初中物理等效替代法例1

等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律时，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。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。

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，另有电阻箱供选用，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。

例：现有两节电池，三个开关，若干导线，还有电流表、滑动变阻器、电阻箱各一个，请用以上器材设计一个实验方案测出未知电阻Rx的值（电阻箱的最大阻值大于Rx）。

解析：（1）按图1连接好实物电路，将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大值。

图一 图二

（2）闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器R1的电阻，使电流表的示数为某一合适的数值并记为I0。

（3）断开开关S2，闭合开关S3并调节电阻箱R2的阻值，使电流表的数值仍为I0，则Rx的阻值就等于此时电阻箱R2的阻值。

点评：这里用电阻箱R2（已知阻值电阻）等效替代了待测电阻Rx，电路中的电流仍为I0，所以Rx=R2。测量方法突破常规思维，非常独特、新颖。

若在此实验中，将电流表改为电压表，其他器材不变，试用上述等效替代法测出未知电阻Rx的阻值。测量方法和操作步骤与上题大同小异，它的电路图如图2所示，只需调节R2知道两次电压表读数相同，此时R2的读数九等于Rx的阻值。

方法二、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。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，探究影响液体的蒸发快慢的因素、影响滑动摩擦力大小、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的因素、决定压力作用效果的因素等实验，都运用了控制变量法。

例：（10·镇江）小凡同学在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水，进行如图所示的实验探究，得出水蒸发快慢与水的温度、水的表面积和水面上方空气流动快慢有关。

（1）通过A、B两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水的 有关。

（2）通过 两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水的温度有关。

初中物理等效替代法例2

 

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。

初中物理等效替代法例3

等效思维的主要特征是在效果相同的情况下，将较为复杂的实际问题变换为简单的熟悉问题，以便突出主要因素，抓住本质，找出其中规律.应用等效法时往往是用较简单的因素代替较复杂的因素，以使问题得到简化而便于求解.另外，等效或称等价指不同的物理现象、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，并且它们之间可以相互替代，而且得出的结论保证不变.同时，等效的方法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，求得解决方法.除此之外，等效的方法将一个力的分解等效的两个任意的假象的力的合成，将多个力合为一个力的效果，平抛运动可等效为水平直线匀速运动和自由下落运动来处理.并且，让所有的复杂曲线运动可以用等效简单的运动合成.等效法是常用的科学思维方法，就是在特定的某种意义上，在保证效果相同的前提下，将陌生的、复杂的、难处理的问题转换成熟悉的、容易的、易处理的一种方法.

二、运用等效思维转换题设条件

初中物理中有很多比较难解的问题，题设给出的条件比较复杂和难以解决.因此，运用等效思维转换题设条件，将题设复杂的物理条件转换为简单明显的物理条件，从而解决问题.有些电路图比较复杂，就需要我们将一些复杂的电路简单化.比如在初中物理的电学中，凸透镜的主光轴上，经常会碰到各种各样的电路图.分别用FF表示凸透镜的焦点，P、P′表示凸透镜的两倍聚焦处，现有一个粗细均匀的木条AB放在凸透F路图等效为简单的电路图，然后进行相关的电学计算，在这一题上，可以运用等效思维来转换题设的条件.从题目上看，将一个粗细均匀的木条AB放在凸透F路图等效为简单的电路图，然后进行相关的电学计算，我们可以设木条的厚度为A，木条可以等效为一个高为A的物体从两倍焦距处A位置移到一倍焦距和两倍焦距处的B位置.然后，在根据凸透镜成像的画面找出它的规律，这样就可以画出物体在位置形成的像.通过这样的等效思维来做题，可以从给出的题设条件来解决较难的问题，因此将题设的条件等效转化为两一个与解决问题有关的条件，就可以把比较复杂的问题简单化，更加容易帮助学生找出正确答案，也可以提高物理课堂的教学效率，达到事半功倍的效果.

初中物理等效替代法例4

1.同时使用两种药物进行治疗

为了取得理想的疗效,慢性荨麻疹患者的病情一经确诊即可同时使用两种药物进行治疗。这两种药物中,其中一种是第二代抗组胺药,另一种是H2受体拮抗剂,具体的可以是“西替利嗪+西咪替丁”,或是“西替利嗪+雷尼替丁”,或是“酮替芬+法莫替丁”等。其用法为:在每晚睡前服用两种药物各1次,连续用药4~6周为一个疗程。

2.同时使用3种药物进行治疗

初治失败或初治愈后病情复发的慢性荨麻疹患者可以同时使用3种药物进行治疗。这三种药物中,其中一种是第二代抗组胺药,一种是H2受体拮抗剂,另一种是能改善血管通透性、增强毛细血管抵抗力的药物。具体可以是“地氯雷他定+法莫替丁+肾上腺色腙片”,或是“咪唑斯汀+雷尼替丁+卡介菌多糖核酸”,或是“西替利嗪+赛庚啶+卡介菌多糖核酸”等。在同时使用3种药物进行治疗时,慢性荨麻疹患者可采取药量逐步递减的方法:①在进行治疗的前10天中,可在每晚睡前服用3种药物各1次。②在用药10天后,可每隔一天服用3种药物各1次。③在用药一个月后,可每隔3天服用3种药物各1次。④在用药两个月后,可每隔5天服用3种药物各1次。一般来说,连续使用3种药物治疗3个月即可取得较好的疗效。

初中物理等效替代法例5

以效果相同为前提，对研究对象、参量、过程进行替换处理，使问题简化从而易于研究的思维方法.

2 教材中的等效法

2.1 使用等效法建立概念、描述规律

用质点等效替代研究对象，忽略其形状大小而简化问题.研究交变电流的热效应时引入了有效值：在一个周期时间内产生热量相同的前提下，以恒定电流的电流、电压替代交流的电流电压.质点、交流电有效值、重心等概念的建立正是基于等效法的使用.

