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控制变量法

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控制变量法

控制变量法范文第1篇

物理学习中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的办法,把多因素的问题变成多个单因素的问题,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。通常,可以用字母来表示控制变量法:某物理量A与物理量B及C有关,为了研究A与B的关系,则控制C的大小不变,改变B的大小,观察A随B的大小的改变情况;为了研究A与C的关系,则控制B的大小不变,改变C的大小,观察A随C的大小的改变情况;最后,总结得出A与B、C之间存在的规律。那么,如何运用控制变量法来解探究题呢?下面结合一些例题进行说明。

1. 提出问题

如何就题中的探究过程提出问题?解答此类题时,关键是找出影响物理量A的另外两个量B和C,只有找到这些物理量,才能有针对性地提问。找相关的物理量时,可以依据已经学过的知识或试题提供的材料。常用的表述是:物理量A与物理量B及C有关吗?

(1)根据学过的知识找物理量提问

例1探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”时,如何提出问题呢?

分析:这个实验中,物理量A即是滑动摩擦力,影响滑动摩擦力大小A的两个因素有压力B和接触面的粗糙程度C。针对这个实验的提问可表述为:滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关吗?

与此类似的还有:探究压力的作用效果(压强的大小)与哪些因素有关的实验,提问为“压力的作用效果(压强的大小)与压力的大小和受力面积有关吗?”等等。

(2)从试题内容中找物理量提问

例2小红学习了电磁感应现象后思考:产生的感应电流的大小与什么有关呢?于是,她开始做实验,首先按照课堂上探究电磁感应的实验装置(如图1)重新安装了仪器,并且准备了磁性强弱不同的磁铁,以便改变磁场的强弱。闭合电路后,她先改变导体在磁场中运动的快慢,观察电流表摆动的幅度大小,她最后发现导体在磁场中运动的速度越大,电流表的指针摆动幅度越大;然后她又保持导体的运动速度不变,换用磁性较强的磁铁来做实验,发现磁性越强,电流表指针摆动的幅度越大。对于这个重大的发现,她高兴不已。通过以上的阅读,请你就小红的探究进行提问?

分析:从题中可知,物理量A即是感应电流的大小,影响它的因素有导体在磁场中运动的速度大小(B)、磁场的强弱(C)。于是,提问可表述为:产生的感应电流的大小与导体在磁场中运动的速度及磁场的强弱有关吗?

2. 猜想与假设

猜想与假设是对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设,是对物理量A与B或物理量A与C之间定量关系的描述,为接下来的探究指明研究的方向。这个过程的解答与提出问题一样,必须知道有哪些物理量,只有明确了物理量才能进行猜想或假设。常用的表述是:当B一定时,物理量C越大则A的值会越小(或越大);当C一定时,物理量B越大则A的值会越小(或越大)。

例在生活、生产中,我们常遇到图2所示的事例:打桩机打桩时重锤被高高拉起又下落,打在桩面上。小军看到打桩机,思考“重锤对桩面打击力的大小与什么因素有关”时,会提出什么合理猜想?

分析:该题中,物理量A是锤对桩面的打击力,影响重锤对桩面的的打击力A的物理量重锤的质量、重锤所处的高度(或重锤的下落速度)。

找出了物理量,就可以得到合理的猜想是:重锤的质量越大,重锤对桩面的打击力就越大或重锤所处的高度(或下落速度)越大,重锤对桩面的打击力就越大。

3. 制定计划与设计实验

设计实验是对前面的猜想进行具体安排的过程,因为猜想中已经对物理量之间可能的关系有了描述,那么在设计时则要根据控制变量法细化每个步骤。一般表述是:控制物理量B的大小不变,改变C的大小,观察A的大小的变化;控制物理量C的大小不变,改变B的大小,观察A的大小的变化。

例1物理兴趣小组做“探究导体电阻大小与导体长度的关系” 实验。他们在如图3所示电路中的A、B两点间接入待研究的电阻丝,电源电压恒定。忽略电阻丝电阻随温度变化的影响,待研究的电阻丝的规格如下表。

