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比较·分析·归纳
作者：梅建功
来源：《试题与研究·中考物理》2013年第01期
实验数据是实验事实的客观记录，探究的结论是在数据的基础上通过分析论证所得出的具有普遍意义的规律。分析处理实验数据，归纳概括探究结论，是科学探究过程中的重要环节，也是中考的常考点。
分析处理实验数据的方法，一是通过对实验数据的比较，分析寻找数据之间相互关系的特征，这种特征通常表现为大小、相等、之和、之差、乘积、比值等数学关系，然后将发现的这些特征，结合相应的物理条件，归纳、概括出定性或定量的探究结论；二是利用图象法处理实验数据，画出实验变量的图象，然后分析图象得出探究结论。
中考涉及的分析处理实验数据的常用方法有如下几种（为突出本文主旨，对个别题目稍作删略或更改）：
一、比大小
比较分析相关量之间的大小关系及其变化规律，得出探究结论。
例1.（2012·衢州）盛夏来临，人们又为“怎样才能晒不黑”而犯愁。资料表明：
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将皮肤晒黑的罪魁祸首是太阳光中的长波紫外线。“好奇实验室”为此检测了若干衣服的防晒效果。
检测方法：先用光纤探头和计算机测算出太阳光中长波紫外线的强度；再把衣服挡在光纤探头上，测算出透射到光纤探头上的长波紫外线强度。利用前后两次测得的长波紫外线的强度计算出长波紫外线的透过率。实验数据如下表所示：
分析表中数据，回答下列问题：
（1）该实验是通过比较
来分析衣服的防晒效果的。
（2）比较实验1、2或3、4得到的结论是（3）根据测量结果，请向你的家人提出一条夏季户外活动时着装的建议：
。
解析：比较分析长波紫外线透过率与衣服材质、衣服布料层数的大小关系，注意大小关系的条件。
（1）分析表中数据可发现，该实验是通过比较长波紫外线的透过率来分析衣服的防晒效果，长波紫外线的透过率越高，则其防晒效果就越差。
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（2）比较分析表中1、2或3、4的数据可知，同一种材质的衣服，布料层数越多，长波紫外线的透过率就越小，其防晒效果也就越好。故可得出结论：其他条件相同时，防晒效果与衣服的层数（厚度）有关。
（3）比较分析表中1、3、5、6或2、4的数据可知，防晒效果与衣服的材质有关，并且在其他条件相同时，全棉比化纤的衣服防晒效果好。比较分析表中5、6的数据可知，防晒效果与衣服的颜色有关，并且在其他条件相同时，衣服的颜色越深防晒效果越好。
根据以上分析，夏季户外活动时着装的建议：穿全棉长袖T恤；穿颜色较深的衣服；穿较厚的衣服。
例2.（2012·大连）某同学在探究“浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积是否有关”的实验中。
解析：比较分析浮力与液体密度、排开液体的体积之间的大小关系，注意运用控制变量法。
（1）弹簧测力计的示数为F=0.28N，浮力为F浮=G-F=0.98N-0.28N=0.70N。
（2）要探究浮力与液体密度的关系，需要控制物体排开液体的体积，改变液体密度的大小。由表中数据可以看出，物体排开液体的体积相同的是第1、2、3次实验，液体的密度不同，物体受到的浮力不同，所以这三次实验是探究浮力的大小与液体的密度是否有关。
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（3）比较分析表中1、2、3的数据可知：物体排开液体的体积相同时，液体密度越大（小），物体受到的浮力越大（小）；比较分析表中2、4、5的数据可知：液体密度相同时，物体排开液体的体积越大（小），物体受到的浮力越大（小）。由此可归纳、概括出探究结论：物体受到浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积大小有关。
二、求和差
通过计算相关量之和或之差（变化量），得出探究结论。
例3.（2012·北京）小钢利用滑轮组及相关器材进行实验，记录的实验数据如下表所示。请根据表中数据归纳出拉力F与重力G的关系：
解析：方法一：计算拉力F与重力G的变化量，找出一次函数的解析式。
由表中数据可知，重力G每增加1N（ΔG=1N），拉力F就会增加0.4N（ΔF=0.4N），所以拉力F与重力G是一次函数关系，设解析式F=kG+b，代入数据解得k=ΔFΔG=0.4、b=0.1N，故F=0.4G+0.1。
方法二：分析拉力F与重力G之间的关系，利用数学的归纳知识得出F的表达式。
由表中数据可知，重力G每增加1N，拉力F增加0.4N。
