究问题的方法叫转换法。
初中物理中应用了这种方法的有：
1.研究物体内能与温度的关系(我们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)；
2.在研究电热与电流、电阻的关系时,将电热的多少转换成温度计液柱上升的高度；
3.我们在研究电功与什么因素有关的时候,将电功转换成砝码上升的高度；
4.在我们回答动能与什么因素有关时,我们将动能转化为小木块在平面上被推动的距离,距离越远则动能越大。
5.证明声音是由振动产生的，敲击音叉后放入水中，水花四溅。
注意：等效法与转换法很相似，它们的区别是“等效替代法” 中相互替代的两个量种类相同，大小相等 ，而“转换法”中的两个物理量有因果关系,并且性质往往发生了改变如
转换法： 电流大小用灯泡亮度体现; 磁场的强弱用小磁针偏转的幅度体现
等效替代法： 分力相叠加是合力 ；小石块体积用排开水的体积代替
四、理想模型法
实际现象和过程一般都十分复杂,涉及到众多因素,采用模型方法可起到简化和纯化的作用.忽略次要因素,从复杂事物中抽象出理想模型,合理近似的反应所研究事物的本质特征,这种研究问题的方法叫理想模型法.
在初中物理课本中,应用这种方法的有
1．光线(光线是看不见的,我们使用一条看得见的实线来表示,就将问题简化利用了理想化模型)
2．磁感线
3.电路图是实物电路的模型
4.力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型。
5.实验室常用手摇交流发电机及挂图来研究交流发电机的原理和工作过程
6.研究连通器原理时用到液片模型。
7.研究肉眼观察不到的原子结构时建立原子核式结构模研究肉眼观察不到的原子结构时建立原子核式结构模型。
五、科学推理法
推理法是根据已知物理现象和规律，通过想象和推理对未知的现象做出科学的推理和预见.推理法是在观察实验的基础上，忽略次要因素初中物理论文初中物理论文，进行合理的推理，得出结论，达到认识事物本质的目的。理想实验是研究物理规律的一种重要的思想方法,它以大量的可靠的事实为基础,以真实的实验为原形,通过合理的推理得出物理规律.
在初中物理课本中,应用这种方法的有
1、声音不能在真空中传播用推理法得出
2、研究物体运动状态与力的关系时，推理得出惯性定律。
六.类比法
类比法是指将两个相似的事物做对比，从已知对象具有的某种性质推出未知对象具有相应性质的方法.类比法在物理中有广泛的应用。所谓类比，实际上是一种从特殊到特殊或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它们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。在物理教学中，类比方法可以帮助理解较复杂的实验和较难的物理知识。
在初中物理课本中,应用这种方法的有
1、用水流类比电流 2、用水压类比电压 3、用水波类比声波 4、用太阳系的结构类比原子的结构。
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一、优化教法，激发学习兴趣
初中物理教材中安排的实验很多都是“验证性”的，很少出现“探究性”的实验，这就使得学生在实验时觉得单调、乏味。因此教师在优化教学方法的时候不妨增添一些与学生日常生活息息相关的探究性实验。例如：在教学《三态变化》这一节时，我先问学生：“同学们回想一下拉开冰箱门的瞬间有没有水汽冒出来？吃冰糕时会不会看到有水汽呢？”学生顿时觉得很好玩，异口同声地回答：“有！”课堂气氛立刻变得很热烈，学生们的学习兴趣也变得很浓厚。教师还可以经常在班级里举办一些制作竞技比赛。例如，在学完电路那部分内容之后，我用干电池、导线、单刀双掷开关还有灯座及灯泡组成了一个稍微复杂的电路，然后请几名同学比赛看谁最先把灯泡点亮。通过开展这种竞技活动可以激发学生的学习兴趣，使学生感受到物理实验的趣味性，从而大大提高教学效果。
二、多媒体辅助实验教学，增强演示效果
演示实验，顾名思义，就是教师利用一些实验器材向学生示范实验流程，是初中物理实验教学的主要方式，对激发学生学习兴趣、拓展学生思维，有重要的意义。但是有些实验变化很细微、迅速，或者受条件限制，实验没办法演示。针对这一情况，教师可以利用多媒体技术来增强演示实验的效果，让学生更好地观察实验。例如：在教学物态变化时，因水循环的实验过于烦琐，在课堂上演示势必会花费很多教学时间，于是在教学时我用电脑模拟了一段水循环的小短片，通过多媒体投影给学生观看，让学生能够看清三态的变化。学生感觉很惊讶，纷纷表示：“原来天上的云也和水有关啊！”还有的说：“水是自然界最宝贵的资源，我们都离不开水，所以我们要珍惜水资源！”通过多媒体技术来演示物理实验可以有效地增强演示效果，让学生对实验现象一目了然，对自然界中的云、雨、霜的形成有了深刻的认识，同时还让学生树立了保护水资源的意识，大大提高了教学效果。
三、指导学生总结实验心得，使知识系统化
初中的物理实验都是配合教材内容而设置的，其主要目的是为了让学生加深对某一知识点的理解和认识。为让学生理解并掌握物理实验基本思想，培养学生动手实验的能力，教师应积极帮助学生归纳、总结实验思想，让学生日后可以更好地学习物理知识。例如，在如何减少实验误差的教学中，我给学生总结了几种常用的减少误差的方法，如“替代法”“修正法”等。然后我问学生：“我们之前在做什么实验时就曾使用过替代法来消除实验设备不准确造成的误差的？”学生立刻就想到了伏安法测电阻的实验。那个实验的误差主要是由实验原理不完善以及实验设备不准确造成的，使用替代法可以将这两方面的误差都消除掉。然后我让学生回忆一下替代实验的步骤是什么，学生想了一会，画出电路图，并能够准确地说出用电阻箱替代电阻Rx以及怎样调节电阻箱，这充分说明学生在我的引导下把知识串联了起来，学会了总结相关知识点。引导学生总结归纳，可以让学生将知识系统化，以便学生日后更好地学习。