(1)他们应选择序号为_________________的两根电阻丝来研究。

(2)从表中所给电阻丝的规格看,还可以用这些电阻丝来做另一个探究实验,即探究导体电阻大小与导体___________________________的关系,应该选择序号为_____________________的两根电阻丝来做实验。

分析:影响导体电阻大小的因素从表中就可以知道,即材料、长度、横截面积(温度影响忽略)。本题探究的是“导体电阻大小与导体长度的关系”,所以,根据控制变量法,必须控制“材料”与“横截面积”不变,由此即可确定第(1)问的答案是:3和4。利用控制变量法同样可以得出第(2)问中第1个空填横截面积,第2个空填2和4。

例2张庆在学习了比热容的知识后,想知道牛奶与豆浆的比热容哪一个大。他查找了相关资料但没有找到这两种液体的比热容,于是他又去请教老师。老师把他带到了实验室,拿出两个完全相同的电加热器、烧杯、温度计,另外给他两杯初温相同的豆浆和牛奶,鼓励他通过实验寻找答案。

实验中,他应保证牛奶与豆浆的质量相同、_____________相同,并通过观察________________________来判断牛奶与豆浆的比热容大小。

分析:该题中影响比热容大小的因素有三个(质量、温度、热量),即物理量A与三个物理量B、C、D之间存在着关系。题目中已经控制了质量不变,因此,只需要研究比热容与温度及热量之间的关系。

答法一:吸收热量(或加热时间);温度变化量(或末温);

答法二:温度变化量(或末温);吸收热量(或加热时间)。

4. 进行实验与收集证据

该过程主要是依据设计好的实验进行操作,设计实验记录表格,记录下实验的有关数据,题目多以填写表格和设计表格的形式出现。在解答这类题目时,同学们往往对设计表格把握不好。利用控制变量法则可以较好地解决这一问题,设计实验记录表格时,应将所有的物理量都设计进去,并注意表格的科学性,还要注意设计多次实验来减小误差。

例根据生活经验,我们猜想:物体温度升高吸收热量的多少可能与质量和物质的种类有关。为了验证猜想,我们制定了两个计划:

A. 让研究对象都升高相同的温度,然后比较它们吸收热量的多少。

B. 让研究对象都吸收相同的热量,然后比较它们升高温度的高低。

从上述的两个计划中,任选一个,将下面的实验记录表格设计完整(表格中空出了三列,你可以只用两列,也可以用三列;如果你认为你所列的项目要添加数值,你也可以根据题意添加)。

我选择的是()(选填“A”或“B”),我设计的实验表格如下:

分析:该题实际是一个探究不同物质吸热多少与什么因素有关的题目。根据控制变量法的原理可以知道,影响吸热多少的因素有物质种类、物体质量、升高的温度。也就是说,表格中应反映出四个物理量的数据,还缺少“升高的温度、吸收的热量”这两个数据,补充表格时,要注意使升高的温度保持不变(或使加热时间保持不变)。答案如下:

5. 分析和论证

分析和论证是对实验中的数据进行总结,并得出结论,实际上就是对前面提出的猜想或假设的回答。根据控制变量法来表述结论的常用语句是:通过探究得出,物理量A与物理量B、C均有关,当B不变时,物理量A随C的增大而增大(或减小);当C不变时,物理量A随B的增大而增大(或减小)。叙述中增加“当B(C)不变时”,是控制变量法在结论叙述中的具体体现。

例为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关,小聪所在的实验小组用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干圈,制成简单的电磁铁,结合其他实验器材做了如图4所示的实验。(电源电压相同)

根据b、c、d中观察到的情况,完成下面的填空:

(1)通过比较_______两种情况,可以知道通过的电流越大,电磁铁的磁性越强。

(2)通过比较d中甲、乙两个电磁铁,你能得出的结论是______________________。

分析:本题中制作电磁铁的铁钉是相同的,所以影响电磁铁磁性强弱的因素只有两个:一个是电流大小,另一个是电磁铁上线圈的匝数。a、b、c及d中乙电磁铁上的线圈匝数相同;d中甲、乙两个电磁铁的线圈是串联的,电流相同;b图中变阻器电阻比c图中大,b中电流小于c中电流。根据电磁铁吸引小铁钉的多少,即可得出答案:(1)bc。(2)制作材料相同的电磁铁,当通过相同的电流时,线圈匝数越多,磁性越强。