做功、热传递在改变物体内能方面等价意思就是在改变物体内能这个问题上，做功与热传递具有相同的效果，而热功当量其实就是给出了做功与传热效果相同时所具有的等量关系.狭义相对性原理、广义相对性原理均可从等效角度描述：对于物理规律而言，惯性系是等效的（狭义），任何参考系都是等效的（广义）.上述规律就是从等效角度出发描述的.

2.2 使用等效法推导、分析

一般而言，第一宇宙速度是用牛顿第二定律结合万有引力定律、向心加速度公式推导出来的，人教版教材必修2第五章第七节中则以巨大的圆拱形桥等效替代地球，推导出第一宇宙速度为gR地.同样，电阻定律一般是从实验中归纳得出的，人教版教材选修3-1第二章第六节中还提供了另一种理论推导的方法：以n段长度为l1、电阻为R1导体的串联电路替代一条长度为l、电阻为R的导体，从而利用串联电路性质得出导体电阻与长度成正比的结论，电阻与横截面积的关系则用并联等效加以推导.

研究曲线运动等复杂运动时，经常用若干分运动来替代实际运动，以便寻找规律，这种分析方法成立的前提是效果相同，属于等效法.而在具体合成分解位移、速度、加速度等矢量时也在使用等效法――用几个矢量等效替代一个矢量，或用一个矢量等效替代几个矢量.

3 习题中的等效法

相比教材中为数不多的使用等效法建立概念、描述规律、推导分析的例子，高中物理习题中等效法的应用就广泛多了.

3.1 对象的等效替代

例1 在测量电源电动势和内阻实验中误差分析时常用等效电源的方法，由于如图1电路中电流表的分压作用而使得电压表测量的不是外电压，于是可将原电源与电流表用一个电源来等效替代，那么电压、电流表测量的就是这个等效电源的外电压与总电流，用公式U=E-Ir求得的E和r就是等效电源的电动势和内阻，即本实验的测量值E测和r测，由此可得E测=E真，r测=r真+RA>r真.

与例1类似，力学中的整体法、电磁学中条形磁铁与环形电流间的相互替代也属于对象的等效替代.

3.2 参量的等效替代

例2 如图2，求匀强电场中由静止下落摆球的最大速度时可用等效重力概念，其实质就是用一个力等效替代重力与电场力两个力.

与例2类似，计算双线摆周期时用等效摆长，计算磁场中弯曲的通电导线受到安培力大小时用等效长度等都属于参量的等效替代.

3.3 过程的等效替代

例3 如图3，以相等大小的初速度沿着竖直向上、水平向左、[HJ1.25mm]斜向左上等方向抛出八个球，不计空气阻力，问落地前八球构成的图形如何.

由于八球的加速度均为重力加速度g，大小相等方向一致，因此可以将此过程等效为在水平面上沿八个方向匀速运动的球，从而得出构成图形为圆形.

4 关于等效法的方法教育教学建议

4.1 方法教育宜显性化

等效法是物理学研究的常用方法，利用等效法能够将陌生的、复杂的、难处理的问题转化为熟悉的、简单的、易处理的问题.但在人教版教材中通篇未出现“等效法”的字样，广大一线教师在教学中也往往将等效法的方法教育隐性化，最终学生只留下混乱不清的概念与零散易忘的解题技巧.

教师应通过梳理明确高中阶段等效法的知识内容载体，以此制定高中各年级等效法的方法教育目标，在教学过程中循序渐进地传授等效法这种方法本身，阐明其定义、条件、分类、内涵、操作方式、注意事项等，使学生处于有意识地接受方法教育的状态，从而能逐步掌握等效法.这种显性的方法教育将有助于增强学生分析解决实际问题的能力，有助于提高学生的思维品质.

4.2 方法目标的制定

参考国内外学者科学方法教育目标的分类，将高中物理方法教育目标分为认识、理解、应用、掌握四个层次，在涉及等效法课堂的教学设计中设立合适的方法教育目标.

高一阶段等效法的目标应以认识、初步理解与简单应用为主，相应课时中的方法教育目标可以作如下表述：了解用质点代替研究对象的方法为等效法，能识别重心概念的建立用到了等效法，能在探究力的合成实验中应用等效法分析相关实验操 [LL][HJ1.35mm]作是否正确，能用等效法推导第一宇宙速度等.高二阶段等效法的目标应以理解、应用为主，相应课时中的方法教育目标可以作如下表述：能从等效电源角度分析测量电源电动势与内阻实验的误差、求解外电路功率的极值，能说明计算交流电热功率时应该使用有效值而非平均值的原因，能用等效重力、等效长度等概念求解相应问题.高三阶段等效法的目标应为掌握，适当时机的等效法专题复习课非常有必要.在进行该课的教学设计时，教师可以根据学生情况将方法目标具体化为能总结出等效法的种类，归纳得出等效法的定义，懂得等效法的内涵，能创造性地使用等效法等.

如此制定方法目标，将有助于方法教育的落实，使得学生对等效法的学习更加全面、更加系统、更加有序.

