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控制變量法

前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇控制變量法范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發現更多的寫作思路和靈感。

控制變量法范文第1篇

物理學習中對于多因素(多變量)的問題,常常采用控制因素(變量)的辦法,把多因素的問題變成多個單因素的問題,分別加以研究,最后再綜合解決,這種方法叫控制變量法。通常,可以用字母來表示控制變量法:某物理量A與物理量B及C有關,為了研究A與B的關系,則控制C的大小不變,改變B的大小,觀察A隨B的大小的改變情況;為了研究A與C的關系,則控制B的大小不變,改變C的大小,觀察A隨C的大小的改變情況;最后,總結得出A與B、C之間存在的規律。那么,如何運用控制變量法來解探究題呢?下面結合一些例題進行說明。

1. 提出問題

如何就題中的探究過程提出問題?解答此類題時,關鍵是找出影響物理量A的另外兩個量B和C,只有找到這些物理量,才能有針對性地提問。找相關的物理量時,可以依據已經學過的知識或試題提供的材料。常用的表述是:物理量A與物理量B及C有關嗎?

(1)根據學過的知識找物理量提問

例1探究“滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關”時,如何提出問題呢?

分析:這個實驗中,物理量A即是滑動摩擦力,影響滑動摩擦力大小A的兩個因素有壓力B和接觸面的粗糙程度C。針對這個實驗的提問可表述為:滑動摩擦力的大小跟壓力大小和接觸面的粗糙程度有關嗎?

與此類似的還有:探究壓力的作用效果(壓強的大小)與哪些因素有關的實驗,提問為“壓力的作用效果(壓強的大小)與壓力的大小和受力面積有關嗎?”等等。

(2)從試題內容中找物理量提問

例2小紅學習了電磁感應現象后思考:產生的感應電流的大小與什么有關呢?于是,她開始做實驗,首先按照課堂上探究電磁感應的實驗裝置(如圖1)重新安裝了儀器,并且準備了磁性強弱不同的磁鐵,以便改變磁場的強弱。閉合電路后,她先改變導體在磁場中運動的快慢,觀察電流表擺動的幅度大小,她最后發現導體在磁場中運動的速度越大,電流表的指針擺動幅度越大;然后她又保持導體的運動速度不變,換用磁性較強的磁鐵來做實驗,發現磁性越強,電流表指針擺動的幅度越大。對于這個重大的發現,她高興不已。通過以上的閱讀,請你就小紅的探究進行提問?

分析:從題中可知,物理量A即是感應電流的大小,影響它的因素有導體在磁場中運動的速度大小(B)、磁場的強弱(C)。于是,提問可表述為:產生的感應電流的大小與導體在磁場中運動的速度及磁場的強弱有關嗎?

2. 猜想與假設

猜想與假設是對探究的方向和可能出現的實驗結果進行推測與假設,是對物理量A與B或物理量A與C之間定量關系的描述,為接下來的探究指明研究的方向。這個過程的解答與提出問題一樣,必須知道有哪些物理量,只有明確了物理量才能進行猜想或假設。常用的表述是:當B一定時,物理量C越大則A的值會越小(或越大);當C一定時,物理量B越大則A的值會越小(或越大)。

例在生活、生產中,我們常遇到圖2所示的事例:打樁機打樁時重錘被高高拉起又下落,打在樁面上。小軍看到打樁機,思考“重錘對樁面打擊力的大小與什么因素有關”時,會提出什么合理猜想?

分析:該題中,物理量A是錘對樁面的打擊力,影響重錘對樁面的的打擊力A的物理量重錘的質量、重錘所處的高度(或重錘的下落速度)。

找出了物理量,就可以得到合理的猜想是:重錘的質量越大,重錘對樁面的打擊力就越大或重錘所處的高度(或下落速度)越大,重錘對樁面的打擊力就越大。

3. 制定計劃與設計實驗

設計實驗是對前面的猜想進行具體安排的過程,因為猜想中已經對物理量之間可能的關系有了描述,那么在設計時則要根據控制變量法細化每個步驟。一般表述是:控制物理量B的大小不變,改變C的大小,觀察A的大小的變化;控制物理量C的大小不變,改變B的大小,觀察A的大小的變化。