6. 评估与合作交流

探究题对评估和合作交流的考查一般是同时进行的,利用控制变量法解有关评估与合作交流类题目时,重点是从变量B、C的测量方法是否科学,设计的实验步骤是否会造成较大误差,设计的表格是否合理,是否进行了多次实验,得出的结论是否科学等方面进行分析。

例1交流与评估是科学探究的一个重要环节。某校初中八(2)班的同学,利用如图5所示的实验装置完成了“测滑轮组机械效率”的实验以后,进行了小组交流。下表是各个小组的实验数据记录。

请你对表中各个小组的实验数据进行分析比较,回答下列问题:

(1)第1、第2两个小组的动滑轮重相同,钩码重也相同,但是测出的滑轮组的效率却不同,可能的原因是:

①__________________

_______________________;

②__________________

_______________________。

(2)请你就如何提高滑轮组的机械效率问题提出自己的合理建议:

①_________________________________________;

②_________________________________________;

③_________________________________________。

分析:第(1)问是对实验步骤操作是否科学进行考查。答案是:①滑轮和轮与轴之间的摩擦力大小不同;②测量拉力时没有使弹簧测力计匀速上升,造成测力不准确。第(2)问则是根据所学知识及探究的数据与同学进行交流,提出提高机械效率的建议。答案为:①选用较轻的动滑轮组装滑轮组;②保持良好的,以减小摩擦力;③对于给定的滑轮组,加大提起物体的重量以提高效率。

例2图6是某探究实验中的三个电路图,请仔细观察后回答。

控制变量法范文第2篇

初中物理中的许多问题都是运用控制变量法进行研究的,但也存在一些不能正确运用该方法含糊不清的现象,现在提出来供同行参考.

例1在探究二力平衡的条件这个实验中,影响因素共有四个:二力是否作用在同一个物体上、二力的大小、二力的方向、二力的作用线.要研究其中某个因素对问题的影响时,应控制其余因素保持不变.但在探究“二力的作用线”对问题的影响时,笔者看到大多数老师的做法是:把小车(或硬纸片)扭转一个角度后释放,观察小车的运动状态是否改变,得出二力的作用线在一条直线上二力才能平衡的结论.“将小车扭转一个角度”小车受到的二力的作用线的确不在同一条直线上,但这时二力的方向也并非“正相反”,这时的变量就有两个了:二力的方向和二力的作用线,小车在松手后发生转动,不能确定是由哪个“变量”导致的.这时,有的老师就会说:此时,这两个力的方向大致相反.而有的老师根本不解释,就认为二力的方向相反,学生多数情况也是默认了事的.

笔者认为这样做这个实验是没有真正地理解如何使用控制变量法来探究问题,是一种不正确的实验方案.依据控制变量法的基本思想,可对此实验做如下修改:只要在小车的两端靠边不对称的位置各增加一个挂钩,把定滑轮的位置适当移动一下(如图1):就可以控制二力的方向相反,二力的大小相等,都作用在同一物体上,但二力的作用线不在同一条直线上.这时松手后,小车发生转动,说明只有二力作用线在同一条直线上二力才可能平衡.这样才真正体现了控制变量法的思想.

控制变量法范文第3篇

例1(2007年广东省韶关市中考题)我们知道:“电流通过导体时产生的热量,与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。”这就是焦耳定律,用公式可表达为:Q=I2Rt.爱动脑筋的小明在探究这个问题时,设计了图1所示的实验,只连接一次电路就完成了实验探究.他的方法是用电阻丝(其中R甲≠R乙)给烧瓶中的煤油(煤油质量相同)加热,然后观察煤油在插入密封烧瓶里的玻璃管中上升的高度,就可以对比电阻丝放热的多少.请你仔细观察小明设计的实验电路,并应用所学知识分析回答下列问题:

