合理选用物理研究方法

1 探究材料的隔声性能

实验材料：纸盒、闹钟、衣服、泡沫塑料、锡箔纸等，利用以上器材探究不同物质的隔声性能，下列两种方法中哪种方法较好？

方案一：站在一定距离处，比较声音的响度.

材料：纸盒、闹钟、衣服、泡沫塑料、锡箔纸等.

方案二：一边听声音，一边后退直至听不见，记录与声源的距离.

材料：纸盒、闹钟、衣服、泡沫塑料、锡箔纸.

这里采用了两种控制变量的方法，方法一中人的位置没有发生变化，如果两种材料的隔声性能相近几乎就区别不出来，所以很难判定哪种材料隔声能力强，方法二中，人边听边后退直到听不见声音，由于距离的变化是可以测量出来的，所以这种方法比较好.

2 测量人跳绳时的功率

需要测量的物理量是人的体重、跳起的高度、每次跳起的时间，这里每次跳起的时间很难测量，比较好的方法是测量100次所用的时间，另外一种方法是固定测量时间1分钟，比较在1分钟内跳起的次数，但这里存在一个问题，最后在时间到的时候，人跳起的次数不一定是整数，因而给测量带来麻烦.

3 二力平衡的条件探究

在《二力平衡》一节的教学中，研究物体处于平衡状态需满足的条件时，可以让学生提出各种猜想，实践证明，学生很容易猜想出，处于平衡状态的物体所受的两个力可能：大小相等、方向相反、作用于同一条直线上，为了用实验证明学生的猜想，笔者让学生自己设计收集实验数据的表格，发现本节中的控制变量法的运用与一般情况下控制变量法的运用有些不同，学生不能从第一次实验中排除“方向相同”的情况，每次实验都把方向相同和方向相反拿出来讨论，按照这样的思维顺序，学生设计出8种可能的情况，使实验变得纷繁复杂，最终学生也不知所措，无法得出正确的结论.

为此，笔者经过慎重考虑，设计了如下思路：首先让学生控制力的大小不变，两个力作用在同一条直线上，然后研究力的方向相同和相反两种情况下，观察物体是否平衡，实验证明，只有方向相反时物体才能平衡，这一步就决定了物体所受的力方向必须相反，以下再以同样的方法研究方向相反、二力共线、力的大小相等和不相等两种情况，实验证明力的大小必须相等，最后研究力的大小相等、方向相反时，二力共线和不共线两种情况，实验结论只有二力共线时物体才能平衡，最后总结出二力平衡的条件是：“等值、反向、共线”.为此，按照笔者的设计意图最终形成的记录表格分如下六种情况：

经过改进，实验现象简单明了，很容易得出结论.

4 视力矫正

把凸透镜看成眼睛的晶状体，光屏看成视网膜，给眼睛戴上近视眼镜，使烛焰在视网膜上成清晰的像，标出光屏的位置.取下近视眼镜，光屏上的像变得模糊了，再移动光屏，使光屏上呈现清晰的像，标出光屏此时的位置.书本的实验意在说明两方面：（1）用实验说明近视眼成像的原因：取下近视眼镜，光屏上的像模糊，通过光屏的移动（往前移动），再次呈现清晰的像，从光屏移动的方向说明近视眼成像在视网膜的前面.（2）近视眼矫正：从另外一个层面来理解，光屏移动的方向，说明是像移动的方向，说明近视眼镜（凹透镜）能使像后移，也就是对光线起发散作用.在实际教学往往会出现学生能对近视眼的成像能够掌握，但是不够理解对凹透镜成像的作用，在习题中此类的题目错误率比较高.

如果在实验中，我们还用这些器材，还可以增加实验内容：先模拟正常的眼睛：移动光屏，得到清晰的像.再在透镜（眼睛）前放近视眼镜（凹透镜），光屏上的像模糊，再次移动光屏（向后移动）光屏上重新出现清晰的像.从光屏移动的方向可以看出，近视眼睛（凹透镜）能使像向后移动，也就是能对光线起到发散作用.

5 沙子和水吸热本领的比较

比较物体吸热本领，小明的观点：在加热时间相同的情况下，我们观察物体升高的温度是否相同.小华的观点：升高相同温度所需要的时间（吸收热量）是否相同？

这两种方法对此问题的研究效果是等同的，课本上是采用了小华的观点，实践证明，这种方法更方便、直观.其理由是：（1）沙子和水吸热时温度的上升是均匀的，开始由于石棉网和烧杯也需要吸热，故温度上升比较慢，随后沙子和水的温度迅速上升，同时沙子和水要向空气散发热量，且温度上升不均匀，如果用吸收相同的热量比较温度的变化，肯定不太准确；（2）按照一般控制变量的思想应该是将水和沙子都加热相同的时间，比较谁温度变化大，如果这样，加热时间太短的话，两者温差不明显，时间太长，有可能其中一种液体已经沸腾，导致吸热但不升温，因此只有控制两者都升高相同温度比较时间是最科学的；（3）实验得到的结论是：质量相等的沙子和水升高相同温度时，沙子比水需要的时间短，由此可见，升高相同的温度，水吸收的热量少，进一步推导：质量相等的不同物质，在升高相同的温度时吸收的热量是不同的，从而顺理成章地得出比热容的定义：单位质量的某种物质温度升高（降低）1 ℃所吸收（放出）的热量叫做这种物质的比热容.

6 不同燃料的热值比较

用天平分别测量出质量均为10 g的酒精和碎纸片，将他们分别放入两个燃烧皿中，点燃他们，分别给装有质量相等的水的两个相同烧杯加热，直到酒精和纸片完全燃烧，对于本实验中，为什么不让两次水升高相同温度呢？如果两次升高相同温度，则所需燃料质量一定不一样，这样就多出一个称量剩余燃料的过程，而且由于纸片燃烧不可能立即熄灭，所以测量结果将会很不准确，从而造成比较大的误差.

综上所述，在物理实验研究过程中，教师勤于思考，认真钻研，选用最好的教学方法，不但少耗时力，而且能起到很好的教学效果，从而切实提高课堂教学效率，减轻学生的学习负担.