例1物理興趣小組做“探究導體電阻大小與導體長度的關系” 實驗。他們在如圖3所示電路中的A、B兩點間接入待研究的電阻絲,電源電壓恒定。忽略電阻絲電阻隨溫度變化的影響,待研究的電阻絲的規格如下表。

(1)他們應選擇序號為_________________的兩根電阻絲來研究。

(2)從表中所給電阻絲的規格看,還可以用這些電阻絲來做另一個探究實驗,即探究導體電阻大小與導體___________________________的關系,應該選擇序號為_____________________的兩根電阻絲來做實驗。

分析:影響導體電阻大小的因素從表中就可以知道,即材料、長度、橫截面積(溫度影響忽略)。本題探究的是“導體電阻大小與導體長度的關系”,所以,根據控制變量法,必須控制“材料”與“橫截面積”不變,由此即可確定第(1)問的答案是:3和4。利用控制變量法同樣可以得出第(2)問中第1個空填橫截面積,第2個空填2和4。

例2張慶在學習了比熱容的知識后,想知道牛奶與豆漿的比熱容哪一個大。他查找了相關資料但沒有找到這兩種液體的比熱容,于是他又去請教老師。老師把他帶到了實驗室,拿出兩個完全相同的電加熱器、燒杯、溫度計,另外給他兩杯初溫相同的豆漿和牛奶,鼓勵他通過實驗尋找答案。

實驗中,他應保證牛奶與豆漿的質量相同、_____________相同,并通過觀察________________________來判斷牛奶與豆漿的比熱容大小。

分析:該題中影響比熱容大小的因素有三個(質量、溫度、熱量),即物理量A與三個物理量B、C、D之間存在著關系。題目中已經控制了質量不變,因此,只需要研究比熱容與溫度及熱量之間的關系。

答法一:吸收熱量(或加熱時間);溫度變化量(或末溫);

答法二:溫度變化量(或末溫);吸收熱量(或加熱時間)。

4. 進行實驗與收集證據

該過程主要是依據設計好的實驗進行操作,設計實驗記錄表格,記錄下實驗的有關數據,題目多以填寫表格和設計表格的形式出現。在解答這類題目時,同學們往往對設計表格把握不好。利用控制變量法則可以較好地解決這一問題,設計實驗記錄表格時,應將所有的物理量都設計進去,并注意表格的科學性,還要注意設計多次實驗來減小誤差。

例根據生活經驗,我們猜想:物體溫度升高吸收熱量的多少可能與質量和物質的種類有關。為了驗證猜想,我們制定了兩個計劃:

A. 讓研究對象都升高相同的溫度,然后比較它們吸收熱量的多少。

B. 讓研究對象都吸收相同的熱量,然后比較它們升高溫度的高低。

從上述的兩個計劃中,任選一個,將下面的實驗記錄表格設計完整(表格中空出了三列,你可以只用兩列,也可以用三列;如果你認為你所列的項目要添加數值,你也可以根據題意添加)。

我選擇的是()(選填“A”或“B”),我設計的實驗表格如下:

分析:該題實際是一個探究不同物質吸熱多少與什么因素有關的題目。根據控制變量法的原理可以知道,影響吸熱多少的因素有物質種類、物體質量、升高的溫度。也就是說,表格中應反映出四個物理量的數據,還缺少“升高的溫度、吸收的熱量”這兩個數據,補充表格時,要注意使升高的溫度保持不變(或使加熱時間保持不變)。答案如下:

5. 分析和論證

分析和論證是對實驗中的數據進行總結,并得出結論,實際上就是對前面提出的猜想或假設的回答。根據控制變量法來表述結論的常用語句是:通過探究得出,物理量A與物理量B、C均有關,當B不變時,物理量A隨C的增大而增大(或減小);當C不變時,物理量A隨B的增大而增大(或減小)。敘述中增加“當B(C)不變時”,是控制變量法在結論敘述中的具體體現。

例為探究電磁鐵的磁性跟哪些因素有關,小聰所在的實驗小組用漆包線(表面涂有絕緣漆的導線)在大鐵釘上繞若干圈,制成簡單的電磁鐵,結合其他實驗器材做了如圖4所示的實驗。(電源電壓相同)