(1)探究,应该对比两个烧瓶中煤油柱上升的高度,而这两个烧瓶中电阻丝阻值应该。

(2)探究电热的多少与电阻的关系,应该对比两个烧瓶中煤油柱上升的高度。

(3)有许多家用电器的工作原理即为焦耳定律,请举两个例子。

分析和解小明所设计的实验采用了转化法和控制变量法。

电阻丝产生电热的多少无法直接测量和比较,利用电流产生的热量加热煤油,观察煤油在插入密封烧瓶里的玻璃管中上升的高度,这样就将电阻丝放热的多少的比较转化成了煤油上升高度的比较。

在图中,甲、乙两个电阻丝串联在同一支路中,通过它们的电流大小不同,二者电阻不同,可以探究电热的多少与电阻的关系;欲探究电热的多少与电流的关系,需要在电阻相同的情况下,电流不同,丙电阻丝位于另一支路中,能满足电流与甲或乙不同这一条件,取甲、丙(或者乙丙)为研究对象,使它们电阻相等即可。

参考答案(1)甲丙或乙丙,相等;(2)甲、乙;(3)电饭锅,电热毯,电暖炉等。

点评控制变量法和转化法都是在探究实验中常用的科学方法.控制变量法是指当研究多个因素之间的关系时,往往先控制住其它几个因素不变,集中研究其中一个因素变化所产生的影响的方法.将看不见、摸不到的东西或不易直接观测的问题(如本题中产生热的多少)可以通过它对其他物体的作用而转化成可以直接观测的现象(如煤油在玻璃管内上升的高度),这种方法叫转化法。

例2(2007年山东省济宁市中考题) 小明要用图2所示的实验器材探究电压一定时,电流热效应与电阻的关系。其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同。

(1)请你用笔画线代替导线,帮他把电路连接完整。

(2)电流产生热量的多少不易直接测量。因此,在这个实验中是通过 显示电流产生热量的多少的。象这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”。这种方法在物理学的研究中经常用到,请你列举一例:。

(3)在这个实验中,除了控制电压一定外,还要控制的量有。

(4)在这个实验中,若两个电阻丝的通电时间相同,则瓶内温度计的示数升高的多。

分析和解 (1)电路连接如图3所示。

(2)在这个实验中是通过温度计示数升高的多少来显示电流产生热量的多少的。物理学这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”。这种方法在物理学的研究中经常用到,如:

①研究声音是由振动产生的时,用乒乓球的振动显示音叉的振动;

②研究分子运动时,用固体、液体、气体的扩散(或生活、自然中的热现象)推测分子的热运动;

③探究平面镜成像时,用相同的蜡烛找像的位置。

(3)在这个实验中,除了控制电压一定外,还要控制的量有两瓶内煤油的质量,通电时间等。

(4)若两个电阻丝的通电时间相同,因在长度、粗细都相同的情况下铜丝的电阻小,根据 可知甲瓶内的水吸收的热量较多,所以甲瓶内温度计的示数升高的多。

参考答案(1) 如 图3所示。⑵ 温度计示数升高的多少。研究声音是由振动产生的时,用乒乓球的振动显示音叉的振动;或研究分子运动时,用固体、液体、气体的扩散推测分子的热运动;探究平面镜成像时,用相同的蜡烛找像的位置等。只要符合转换法即可。 (3) 两瓶内煤油的质量,通电时间等。只要答出这两个量即可。 (4)甲。

点评 本题重点考查了“转换法”和“控制变量法”,这两种方法在各地中考试卷中经常出现,同学在复习过程中要通过具体问题的解决来逐步提高对这两种方法的认识与理解。

控制变量法范文第4篇

关键字:控制变量法 ;物理 ;因素 分析

中图分类号:G642 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2013)22-001-01

新课程改革以来,物理教学从单一重视知识的传授和掌握,转向同时重视学生学习能力的培养,所以作为物理学的重要研究方法―控制变量法在物理教学中的作用是越来越明显,又因为这种方法可以使复杂的问题变得非常简单,所以它的地位越来越突出。