4.3 方法内容、知识内容的整合策略

初中物理等效替代法例6

一、控制变量法

控制变量法在初中物理实验探究过程中最常用的方法。控制变量法是解决复杂问题的一种有效方法。当一个物理量与多个因素有关时，为了确定这个物理量与某个因素的关系，就要控制其他因素不变，只改变这个因素，看所研究的物理量与这个因素的变化关系，这种研究方法就是控制变量法。

例如在探究影响导体电阻的大小的因素的实验中，影响导体电阻大小的因素有导体的长度、横截面积、材料这三个变量，怎样才能确定其中一个因素对导体电阻的影响及影响程度呢？这就需要用控制变量法。如下一练习题：两个同学在做探究影响导体的电阻的大小实验时他准备在电路中接入待研究的电阻丝，电源电压恒定，待用电阻丝规格如下表：

1、要研究电阻与材料的关系应选择序号＿＿＿和＿＿＿的两组电阻丝

2、选择2和3两组电阻丝能研究电阻和＿＿＿的关系

3、将2和4号电阻丝接入两个完全相同的电路发现接有4号电阻丝的电路中的电流表示数大于接有2号的电路中电流表的示数，可得出的结论是：＿＿＿＿＿＿＿

4、这种方法在初中物理中经常用到，以下实验中与此方法不同的是（）

A液体蒸发的快慢与哪些因素有关

B动能与质量和速度的关系

C电流与电压和电阻的关系

D电流时用水流类比

在初中物理中用到控制变量法的实验除了上题中提到的A、B、C三个选项的实验外，还有如下实验：研究不同物质的吸热能力、研究电磁铁的磁性与线圈匝数和电流大小的关系、研究物体运动的快曼、研究滑动摩擦力与压力的大小和接触面的粗糙程度的关系、研究压力的作用效果与压力大小和受力面积大小的关系、研究液体压强的大小与液体的密度和深度的关系等等。

二、转换法

有某些物质或现象我们看不见摸不着，但是可以通过研究该物质或现象所产生的可见效果，对物质和现象进行进一步的分析的方法叫做转换法。

在声音的产生和传播这一节课中，音叉的振动我们看不清楚，把正在振动的音叉放入水中溅起水花可来认识它。电流看不见但我们可以通过它表现出来年的热效应和磁效应来认识它；磁场看不到可以通过放入其中的小磁针转动方向发生偏转来认识。

例如下面的一个习题：磁场是一种看不见的特殊物质，我们可以通过磁场对小磁针的作用效果来认识他。这是科学研究的一种常用方法。下列选项中不是采用这种研究方法的是（）

A比较温度高低，通过液体受热后的体积变化

B学习了电压，通过水压来认识它

C电磁铁磁性的强弱可以观察吸引的大头针的数目

D电路是否有电流可以观察电流表指针是否发生偏转

在下列问题的研究中还可以用到转化法:通过扩散现象来研究分子的运动；研究物理的动能与质量和速度的关系时通过木块被撞击后移动的距离来判断动能的大小等等。

三、等效替代法

当两个物理量或两个物理过程产生的效果相同时就可以利用其中的一个物理量来代替另一个物理量，或利用一个物理过程来代替另一个物理过程的方法叫等效替代法。等效法是物理方法中应用广泛的重要方法，是科学研究中常用的一种思维方法。在效果等同的前提下，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，可加深对物理概念、规律的理解。

例如用等效替代法测电阻：实验设计方案如图1所示：电源电压保持不变，S是单刀双掷开关、R＇是电阻箱、R0是已知阻值的电阻、Rx是待测电阻。

实验步骤：

①将开关S拨到a，读出电流表的示数为I；

②再将开关S拨到b，调节电阻箱R＇的阻值，使电流表的示数为I，读出电阻箱的阻值为R，则被测电阻Rx的阻值为R。另外，在研究平面镜成像的实验中也用到等效替代法。

等效替代法还可以在如下实验探究中：排水法测小块固体的体积；求多个电阻组成的串联、并联电路的总电阻等等。

四、理想化法

初中物理等效替代法例7

下面我就用具体的实例谈谈这种方法的作用以及如何用这种方法解决实际问题.

1.化“虚”为“实”

例1在探究平面镜成像特点的实验中，如何确定像的位置，如何探究像与物的大小关系、它们到镜面的距离关系等等.苏科版八年级物理课本上的实验是利用玻璃板作为平面镜，这个实验中把棋子A放在玻璃板前作为物体，向镜子里面观察，可以看到它在平面镜后面所成的像，然后用另一棋子B在平面镜的另一侧来回移动，直至与A的像重合，从而替代棋子A的像，根据棋子B的位置来确定棋子A的像所在的位置.通过观察该棋子B能否与棋子A的像重合，来比较像与物的大小，所以要求这两个棋子必须，这种方法就是物理学中常用的方法，叫.

分析在平面镜成像的实验中我们利用两个相同的棋子，验证物与像的大小相同，因为我们无法真正测出物与像的大小关系，所以我们利用了完全相同的另一个棋子来替代物体的像.通过这样的等效替代，使原来只能被看见而不能在光屏上呈现的虚像变成了实实在在的物体展现在同学们面前，同学们可以通过自己的测量得出结论，对平面镜成像规律的理解程度自然加深了.

答案相同、等效替代法

2.化“定性”为“定量”

例2笔芯软硬程度不同的铅笔其用途不同，例如作图用6B软铅笔、写字用软硬适中的HB铅笔、制图用6H硬铅笔.铅笔芯是导体，张华同学猜想铅笔芯电阻大小可能与其软硬程度有关.他决定选择干电池、软硬程度不同的铅笔芯、小灯泡、开关、导线，设计实验对此进行探究.

（1）若图1乙中铅笔芯的硬度比图1甲中大，根据开关闭合后，张华观察到灯泡的亮度情况（甲图灯比较亮），可确定图1乙中铅笔芯的电阻（选填“大”或“小”），说明铅笔芯的电阻与软硬程度

（选填“有关”或“无关”）；

（2）张华想借助电阻箱，用“替代法”较准确的测出铅笔芯的电阻.除了上述的器材和电阻箱外，还需必备的器材是：；张华的做法是：用电阻箱替代图中的铅笔芯，调节电阻箱的电阻值，使的大小与原来接铅笔芯时的大小相同，则电阻箱接入电路的阻值就是铅笔芯的电阻值.