根據b、c、d中觀察到的情況,完成下面的填空:

(1)通過比較_______兩種情況,可以知道通過的電流越大,電磁鐵的磁性越強。

(2)通過比較d中甲、乙兩個電磁鐵,你能得出的結論是______________________。

分析:本題中制作電磁鐵的鐵釘是相同的,所以影響電磁鐵磁性強弱的因素只有兩個:一個是電流大小,另一個是電磁鐵上線圈的匝數。a、b、c及d中乙電磁鐵上的線圈匝數相同;d中甲、乙兩個電磁鐵的線圈是串聯的,電流相同;b圖中變阻器電阻比c圖中大,b中電流小于c中電流。根據電磁鐵吸引小鐵釘的多少,即可得出答案:(1)bc。(2)制作材料相同的電磁鐵,當通過相同的電流時,線圈匝數越多,磁性越強。

6. 評估與合作交流

探究題對評估和合作交流的考查一般是同時進行的,利用控制變量法解有關評估與合作交流類題目時,重點是從變量B、C的測量方法是否科學,設計的實驗步驟是否會造成較大誤差,設計的表格是否合理,是否進行了多次實驗,得出的結論是否科學等方面進行分析。

例1交流與評估是科學探究的一個重要環節。某校初中八(2)班的同學,利用如圖5所示的實驗裝置完成了“測滑輪組機械效率”的實驗以后,進行了小組交流。下表是各個小組的實驗數據記錄。

請你對表中各個小組的實驗數據進行分析比較,回答下列問題:

(1)第1、第2兩個小組的動滑輪重相同,鉤碼重也相同,但是測出的滑輪組的效率卻不同,可能的原因是:

①__________________

_______________________;

②__________________

_______________________。

(2)請你就如何提高滑輪組的機械效率問題提出自己的合理建議:

①_________________________________________;

②_________________________________________;

③_________________________________________。

分析:第(1)問是對實驗步驟操作是否科學進行考查。答案是:①滑輪和輪與軸之間的摩擦力大小不同;②測量拉力時沒有使彈簧測力計勻速上升,造成測力不準確。第(2)問則是根據所學知識及探究的數據與同學進行交流,提出提高機械效率的建議。答案為:①選用較輕的動滑輪組裝滑輪組;②保持良好的,以減小摩擦力;③對于給定的滑輪組,加大提起物體的重量以提高效率。

例2圖6是某探究實驗中的三個電路圖,請仔細觀察后回答。

控制變量法范文第2篇

初中物理中的許多問題都是運用控制變量法進行研究的,但也存在一些不能正確運用該方法含糊不清的現象,現在提出來供同行參考.

例1在探究二力平衡的條件這個實驗中,影響因素共有四個:二力是否作用在同一個物體上、二力的大小、二力的方向、二力的作用線.要研究其中某個因素對問題的影響時,應控制其余因素保持不變.但在探究“二力的作用線”對問題的影響時,筆者看到大多數老師的做法是:把小車(或硬紙片)扭轉一個角度后釋放,觀察小車的運動狀態是否改變,得出二力的作用線在一條直線上二力才能平衡的結論.“將小車扭轉一個角度”小車受到的二力的作用線的確不在同一條直線上,但這時二力的方向也并非“正相反”,這時的變量就有兩個了:二力的方向和二力的作用線,小車在松手后發生轉動,不能確定是由哪個“變量”導致的.這時,有的老師就會說:此時,這兩個力的方向大致相反.而有的老師根本不解釋,就認為二力的方向相反,學生多數情況也是默認了事的.

筆者認為這樣做這個實驗是沒有真正地理解如何使用控制變量法來探究問題,是一種不正確的實驗方案.依據控制變量法的基本思想,可對此實驗做如下修改:只要在小車的兩端靠邊不對稱的位置各增加一個掛鉤,把定滑輪的位置適當移動一下(如圖1):就可以控制二力的方向相反,二力的大小相等,都作用在同一物體上,但二力的作用線不在同一條直線上.這時松手后,小車發生轉動,說明只有二力作用線在同一條直線上二力才可能平衡.這樣才真正體現了控制變量法的思想.