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一、控制变量法
所谓控制变量法，是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系，可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来，使其保持不变，再比较、研究该物理量与该因素之间的关系，得出结论，然后再综合起来得出规律的方法。例如，在探究动能大小的决定因素时，学生猜想可能与物体的质量、大小、形状、体积与物体的运动时的速度大小等因素有关。如果在探究的过程中没有针对的科学方法进行探究，结果可能会出现一些错误。这样的探究问题我们不妨使用“控制变量法”，在探究动能的大小与物体的质量是否有关时，可选择让大小、形状、体积相同的铜球和铝球从同一的高度和同一的斜面上分别自由运动，通过被撞击后小车在同一水平面上运动的距离比较可知，动能的大小与物体的质量有关。此实验过程中我们必须让小车在水平面上的初始速度相同。同样，在探究动能的大小与物体的运动速度是否有关时，可让同一的铜球分别从不同的高度自由运动，看看被撞击后小车在同一水平面上运动的距离情况，便可知动能的大小与物体的运动速度是有关。此实验过程中我们必须对物体的质量进行控制。
二、等效替代法
等效替代法是指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的方法。这种方法若运用得恰当，不仅能顺利地得出结论，而且容易被学生接受和理解。例如，在电流和电阻的实验中，将一个7Ω的电阻替代某支路中2Ω和5Ω串联电阻，在其他条件不变的情况下，该支路中电流不变，说明一个7Ω的电阻与阻值为2Ω和5Ω串联的电阻对电流的阻碍作用是等效的，所以可用7Ω的电阻替代2Ω和5Ω串联的电阻。
在初中物理实验中，合力替代各个分力、平面镜成像取相同蜡烛替代物体大小、托里拆利试验用液体压强替代大气压强等，都运用了等效替代法的思想。
三、转换法
有的物理量不便于直接测量，有的物理现象不便于直接观察，通过转换为容易测量到与之相等或与之相关联的物理现象，从而获得结论的方法，即转换法。比如，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。教学时不妨设计一问：为什么研究电热的功率与电阻大小的关系时，还要用到似乎与实验无关的煤油呢？引发学生的思考和讨论，在小结出该实验中煤油的作用的基础上，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？这样促使学生的思维得以发散，转换的思维方法得到训练，设计实验的能力也随之提高了。
在初中物理实验中，利用扩散现象来研究分子的运动及分子运动的快慢、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等等，都运用了转换法的思想。
四、类比法
在学习一些十分抽象的看不见、摸不着的物理量时，由于不易理解，老师就拿出一个大家能看见的且与之很相似的量来进行对照学习。如电流的形成和电压的作用是通过以熟悉的水流的形成和水压是水管中形成了水流进行类比，从而得出电压是形成电流的原因的结论。学生在学习电学知识时，在老师的引导下，联想到水压迫使水沿着一定的方向流动，使水管中形成了水流；类似的，电压迫使自由电荷做定向移动使电路中形成了电流。抽水机是提供水压的装置；类似的，电源是提供电压的装置。水流通过涡轮时，消耗水能转化为涡轮的动能；类似的，电流通过电灯时，消耗的电能转化为内能和光能。我们学习分子的动能时，将它与物体的动能进行类比；学习功率时，将它与速度进行类比。这样就很容易被学生理解记忆牢固。
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观察法是通过人的眼睛或其他感觉器官去发现故障、排除故障的一种检修方法。
在对《电流和电路》进行教学时（如图1）教师演示实验前，给灯座换上一个灯丝断的灯泡，当合上开关，灯泡不亮，为什么不亮呢？让学生观察各个用电器，通过观察，最终发现是灯泡的灯丝断了，找到了故障点，换上一个本文由收集整理好的灯泡，故障排除，从而总结出电路的判断方法——观察法。
二、替代法
替代法是用规格相同（或相近）、性能良好的元件，代替电路中的某个（些）被怀疑而由不便测量的元件来检查故障的一种方法。如果将某一元件代替后，故障消除了，就证明原来的元件确实有毛病；如果代换无效，则说明判断有误，对此元件怀疑排除。
例如：在八年级物理上册（人教版）第五章第三节《串联和并联》教学中（如图2）教师在连接电路时，就可设计灯l1的灯泡和灯座形成断路（也可设计其他用电器），让学生注意观察，当合上开关，灯l1和灯l2都不亮，怎么办呢？教师找好的相同开关代换，灯不亮，则说明故障不是开关‘用连接良好正常的灯泡和灯座代替灯l2，两灯还是不亮，则说明故障不是灯l2，当替换到l1时，两灯都亮了，则说明是灯l1的故障，通过观察总结出替代法。
三、短路法
短路法是利用一根导线将电路的某一部分短路，使之暂时失去作用，观察现象变化来判断故障的一种方法。但是在使用此方法时，只能接某一部分电路或某一个电路元件，不能不经过用电器而直接接电源的两极。
