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控制变量法

控制变量法
控制变量法

常州市实验初中天宁分校八年级物理

?控制变量法?班级_______ 姓名_______

一、控制变量法的概念:当问题受多个因素(变量)影响时,“只改变其中的某一个因素”,从而研究这个因

素对问题的影响;分别(单独)研究各个因素对问题的影响,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。

它是科学探究中的重要思想方法,广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。

1、探究“琴弦的音调和琴弦的材料、长短、横截面积(粗细)的关系”实验中:

(1)如果要探究音调和琴弦材料的关系,则应选取_______不同,但_______、____________相同的几根琴

弦;

(2)如果要探究音调和琴弦长短的关系,则应选取_______不同,但_______、____________相同的几根琴

弦;

(3)如果选取的几根琴弦横截面积不同,但材料、长短相同,则探究的是“琴弦的音调和琴弦____________

的关系”。

2、某研究小组利用如图所示的一些长短、粗细不同的琴弦,探究“音调

和哪些因素有关”。现保持每根琴弦松紧程度一致。

①若研究“音调高低与琴弦长度”的关系应选择琴弦______(填符号);

②若选择琴弦a和b,则是为了探究音调和_________的关系;

③若c和d进行研究,并推理得出:琴弦长度越长,振动越慢,音调就越低的结论.该同学探究过程中存在问题是:_________________________________________________;

④两位同学还可以选择琴弦______(填符号),探究“琴弦音调高低与材料的关系”。

3、小明在学习吉他演奏的过程中发现琴弦音调的高低是受各种因素影响的,他决定对此进行探究经过同

学们的讨论,提出了以下几种猜想:

猜想1:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的粗细有关;

猜想2:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关;

猜想3:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关。

(1)为了验证猜想1,应选用编号为______、______、______的琴弦进行实验;为了验证猜想2,应选用编

号为______、______的琴弦进行实验。

(2)表中有的材料的规格没有填完,为了验证猜想3必须知道该项内容,请你填完整。

(3)随着实验的进行,小明又觉得音调的高低还与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想,

必须进行的操作是_____________________________________________________________。

课堂作业

1、在学习二胡的演奏过程中,小明发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他决定对此进行

探究,经过和同学们讨论,提出以下猜想:

猜想1:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关;

猜想2:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关;

猜想3:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关。

为了验证上述猜想是否正确,他们找到了下表所列的4种琴弦,进行实验:

(1)为了验证猜想1,应选用编号为_______、两种规格的琴弦进行实验;

(2)验证猜想3时,小明发现表格中的数据没有填全,①位置所缺的数据应为_____;

(3)小明在这个探究实验中,采用的研究方法叫____________________。

2、学习小组探究影响液体蒸发快慢的因素。

(1)提出问题:观察如图甲,结合生活实际,液体蒸发的快慢与哪些因素有关?

(2)猜想与假设:液体蒸发的快慢可能与下列因素有关:

a、液体表面积的大小;

b、液体温度的高低;

c、液体表面空气流动的快慢

(3) 现针对猜想a进行实验、收集证据:

①取两块相同的玻璃板;②在玻璃板上分别滴一滴质量相等的酒精,使两滴酒精表面积大小明显不同,

如图乙所示;③保持酒精的______和酒精表面__________________相同;

④一段时间后,两玻璃板上剩下的酒精量明显不同。

(4)分析与结论:液体蒸发快慢与液体表面积的大小______(有关/无关)。

(5)学习小组的小李同学提出液体蒸发快慢还可能与液体的多少有关,于是继续进行了如下探究:在相同环境下的两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水,如图丙所示。结果发现一滴水先蒸发完,于是小李得出结论:水蒸发快慢与水的多少有关,水的数量越少,蒸发越快。从实验设计环节看,小李的设计没有控制水的______(多少/表面积)相同;从得出结论环节看,“根据谁先蒸发完,判断谁蒸发快”是否正确?_________(正确/不正确),理由是____________________________________________________________。

专训2:控制变量法与转换法的应用

专训2:控制变量法与转换法的应用 对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量,物理学中常用 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。在探究“导体的导电性能、电阻的影响因素”的实验中,通过观 察灯泡的亮度变化,或电流表示数的变化,来推断导体的导电性能和电路中电 阻的变化,利用了转换法。其中,根据电流表的示数作出判断更准确,而根据 灯泡的亮度作出判断更直观。 物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题,而只改变其中的某一个因素,从而研究 这个因素对事物的影响,然后分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控 制变量法。探究电阻影响因素的实验运用了控制变量法。 探究导体的导电性能 1.【2015·汕尾】某物理兴趣小组学习了导体电阻的知识后,对食盐水溶液的导电性能与什么因 素有关提出了以下猜想:【导学号79002108】 ①食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关; ②食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关; ③食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关。 (第1题图) 为了验证猜想,他们设计了如图A所示的装置,将电路中的a、b两金属片分别插入如图B甲、乙、丙、丁溶液中所示的位置(金属片a、b每次插入溶液中的深度都相同)进行探究: (1)在连接电路时,开关必须,本实验电路中接入电阻R0的目的是; (2)食盐水溶液的导电性能可以由来判断; (3)将金属片a、b分别插入如图B甲、乙所示位置可探究猜想(填序号);为了探究猜想②,应将金属片a、b分别插入两图所示位置;