控制變量法范文第3篇

例1(2007年廣東省韶關市中考題)我們知道:“電流通過導體時產生的熱量,與電流的平方成正比,與導體的電阻成正比,與通電時間成正比。”這就是焦耳定律,用公式可表達為:Q=I2Rt.愛動腦筋的小明在探究這個問題時,設計了圖1所示的實驗,只連接一次電路就完成了實驗探究.他的方法是用電阻絲(其中R甲≠R乙)給燒瓶中的煤油(煤油質量相同)加熱,然后觀察煤油在插入密封燒瓶里的玻璃管中上升的高度,就可以對比電阻絲放熱的多少.請你仔細觀察小明設計的實驗電路,并應用所學知識分析回答下列問題:

(1)探究,應該對比兩個燒瓶中煤油柱上升的高度,而這兩個燒瓶中電阻絲阻值應該。

(2)探究電熱的多少與電阻的關系,應該對比兩個燒瓶中煤油柱上升的高度。

(3)有許多家用電器的工作原理即為焦耳定律,請舉兩個例子。

分析和解小明所設計的實驗采用了轉化法和控制變量法。

電阻絲產生電熱的多少無法直接測量和比較,利用電流產生的熱量加熱煤油,觀察煤油在插入密封燒瓶里的玻璃管中上升的高度,這樣就將電阻絲放熱的多少的比較轉化成了煤油上升高度的比較。

在圖中,甲、乙兩個電阻絲串聯在同一支路中,通過它們的電流大小不同,二者電阻不同,可以探究電熱的多少與電阻的關系;欲探究電熱的多少與電流的關系,需要在電阻相同的情況下,電流不同,丙電阻絲位于另一支路中,能滿足電流與甲或乙不同這一條件,取甲、丙(或者乙丙)為研究對象,使它們電阻相等即可。

參考答案(1)甲丙或乙丙,相等;(2)甲、乙;(3)電飯鍋,電熱毯,電暖爐等。

點評控制變量法和轉化法都是在探究實驗中常用的科學方法.控制變量法是指當研究多個因素之間的關系時,往往先控制住其它幾個因素不變,集中研究其中一個因素變化所產生的影響的方法.將看不見、摸不到的東西或不易直接觀測的問題(如本題中產生熱的多少)可以通過它對其他物體的作用而轉化成可以直接觀測的現象(如煤油在玻璃管內上升的高度),這種方法叫轉化法。

例2(2007年山東省濟寧市中考題) 小明要用圖2所示的實驗器材探究電壓一定時,電流熱效應與電阻的關系。其中瓶內電阻絲的長度、粗細都相同。

(1)請你用筆畫線代替導線,幫他把電路連接完整。

(2)電流產生熱量的多少不易直接測量。因此,在這個實驗中是通過 顯示電流產生熱量的多少的。象這種用能直接觀測的量來顯示不易直接觀測的量的方法叫“轉換法”。這種方法在物理學的研究中經常用到,請你列舉一例:。

(3)在這個實驗中,除了控制電壓一定外,還要控制的量有。

(4)在這個實驗中,若兩個電阻絲的通電時間相同,則瓶內溫度計的示數升高的多。

分析和解 (1)電路連接如圖3所示。

(2)在這個實驗中是通過溫度計示數升高的多少來顯示電流產生熱量的多少的。物理學這種用能直接觀測的量來顯示不易直接觀測的量的方法叫“轉換法”。這種方法在物理學的研究中經常用到,如:

①研究聲音是由振動產生的時,用乒乓球的振動顯示音叉的振動;

②研究分子運動時,用固體、液體、氣體的擴散(或生活、自然中的熱現象)推測分子的熱運動;

③探究平面鏡成像時,用相同的蠟燭找像的位置。

(3)在這個實驗中,除了控制電壓一定外,還要控制的量有兩瓶內煤油的質量,通電時間等。

(4)若兩個電阻絲的通電時間相同,因在長度、粗細都相同的情況下銅絲的電阻小,根據 可知甲瓶內的水吸收的熱量較多,所以甲瓶內溫度計的示數升高的多。

參考答案(1) 如 圖3所示。⑵ 溫度計示數升高的多少。研究聲音是由振動產生的時,用乒乓球的振動顯示音叉的振動;或研究分子運動時,用固體、液體、氣體的擴散推測分子的熱運動;探究平面鏡成像時,用相同的蠟燭找像的位置等。只要符合轉換法即可。 (3) 兩瓶內煤油的質量,通電時間等。只要答出這兩個量即可。 (4)甲。