一、控制变量的的界定

自然界中发生的各种物理现象往往是错中复杂的,因此影响物理学研究的对象在许多情况下并不是单一的,而是多种因素相互影响的,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。每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,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。s=v t 即位移=速度*时间,(如果你不能理解什么是位移,可以暂且认为它就是距离好了)。这个公式可以用控制变量法来研究,就是说,知道速度、位移、时间,但为了研究出位移=速度乘以时间这个公式,我们要采用控制变量法,研究的方法是这样的,我们让一辆小车匀速行驶一段时间,然后看它的位移。为了研究位移跟速度、时间是什么关系,我们先让实验小车以不同的速度行驶相同的时间,比较两种情况下行驶的位移。例如:先以3m/s的速度行驶7秒,记下位移21m;接着以9m/s的速度行驶7秒,记下位移63m,这样,我们可以看到在同样的时间里,速度翻了几倍,位移也翻了几倍,即位移和速度成正比。注意在这个例子中,我们故意让小车两次行驶的时间保持一致(都是5秒),从而就可以发现“位移和速度成正比”这个关系,因为是控制住“时间”这个变量,使其不变,来研究问题,所以这种方法叫“控制变量法”。同样的,如果我们控制住“速度”这个变量,也同样可以发现“位移和时间成正比”这个关系,另外在这个关系中,最重要的是要找到保持什么量不变,研究什么量和什么量之间的关系。

二、控制变量法的优点

控制变量法可以有序的分解和呈现物理研究问题,当影响某一物理量变化的因素可能较多时,要研究这些因素的变化对该物理量是否有影响,这时就需要使用控制变量法去研究,将复杂的多变量的物理问题转化为简单的单变量的问题,将多因素的抽象的大问题,转化为直观的易于操控的小问题,造成特定的便于观察的条件,进行研究。通过对相关测量数据的深入研究、分析判断、总结归纳,最后找出这个因素跟我们想要研究的物理量是什么关系。比如说:在研究影响导体电阻大小的因素时,导体电阻的大小可能与导体的材料、导体的横截面积和导体的长度等因素有关),要得出导体电阻的大小与导体的长度之间具体关系的方法是:控制导体的材料、横截面积不变,探究电阻与导体长度的关系;控制导体的材料、长度不变,探究电阻与导体横截面积的关系;控制导体的长度、横截面积不变,探究电阻与导体材料的关系;然后总结规律:导体的电阻与导体的长度有关,长度越长,电阻越大;导体的电阻与导体的横截面积有关,横截面积越长,电阻越小;导体的电阻与导体的横截材料有关。在用控制变量法探究物理规律的过程中,应使学生认识到,具体的科学问题常常都是由多个因素共同造成的结果,帮助学生在科学探究中体会变量的概念、同时也使学生对控制变量法有了较系统的认识,对于以后用这种方法去探究其它类似的物理规律时也起到较好的示范的作用。

三、控制变量法很好的体现了新课改的教育理念

新课改的理念是追求每位学生的全面发展,发展学生的创新能力和实践能力,倡导学生主动参与,乐于研究,勤于动手,培养学生收集和处理信息的能力,获取新知识的能力,分析和解决问题的能力,控制变量法的教学充分体现了新课程的教育理念。因而物理中的控制变量法的教学恰恰就锻炼了学生信息收集和整理的能力,培养了学生分析问题、解决问题的能力和创新的能力,掌握这种方法,学生还可以终生使用,终生受益在传授知识的时,不仅要使学生掌握物理知识,而且要培养学生科学探究的能力,特别是利用控制变量法探究物理规律的能力。这将为学生形成科研能力、探究能力、解决实际问题的能力打下坚实的基础。学生通过对这种方法的了解与掌握,在学习物理方面都有了质的飞跃,可以很好的理解物理过程,自己总结出物理规律,这样学生的思维能力也有了质的发展,对学生在学习物理这个学科上是很大的进步,对物理成绩也有比较大的影响和提高。

参考文献:

[1] 范蔚;基础教育课程改革[M].重庆出版社;