分析实验（1）是不能直接知道铅笔芯电阻的阻值，只能通过小灯泡的亮暗来定性的显示电阻大小，在电压一定时，灯越亮电流越大电阻越小.而等效替代法就能直接读出电阻的阻值，用电阻箱替代铅笔芯，电阻箱的读数就是铅笔芯的阻值.这样就能从“定性”具体到“定量”.

答案大、有关、电压表或电流表、电压或电流.

3.化“细微”为“显著”

例3在演示声音是由物体的振动发生的实验中，如图2所示，将正在发声的音叉紧靠悬线下的泡沫塑料球，球被多次弹开.在此实验中，泡沫塑料球的作用是（）.

A.使音叉的振动尽快停下来

B.使音叉的振动时间延长

C.将音叉的微小振动放大，便于观察

D.使声波多次反射，形成回声

分析初中物理中有许多实验现象并不是十分明显的，特别是一些在课堂上的演示实验对实验现象的明显程度要求就更高了，这就要求我们用容易观测的物理现象来替代原来的不容易观察的物理现象.本题中音叉的振动使泡沫塑料球被弹起，泡沫塑料球弹起的越高说明音叉的振幅越大.题中用泡沫塑料球的跳动替代了音叉的振动，借助轻小物体将发声体的振动“放大”，便于直观研究.

答案应选C.

4.化“不可测量”为“直接测量”

例4如图3所示，是探究“物体的动能与哪些因素有关”的实验装置.让同一小球两次分别从同一滑轨的不同高度A处和B处自由滚下，撞击处于水平面上同一位置的纸盒：此实验中，通过观察什么来比较小球的动能大小？答：；因此，从

处滚下的小球到达平面上动能较大.

分析对于同学们而言，理解动能是有一定难度，动能的大小也是无法进行测量的，但课本上有明确的表述：物体能对外做的功越大，则具有的能就越多；另一方面，同学们对长度的测量是驾轻就熟的.物体被撞的越远做的功就越多具有的能越大.通过比较被撞击长度得出动能的大小.

答案纸盒被撞击的远近、A.

5.化“繁琐”为“简洁”

例52010年5月7日，在第四届广东省中学物理教师创新实验能力展示交流活动中，来自潮州的黄杰华老师设计了一个“巧妙测出不规则固体密度”的实验（如图4所示）.该实验的主要步骤如下（取g=10N／kg）：

①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；

②当水不再流出时，读出弹簧测力计的读数G1和G2；

③将一不溶于水的小石块用细线拴住并慢慢放入溢水杯中（小石块全部浸没），此时溢出的水全部流入另一杯中，当水不再流出时，读出弹簧测力计的读数G3和G4；

④根据以上数据，通过计算得出小石块密度？

（1）上述实验中，他测得G1=0.94N，G2

=0.40N.G3和G4的读数如上图（b）所示，则G3

=N，G4=N；（2）实验中，小石块排开水的重量是N，小石块的体积是m3；（3）小石块的重量是N；（4）通过以上数据，他得出小石块的密度是kg／m3.

分析初中物理课本中测密度是重要的知识，通常有两种方法：①根据密度的定义，测体积和质量来求解；②利用浮力的知识来求解.这两种方法的综合性较强.本设计中仅仅测量几次重力，利用溢出水的体积替代石块的体积；增加的总重替代石块的重，直接运用公式求出石块的密度，只用到了重力知识就解决了较繁琐的问题，理解起来干净利落同时又培养了创新性思维.

答案1.20、0.50、0.10、10-5、0.26、2.6×103

例6某研究小组要测量一只阻值约为100Ω的电阻R，所提供的器材有：①干电池两节，②学生用电流表（0～0.6A、0～3A）一只，③学生用电压表（0～3V、0～15V）一只，④滑动变阻器（100Ω2A0）一只，⑤电阻箱（0

～9999Ω5A，符号为）一只，⑥开关或导线若干.请你帮助该小组完成下列（1）（2）两项步骤，要求在电表读数时，指针偏转超过最大刻度值的1／3.

（1）你选择的实验器材是：（填序号）；

（2）根据所选器材，在虚线框内画出能反映测量方法的电路图.

分析（1）从所给的器材中知道，待测电阻的阻值约为100Ω，两节干电池的电压为3V，通过电阻的最大电流为0.03A左右，根据题目要求，电表指针偏转应超过最大刻度的■，而使用电流表的0～0.6A挡时，0.03A的指针位置小于满刻度的■，因此电流表不能使用.同学们在实验设计的过程中，器材只能在①②③④⑤⑥中选择.

（2）下列两个电路图均能反应测量方法：

图5中，把变阻箱与Rx串联.先用电压表测出Rx两端电压，再将电压表接在电阻箱两端，调节电阻箱使电压表的读数与先前相等，则电阻箱的读数即为Rx的阻值.

图6中，把度阻箱与Rx并联.闭合S、S1，调节滑动变阻器，使电压表指针位置大于满刻度的■，记下电压表的示数为U.断开S1，闭合S和S2，滑动变阻器的滑片不能移动，只能调节电阻箱，使电压表的指针重新恢复到值为U的刻度处，此时读出电阻箱的电阻值即为待测电阻的阻值.

答案一

（1）①③⑤⑥

（2）电路图如图5所示.

（以上方法用滑动变阻器代替电阻箱也可以）

答案二

（1）①③④⑤⑥

（2）电路图如图6所示.

值得提示的一个注意事项：同学们应仔细阅读题设中的每一个条件，如要求电表指针偏转应超过最大刻度的■，经过分析，不能使用电流表，否则将会错误地设计出用常规的伏安法测量电阻的方法.

小结用等效替代法解决实际问题，对初中生而言，不必过分苛求物理知识的严密性，要根据初中生的实际，只要抓住问题的本质，确保“等效”，也就是说，这种思想方法的准则只有一条，那就是保持效果相等.在“等效”的基础上进行迁移，这样得到结论的方法直接、明了，大大降低了初中学生对物理知识的理解难度，对培养他们的思维能力和激发学习物理的兴趣有一定的作用.