點評 本題重點考查了“轉換法”和“控制變量法”,這兩種方法在各地中考試卷中經常出現,同學在復習過程中要通過具體問題的解決來逐步提高對這兩種方法的認識與理解。

控制變量法范文第4篇

關鍵字:控制變量法 ;物理 ;因素 分析

中圖分類號:G642 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2013)22-001-01

新課程改革以來,物理教學從單一重視知識的傳授和掌握,轉向同時重視學生學習能力的培養,所以作為物理學的重要研究方法―控制變量法在物理教學中的作用是越來越明顯,又因為這種方法可以使復雜的問題變得非常簡單,所以它的地位越來越突出。

一、控制變量的的界定

自然界中發生的各種物理現象往往是錯中復雜的,因此影響物理學研究的對象在許多情況下并不是單一的,而是多種因素相互影響的,物理學中對于多因素(多變量)的問題,常常采用控制因素(變量)的方法,把多因素的問題變成多個單因素的問題。每一次只改變其中的某一個因素,而控制其余幾個因素不變,從而研究被改變的這個因素對事物的影響,分別加以研究,最后再綜合解決,這種方法叫控制變量法。它是科學探究中的重要思想方法,廣泛地運用在各種科學探索和科學實驗研究之中。s=v t 即位移=速度*時間,(如果你不能理解什么是位移,可以暫且認為它就是距離好了)。這個公式可以用控制變量法來研究,就是說,知道速度、位移、時間,但為了研究出位移=速度乘以時間這個公式,我們要采用控制變量法,研究的方法是這樣的,我們讓一輛小車勻速行駛一段時間,然后看它的位移。為了研究位移跟速度、時間是什么關系,我們先讓實驗小車以不同的速度行駛相同的時間,比較兩種情況下行駛的位移。例如:先以3m/s的速度行駛7秒,記下位移21m;接著以9m/s的速度行駛7秒,記下位移63m,這樣,我們可以看到在同樣的時間里,速度翻了幾倍,位移也翻了幾倍,即位移和速度成正比。注意在這個例子中,我們故意讓小車兩次行駛的時間保持一致(都是5秒),從而就可以發現“位移和速度成正比”這個關系,因為是控制住“時間”這個變量,使其不變,來研究問題,所以這種方法叫“控制變量法”。同樣的,如果我們控制住“速度”這個變量,也同樣可以發現“位移和時間成正比”這個關系,另外在這個關系中,最重要的是要找到保持什么量不變,研究什么量和什么量之間的關系。

二、控制變量法的優點

控制變量法可以有序的分解和呈現物理研究問題,當影響某一物理量變化的因素可能較多時,要研究這些因素的變化對該物理量是否有影響,這時就需要使用控制變量法去研究,將復雜的多變量的物理問題轉化為簡單的單變量的問題,將多因素的抽象的大問題,轉化為直觀的易于操控的小問題,造成特定的便于觀察的條件,進行研究。通過對相關測量數據的深入研究、分析判斷、總結歸納,最后找出這個因素跟我們想要研究的物理量是什么關系。比如說:在研究影響導體電阻大小的因素時,導體電阻的大小可能與導體的材料、導體的橫截面積和導體的長度等因素有關),要得出導體電阻的大小與導體的長度之間具體關系的方法是:控制導體的材料、橫截面積不變,探究電阻與導體長度的關系;控制導體的材料、長度不變,探究電阻與導體橫截面積的關系;控制導體的長度、橫截面積不變,探究電阻與導體材料的關系;然后總結規律:導體的電阻與導體的長度有關,長度越長,電阻越大;導體的電阻與導體的橫截面積有關,橫截面積越長,電阻越小;導體的電阻與導體的橫截材料有關。在用控制變量法探究物理規律的過程中,應使學生認識到,具體的科學問題常常都是由多個因素共同造成的結果,幫助學生在科學探究中體會變量的概念、同時也使學生對控制變量法有了較系統的認識,對于以后用這種方法去探究其它類似的物理規律時也起到較好的示范的作用。