例如：在八年级物理上册（人教版）第五章第三节《串联和并联》教学中（如图3）教师在连接电路时，可设计开关断路，在演示实验时，当教师合上开关，灯都不亮，怎么办呢？让学生注意观察，教师用一根导线接开关的ab两端，现象：灯l1和灯l2都亮了，则说明故障就是闸刀开关，并演示不能将导线不经过用电器，而接电源的两极，这样会产生很大的电流损坏电源或导线。老师引导学生，总结出短路法。
四、直流电压法
通过测量电路或元器件的工作电压与正常值比较来判断故障的一种方法。一般来说，电压变化较大的地方，就是故障所在部位，没有变化，则说明正常。利用直流电压表（指针式）量直流电压时，如果电压的指针是正偏时，说明电流是从电压表的“+”极流入，从电压表的“-”极流出；如果是反偏时，则说明直流电压表的“+”极接的是直流电源的“-”极，直流电压表的“-”极接的是直流电源的“+”极。
例如：在八年级物理下册（人教版）第六章第一节《电压》教学中（如图4），教师在演示电压表的使用并引导学生总结，在学生掌握电压表的使用后，教师可设计灯l2与灯座形成断路。当合上开关时，灯l1和灯l2都不亮，教师演示，用电压表的“+”极接线柱，分别接在图4中的a、b、c点时，电压表的指针都正偏，说明电路从a点到c点都正常，当接到d点时，电压表的指针没有变化，则说明故障就在cd之间，利用替代法找一个正常工作的灯替换l2，故障排除。通过演示，引导学生总结出直流电压法。
在教学中，渗透了一些维修技能，能解决我们生活中的问题吗？
现在有一辆夏利绅雅故障轿车，据车主介绍，使用七年了，昨晚还好好的，不知怎么的，今天早晨起来启动，怎么也打不着了。
通过渗透了上述几种维修技能，就可以用这些技能解决。利用观察法，把车的钥匙打到on档，观察车上的仪表盘，发现其他的指示灯都亮，只有发动机故障报警灯
不亮。则说明ecu不工作，ecu不工作是不是电源没有给它提供工作电压呢？查看一下本车的电路图（如图5）发现ecu的工作电压是由主继电器控制，当开关闭合才能给ecu供电。根据电路图分析可知，关键点是主继电器上的2端和3端看是否有电压。用电压法，测量2端和3端的电压，有电压，则说明2端和3端到蓄电池都正常，而2端和3端与主继电器相连。
篇6
例如，在探究决定电阻大小的因素的实验中，在探究电流与电压的关系、电流与电阻的关系的实验中，在探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关的实验中，都用到了控制变量法。
例1（咸宁中考）用如图1所示的实验电路来“探究――影响电阻大小的因素”，电路中a、b、c、d是四种不同的金属丝。
编号材料长度（m）横截面积（m2）①镍铬合金0。80。8②镍铬合金0。50。5③镍铬合金0。30。5④镍铬合金0。31.0⑤康铜合金0。30。5⑥康铜合金0。80。8现有几根镍铬合金丝和康铜合金丝，其规格如上表所示。为了便于探究和分析，实验中要利用控制变量法，要求都相对金属丝a 进行比较，因此电路图中金属丝a 应选上表中的（用编号表示），b、c、d 应分别选上表中的（用编号表示）。
解析③与②的材料、横截面积相同而长度不同，可用来对比研究导体的电阻与导体长度的关系；③与④的材料、长度相同而横截面积不同，可用来对比研究导体的电阻与导体横截面积的关系；③与⑤的长度、横截面积相同而材料不同，可用来对比研究导体的电阻与导体材料的关系。
答案③；②④⑤（顺序可互换）
点评在“探究影响电阻大小的因素”的实验中，要研究电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积的关系，因此每次实验时都要控制变量。在研究导体的电阻与材料的关系时，要保持导体的长度和横截面积相同；在研究导体的电阻与长度的关系时，要保持导体的材料和横截面积相同；在研究导体的电阻与横截面积的关系时，要保持导体的材料和长度相同。
2图象法
图象法是指借助图象来确定物理量之间关系的方法，是物理学中运用数学知识研究物理规律的非常有效的方法，是一种科学探究的基本方法。
在电学中经常利用图象坐标来进行定性分析和定量计算，例如，在探究通过导体的电流与导体两端的电压、导体的电阻的关系时，利用“U-I图象”可以使复杂问题简单化。在历年中考中，有关图象坐标的电学题也屡见不鲜。
解析由图2可知，对于R1来说，电流0。2 A对应的电压是4 V，根据电阻计算公式得
答案A
点评本题考查如何利用图象坐标计算物理量的取值。此类题的解题关键是选好特殊值，代入相应公式计算出结果。
3等效替代法
所谓的“等效替代法”就是在效果相同的前提下，把实际的、复杂的物理过程变成理想的、简单的等效过程来处理，可使问题的研究与解决大为简化，还可加深对物理概念、规律的理解。
例如，在研究串、并联电路的电阻规律时、在用特殊方法测量电阻时利用等效替代法可以使复杂问题简单化。
例3（莆田中考）在测定一个未知电阻Rx的阻值时，小明和小亮设计了如图3甲所示的实验电路，其中R1是电阻箱S1为单刀积掷开关。
（1）闭合开关S后，把开关S1接到触点1；把开关S1接到触点2后，小明和小亮采取了不同的实验操作。
小明的操作：保持滑片P的位置不变，只调节电阻箱R1，直到电压表示数为U；
小亮的操作：同时调节滑动变阻器R和电阻箱R1，直到电压表表示数为U。
你认为两人的操作中，的操作是正确的。
（2）选择正确的实验操作后，电阻箱R1上各旋钮的位置如图3乙所示，其读数为Ω，则待测电阻Rx的阻值应为Ω。
解析（1）本题中，闭合开关S后，把开关S1接到触点1时，调节滑动变阻器R，使电压表有个合适的示数U，这个电压为此时待测电阻Rx分担的电压大小；当小明操作时，是保持滑片P的位置不变（即变阻器连入电路中的电阻大小不变），只调节电阻箱R1，直到电压表示数为U，说明此时电阻箱R1分担的电压与（1）步骤中的Rx分担的电压相等。因两次实验中，变阻器接入电路中的阻值大小相同，故R1与Rx接入电路中的电阻大小也相同。由此可知，小明的操作是正确的；