当G为2N，F为0.9N，其数学关系式为2×0.4+0.1=0.9；
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当G为3N，F为1.3N，其数学关系式为3×0.4+0.1=1.3；
当G为4N，F为1.7N，其数学关系式为4×0.4+0.1=1.7；
当G为5N，F为2.1N，其数学关系式为5×0.4+0.1=2.1；
当G为6N，F为2.5N，其数学关系式为6×0.4+0.1=2.5；
当G为7N，F为2.9N，其数学关系式为7×0.4+0.1=2.9；
当G为8N，F为3.3N，其数学关系式为8×0.4+0.1=3.3。
故拉力F与重力G的关系式为F=0.4G+0.1。
三、算乘积
通过计算相关量的乘积，得出探究结论。
例4.（2012·南京）物理实验小组的同学，利用如图2所示的装置，在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件。
（2）有同学按现有方案得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”。这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实验过程中
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（填字母）。
A.没有改变力的大小
B.没有改变力的方向
C.没有改变力的作用点
D.实验次数较少，结论具有偶然性
解析：（1）分别计算出①②中的力和力臂的乘积，归纳得出杠杆的平衡条件，进而确定漏填的阻力。
①中：动力×动力臂=1N×20cm=20N·cm、阻力×阻力臂=2N×10cm=20N·cm
②中：动力×动力臂=2N×15cm=30N·cm、阻力×阻力臂=1.5N×20cm=30N·cm
比较①和②可知，动力和动力臂的乘积与阻力和阻力臂的乘积都相等，故可得出杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，或F1l1=F2l2。
代入③中的数据可推出F2=F1l1l2=3N×5cm15cm=1N。
（2）动力臂是支点到动力作用线的距离，而不是支点到动力作用点的距离；阻力
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臂是支点到阻力作用线的距离，而不是支点到阻力作用点的距离。本实验中，在力的方向为竖直向下时，它们恰巧相同而已。答案为B。
四、求比值
通过计算相关量的比值，得出探究结论。
例5.（2012·连云港）小华在“探究凸透镜成像规律”的实验中发现像高与像距、焦距之间有一定的关系，为了进一步探究，他将5cm长的发光体放在一个竖直支架上作为光源进行实验。
（1）实验开始前，首先在光具座上依次安装发光体、凸透镜和光屏并进行调节，使它们的中心在
解析：（1）应使发光体、凸透镜和光屏的中心在同一高度或同一水平直线上。
（2）①第1、2次实验中，像距小于物距，像高与物高的比值分别为25
第4、5次实验中，像距大于物距，像高与物高的比值分别为105=2>1、255=5>1，故当像距大于物距时，像高与物高的比值大于1。
②第1次实验中，像高与物高的比值为25，像距与物距的比值为1435=25；
第2次实验中，像高与物高的比值为2.55=12，像距与物距的比值为1530=12；
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第3次实验中，像高与物高的比值为1，像距与物距的比值为1；
第4次实验中，像高与物高的比值为105=2，像距与物距的比值为3015=2；
第5次实验中，像高与物高的比值为255=5，像距与物距的比值为6012=5。
故可得出结论：像高与物高的比值和像距与物距的比值相等。
解析：（1）由表1数据可知，电流随电压的增大而增大，U2U1=3.0V1.5V=2，I2I1=0.6A0.3A=2；U3U1=4.5V1.5V=3，I3I1=0.9A0.3A=3。可见，U2U1=I2I1，U3U1=I3I1，这说明电流跟电压成正比。因实验中保持电阻不变，故可得出结论：电阻一定时，电流跟电压成正比（或该电阻上的电流跟电压成正比）。
（2）分析过程：对比2、4（或3、5）两次实验可知，U1=U2=3.0V（或U1=U2=4.5V），I1I2=0.6A0.3A=21，R1R2=5Ω10Ω=12，所以I1I2=R2R1。
结论：电压一定时，导体中的电流跟电阻成反比。
五、画图象
根据实验数据画出实验变量的图象，分析图象得出探究结论。