(4)将金属片a、b分别插入如图B乙、丁所示位置,若I乙≠I丁,由此可得到的结论是:。 2.【2015·陕西】雨天乘车时,小华发现汽车前挡风玻璃上的刮水器随着雨的大小,刮动的速度 相应地发生变化。雨停后,刮水器自动停止工作。小华查阅相关资料后,发现 它的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置。小华想,该装置究竟在刮水 器工作中起到了什么作用,于是她自制了如图甲所示的雨水检测金属网(以下简称检测网),并设计了如图乙所示模拟电路进行探究。【导学号79002109】 (第2题图) (1)小华按照所设计的电路图连接电路,实验时,检测网未放入雨水中,电路处 于断开状态,再将检测网放入雨水中,电路接通,表明雨水是(填“导体”或“绝缘体”)。小华通过观察电路中的变化,来判断电动机转速的变化,从而反映 刮水器刮水速度的变化。 (2)将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验,记录如下数据: 检测网浸入雨水中部分未浸入1/3浸入2/3浸入全部浸入电流表的示数0.16 0.20 0.32 ①结合上述实验将表格中的数据补充完整。 ②分析数据可知,检测网浸入雨水中深度越深,电流表示数越大。这说明a 、b间接入电路的电阻在(填“变大”或“变小”)。根据影响导体电阻大小的因 素可知:a、b间接入电路的电阻变化是由导体的变化引起的。 (3)小华设计的电路在无雨水时,电动机不能转动,无法实现车窗的清洗。 请你在不拆卸原电路的基础上,在该电路中加装一个电路元件,以解决此问题。 加装的元件是:。 简述你的做法:。 探究电阻的影响因素

控制变量法在物理实验中的应用

控制变量法在物理实验中的应用 1、下图是某实验小组做的“探究滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验。 ①实验中要求必须水平匀速拉动弹簧测力计,这样做的目的是: 。 ②分析甲、乙两次实验现象,可以得出的结论: 。 ③分析乙、丙两次实验现象,能否得出一个科学的结论?为什么? 。 ④分析甲、丁两次实验现象,可以得出的结论: 。若小华选用正确的实验装置进行实验得到下表所记录的实验数据,请根据数据在所给坐标中作出摩擦力的大小f 与接触面受到的压力大小N 之间的关系图象。 ③根据图像可以得出f 与N 的关系是_______。 2、小明同学利用砝码、小桌、装有沙子的容 器等实验器材,做“探究压力作用的效果” 实验,如图20甲所示. (1)保持小桌对沙子的压力不变,改变小 桌与沙子的接触面积,小明发现接触面积越大.小桌陷入沙子越浅,说明压力的作用效果与___________有关. (2)保持小桌与沙子的接触面积不变,改变小桌对沙子的压力,小明发现压力越大,小桌陷 入沙子越深,说明压力的作用效果与_____________有关. (3)实验过程中,压力的作用效果是通过________________________________表现出来的. (4)小明将小桌和砝码又放到一块木板上,如图20乙所示,比较甲、乙两种情况后,小明认 为压力的作用效果还与接触面的材料有关,请对此结论作出简要评价. ____________________________________________________________________. 3、如图10所示是探究“浮力大小与哪些因素有关”实验的若干操作,根据 此图请你回答下列问题。 (1)分析比较图①②③,说明物体所受浮力的大 小与 因素有关。 (2)在图③与图④中保持了 不变, 得到的结论是浮力大小与 有关。这种研究问题的方法叫做 。请再举一个应用这种研究方法的实验: 。 (2)分析以上实验数据,可得出影响滑轮组机械效率的主要因素是 ① ② ③ ④ 图10

控制变量法及其在初中物理中的运用

控制变量法及其在初中物理中的运用 揭东县地都镇金都初级中学郑瑞群 在日常物理教学中,我们经常会遇到这样的问题:有的学生说,老师你讲的我都懂,可是一做习题我就不会。题目究竟是难还是容易呢?对中国学生来说,往往是再难的题老师讲过就容易,容易的题老师没讲过就难,学生只会依葫芦画瓢,缺乏创造,缺乏学习、研究方法。 在中学物理教学中涉及到的自然科学的一般研究方法,主要有观察、实验、抽象、理想化、比较、类比、假说、模型、控制变量法等等。其中控制变量法几乎贯穿了整个物理教学和研究。控制变量法作为一种常用的、有效的探索物理规律的科学方法,在初中物理新课程教学中得到了特别广泛的应用,许多物理概念或规律的探索和推导,演示实验、分组实验的教学,都运用了“控制变量法”这一科学方法。 在初中物理教学中,控制变量法的应用难度最大,所以老师怎样教好这一方法,学生怎样掌握好这一方法,并且在解题中灵活应用,在初中物理教学中就占有非常重要的地位。如果能深层次地理解这种研究物理问题的方法,将有助于解决物理教学中“深、难、重”的问题,也能最大程度地扩大学生的知识面,激发学生学习物理的兴趣,提高课堂教学效果。下面我就它在教学中的应用谈谈自己的看法。 一、正确理解控制变量法 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。在研究过程中,由于多个因素(变量)的共同作用,将使研究变得复杂,也很难分析、寻找、总结研究对象与各个因素(变量)之间的关系。于是,

应该寻找一种研究对象与影响其变化的单一因素(变量)关系的方法。 “控制变量法”是解决上述问题的一种方法,是学习物理常见的一种研究方法。 学习和理解控制变量法,不能把这个名称和这种方法生硬、突然地抛塞给学生,而应该在实验和科学方法教育中渗透进行,在学生有一定认识的基础上水到渠成地揭示,并加以分析、说明,使学生真正理解并能运用控制变量法。例如,在引导学生探索、研究导电体的电阻的大小同导电体的哪些特性有关时,可先故意将横截面积、长度都不同的一根镍铬合金丝和一根铜丝分别串入接有小灯泡的直流电路中,让学生分别观察灯泡发光的亮度,并问学生:刚才的实验现象能否说明电阻大小与导电体的某个特性有关?学生经过思考与讨论,得到的结论当然是否定的。再用横截面积和长度都不同的两根镍铬合金丝分别串入上述电路中,观察小灯泡的亮度,并让学生思考这个实验能否说明电阻大小同导电体的某种特性有关,结论同样是不能。这时就可不失时机地问学生:“那么,我们应该取怎样的两根金属丝串入上述电路来做这个实验,以研究导电体的电阻大小到底与哪些因素有关呢?”同时向学生出示课前准备好的几根金属丝让他们选择。学生经过思考并相互讨论后,有的回答:应取两根横截面积相同、但长度不同的镍铬合金丝进行上述实验;有的同学说:应取两根长度相同、但横截面积不同的镍铬合金丝进行上述实验;还有的说应取长度、横截面积均相同的一根铜丝和一根镍铬合金丝进行实验比较。这时,教师可适时指出上述几种方法都可以,同时指出要研究电阻的大小同导电物质的长度、横截面积、材料种类这三个因素任何一个因素间的关系,就要人为地控制另外两个因素,使它们相等,并指出这种实验的方法就是“控制变量法”。又如通过导体电流的大小,与导体两端的电压成正比,这时应该控制电阻一定;通过导体电流的大小,与导体的电阻成反比,