（2）按照电阻箱的读数规则，其读数为
待测电阻Rx的阻值等于实验中R1的示数，也是108 Ω。
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自然界中发生的各种物理现象往往是错综复杂的，因此影响物理学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。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，单个自然条件下整体观察研究对象是远远不够的，还必须对研究对象施加人为的影响，造成特定的便于观察的条件，这就是“控制变量”的方法。
在初中物理实验过程中，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。其在初中物理教材中的应用有：
1.研究蒸发的快慢与哪些因素有关；
2.研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关；
3.研究液体压强与哪些因素有关；
4.研究浮力大小与哪些因素有关；
5.研究压力的作用效果与哪些因素有关；
6.研究滑轮组的机械效率与哪些因素有关；
7.研究动能、重力势能大小与哪些因素有关；
8.研究导体的电阻与哪些因素有关；
9.研究电阻一定，电流与电压的关系；
10.研究电压一定，电流和电阻的关系；
11.研究电流做功的多少与哪些因素有关；
12.研究电流的热效应与哪些因素有关；
13.研究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关；
14.研究物体吸收放热的多少与哪些因素有关；
15.研究电功大小与哪些因素有关；
16.研究通电螺线管的极性与哪些因素有关；
17.研究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关；
18.研究感应电流的方向与哪些因素有关；
19.研究通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关。
二、等效替代法
等效替代法是指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的方法。这种方法若运用恰当，不仅能顺利得出结论，而且容易被学生接受和理解其在初中物理教材中的应用有：
1.研究串、并联电路时，引入总电阻的概念；
2.等效替代法测电阻；
3．滑动摩擦力的测量；
4．“曹冲称象”；
5．通过导体时产生的一些现象（如小灯泡发光）来确定是否有电流通过；
6．研究大气压的值时，用水银柱高所产生的压强来研究大气压；
7.在平面镜成像的实验中用两个完全相同的蜡烛，验证物与像的大小相同。
三、推理法
有一些物理现象，由于受实验条件所限，无法直接验证，需要我们先进行实验，再进行合理推理得出正确结论。其在初中物理教材中的应用有：
1．研究声音不能在真空中传播；
2．研究牛顿第一定律。
四、类比与归纳法
类比法是指由一类事物所具有的属性，可以推出与其类似事物也具有这种属性的思考和处理问题的方法。从一般性较小的前提出发，推出一般性较大的结论的推理方法叫归纳法。在科学研究中，归纳法发挥着重要的作用，许多物理概念、定律及规律的获得都是借助了归纳法的力量，由实验（演示实验或学生实验）归纳获得的。其在初中物理教材中的应用有：
1．研究电流和电压时，用水流和水压类比；
2．用水波类比声波；
3．类比磁极间和电荷间的相互作用。
大多数定理和规律的提出都应用了归纳法，比如铜能导电，银能导电，锌能导电，则归纳出金属能导电。在实验中为了验证一个物理规律或定理，反复通过实验来验证它的正确性，然后归纳、分析整理得出正确的结论。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、整理后均得出F浮＝G排，于是验证了阿基米德原理的正确性，而我们使用的正是这种方法。
五、转换法
对于一些看不见、摸不着的物质或物理问题我们往往要抛开事物本身，通过观察和研究它们在自然界中表现出来的外显特性、现象或产生的效应等去认识事物的方法。其在初中物理教材中的应用有：
1.用细线测量地图上铁路线的长度，用直尺和三角板测硬币的直径；
2．用小磁针研究磁场方向；
3．用电磁铁吸引大头针的多少来比较磁性的强弱；
4．根据电灯的亮暗程度比较电流的功率；
5．通过比较电流的大小来比较电阻的大小；
6．通过观察木块被运动物体撞击后移动的距离大小来比较物体动能的大小；
7．通过观察木桩被打入沙中的深浅来比较重物的重力势能的大小；
8．通过墨水滴入水中的扩散现象来说明分子的运动特点；
9．通过物体形变量的大小来说明物体受力的大小。
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创设情景、引导学生选择研究方法.这有利于培养学生的能力，给学生更多探索的机会.如果教师能有效挖掘教材，不仅可以成功地完成物理知识教学任务，更有利于学生掌握物理研究方法和创新能力的培养.例如，在研究“滑动摩擦力与什么因素有关”我们时，让学生思考：什么例子可以证明，产生滑动摩擦的相关因素呢？在学生探究的基础上，学生和教师总结猜想：滑动摩擦力的大小和接触表面粗糙程度、压力、接触面积、物体的速度等有关.接着质疑：用什么方法来确认你的“猜想”是正确的.如果滑动摩擦力的大小改变时，你如何确定其影响的因素呢？――控制变量法将是一个重要的技能.学生在选择适当的研究方法后在下面的学习和探究，就可以顺利进行了.