自主练习

1.先在溢水杯中装满水（水面与溢水口齐平），水深为10cm，水的质量为5kg，再放入一块重3N的木块，溢出的水全部用小烧杯接住（如图7所示）.则水溢出后溢水杯底受到水的压强是Pa，小烧杯中水的重力等于N.（g取10N／kg）

2.一种电工工具由一个小灯泡L和一个定值电阻R并联而成，通过L、R的电流跟其两端电压的关系如图8所示.由图可得定值电阻R的阻值为Ω；当把这个工具接在电压为2V的电路两端，L、R并联的总电阻是Ω.

3.小刚同学在河里拾到一块精美的小石头，他想知道这块石头浸没在水中受到的浮力和石头的密度，于是他设计以下的实验方案.

（1）实验器材：小石头、细线、溢水杯、水、小烧杯、量筒.

（2）实验步骤：

A.在溢水杯中装满水；

B.用细线拴住小石头，把小石头浸没在溢水杯中，同时用小烧杯接住溢出的水；

C.用量筒测量的体积V；

D.计算小石头受到的浮力，F浮=.

（3）小刚完成该实验后从溢水杯中取出小石头直接放在已调好的天平上测出质量，求出了小石头的密度.你认为小刚这样做，测得的石头密度值与实际密度相比偏

（选填“大”或“小”）了，原因是.

自主练习答案

初中物理等效替代法例8

在《初中物理课程标准》中，科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。在探究科学规律的过程中，学生通过动手动脑，通过物理学知道“再发现”过程，体验到科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神，掌握科学学习的策略和科学的思维方法，从而提高他们的科学素质。要想使物理教学达到新课程标准确定的目标，我们必须重视物理教学中蕴含的大量的科学方法，把它们渗透到教学活动中去，适时向学生介绍、点拨，让学生在学习活动中去体验、体会科学方法，逐步提高学生科学探究能力，掌握一些科学方法，为学生的终生学习打下良好的基础。下面就与大家一起来探讨物理教学中常用的一些科学方法。

一、猜想法

在科学探究的学习过程中，猜想这一步骤有着举足轻重的地位，它是物理智慧中最活跃的成分，对学生猜想能力的培养，也是物理探究过程中的一个重要环节，而且猜想决定了科学探究的方向，因此，在物理教学的过程中，引导学生科学合理地猜想就显得格外重要。

首先，猜想要有一定经验和知识作为基础。在进行科学猜想能力方面的教学时，可先针对问题让学生展开想象的翅膀，鼓励学生把所有可能的情况都大胆地说出来，然后让学生根据已有知识和生活经验逐一进行分析，想想生活中有哪些事实支持它，它和已有知识是否一致，排除那些与经验和知识相矛盾的想法，留下的就可能是科学的猜想了，没有一定的知识和经验，猜想恐怕只能是无本之木，无源之水。所以在教学中为了避免学生胡猜乱想，让学生说出猜想的理由、事实依据是很有效的避免课堂混乱的手段，也是培养学生探究能力的方法之一。

另外，教师引导学生猜想要注意把握好方向性。在学生的自主探究过程中，教师的引导可以起到了画龙点睛的作用，由于课堂教学的时间和器材以及学生的知识的限制，我们不可能将学生讲的、说的一一进行探究，必须进行去粗取精、去伪存真，才能让探究过程顺利完成。

例如在猜想动能大小与哪些因素有关的时候，学生猜想到的因素可能有质量、速度、重力、斜面坡度、高度等，特别应该注意要让学生说出猜想的理由和依据，要能举出相关的实例来证明。然后教师引导学生把其中类似的因素归为一类，即质量和重力可以归为质量这个因素，斜面坡度、高度、速度都可以归为速度这个因素。这样就把动能大小归纳猜想为与质量和速度这两个因素有关。同时引导学生复习前面学习过的牛顿第一定律实验，可以知道要控制物体到达斜面上的速度相同，必须控制物体从斜面上滑下的高度相同。然后通过控制变量的研究方法，这个探究实验就不难完成了。完成实验后，教师可以补充做一个实验，即把质量和速度分别增大一倍，观察木块被推动的距离，来判断质量和速度这两个因素中到底哪一个因素对动能的影响更大，这样为到高中的继续学习打下基础。

当然，学生的猜想能力的培养并不是一朝一夕完成的，需要我们教师在教学过程中切实重视这一能力的培养，时时注意引导学生进行合理的猜想，以达到素质教育的目的。

二、控制变量法

“控制变量法”是初中物理中常用的探究问题的科学方法。由于影响物理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。所以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，必须人为的制造一些条件，便于问题的研究。例如当一个物理量与几个因素有关时，我们一般是分别研究这个物理量与各个因素之间的关系，再进行综合分析得出结论。这样就必须在研究物理量同其中一个因素之间的关系时，将另外几个因素人为地控制起来，使它们保持不变，以便观察和研究该物理量与这个因素之间的关系。这就是“控制变量”的方法。

在初中物理教学中有许多概念或规律的探索过程，都要用到控制变量法。例如，在八年级刚接触物理时，有一个探究实验是探究“声音怎样从发声的物体传到远处？”。让一个学生在桌子一端敲击桌面，另一个学生在另一端听声音，一次贴在桌面上听，一次只是贴近桌面。发现两次都可以听到声音，引导学生分析这两次声音分别是通过桌子和空气传来的，从而说明声音要靠介质传播。同时让学生比较两次听到的声音大小，从而认识到声音在固体中比在空气中传播得快，即固体的传声能力强。在这里，老师一定要强调实验中需要控制的变量就是听声音的距离和敲击桌面的力度要相同，使学生体验到控制变量的思想，为以后的探究实验作好方法上的准备。