控制变量法的运用

浅谈控制变量法在科学教学中的运用 控制变量法是指在科学教学中,对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题,而只改变其中的某一个因素,从而研究这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决的方法。它是科学探究中的重要思想方法,广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。小学科学课中,加强控制变量法的运用,不紧能直观的对实验现象进行对比,还能提高学生的对问题的分析理解能力以及科学素养。 下面我将分阶段年纪结合具体的课题来谈谈控制变量法怎么样在小学科学课堂中的进行运用: 一、《怎样加快溶解》 师: 刚才同学们说了很多加快溶解的方法,那么这些方法真的能让肥皂溶解得更快吗? 我们就以搅拌为例, 想想该怎么做呢? 生: 将肥皂放入水中, 然后仔细的观察看看。 师: 这样我们就能看到搅拌能使肥皂溶解得更快吗? 生: 我觉得应该把肥皂放在水中, 然后搅拌。 师: 就一个杯子, 然后搅拌, 就能看出搅拌能使肥皂溶解得更快吗? 要比出搅拌能使肥皂溶解得更快, 该怎么做呢?。 生: 用两个杯子, 放两块肥皂, 一个搅拌, 一个不搅拌。 (确定搅拌这个变量) 师: 如果两块肥皂不一样, 能不能看出搅拌的那块肥皂溶解得更快? 生: 应该放两块一样的肥皂。 师: 什么样才是一样的两块肥皂? 生: 形状、大小都一样。 师: 恩,对。想比出搅拌能使肥皂溶解的更快还要注意什么? 生: 也应该准备两个一样的杯子。 生: 还应该装入一样多的水。 生: 水的温度也应该是一样的。 师: 还有吗? 生: ?? 师演示, 把两块肥皂一先一后放在两个杯子里。 生(恍然大悟): 应该把两块肥皂同时放入两个杯子里。 师: 怎样能同时放入? 生: 一手拿一个, 数1—2—3, 同时松手。

专训3:控制变量法与转换法的应用

专训3:控制变量法与转换法的应用对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,物理学中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。在探究“导体的导电性能、电阻的影响因素”的实验中,通过观察灯泡的亮度变化,或电流表示数的变化,来推断导体的导电性能和电路中电阻的变化,利用了转换法。其中,根据电流表的示数作出判断更准确,而根据灯泡的亮度作出判断更直观。 物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题,而只改变其中的某一个因素,从而研究这个因素对事物的影响,然后分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。探究电阻影响因素的实验运用了控制变量法。 探究导体的导电性能 1.某物理兴趣小组学习了导体电阻的知识后,对食盐水溶液的导电性能与什么因素有关提出了以下猜想: ①食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关 ②食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关 ③食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关 (第1题图) 为了验证猜想,他们设计了如图A所示的装置,将电路中的a、b两金属片分别插入如图B甲、乙、丙、丁溶液中所示的位置(金属片a、b每次插入溶液中的深度都相同)进行探究: (1)在连接电路时,开关必须________,本实验电路中接入电阻R0的目的是________________; (2)食盐水溶液的导电性能可以由_____________________________来判断; (3)将金属片a、b分别插入如图B甲、乙所示位置可探究猜想________(填

序号);为了探究猜想②,应将金属片a、b分别插入________两图所示位置; (4)将金属片a、b分别插入如图B乙、丁所示位置,若I乙≠I丁,由此可得到的结论是:____________________________________________________。 2.(中考·陕西)雨天乘车时,小华发现汽车前挡风玻璃上的刮水器随着雨的大小,刮动的速度相应地发生变化。雨停后,刮水器自动停止工作。小华查阅相关资料后,发现它的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置。小华想,该装置究竟在刮水器工作中起到了什么作用,于是他自制了如图甲所示的雨水检测金属网(以下简称检测网),并设计了如图乙所示模拟电路进行探究。 (第2题图) (1)小华按照所设计的电路图连接电路,实验时,检测网未放入雨水中,电路处于断开状态,再将检测网放入雨水中,电路接通,表明雨水是________(填“导体”或“绝缘体”)。小华通过观察电路中____________的变化,来判断电动机转速的变化,从而反映刮水器刮水速度的变化。 (2)将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验,记录如下数据: ①结合上述实验将表格中的数据补充完整。 ②分析数据可知,检测网浸入雨水中深度越深,电流表示数越大。这说明a、b间接入电路的电阻在____________(填“变大”或“变小”)。根据影响导体电阻大小的因素可知:a、b间接入电路的电阻变化是由导体的______________变化引起的。 (3)小华设计的电路在无雨水时,电动机不能转动,无法实现车窗的清洗。请你在不拆卸原电路的基础上,在该电路中加装一个电路元件,以解决此问题。 加装的元件是:__________________________________________________。 简述你的做法:__________________________________________________。 探究电阻的影响因素(控制变量法)