二、深入启发，突破难点
在物理课堂教学中，启发式教学遇到的一个最大障碍是学生“启而不发”.在这里，最直接的原因还要从教师这里找，因为很多时候是我们的要求和教学内容与学生的实际没有完全接轨.因此，做好启发式教学的关键是联系学生的实际，坚持发展学生的最近发展区.学生只有估计他能够接近目标，才会试着去努力，标准太高了，他不可能去尝试.标准太低，当然也不可能使学生进入积极的精神状态.没有积极的精神状态，突破难点就勉为其难.如，单摆问题的难点突破.有一位有经验的教师是这样做的：在讲完单摆以后，提出了如下问题请学生想一想“当单摆摆角不大时，什么力使单摆做简谐振动呢？”一个学生说，“是张力的力量”，一个学生说是“重力的分力”，各抒己见.然后另外一个学生说：“他们两位只是说法不同，本质是一样的.第一个学生是从合成角度分析的，第二个学生是从分解角度分析的，合成与分解是方法问题，实质是一样的.”接着教师又问：“二者实质既然相同，合成和分解的分力就都应该具有简谐力（简称为回复力）的特征，是吗？”这样的启发使课堂上的形势发生了变化，许多学生通过分析而支持“是重力分力”的正确观点，深入的启发，充分调动学生的积极性.
在初中物理教学中，教师应引导学生不断思考，要以学生为主体，充分调动学生学习的主动性、积极性.在教师的指导和启发下，组织学生积极开展讨论，使学生对物理问题进行思考、讨论、分析和研究，最后得出正确的结论.讨论主要内容应该是物理学中的重要概念、规律、现象和公式及学生在学习过程中经常遇到的一些问题，学生学习这些概念、规律和公式相对来说还是有困难的，容易模糊.如“运动和力的关系”、“波的概念”、“浮力”的概念等.
三、方法举隅，重在变通
1.等效替代法
“曹冲称象”中用石子等效替换大象，就是等效替代法.等效替代法是一种抓住两个看起来不同的物理过程，找到同样效果的方法.如：在电路中，若干个电阻，相当于一个适当的阻力，反之亦然.如串联电路的总电阻、并联电路的总电阻都利用了等效的思想.
2.实验推理法
在初中物理教学中，有一些物理现象，用实验可以直接验证，而有的却需要我们通过实验，提出了合理的推理得出正确的结论，这就是实验推理法.
如，牛顿第一定律实验.同一物体，从同一斜面同一高度释放，它在光滑平面运动和粗糙的平面上运动，滑出去的距离明显是不一样的.于是我们推断，如果这个物体在绝对光滑平面上运动，那么这个物体将永远是匀速直线运动.再如，在做真空不能传递声音的实验时，当我们发现空气越少，声音就越小时，我们推断，真空不能传声的.
3.建立模型法
为了方便的研究物理问题，在初中物理教学中常常采用建立模型的方法，建立模型方便于探讨事物的本身，建立模型是对研究对象所作的一种简化描述.物理学的发展过程可以说是一个不断建立物理模型的过程，是一个用新的物理模型来取代旧的或不完善的物理模型的过程.
如，研究肉眼难以观察到的原子结构时，我们光靠语言的描述，是很困难的，怎么办？――建立核结构模型.再如：力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型.电路图是一个真正的电路模型.
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2 控制变量法
所谓控制变量法，就是指在研究一个物理量与多个因素的关系时，往往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物理量的问题的研究方法.如导体中的电流与导体两端的电压以及导体的电阻都有关系，实验中难以同时研究电流与导体两端的电压和导体的电阻的关系，而是在分别控制导体的电阻与导体两端电压不变的情况下,研究导体中的电流与这段导体两端的电压以及导体的电阻的关系,分别得出实验结论.教材中的实验：影响电阻大小的因素；影响滑动摩擦力大小的因素；影响液体内部压强大小的因素；影响液体浮力大小的因素；影响压力作用效果的因素；影响蒸发快慢的因素；影响电功大小的因素；影响电磁铁磁性强弱的因素；影响电流热效应大小的因素等都使用控制变量法.
3 累积法
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再进行测量的方法叫累积法.如在测量一张纸的厚度时，我们先测量100张纸叠加的厚度再将结果除以100，便得出一张纸的厚度.测一张邮票的质量，一次心跳的时间，细铁丝的直径等均可用累积法来完成.
4 比较法
当两个物理现象具有某种相同或相异的性质，将它们放在一起进行比较分析，找出其异同点，就可以帮助我们求同求异，认清它们的内涵和外延，有助于我们加深对两个物理现象的认识和理解,从而进一步揭示事物的本质属性.如比较蒸发和沸腾的异同点；比较汽油机和柴油机的异同点；对比电动机和热机的异同点；比较电压表和电流表的使用方法；比较凸透镜和凹透镜；比较声现象和光现象的异同点等都可以加深我们对物理概念和规律的理解和记忆.
5 等效替代法
比如在研究合力时，一个力与两个力使弹簧发生的形变是等效的，那么这一个力替代两个力的方法叫等效替代法.如“曹冲称象”；等效电路图；等效替代法测电阻；在平面镜成像的实验中，因为我们无法真正测出虚像的大小，我们就利用两支完全相同的蜡烛，一支蜡烛作为光源，把另一支完全相同的蜡烛与虚像的位置完全重合，从而验证物与像的大小相等，也是利用等效替代法来巧妙解决实验难题的.