初中物理还用到控制变量法的实验有：影响声音的音调、响度等的因素有哪些？蒸发的快慢与哪些因素有关？导体的电阻大小与哪些因素有关？导体中的电流与导体两端电压和导体的电阻的关系，电热的大小与哪些因素有关？影响电磁铁磁性强弱的因素有哪些？研究感应电流方向与哪些因素有关？研究通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关？力的作用效果与哪些因素有关？影响滑动摩擦力大小的因素有哪些？影响压力作用效果的因素有哪些？研究液体的压强与哪些因素有关？研究浮力的大小与哪些因素有关？研究动能或势能的大小与哪些因素有关？研究物体吸引热量的多少与哪些因素有关等等。

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。通过控制变量法，可以让我们很方便的研究出某个物理量与多个因素之间的定性或定量关系，从而能得出普遍的规律。

三、等效替代法

有一个广为人知的历史故事──曹冲称象。他运用的就是一种等效替代的思想，他是用石头替代了大象，巧妙地测出了大象的重力。当然，这里还用到了“化整为零”的思想。

很多伟人也经常会用等效法来使研究问题简化，例如，爱迪生用围成一圈的平面镜的反射光等效多个太阳造成了无影灯，他的助手阿普顿在苦苦计算灯泡的容积时，爱迪生却告诉他只需要把灯泡装满水，测量水的体积即为灯泡的容积。还有阿基米德在洗澡时发现了鉴别王冠真假的方法，从而也导致了一个重要的原理──阿基米德原理的发现。

这样看来，当测量器材无法直接测量某个物理量时，就要设法用可以直接测量的物理量来取代不能直接测量的物理量，这就是“等效替代法”。采用此方法时，唯一要注意的是直接测量的与不能直接测量的物理量之间要有内在的联系，找到这种内在的联系，也就完成了实验的设计。

可以说“等效替代”的思想是物理实验成功的最根本、最重要的思路，物理学中的相关定律、定理、公式、原理都是以替代思维成立的基础为出发点的。例如，测量不规则固体的体积，就是利用物体浸没在液体中时，物体体积与物体排开的液体的体积相等的原理，将用替代。在有量筒或量杯时，可采用“排液补差法”或叫“等量空间占据法”测量。没有量筒或量杯时，可用弹簧秤和水，通过测量浮力大小，结合阿基米德原理计算（全部浸没），也可以用天平测排水的质量（全部浸没），再利用密度知识来计算。当无法直接测物体的质量时，就可以用漂浮的方法利用的原理，测出也就知道了，物体的质量也就可求了。这种质量或体积的替代测量方法一般多见于测量物质密度的方法中。还有许多物理量的测量都用到了等效替代法。

等效替代法还可以用在一些器材的等效上，如果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，这样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，揭示出平面镜成像的规律。

有了这些科学方法的启发，学生在以后遇到有关问题时就可能运用自如了。比如在学习伏安法测电阻之后，要求学生设计一个实验，在缺少电压表或电流表，但另给一个定值电阻的情况下，要求测出未知电阻的阻值，应该怎么办？学生就可以用等效替代的思想来进行设计了，即让电流表与定值电阻串联来与电压表等效，或者让电压表与定值电阻并联来与电流表等效，每当学生自我解决了一个问题后，他们绝对会有一种“柳暗花明又一村”的感觉，对物理的兴趣也自然而然的增加了不少。

四、转换法

所谓“转换法”，主要是指在保证效果相同的前提下，将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象；将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题；将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。

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，从而推导出哪个电阻放热多。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着提高了。

弹簧测力计的原理也隐含了一个间接测量原则。即用可直接量度的量去间接表现那些不便直接观察不便直接测量的量。在这里，弹簧的长度变化是可以直接观察直接测量的，而力的大小是看不到摸不着的，但是力的大小却和弹簧长度的变化有关系，所以我们就可以用弹簧的伸长量来量度力的大小。不仅测力计是这样的，温度计、压强计、气压表（高度计）、电流表、电压表、时钟速度表都是如此，看见的是长度、角度的变化，反映的是温度、液体压强、大气压强（高度）、电流、电压、时间、速度的变化。

初中物理中有很多地方都用到了转换法的原理。研究物体升温吸热的多少与哪些因素有关时，可通过观察放入其中的相同电热器加热时间的长短来判断吸热多少。利用扩散现象来研究分子的运动及分子运动的快慢。研究动能或势能大小时通过观察运动的小球推动纸盒移动距离的大小或是木桩被打入地下的深度，来推断动能和势能的大小。研究力、电流、磁场时，由于它们都是看不见摸不着的东西，我们可以利用力所产生的效果、电流产生的各种效应、磁场的基本性质来研究它们。比如可以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、用电磁铁吸引大头针的个数来判断其磁性强弱。将光在透明空气中的传播转换为在烟或水雾中的传播来观察光的传播方向。

再如，把发声体的微小振动用泡沫塑料球的振动来进行放大，把物体热胀冷缩的微小变化用细管中液柱的高度变化来放大，把物体受力后的微小形变用平面镜反射光线的偏转角度来进行放大等等都是利用了转换法。

转换法可以通过转换研究对象、空间角度、物理规律、物理模型、思维角度、物理过程、物理状态、时间角度等达到化繁为简，化难为易，间接地解决问题。这对于学生的想象设计能力和创造性思维品质的培养是大有益处的。