(完整版)“控制变量法”在物理实验中的运用

“控制变量法”在物理实验中的运用 在初中物理学中,有许多探究性实验,常常要用到一种科学的研究方法----“控制变量法”。 此法不仅能较好地化解教学中的有些难点,而且对培养学生的探究意识和创新精神也具有积极 的意义。因此笔者撰此文,通过实例分析此法,以供参考。 一、“控制变量法”的应用方法分析 如:探究电流与电压、电阻的关系时,如图1所示,可先控制电阻R 不 变,研究电流与电压的关系。实验中,通过调节滑动变阻器的滑片,使电阻两端的电压依次发生变化,根据对应的电压表和电流表的示数关 系得出:在电阻一定时,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正 比。然后再控制导体两端的电压不变,研究电流跟 电阻的关系。 实验 中通过调节滑变的滑片,使电阻两端的电压始终 图1 保持一个定值,改变电阻的阻值,根据对应电流表的示数得出:在 电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。从而总结出欧姆定律。 又如:探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时,可先控制电流与通电时间不变, 研究电热与电阻的关系。然后控制电阻与通电时间不变,研究电热与电流的关系。最后再控制 电流与电阻不变,研究电热与通电时间的关系。归纳总结出焦耳定律。 实验中,取R 2=R 3=R 4=2R 1,并将R 1R 2分别置于两个一端开口的密闭的有机玻璃盒内,将开 口端用橡胶管与压强计相连,R 1与R 2串联如图2。接通电路后,电阻丝将盒内空气加热,通过 压强计的液面差,可得出:电流通过导体产生的热量与电阻的关系。再将R 1改换成R 3,同时 将R 4与R 2并联仍接入电路中如图3。因通过R 3的电流是通过R 2电流的2倍,通过压强计的液 面差,可得出:电流通过导体产生的热量与电流的关系。 图2 图3 二、控制变量法”在题目中的应用训练。 S P R R

人教版初三化学下册化学中的控制变量法

化学中的控制变量法 一、教材分析 1.教学目标 ⑴学会寻找影响化学实验现象的各种因素;学会利用控制变量确定研究因素及探究方法;培养发散、分析、归纳、表达能力。 ⑵在化学探究问题中,学会运用控制变量法分析问题的思路。 ⑶通过合作讨论学习,培养学生善于合作、勤于思考、严谨求实的科学态度。 2.教学重点 会用控制变量法解决化学问题 3.教学难点 寻找影响因素 4.学情分析 经过初二初三的物理学习,初三学生在物理学中较多的接触了控制变量法,并且有一定的基础。而在初中化学学科,调查后发现,大多数同学举不出化学中用到控制变量的例子,即使能够举出,也说不清楚,主要存在的问题有:在化学学习中不懂如何应用、找不到变量条件、思路不清、不会分析实验结果、设计实验方案不完善等。初中化学中用到控制变量的地方主要有:探究铁生锈的条件、物质燃烧的条件、比较金属活动性、影响固体物质溶解速度的因素、影响化学反应速率快慢等等,本节课通过各个类型的练习帮助学生解决这些问题。二、教学过程 【引入】 春夏交替,天气冷暖不定,令人容易患上感冒,在这个时候,不少人都会多吃维生素丰富的水果来增强抵抗力。那么,哪些水果中维生素C含量高呢? 水果中新枣、橘子、山楂、柠檬、猕猴桃、沙棘和刺梨含有丰富的维生素C;蔬菜中绿叶蔬菜、青椒、番茄、大白菜等含量较高。 现在小明他想知道家里的雪梨和柠檬中哪种Vc含量高,他设计了几个实验,请你帮忙检查一下是否有问题。 设计一随意的高锰酸钾溶液和随意的果汁 设计二等量随意浓度的高锰酸钾溶液和随意的果汁 设计三等量等浓度的高锰酸钾溶液和随意的果汁 设计四等量等浓度的高锰酸钾溶液和加水的果汁 【讨论】学生讨论纠正实验错误,确定最终实验方案 等质量等浓度的高锰酸钾溶液和逐滴滴加的果汁 【实验】学生分组实验,参考刚才的设计比较两种水果的Vc含量 【结论】真正的比较出两种蔬菜的Vc含量,就是将其他条件都统一,唯一的变量就是蔬菜汁的数量,这才是合理的设计 【分组实验】根据刚才的设计进行实验验证,得出结果 这就是控制变量法 【多媒体】控制变量法的讲解 讨论每个实验的变量,之后确定设计实验的方针是先总结变量有几个,控制住所有条件,保证只有一个变量就能对比达到实验目的 【总结思路】控制变量法解决化学问题的思路: 一:明确探究问题

控制变量法(整合)

控制变量法 物理学研究中常用的一种研究方法——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或条件加以人为控制,使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化,最终解决所研究的问题。可以说任何物理实验,都要按照实验目的、原理和方法控制某些条件来研究。 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,中学物理实验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的电压不变的情况下,研究导体中的电流跟这段导体两端的电压和导体的电阻的关系,分别得出实验结论。通过学生实验, I U R。 让学生在动脑与动手,理论与实践的结合上找到这“两个关系”,最终得出欧姆定律=/ 研究导体的电阻大小与哪些因素有关,控制导体的长度和材料不变,研究导体电阻与横截面积的关系。研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,保证压力相同时,研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。 利用控制变量法研究物理问题,注重了知识的形成过程,有利于扭转重结论、轻过程的倾向,有助于培养学生的科学素养,使学生学会学习。 中学物理课本中,蒸发的快慢与哪些因素的有关;滑动摩擦力的大小与哪些因素有关;液体压强与哪些因素有关;研究浮力大小与哪些因素有关;压力的作用效果与哪些因素有关;滑轮组的机械效率与哪些因素有关;动能、重力势能大小与哪些因素有关;导体的电阻与哪些因素有关;研究电阻一定、电流与电压的关系;研究电压一定、电流和电阻的关系;研究电流做功的多少跟哪些因素有关系;电流的热效应与哪些因素有关;研究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关系等均应用了这种科学方法。 控制变量法 “控制变量法”是物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。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。譬如说某段导体中通过电流的大小不仅和其两端电压有关,还和这段导体的长度、横截面积的大小及材料种类等因素有关。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,单靠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。例如为了研究某物理量同影响它的三个因素中的一个因素之间的关系,可将另外两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一因素之间的关系。 法。具体做法是根据研究目的,运用一定的手段(控制实验仪器设备等)主动干预或控制自然事物、自然现象发生发展的过程,在特定的观察条件下去探索客观规律。例如,在引导学生探索、研究导电体的电阻的大小同导电体的哪些特性有关时,可先故意将横截面积、长度都不同的一根镍铬合金丝和一根铜丝分别串入接有小灯泡的直流电路中,让学生分别观察灯泡发光的亮度,并问学生:刚才的实验现象能否说明电阻大小与导电体的某个特性有关?学生经过思考与讨论,得到的结论当然是否定的。再用横截面积和长度都不同的两根镍铬合金丝分别串入上述电路中,观察小灯泡的亮度,并让学生思考这个实验能否说明电阻大小同导电体的某种特性有关,结论同样是不能。这时就可不失时机地问学生:“那么,我们应该取怎样的两根金属丝串入上述电路来做这个实验,以研究导电体的电阻大小到底与哪些因素有关呢?”同时向学生出示课前准备好的几根金属丝让他们选择。学生经过思考并