6 物理模型法
在分析和解决物理问题时，突出主要因素，忽略次要因素，对物理现象和物理过程所作的一种简化的描述和模拟，称为物理模型法.如光线模型；磁感线模型；电路图的建立，用图示的方法表示力；连通器模型；杠杆模型；轮轴模型；斜面模型.
7 科学推理法
我们把观察到的现象同以往的知识经验结合起来进行推理，得出符合逻辑的结论的方法叫科学推理法.如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得越远的知识结合起来，我们就推理出：如果物体在绝对光滑的平面上运动，它将永远做匀速直线运动.在做真空不能传声的实验时，当发现空气越来越稀薄传出的声音就越小时，我们就推理出：真空不能传声.
8 放大法
在有些实验中,实验现象不容易观察,我们就将产生的效果进行放大后再研究的方法叫放大法.比如声音的振动难以观察，我们就利用小泡沫球或乒乓球将其现象放大.观察压力对玻璃瓶的作用效果时我们将玻璃瓶密闭、装水，插上一个小玻璃管，将玻璃瓶的形变引起的液面变化放大成玻璃管内液面的变化.
9 类比法
我们学习一些十分抽象的、看不见、摸不着的物理量时，由于不易理解，我们就拿出大家能看得见的与之相似的量来进行对照学习的方法叫类比法.如电流的形成、电压的作用都很抽象，我们通过熟悉的水流的形成，水压使水管中形成水流进行类比，从而得出电压是形成电流的原因的结论.又如学习分子动能（抽象）时与物体的动能（具体）进行类比，学习功率时，将功率与速度进行类比；用水波类比声波，照相机类比眼睛等.
10 转换法
如果一个物理量难以直接研究或不容易研究，转而研究其所表现出来的现象、效应、作用效果，从而达到认识该物理量的目的的方法叫转换法.如：分子的运动，分子看不见、摸不着，不好研究，可以通过研究墨水的扩散现象来认识它；电流看不见、摸不着，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、摸不着，也可以根据它产生的作用来认识它.初中物理课本中实验：测量滑动摩擦力的大小转换成测拉力的大小；测量大气压的值转换成求大气压压起水银柱的压强；研究物体内能时，我们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；在研究焦耳定律时，我们将电热的多少转换成液柱上升的高度；我们在探究动能的影响因素时，就是将动能的大小转换成小球在平面上运动的远近；探究电磁铁磁性强弱时通过吸引大头针的数量来比较磁性的强弱.
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一、小实验可以激发学生学习物理的兴趣
为了激发学生的学习兴趣，在开学的第一节课笔者将矿泉水瓶从中部剪开，用上部的漏斗和乒乓球做了两个小实验。先是将漏斗倒置，将乒乓球放在里面用手托住，分别向瓶口吸气和吹气，并将手指移开，发现乒乓球均不下落。学生们对吹气时乒乓球不下落感到不可思议，从而大大的激发了学生的求知欲。另外，笔者又将漏斗（瓶口加盖）正放过来，将乒乓球放于漏斗中，向瓶中倒水，可以看到球浮在水面并随水位上升，然后将水倒掉，将球置于漏斗中（将瓶盖取下），再往瓶内倒满水，会看到球没有上浮，将瓶盖拧上或用手轻轻堵住瓶口，乒乓球马上上浮，学生们感到迷惑不解，学习的积极性也被调动了起来。此时学生们已是跃跃欲试了，因为他们会觉得这么简单的仪器，就可以做这么多的小实验，认识到物理应该是来源于生活，学习物理也应该是一件既有意义又非常有趣的事情了。在以后的学习中，学生也会自己亲自做许多的小实验来探究物理的奥秘了。
在平时的教学中，笔者经常利用一些随手可做的小实验来进行教学，用“拔河比赛”的游戏来使学生明白拔河比赛实际上比的是什么；让学生在课后用蜡笔或彩笔做“颜料的混合”实验，用一盆水和一面平面镜做“光的色散”实验，用密度不均匀的糖水来观察“海市蜃楼”，用放大镜会聚太阳光点燃火柴等等实验来激发学生的学科情感，调动学生学习的积极性、主动性。由于学生学习物理的兴趣非常浓厚，所以在课后，学生进行了许多小制作，比如自制了“蜡烛跷跷板”“潜水艇模型”“水果电池”“潜望镜”等。学生在实验中发现：每一个实验的成功都来之不易，每一个实验都会给自己带来新的收获，都会有新的发现，极大地激发了学习物理的兴趣。
二、小实验可以帮助学生对物理知识的掌握
每个小实验都包含着相关的物理知识，小实验的实施过程就是对知识的再现和再学习过程。通过课上课下的一些小实验，学生能够更进一步加深理解物理知识与物理规律，提高了学习效率。
例如：让学生自己触摸咽喉，体会声音是由物体振动发出的；两手相握，体会力是物体对物体的作用；手在桌面上推动，体会摩擦力的存在，随按压桌面压力的变化，体会摩擦力与压力的关系；将砂粒与黄豆分别从斜面上滚下来理解滚动摩擦比滑动摩擦小；通过绕几圈的实验来理解绳子的摩擦与绕的圈数有关；通过“大力士捍鸡蛋”的游戏来体会压强与受力面积的关系；硬币“跳高”比赛、机翼模型实验、软吸管竖起向上吹乒乓球、自制喷雾器等实验，体会流体的压强与流速的关系；堵住耳朵听课，体会空气是传播声音的介质；生熟鸡蛋的旋转、拍掉身上的灰尘、套紧钢笔帽、投递书本等可以认识理解惯性；让学生用两个弹簧秤互拉，来认识作用力与反作用力的关系，从而走出鸡蛋碰石头，石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力的认识误区；让学生课后在空气中和水中分别托一下铁块，认识在水中下沉的物体也会受到浮力；通过吊着的苹果能否打到鼻子的小实验，理解能量的恒定律；讲大气压时，用两个吸盘模拟“马德堡半球实验”；将吸盘吸在黑板上，让学生感受垂直向外拉（克服大气压力）和水平滑动（克服摩擦力）所用力的区别，从而认识到大气压强很大……
小实验和小制作不仅提高了学生的动手动脑能力，而且还可以有效地帮助学生巩固所学知识，突破学习中的难点，并消除学生对知识的模糊或错误认识，加深对物理规律的理解。
三、小实验可以提高学生逻辑思维能力