三、控制變量法很好的體現了新課改的教育理念

新課改的理念是追求每位學生的全面發展,發展學生的創新能力和實踐能力,倡導學生主動參與,樂于研究,勤于動手,培養學生收集和處理信息的能力,獲取新知識的能力,分析和解決問題的能力,控制變量法的教學充分體現了新課程的教育理念。因而物理中的控制變量法的教學恰恰就鍛煉了學生信息收集和整理的能力,培養了學生分析問題、解決問題的能力和創新的能力,掌握這種方法,學生還可以終生使用,終生受益在傳授知識的時,不僅要使學生掌握物理知識,而且要培養學生科學探究的能力,特別是利用控制變量法探究物理規律的能力。這將為學生形成科研能力、探究能力、解決實際問題的能力打下堅實的基礎。學生通過對這種方法的了解與掌握,在學習物理方面都有了質的飛躍,可以很好的理解物理過程,自己總結出物理規律,這樣學生的思維能力也有了質的發展,對學生在學習物理這個學科上是很大的進步,對物理成績也有比較大的影響和提高。

參考文獻:

[1] 范蔚;基礎教育課程改革[M].重慶出版社;

[2] 甘旭煒;淺談物理發散思維能力的培養[J].桂林師范高等專科學校學報(綜合版);2002年02期

控制變量法范文第5篇

一、控制變量法在初中物理探究實驗教學中的應用。

在初中物理探究實驗中,控制變量法是一種最常用的、非常有效的探索客觀物理規律的科學方法。什么是控制變量法?引起某個事物變化的因素可能很多,我們想知道變化了事物與某個因素的關系,我們要把其它因素控制相同,只研究變化了的事物與某個單因素的關系,這樣把多因數的問題轉變為多個單因數的問題,分別加以研究,最后再綜合解決,這類方法叫控制變量法。初中物理中典型的應用有:壓強、浮力、比熱、電流與電壓和電阻之間的關系、決定導體電阻的幾個因素、焦耳定律等。如何應用好控制變量法,很大程度上可以影響學生對實驗完成和掌握情況。

1、實驗前應讓學生明確研究什么(被研究的物理量與哪幾個因素有關)

在做實驗之前,讓學生針對該實驗的了解,根據自己已儲備的知識和經驗對所研究的問題較合理的提出初步的設想,便于下一步利用控制變量法進行逐個證明。這是應用控制變量法研究問題的初步條件,也是科學探究的第一步環節,即猜想與假設。

例如:八年級物理第五章第五節科學探究摩擦力,是學生第一次真正要應用控制變量法。在研究“滑動摩擦力的大小與什么因素有關”實驗前,學生就應該明確摩擦力的大小可能與什么因素有關:壓力大小、接觸面的粗糙程度、接觸面積、物體所受的拉力大小,運動方向等。只有讓學生明確了所研究的物理量可能與哪些因素有關,我們才能運用“控制變量法”對所猜想的問題進行逐個證明。這個實驗所研究的因素太多,能很好訓練學生對控制變法的理解。當然也可以利用八年級物理第七章第四節“探究浮力的大小與哪些因素有關”的實驗中加以復習與鞏固,在研究“探究浮力的大小與哪些因素有關”時,就應該明確影響浮力大小可能有液體的密度有關、與物體排開液體的體積有關、與浸沒的深度有關等等。

2、實驗時應讓學生明確哪些因素應該變而哪些因素不應該變

這是應用“控制變量法”解決問題的關鍵,也是決定學生能否把實驗順利完成且得出相應規律的關鍵。例如:在探究滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度是否有關時,同學們應該明確必須控制壓力的大小、接觸面積大小等因素不變,只改變接觸面的粗糙程度,測量出對應的滑動摩擦力的大小;在探究滑動摩擦力的大小與壓力大小是否有關時,同學們應該明確必須控制接觸面的粗糙程度、接觸面積大小等因素不變,只改變壓力大小,測量出對應的滑動摩擦力的大小。在探究浮力的大小與哪些因素有關時,要研究與排開液體的體積是否有關,就應該浸在相同的液體中,控制相同的液體密度,改變浸入液體中的體積,測量出對應的浮力的大小;或在研究浮力與浸沒的深度是否有關時,應控制相同的液體密度與排開相同的體積,改變浸沒的深度,測量出對應的浮力的大小。研究浮力與排開液體的體積有關時,就應該探制排開相同的液體體積,改變液體的密度,測量出對應的浮力的大小。