“控制变量法”在物理实验中的运用.doc

1 “控制变量法”在物理实验中的运用 在初中物理学中,有许多探究性实验,常常要用到一种科学的研究方法----“控制变量法”。此法不仅能较好地化解教学中的有些难点,而且对培养学生的探究意识和创新精神也具有积极的意义。因此笔者撰此文,通过实例分析此法,以供参考。 一、“控制变量法”的应用方法分析 如:探究电流与电压、电阻的关系时,如图1所示,可先控制电阻R不 变, 研究电流与电压的关系。实验中,通过调节滑动变阻器的滑片,使电阻两端的电压依次发生变化,根据对应的电压表和电流表的示数关系得出:在电阻一定时,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。然后再控制导体两端的电压不变,研究电流跟 电阻的关系。实验中通过调节滑变的滑片,使电阻两端的电压始终图1 保持一个定值,改变电阻的阻值,根据对应电流表的示数得出:在 电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。从而总结出欧姆定律。 又如:探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时,可先控制电流与通电时间不变,研究电热与电阻的关系。然后控制电阻与通电时间不变,研究电热与电流的关系。最后再控制电流与电阻不变,研究电热与通电时间的关系。归纳总结出焦耳定律。 实验中,取R2=R3=R4=2R1,并将R1R2分别置于两个一端开口的密闭的有机玻璃盒内,将开口端用橡胶管与压强计相连,R1与R2串联如图2。接通电路后,电阻丝将盒内空气加热,通过压强计的液面差,可得出:电流通过导体产生的热量与电阻的关系。再将R1改换成R3,同时将R4与R2并联仍接入电路中如图3。因通过R3的电流是通过R2电流的2倍,通过压强计的液面差,可得出:电流通过导体产生的热量与电流的关系。

物理实验中“控制变量法”的应用

物理实验中“控制变量法”的应用 桐梓县容光中学刘再平 所谓控制变量法指的是:为了弄清某些现象变化的原因和规律,在研究一个物理量与几个因素间的关系时,我们往往先控制其它几个因素不变,集中研究其中一个因素变化时所产生的影响。它在很多领域有着广泛的运用,更是初中物理实验中最为重要的实验方法之一,下面就以“滑动摩擦力的大小与哪几个因素有关”这一实验谈谈控制变量法的应用。 一、明确滑动摩擦力的大小可能与哪几个因素有关。 这是应用控制变量法研究问题的初步条件,也是科学探究的第一步环节,即猜想与假设。这一环节要求同学们根据自己的知识和经验对所研究的问题提出较合理的设想,便于下一步利用控制变量法进行逐个研究。,在研究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”实验前,就应该明确摩擦力的大小可能与压力大小有关、可能与接触面的粗糙程度有关、可能与接触面积有关、可能与物体所处的空间位置有关、可能与物体运动的速度有关等。 二、明确哪些因素应该变而哪些因素应该不变 这一步是应用“控制变量法”解决问题的关键。在探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关时,同学们应该明确必须控制压力的大小、接触面积

大小等所有因素不变,只改变接触面的粗糙程度,测量出对应的滑动摩擦力的大小;在探究滑动摩擦力的大小与压力大小是否有关时,同学们应该明确必须控制接触面的粗糙程度、接触面积大小等所有因素不变,只改变压力大小,测量出对应的滑动摩擦力的大小。 三、明确怎样控制不变量和变量 这一步是应用“控制变量法”解决问题的根本。在探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关时、且存在怎样的关系时,同学们应该明确怎样控制不变量和变量,即找到某种方法去控制压力的大小、接触面积大小等因素不变,同时还要控制接触面的粗糙程度有规律的改变。当然,要控制压力大小不变,三次实验最好用同样的重物压在受力面上,而不能改变重物的重;要保证接触面积大小不变,应该控制三次实验过程只能用重物的一个面,而不能换用其它受力面,依次类推。当然,要控制接触面的粗糙程度有规律的改变,可以使三次实验过程中接触面逐渐变得粗糙,比如,第一次实验可以让重物直接在较光滑的木板上匀速滑动,第二次实验可以在木板上铺一张报纸(将报纸揉皱),再让重物在报纸上滑动,第三次实验可以在木板上铺一张毛巾并固定好,再让重物在毛巾上滑动。测量出三次实验对应的滑动摩擦力数据,通过分析,我们就能得出滑动摩擦力随接触面的粗糙程度变化的规律。同样,在探究滑动摩擦力的大小与压力大小是否有关时,同学们应该明确怎样控制接触面的粗糙程度、接触面积大小、物体运动

2020沪科版物理九年级上册第15章《探究电路》专训试题2:控制变量法与转换法的应用

用 专训2:控制变量法与转换法的应 对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,物理学中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。在探究“导体的导电性能、电阻的影响因素”的实验中,通过观察灯泡的亮度变化,或电流表示数的变化,来推断导体的导电性能和电路中电阻的变化, 利用了转换法。其中,根据电流表的示数作出判断更准确,而根据灯泡的亮度作出判断更直观。 物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题,而只改变其中的某一个因素,从而研究这个因素对事物的影响,然后分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。探究电阻影响因素的实验运用了控制变量法。 探究导体的导电性能 1.(中考·汕尾)某物理兴趣小组学习了导体电阻的知识后,对食盐水溶液的导电性能与什么因素有关提出了以下猜想: ①食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关 ②食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关 离有关 ③食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距 (第1 题图) 如 图A 所示的装置,将电路中的a、b 两金属片 计 了 为了验证猜想,他们设 图B 甲、乙、丙、丁溶液中所示的位置(金属片a、b 每次插入溶液中 分别插入如 的深度都相同)进行探究: (1)在连接电路时,开关必须________,本实验电路中接入电阻R0 的目的是