逻辑思维能力是实验操作中最基本的能力。让学生观察指甲剪上有哪些杠杆？观察家里用具和交通工具在哪些地方应用了摩擦？分别用到了哪类简单机械？观察各种家用电器的铭牌来了解它们的额定功率；观察家庭电路和组成；观察灯丝粗细来比较它们电阻的大小等等。通过观察性的实验，不仅培养了学生的观察能力，同时也加强了课本知识与实际生活的联系，真正做到了物理与生活的很好结合。
小实验“自己会平衡的木棒”和“巧找薄板的重心”，不仅复习了重心和重力方向等概念，还使学生学会了用悬挂法和支撑法（其实都是利用二力平衡）求不规则物体的重心，搞清楚“顶碗”“走钢丝”等杂技技巧的道理。通过这些小实验增强了学生知识的迁移能力与实际应用能力以及操作技能。
四、小实验可以培养学生创造力
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二、转换法
有的物理量不便于直接测量，有的物理现象不便于直接观察，通过转换为容易测量到与之相等或与之相关联的物理现象，从而获得结论的方法。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，从而推导出那个电阻放热多。在初中物理实验中，利用软细绳测量地图上铁路线上的长度、刻度尺和三角板配合测量硬币的直径、圆锥的高等，都运用了转换法的思想。
三、类比法
类比法是一种推理方法。为了把要表达的物理问题说清楚明白，往往用具体的、有形的、人们所熟知的事物来类比要说明的那些抽象的、无形的、陌生的事物，通过借助于一个比较熟悉的对象的某些特征，去理解和掌握另一个有相似性的对象的某些特征。如：在研究电压的作用时，借助于看得见而学生比较熟悉的“水压形成水流”的实验作类比，来揭示电压是形成电流的原因。又比如在研究通电螺线管的磁场的实验中，为准确记忆通电螺线管的北极与电流方向的关系，以紧握的右拳头类比为螺线管，四指为线圈并指向电流的方向，则大拇指所指的一端为北极。这样形象直观很容易被学生理解记忆牢固。当然，这里还可以用其他方式来类比，充分发挥学生的主观能动性，还可以找到更符合学生实际的类比方法。
四、等效替代法
等效替代法是指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的方法。这种方法若运用恰当，不仅能顺利得出结论，而且容易被学生接受和理解。例如，在探究平面镜成像规律的实验中，用玻璃板替代了平面镜，因两者在成像特征上有共同之处，容易使学生接受，而玻璃板又是透明的，能通过它观察到玻璃板后面的蜡烛，便于研究像的特点，揭示出规律。在学习伏安法测电阻之后，我们可以要求学生设计一个实验，在上述实验中缺少电压表或电流表，其它器材不变，另有一个已知阻值的定值电阻供选用，要求测出未知电阻，应该怎么办？学生就可以用等效替代的思想进行设计了。
五、图象法
图象是一个数学概念，用来表示一个量随另一个量的变化关系，很直观。由于物理学中经常要研究一个物理量随另一个物理量的变化情况，因此图象在物理中有着广泛的应用。在实验中，运用图象来处理实验数据，探究内在的物理规律。如：在探究固体熔化时温度的变化规律和水的沸腾情况的实验中，就是运用图象法来处理数据的。它形象直观地表示了物质温度的变化情况，学生在亲历实验自主得出数据的基础上，通过描点、连线绘出图象就能准确地把握住晶体和非晶体的熔化特点、液体的沸腾特点了。在其他的实验中，教师也可以有意识地引导学生采用图象来处理数据。例如在探究电阻上的电流跟电压的关系、同种物质所受重力大小跟质量的关系等实验中都运用到图像法。
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模型法：建立模型法是一种高度抽象的理想客体和形态用物理模型，用物理模型可以使抽象的假说理论加以形象化，便于想象和思考研究问题。物理学的发展过程可以说就是一个不断建立物理模型和用新的物理模型代替旧的或不完善的物理模型的过程。
实例：研究光现象时用到光线模型；的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型；研究肉眼观察不到的原子结构时，建立原子核式结构模型；研究磁现象是用到磁感线模型；力电路图是实物电路的模型；研究发电机的原理和工作过程用挂图及手摇发电机模型；研究内燃机结构和工作原理用挂图及汽油机柴油模型……
转换法：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。初中物理在研究概念规律和实验中多处应用了这种方法。
实例：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；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；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……”
等效替代法：所谓等效替代法是在保证效果相同的前提下，将陌生复杂的问题变换成熟悉简单的模型进行分析和研究的思维方法，它在物理学中有着广泛的应用。
实例：在研究同一直线上的二力的关系时引入合力的概念也是运用了等效替代法；在电路分析中可以把不易分析的复杂电路简化成为较为简单的等效电路；研究串联并联电路关系时引入总电阻（等效电阻）的概念……
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：在研究导体的电阻与导体那些因素有关时；在研究影响力的作用效果的因素；在研究导体的电阻跟哪些因素有关时；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……
比较法：比较法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。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：一、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；二、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；三、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。