五、理想化方法

纵观物理学发展史，许多重大的发现与结论，都是由于科学家们经过大胆的猜想构思，创建出科学的理想化的物理模型，并通过实验检验或实践验证，在模型与事实基础很好吻合的前堤下获得的。伽里略和牛顿构建了光滑这一理想化的模型，才有惯性定律的重大发现。法拉第在1852年，对带电体、磁体周围空间存在的物质，设想出电场线、磁场线一类力线的模型，并用铁粉显示了磁铁周围的磁力线分布形状，从而建立了场的概念，对当前的传统观念是一个重大的突破。卢瑟福也在1911年构思出原子的核式结构模型。

用理想化模型代替客观原型的研究方法就是“理想化方法”。它又分为“理想实验法”和“理想模型法”。

例如，我们在研究真空能否传声的时候，将一只小电铃放在密闭的玻璃罩内，接通电路，可清楚的听到铃声，用抽气机逐渐抽去玻璃罩内的空气，听到铃声越来越弱，这说明空气越稀薄，空气的传声能力越弱。实验中无法达到绝对的真空，但可以通过铃声的变化趋势，推测出真空不能传声，这与牛顿第一定律的建立过程是非常类似的。这属于理想实验法。如果教师在教学中注意很好地渗透这一方法，有利于培养学生的科学思想，提高学生的创新能力。

在初中教材中，我们熟悉的理想化模型有：杠杆（只要能绕着固定点转动的物体都可以看作是杠杆）、斜面（像盘山公路这样起点为低终点高的弯曲面可以看作是斜面）、轮轴（如门把手、汽车方向盘、脚踏板、扳手这样在使用中某部分转动形成的轨迹是一个圆的机械都可以看作轮轴）、连通器（上端开口、底部连通的容器都可以看作是连通器）、薄透镜、光线、磁感线等等。正是引入了这些理想化的物理模型，才得以使我们面对许多复杂的现实问题，通过简化处理能够比较顺利地予以解决。我们也常常运用理想化方法，对于某些问题可以通过寻找和建立合适的理想化模型来处理，即将研究对象、条件等理想化，以达到化繁为简的目的。

另外常用的科学方法还有类比法、图像法、归纳法、比较法、演绎法、推理法、想象法、逆向思维法、宏观与微观结合法、累积法，以及微分法等等，这里就不一一獒述了。

总之，在初中物理教学中，蕴含着许多科学方法，我们既不能视而不见的忽视它，又不能唯方法讲方法，要时时做有心人，把握时机，把科学方法渗透到教学活动中，恰当点拨，就能不断提高学生的科学探究能力，让学生领悟科学的本质，培养他们的科学思想以及创新思维，提高他们的科学素质。

初中物理等效替代法例9

在教学中，坚守生本本位，教师要有意识地创设教学情境，激发学生的探究热情，让学生在探究活动中学习知识，在探究活动中研究方法.教师要根据学生的认知过程，设计合理的教学方案和教学计划.如，在研究平面镜成像规律实验中，我们不要急于让学生一下子就算出成像的大小，要先让学生知道，像和原物的大小关系，然后逐步引向深入.要启发学生：有些演员不能独立完成的高难度动作，经常请替身完成.通过这类例子类比：用另一个相同的蜡烛做特技替身，来代替镜子的蜡烛，去与它的像进行比较，这样很符合学生的认知特点，又能很好地解决文本中想要说明的“像和物的大小关系”问题.

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.

初中物理等效替代法例10

国际贸易发展的新趋势

随着经济的发展，国际贸易的内涵也随之扩大和丰富，贸易对象不仅有货物，也包括服务及要素。自20世纪90年代以来，发达国家(除澳大利亚、新西兰外)服务业产值在国内生产总值中的地位日益突出，它已经成为各国国内及各国间经济活动的主导者。

克鲁格曼在1995年向布鲁津斯研究院提交的论文中，分析了现代国际贸易发展与一个世纪前国际贸易的区别。他认为，尽管总的贸易量不像所期望的那样增加，但总体看来，国际贸易隐含了几个新的特点。它们是：产业内贸易的上升；生产商地理化整为零生产能力的提高；贸易在国内生产总值中占有较高比率国家的出现；低工资向高工资国家大量出口工业制成品。世界贸易发生的这些变化，在不同程度上对发展中国家的贸易发展战略产生着影响。

发展中国家发展对外贸易的绩效

发展中国家贸易的发展，在很大程度上得益于国际资本和技术的流动。世界直接投资规模的不断扩大为发展中国家提供了利用外资的机会；发展中国家在积极引进发达国家的技术和方法的基础上，有效地推进了其现代化进程。

国际贸易以及资本、技术等生产要素加速流动为发展中国家带来了机遇，但能够充分利用机遇的发展中国家和地区为数并不多。发展中国家的制成品出口贸易和外国直接投资，相对集中于十几个发展中国家或地区，它们或是由于自然和社会条件优越，或是处于特殊的地理位置，或是利用了某一特定的国际政治、经济格局，同时政策比较得当，因而搭上了经济快速发展的列车。从另一角度看，每一时期总是有一小部分国家经济处于迅速发展阶段，而大多数国家则发展缓慢甚至停滞倒退。

有关资料显示，当今占全球人口80%以上的广大发展中国家只占世界国民生产总值的17.3%、世界贸易的18.8%、商业借贷的5.4%、国外投资的19.5%、国内储蓄的19.4%以及研究开发经费的6%。世界经济发展不均衡，穷国与富国、穷人与富人之间的收入差距在急剧扩大。值得注意的是，世界农产品贸易一直处于相对停滞状态，以致许多发展中国家的处境在全球化过程中得不到改善。劳动密集型制成品与高科技含量制成品的交换比率在全球化过程中对前者愈发不利，西方学者的一系列实证研究都揭示了这个趋势。