________________; (2)食盐水溶液的导电性能可以由____________________________来_判断; (3)将金属片a、b 分别插入如图 B 甲、乙所示位置可探究猜想________(填序号);为了探究猜想②,应将金属片a、b 分别插入________两图所示位置; (4)将金属片a、b 分别插入如图 B 乙、丁所示位置,若 I 乙≠I 丁,由此可得 到的结论是:___________________________________________________。_ 2.(中考·陕西)雨天乘车时,小华发现汽车前挡风玻璃上的刮水器随着雨的 大小,刮动的速度相应地发生变化。雨停后,刮水器自动停止工作。小华查阅 相 关资料后,发现它的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置。小华想,该装 置究竟在刮水器工作中起到了什么作用,于是他自制了如图甲所示的雨水检测金属网(以下简称检测网),并设计了如图乙所示模拟电路进行探究。 (第2题图) (1)小华按照所设计的电路图连接电路,实验时,检测网未放入雨水中,电 路处于断开状态,再将检测网放入雨水中,电路接通,表明 雨水是________(填“导体”或“绝缘体”)。小华通过观察电路中____________的变化,来判断电 动机转速的变化,从而反映刮水器刮水速度的变化。 (2)将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验,记录如下数据: 检测网浸入雨水中部分未浸入1/3 浸入2/3 浸入全部浸入电流表的示数/A 0.16 0.20 0.32 ①结合上述实验将表格中的数据补充完整 。 ②分析数据可知,检测网浸入雨水中深度越深,电流表示数越大。这说明a、 b 间接入电路的电阻在____________(填“变大”或“变小”)。根据影响导体电 阻大小的因素可知:a、b 间接入电路的电阻变化是由导体的______________变 化引起的。 (3)小华设计的电路在无雨水时,电动机不能转动,无法实现车窗的清洗。 请你在不拆卸原电路的基础上,在该电路中加装一个电路元件,以解 决 此 问 题 。

初中物理实验方法归纳(控制变量法、转换法、等效替代等)

初中物理实验方法归纳大全 一控制变量法 1 研究蒸发快慢与液体温度、液体表面积和液体上方空气流动速度的关系。 2 研究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系。 3 研究压力的作用效果与压力和受力面积的关系。 4 研究液体的压强与液体密度和深度的关系。 5 研究滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系。 6 研究物体的动能与质量和速度的关系。 7 研究物体的势能与质量和高度的关系。 8 研究导体电阻的大小与导体长度材料横截面积的关系。 9 研究导体中电流与导体两端电压、导体电阻的关系。 10研究电流产生的热量与导体中电流、电阻和通电时间的关系。 11研究电磁铁的磁性与线圈匝数和电流大小的关系。 二图像法 1 用温度时间图像理解融化、凝固、沸腾现象。 2 电流、电压、图像理解欧姆定律I=U/R、电功率P=UI 3 正比、反比函数图象巩固密度ρ=m/V、重力G=mg、速度v=s/t、杠杆平衡F1L1=F2L2压强p=F/S p=ρgh 浮力F=ρ液gV排、功、热量Q=cm(t2-t1)等公式。 三转换法的应用 1 利用乒乓球的弹跳将音叉的振动放大;利用轻小物体的跳动或振动来证明发声的物体在振动。 2 用温度计测温度是利用内部液体热胀冷缩改变的体积来反映温度高低。 3 测量滑动摩擦力时转化成测拉力的大小。 4 通过研究扩散现象认识看不见摸不着的分子运动。 5 判断有无电流课通过观察电路中的灯泡是否发光来确定。 6 磁场看不见、摸不着,可以通过观察小磁针是否转动来判断磁场是否存在。 7 判断电磁铁磁性强弱时,用电磁铁吸引的大头针的数目来确定。 8 研究电阻与电热的关系时,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或比较,可通过转换为可看见的现象(气体的膨胀、火柴的点燃等的不同)来推导出那个电阻放热多。 四实验推理法 1 研究真空中能否传声。 2 研究阻力对运动的影响。 3 “在自然界只存在两种电荷”这一重要结论也是在实验基础上推理得出来的。 五等效替代法

培养学生运用控制变量法设计实验的能力

“控制变量法”巧应用 安居街小学李振威 义务教育课程标准中,要求改变过分强调知识传承的倾向,将科学探究作为学习的目标,让学生在探究过程中,学习科学研究方法培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。在探究式学习科学知识的过程中,研究问题的科学方法很多,其中“控制变量法”是最重要的方法之一,那么如何使学生掌握“控制变量法”呢? 一、让学生了解"控制变量法"的内涵 自然界中发生的各种现象,往往是错综复杂的。决定某一个现象的产生和变化的因素常常也很多。为了弄清事物变化的原因和规律,必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来,使它保持不变,然后来比较,研究其他两个变量之间的关系,这种研究问题的科学方法就是"控制变量法"。 例如在教学《电磁铁》一课中,电磁铁的磁力大小与电池的节数和绕线圈数有关。教材中没有提供可演示的和学生动手的实验。为了提高学生学习科学的兴趣和强化科学方法的教学,在这节课上我为学生准备了如下实验器材:电池若干、导线、铁钉(大小不一)、若干订书针。利用这些实验器材如何用"控制变量法"来研究呢,当导线粗细相同,绕线圈数相同,铁钉相同,观察电池节数与电磁铁磁力大小的关系。首先引导学生大胆猜想,然后根据猜想设计实验,关键是要确定不变的因素和需要改变的因素,在一轮又一轮循序渐进的与学生交谈、与学生思维碰撞的过程中,共同来确定不变的因素和需要改变的因素。确定好以后学生就明白使用同一根导线,同一根铁钉,绕相同的圈数,把这些因素都控制起来,在这些因素不变的情况下,来研究电池的节数与电磁铁磁力大小的关系,这样学生就真正经历了用“控制变量法”研究问题的思维过程。最后再简述操作的具体过程。电磁铁磁力的大小与其他因素的关系,学生就能自己讨论实验方案并动手操作得出结论。他们同时也体会到用"控制变量法"研究问题并不难。自己也会用这种方法去研究问题而感到很自信。