实例：汽车、轮船、火车飞机它们的发动机各不相同但都是把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能装置；而汽油机和柴油机虽然都是内燃机但是从它们的构造、吸入的气体、点火方式、使用范围等方面都有不同；再如蒸发与沸腾的比较两者的相同点都是汽化过程；不同点从发生时液体的温度、发生所在的部位及现象都不同。还可以用比较法来研究质量与体积的关系；重力与质量的关系；重力与压力；电功与电功率……
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一、观察法
观察法是人们为了认识事物的本质和规律有目的有计划的对自然发生条件下所显现的有关事物进行考察的一种方法，是人们收集获取记载和描述感性材料的常用方法之一，是最基本最直接的研究方法。简单的讲观察法就是看仔细地看。但它和一般的看不同，观察是人的眼睛在大脑的指导下进行有意识的组织的感知活动。因此，亦称科学观察。实例：水的沸腾：在使用温度计前，应该先观察它的量程，认清它的刻度值。实验过程中要注意观察水沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程的两种情况，温度计在沸腾前和沸腾时的示数变化；在学习声音的产生时可让学生观察小纸片在扬声器中的运动状态，观察正在发声的音叉插入水中激起水花，观察蟋蟀知了鸣叫是的情况，就会发现发出声音的物体都在振动；除此之外还有光的反射规律；光的折射规律；凸透镜成像；滑动摩察力与哪些因素有关等。
二、比较法
比较法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。实例：象汽车轮船火车飞机它们的发动机各不相同但都是把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能装置。而汽油机和柴油机虽然都是内燃机但是从它们的构造、吸入的气体、点火方式、使用范围等方面都有不同。再如蒸发与沸腾的比较两者的相同点都是汽化过程。不同点从发生时液体的温度、发生所在的部位及现象都不同。还可以用比较法来研究质量与体积的关系；重力与质量的关系；重力与压力；电功与电功率等。
三、图像法
图象是一个数学概念，用来表示一个量随另一个量的变化关系，很直观。由于物理学中经常要研究一个物理量随另一个物理量的变化情况，因此图象在物理中有着广泛的应用。在实验中，运用图象来处理实验数据，探究内在的物理规律，具有独特之处。如：在探究固体熔化时温度的变化规律和水的沸腾情况的实验中，就是运用图象法来处理数据的。它形象直观地表示了物质温度的变化情况，学生在亲历实验自主得出数据的基础上，通过描点、连线绘出图象就能准确地把握住晶体和非晶体的熔化特点、液体的沸腾特点了。
四、转换法
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。初中物理在研究概念规律和实验中多处应用了这种方法。实例：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。
五、类比法
类比法是一种推理方法。为了把要表达的物理问题说清楚明白，往往用具体的、有形的、人们所熟知的事物来类比要说明的那些抽象的、无形的、陌生的事物，通过借助于一个比较熟悉的对象的某些特征，去理解和掌握另一个有相似性的对象的某些特征。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。
六、等效替代法
等效替代法是指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的方法。这种方法若运用恰当，不仅能顺利得出结论，而且容易被学生接受和理解。例如，在探究平面镜成像规律的实验中，用玻璃板替代了平面镜，因两者在成像特征上有共同之处，容易使学生接受，而玻璃板又是透明的，能通过它观察到玻璃板后面的蜡烛，便于研究像的特点，揭示出规律。我们在教学中，在学生亲历实验过程的基础上，教师注重引导学生进行方法的总结，在思维方式上受到启发，他们以后遇到有关的实验设计时，就会自觉地加以运用。比如在学习伏安法测电阻之后，要求学生设计一个实验，在上述实验中缺少电压表或电流表，其它器材不变，另有一个已知阻值的定值电阻供选用，要求测出未知电阻，应该怎么办？学生就可以用等效替代的思想进行设计了。
七、控制变量法
控制变量法是初中物理实验中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。所谓控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系，可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来，使其保持不变，再比较、研究该物理量与该因素之间的关系，得出结论，然后再综合起来得出规律的方法。这种方法在整个初中物理实验中的应用比较普遍。在初中物理中，探究影响导体电阻大小的因素、电流跟电压电阻的关系、影响电热功率大小的因素、影响电磁铁磁性强弱的因素、影响滑动摩擦力大小的因素、决定压力作用效果的因素等等实验，运用了控制变量法。
八、建立模型法
建立模型法是一种高度抽象的理想客体和形态用物理模型，用物理模型可以使抽象的假说理论加以形象化，便于想象和思考研究问题。物理学的发展过程可以说就是一个不断建立物理模型和用新的物理模型代替旧的或不完善的物理模型的过程。实例：研究肉眼观察不到的原子结构时，建立原子核式结构模型；研究光现象时用到光线模型；研究磁现象是用到磁感线模型；力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型；电路图是实物电路的模型；研究发电机的原理和工作过程用挂图及手摇发电机模型；研究内燃机结构和工作原理用挂图及汽油机柴油模型。