发展中国家的对外贸易战略

初级产品出口引导增长战略。在20世纪50年代以前，一般认为发展的最迅速的道路就是遵循比较利益原则，出口食物和原料，提高人均收入，从而改变经济结构。美国、加拿大、澳大利亚和丹麦之所以成为发达国家，至少是因为部分地选择了这条道路；有些发展中国家，如哥伦比亚和墨西哥、加纳和尼日利亚、马来西亚和菲律宾，也因为出口初级产品而产生了重大的结构改变。观察到这些例子的发展经济学家，认为初级产品出口引导增长不失为一种大有希望的贸易战略。他们认为，初级产品出口在发展中国家的出口总额中占极大份额，这是发展中国家实行初级产品出口引导战略的客观基础。发展中国家相对地缺乏物质资本和人力资本，如能通过出口初级产品来进口密集地使用这两种资本生产出来的货物，就能促进本国的工业化和经济发展。在他们看来，初级产品出口引导增长战略具有要素利用改善、要素禀赋扩大、刺激其他工业部门扩大的三大连锁效应。

然而，自20世纪50年代晚期以来，发展中国家的实践表明，除了石油之外，初级产品出口并未能有效地促进经济发展，这种出口遇到了种种困难：发达国家对初级产品的需求增长太慢；初级产品在世界市场价格跌落，贸易条件恶化；发展中国家初级产品的出口受发达国家经济周期的影响波动剧烈，出口收入极不稳定。

进口替代战略。所谓进口替代，是指用建立和发展本国制造业的方式以替代外国工业制成品的进口。进口替代是在20世纪50年代到60年代提出并风行于发展中国家的一种外贸发展战略。发展中国家实施这一战略的出发点，主要是为了摆脱对发达国家工业制成品的依赖，促进民族工业的发展，实现工业化和经济发展创造有利条件。进口替代战略的核心是通过保护性关税和进口配额对国内进口替代品生产企业实行保护。

发展进口替代工业，首先要确定有广阔国内市场需求前景、并一直依靠进口的产品种类，然后，通过引进技术，合资、合作或外商独资等形式发展国内的进口替代工业。为了保护这些新建立起来的幼稚工业，国家需要采取保护措施和政策支持，其中主要是关税保护。通常认为，进口替代战略一般需经历两个阶段：第一阶段，主要是建立和发展一般的最终消费品工业，以国产的消费品替代进口的消费品。在此阶段，进口替代工业主要集中在食品、服装、日用百货、小家电等一般消费品工业部门。在这一阶段，由于发展中国家正处在经济发展初期，国内缺乏发展进口替代工业的必备条件，如资金、技术、设备甚至一些原材料仍需从国外大量进口。随着这些替代品在国内市场上的需求逐渐趋于饱和，进口替代便进入第二阶段，即从最终消费品的生产转向国内短缺的资本品、中间产品的生产，使这些产品也可以基本上自给自足。

如何评价进口替代战略对经济发展的推动作用，学术界一直有不同的看法。现实情况表明，进口替代战略是发展中国家实现工业化的途径之一，事实也证明了一些国家通过该战略取得了很大成就，并且由进口替代转向出口导向，进入了新兴工业化国家和地区的行列，如新加坡、韩国，更早些时候的日本都是这方面的范例。但也有一些拉美、非洲和亚洲发展中国家虽然在实施进口替代战略方面取得了一些成就，但对整个经济发展的带动作用并不大。这一战略在实施中也暴露出许多缺陷，如造成发展中国家的外汇短缺，国际收支不平衡，强化而并非减轻了对国外的依赖，阻碍了外贸出口，影响经济效益的提高，不利于扩大就业，以及加剧了收入分配不平等。

出口替代战略。出口替代，是指发展中国家用制成品的出口替代初级产品的出口，以此加强本国工业的国际竞争力，推动经济增长，故又称为出口导向型战略。与进口替代战略相比，出口替代战略主要是发展加工业和制造业，通过扩大加工制成品的出口来改善贸易条件，并克服由于进口替代战略所带来的国际收支恶化、经济效益低下、出口萎缩和经济内向化等问题，其中最主要的是这种战略有助于纠正资源配置的扭曲状况，提高资源的利用率。正是由于出口替代比进口替代更具有优势，20世纪60年代开始，拉美和一些东南亚国家和地区纷纷转向出口导向的外向型发展战略，并取得了很大的成就。

出口替代战略一般也要经历两个发展阶段：在初级阶段，主要以发展技术水平较低、生产技术易于掌握的加工工业，一般以消费品为主，如食品、服装、家用电器、玩具等。上述出口替代产品发展到一定阶段，尤其是当其中某些产品的市场容量日趋饱和或生产与外贸条件变得不利时，就应当转向技术复杂、市场潜力大的机电、电子、半导体、石化等现代高技术产业为主的出口替代工业。

发展中国家实施出口替代战略，同样需要政府的贸易保护和政策支持。出口替代工业一般需要从国外进口必需的原料、中间品或资本品以及专利技术等，因此要求对这些投入的进口实行减免税，放宽进口配额。为了保持产品的出口竞争力，通常还应在价格、关税、利润、留汇等方面给予优惠。政府的支持有利于出口替代工业的顺利成长和成熟。

综合性外贸战略。一些发展经济学家认为，一国对外贸易发展战略的确定，受多种因素的影响和制约，国家大小、资源多少、地理位置等都是需要考虑的因素。一般来说，进口替代战略比较适用于经济发展水平不很高的大国，出口替代战略比较适用于经济较为发达的中小国家，而一些经济发展落后、地域广大、人口众多的发展中大国，在经济发展初期，发展初级产品的出口仍不失为上策。对大多数发展中国家来说，不应片面地、单一地实行某种外贸战略，而应根据自己的具体情况，考虑自身的特点，选择适合自己的贸易发展战略，必要时制定综合性的外贸战略，即同时发展初级产品出口、进口替代工业、出口替代工业，使它们相互补充、相互促进。当然，这三种战略在不同时期也可以有所侧重，这样的贸易发展战略才能更有利于经济发展。