初中物理实验方法归纳(控制变量法、转换法、等效替代等)之令狐文艳创作

初中物理实验方法归纳大全 令狐文艳 一控制变量法 1 研究蒸发快慢与液体温度、液体表面积和液体上方空气流动速度的关系。 2 研究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系。 3 研究压力的作用效果与压力和受力面积的关系。 4 研究液体的压强与液体密度和深度的关系。 5 研究滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系。 6 研究物体的动能与质量和速度的关系。 7 研究物体的势能与质量和高度的关系。 8 研究导体电阻的大小与导体长度材料横截面积的关系。 9 研究导体中电流与导体两端电压、导体电阻的关系。 10研究电流产生的热量与导体中电流、电阻和通电时间的关系。 11研究电磁铁的磁性与线圈匝数和电流大小的关系。 二图像法 1 用温度时间图像理解融化、凝固、沸腾现象。 2 电流、电压、图像理解欧姆定律I=U/R、电功率 P=UI 3 正比、反比函数图象巩固密度ρ=m/V、重力G=mg、速度

v=s/t、杠杆平衡F1L1=F2L2 压强p=F/S p=ρgh 浮力 F=ρ液gV排、功、热量Q=cm(t2-t1)等公式。 三转换法的应用 1 利用乒乓球的弹跳将音叉的振动放大;利用轻小物体的跳动或振动来证明发声的物体在振动。 2 用温度计测温度是利用内部液体热胀冷缩改变的体积来反映温度高低。 3 测量滑动摩擦力时转化成测拉力的大小。 4 通过研究扩散现象认识看不见摸不着的分子运动。 5 判断有无电流课通过观察电路中的灯泡是否发光来确定。 6 磁场看不见、摸不着,可以通过观察小磁针是否转动来判断磁场是否存在。 7 判断电磁铁磁性强弱时,用电磁铁吸引的大头针的数目来确定。 8 研究电阻与电热的关系时,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或比较,可通过转换为可看见的现象(气体的膨胀、火柴的点燃等的不同)来推导出那个电阻放热多。 四实验推理法 1 研究真空中能否传声。 2 研究阻力对运动的影响。 3 “在自然界只存在两种电荷”这一重要结论也是在实验基

高考化学控制变量法实验题

高考化学控制变量法实验题 XueDa PPTS Learning Center 教学设计方案 控制变量法实验题 当研究多个因素之间的关系时,往往先控制住其他几个因素不变,集中研究其中一个因素变化所产生的影响,这种方法叫控制变量法。 例题.(16分)甲、乙组同学分别做了以下探究实验。(1)甲组探究Cl 2与Na 2SO 3溶液反应,实验装置如下。 ①请指出该装置的不足之处、。 溶液 ②Cl 2与Na 2SO 3溶液反应的离子方程式为。 ③设计实验,简述实验步骤,证明洗气瓶中的Na 2SO 3已被氧化。(2)乙组探究乙酸乙酯(沸点77.1℃)在不同温度、不同浓度NaOH 溶液中的水解速率。取四支大小相同的试管,在试管外壁贴上体积刻度纸,按下表进行对照实验。在两种不同温度的水浴中加热相同时间后,记录酯层的体积来确定水解反应的速率。 ④请完成上表,其中V 2 V 4 V 5 。 ⑤实验中,可用饱和食盐水替代蒸馏水,其优点是;但不能用饱和Na 2CO 3 溶液替代蒸馏水,其原因是。 ⑥实验中,试管Ⅳ比试管Ⅱ中的酯层减少更快,其原因有:温度高速率快,还可能有。 1、Fenton 法常用于处理含难降解有机物的工业废水,通常是在调节好pH 和Fe 2 浓度的废水中加入H 2O 2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP ,探究有关因素对该降解反应速率的影响。 [实验设计]控制p-CP 的初始浓度相同,恒定实验温度在298K 或313K (其余实验条件见下表),设计如下对比试验。 (12科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO 和CO 转变成CO 2和N 2,其反应为:2NO +2CO 2CO 2+N 2。为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,