在做實驗時,只有改變其中的一個因素,將影響事物其它因素都保持不變,才能找到該事物與這一個因素的關系,依次類推,對問題進行逐個證明,才能最終找到正確的規律。

3、實驗過程中應明確怎樣控制不變量和變量

能應用好這一步,是利用“控制變量法”解決問題的根本,例如:在探究滑動摩擦力的大小與壓力大小是否有關時、且存在怎樣的關系時,同學們應該明確控制哪些不變量和變量,即找到控制接觸面的粗糙程度、接觸面積大小等因素不變,同時還要改變壓力的大小有規律的改變。要控制接觸面的粗糙程度不變,實驗時只能用同樣的接觸面;要控制壓力大小有規律的改變,第一次實驗可以只用重物在長木板上滑動,第二次實驗可以在重物上加上一個鉤碼在同一長木板上滑動,第三次實驗可以在重物上加上兩個鉤碼再在同一長木板上滑動;再測量出三次實驗對應的滑動摩擦力數據。最后通過分析,我們就能得出滑動摩擦力隨壓力變化的規律。要研究滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度是否有關時,也可以根據以上的方法來進行研究。利用好控制變量法,可以使學生容易完成實驗,不僅學生很容易理解這個實驗,同時懂得如何去進行實驗,而且可以讓學生更容易得出該實驗中所體現的物理規律。

為了讓學生明確如何控制不變量與變量之間的關系時,在研究電阻的大小與哪些因素有關的實驗中,可以先取幾根長度、橫截面積、材料都不同的導線,讓學生去研究影響電阻的大小與什么因素有關,學生發現了由于每個都是變量,無法明確得出電阻的大小與哪個因素有關,從而更加明確必須要控制一些不變量才能進行研究。

當然“控制變量法”不僅僅局限在這里的幾個實驗,它在速度、壓強、比熱容、密度等概念的形成過程等;牛頓第一定律、影響電阻大小的因素、歐姆定律、液體內部壓強的規律、影響液體蒸發快慢的因素等;都是采用的“控制變量法”來進行研究的。因而,在探究實驗中,學生不斷地使用“控制變量法”進行研究實驗,不斷加深對“控制變量法”的理解,并逐步達到有意識地去應用的目的。達到既使學生掌握知識的同時,也提高了學生的應用能力。

二、控制變量法在初中物理習題中的應用

在初中物理教學中,用控制變量法去分析和解決的試題很多,如果能夠熟練應用此方法,學生就能迅速確定解題思路:一看就知道該怎樣做、該如何下手,先做什么、后做什么,對問題的解決能做到胸有成竹。當然,應用控制變量法的類型很多,我主要從探究實驗與坐標圖像分析兩種類型題來說明控制變量法在其中的應用。

1、控制變量法在探究實驗題中的應用

新課改以后,要求學生在實驗的數據收集與應用表格中的數據進行歸納的題目出現有頻率很高,該題的優點是充分考查了學生對數據的整理與歸納的能力。這種題型,也體現了學生對控制變量法的應用能力。

這一實驗要求總結出電阻的大小與導體的長度成正比,與導體的橫截面積成反比,與導體的材料及溫度有關。在研究導體的電阻與長度的關系時,應控制導體的橫截面積、材料、溫度不發生變化。當討論電阻的大小與橫截面積的關系時,應控制導體的長度、材料、溫度不發生變化。在研究電阻與材料的關系時,應使導體的長度、橫截面積、溫度不發生變化。

2、控制變量法在坐標圖像中的應用

近幾年坐標圖像題在中考中出現的越來越多,它的優點是直觀、形象,但由于大多數學生缺乏理論聯系實際的能力,所以在做題的過程中出現很多失誤。針對這種情況,我把控制變量法引入其中,化難為易。

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