控制变量法

图1 中考物理解题方法--控制变量法 物理学对于多因素(多变量)的问题常常采用控制因素(变量)的办法,即把多因素的问题转变为多个单因素的问题,分别加以研究,最后再综和解决,这种方法叫控制变量法。 控制变量法在初中物理中应用较为广泛,具体探究如下: 【探索研究案例一】匀速直线运动 速度是表示物体运动快慢的物理量,它与路程、时间两个因素有关,为了比较两个(或几个)做匀速直线物体的快慢,常采用控制变量法。 1.控制路程因素(即在路程相同或路程一定的情况下),比较它们所用的时间,所用时间短的,则运动的快,速度大。 2.控制时间因素(即在时间相同或时间一定的情况下),比较它们通过的路程长短。路程长的,运动快,速度大。 3.在路程、时间都不相同的情况下,借助于数学中的比例,引入路程和时间之比,即用比较单位时间里通过的路程的多少,来比较物体运动的快慢。 【例题1】如图1所示(a )、(b )两图分别表示比较运动员游泳快慢的两种方法,其中图1(a )表明 ;图1(b )表明 。 【精评】试题将游泳比赛的过程和终 端两种情况用图画出来,让同学们识别在 这两种比较游泳快慢的情况中,分别运用 了哪种控制变量的方法。 在图1(a )中,各泳道右边的圆圈指 针的指向都相同,表示“时间相等”,三个泳道中游泳人的位置不同,说明它们通过的路程不同,游在最前面的人通过的路程最长,他游得最快,所以,图1(a )表示采用了控制时间相等的因素,研究运动快慢与路程的关系的方法,表明:时间相等时,游泳人通过的路程越长,运动越快。 在图1(b )中,各泳道的游泳人都到达终点,但泳道旁圆圈内的指针指向不同,表示游泳人通过相同的泳道全程所用的时间不等,中间泳道的游泳人所用时间最短,游得最快。所以,图1(b )表示采用了控制路程相等的因素,研究运动快慢与时间的关系的方法,表明:通过的路程相等时,游泳人所用时间越少,运动越快。 【解答】时间相等时,游泳人通过的路程越长,运动越快。通过的路程相等时,游泳人所用时间越少,运动越快。 【探索研究案例二】密度 密度概念是整个初中物理中重要概念之一,每年各地的中考试题围绕密度概念做足了文章。如冰水互换后其质量、体积、密度的变化;蜡烛燃烧过程中、两块砖合成一块后的质量、密度的变化情况等等。常常编成试题来考察同学。 采用控制变量法研究密度有三种方式 1.质量相同的不同物质,密度大的,其物体体积就小。 2.体积相同的不同物质,密度大的,其物体质量也大。 3.物质相同的不同物体,体积增大几倍,它的质量也增大几倍,而m/V 的值不变。 特别强调的是:对前两种控制变量(控制质量因素、控制体积因素)后得到的结论,只适用于

控制变量法在物理教学中的应用

控制变量法在物理教学中的应用 发表时间:2012-03-05T13:52:13.210Z 来源:《学习方法报·理化教研周刊》2012年第32期供稿作者:石焕发[导读] 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。 广西柳州三江县民族实验学校石焕发 “控制变量法”是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一,也是初二学生接触物理学以来碰到的第一种探究方法。就学生能力而言,对此法的理解能力还是有限的,如果掌握不好,就会影响到后面很多物理知识的学习及应用。本文就它在教学中的应用作一探讨。 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。为了研究某物理量同影响它的三个因素中的一个因素之间的关系,可将另外两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一因素之间的关系。这就是“控制变量”的方法。 首先,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。如影响蒸发快慢的因素、影响导体电阻大小的因素等,这一方法贯穿了物理教学的始终。 具体做法是根据研究目的,运用一定的手段(控制实验仪器设备等)主动干预或控制自然事物、自然现象发生发展的过程,在特定的观察条件下去探索客观规律。例如,在引导学生探索、研究导电体的电阻的大小同导电体的哪些特性有关时,可先将横截面积、长度都不同的一根镍铬合金丝和一根铜丝分别串入接有小灯泡的直流电路中,让学生分别观察灯泡发光的亮度,并问学生:刚才的实验现象能否说明电阻大小与导电体的某个特性有关?学生经过思考与讨论,得到的结论当然是否定的。再用横截面积和长度都不同的两根镍铬合金丝分别串入上述电路中,观察小灯泡的亮度,并让学生思考这个实验能否说明电阻大小同导电体的某种特性有关,结论同样是不能。这时就可不失时机地问学生:“那么,我们应该取怎样的两根金属丝串入上述电路来做这个实验,以研究导电体的电阻大小到底与哪些因素有关呢?”同时向学生出示课前准备好的几根金属丝让他们选择。学生经过思考并相互讨论后得出:应取两根横截面积相同、但长度不同的镍铬合金丝进行上述实验;或取两根长度相同、但横截面积不同的镍铬合金丝进行上述实验;还可以取长度、横截面积均相同的一根铜丝和一根镍铬合金丝进行实验比较。要研究电阻的大小同导电物质的长度、横截面积、材料种类这三个因素任何一个因素间的关系,就要人为地控制另外两个因素,使它们相同,并指出这种实验的方法就是“控制变量法”,再让学生运用这一方法系统地进行上述实验,使学生在实际操作过程中去体验这一科学方法。 在初中物理教学中还有许多概念或规律之探索和推导的实验过程中,都运用了“控制变量法”这一科学方法,如在引导学生探索“导电体中电流大小同其两端电压大小和其电阻大小之间的定性关系,最终得出欧姆定律”和探索“力的作用效果同力的哪些因素有关,最终得出力的三要素”等实验过程中都用到了这一科学方法,使学生对“控制变量法”不断加深理解,并逐步达到有意识地去应用的目的。其次,在利用物理知识去分析和解决一些实际问题时,如能灵活运用“控制变量法”进行分析,有时可起到事半功倍的效果。在初中物理中,可用“控制变量”去分析和解决的实际问题是很多的,这就为这一科学方法的教学和应用提供了很好的机会。例如,有这样一道题:质量相同的水和煤油,吸收相同的热量,谁的温度升高较大?对于这一道习题,初看起来似乎有一定的难度,因为这样简短的一句话中包含了四个相互关联的物理量,也就是说,要比较谁的温度升高较大,就要同时分析其他三个物理量(质量、热量、比热容)对它的综合影响,如果没有一种科学的分析方法,要解决这样一个实际问题,不仅费时费力,且准确率不高,但如能对学生加以恰当的引导,让他们考虑是否可用物理实验中常用的科学方法来解决这道实际问题,经过思考及同学间的相互讨论,许多同学便会想到用“控制变量法”结合公式Q=cmΔt来解决这个问题,思路是这样的:因为这个问题要解决的是Δt(升高的温度)的大小,所以先将此公式变成Δt=Q/cm的形式,再分析题目发现,m(质量)、Q(热量)相同,即这个问题中Δt仅取决于c(比热容),且从Δt=Q/cm这一关系式中可以看出,Δt与c成反比,而水的比热容大于煤油的比热容,因此很容易得出这个问题的答案:“煤油升高的温度比水大”。可见,在解决物理问题时,如能恰当运用科学方法进行分析,确实能起到提高解题速度与准确率的良好效果。

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