[2] 甘旭炜;浅谈物理发散思维能力的培养[J].桂林师范高等专科学校学报(综合版);2002年02期

控制变量法范文第5篇

一、控制变量法在初中物理探究实验教学中的应用。

在初中物理探究实验中,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。什么是控制变量法?引起某个事物变化的因素可能很多,我们想知道变化了事物与某个因素的关系,我们要把其它因素控制相同,只研究变化了的事物与某个单因素的关系,这样把多因数的问题转变为多个单因数的问题,分别加以研究,最后再综合解决,这类方法叫控制变量法。初中物理中典型的应用有:压强、浮力、比热、电流与电压和电阻之间的关系、决定导体电阻的几个因素、焦耳定律等。如何应用好控制变量法,很大程度上可以影响学生对实验完成和掌握情况。

1、实验前应让学生明确研究什么(被研究的物理量与哪几个因素有关)

在做实验之前,让学生针对该实验的了解,根据自己已储备的知识和经验对所研究的问题较合理的提出初步的设想,便于下一步利用控制变量法进行逐个证明。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。

例如:八年级物理第五章第五节科学探究摩擦力,是学生第一次真正要应用控制变量法。在研究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”实验前,学生就应该明确摩擦力的大小可能与什么因素有关:压力大小、接触面的粗糙程度、接触面积、物体所受的拉力大小,运动方向等。只有让学生明确了所研究的物理量可能与哪些因素有关,我们才能运用“控制变量法”对所猜想的问题进行逐个证明。这个实验所研究的因素太多,能很好训练学生对控制变法的理解。当然也可以利用八年级物理第七章第四节“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中加以复习与巩固,在研究“探究浮力的大小与哪些因素有关”时,就应该明确影响浮力大小可能有液体的密度有关、与物体排开液体的体积有关、与浸没的深度有关等等。

2、实验时应让学生明确哪些因素应该变而哪些因素不应该变

这是应用“控制变量法”解决问题的关键,也是决定学生能否把实验顺利完成且得出相应规律的关键。例如: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。在探究浮力的大小与哪些因素有关时,要研究与排开液体的体积是否有关,就应该浸在相同的液体中,控制相同的液体密度,改变浸入液体中的体积,测量出对应的浮力的大小;或在研究浮力与浸没的深度是否有关时,应控制相同的液体密度与排开相同的体积,改变浸没的深度,测量出对应的浮力的大小。研究浮力与排开液体的体积有关时,就应该探制排开相同的液体体积,改变液体的密度,测量出对应的浮力的大小。

在做实验时,只有改变其中的一个因素,将影响事物其它因素都保持不变,才能找到该事物与这一个因素的关系,依次类推,对问题进行逐个证明,才能最终找到正确的规律。

3、实验过程中应明确怎样控制不变量和变量

能应用好这一步,是利用“控制变量法”解决问题的根本,例如:在探究滑动摩擦力的大小与压力大小是否有关时、且存在怎样的关系时,同学们应该明确控制哪些不变量和变量,即找到控制接触面的粗糙程度、接触面积大小等因素不变,同时还要改变压力的大小有规律的改变。要控制接触面的粗糙程度不变,实验时只能用同样的接触面;要控制压力大小有规律的改变,第一次实验可以只用重物在长木板上滑动,第二次实验可以在重物上加上一个钩码在同一长木板上滑动,第三次实验可以在重物上加上两个钩码再在同一长木板上滑动;再测量出三次实验对应的滑动摩擦力数据。最后通过分析,我们就能得出滑动摩擦力随压力变化的规律。要研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度是否有关时,也可以根据以上的方法来进行研究。利用好控制变量法,可以使学生容易完成实验,不仅学生很容易理解这个实验,同时懂得如何去进行实验,而且可以让学生更容易得出该实验中所体现的物理规律。

为了让学生明确如何控制不变量与变量之间的关系时,在研究电阻的大小与哪些因素有关的实验中,可以先取几根长度、横截面积、材料都不同的导线,让学生去研究影响电阻的大小与什么因素有关,学生发现了由于每个都是变量,无法明确得出电阻的大小与哪个因素有关,从而更加明确必须要控制一些不变量才能进行研究。

当然“控制变量法”不仅仅局限在这里的几个实验,它在速度、压强、比热容、密度等概念的形成过程等;牛顿第一定律、影响电阻大小的因素、欧姆定律、液体内部压强的规律、影响液体蒸发快慢的因素等;都是采用的“控制变量法”来进行研究的。因而,在探究实验中,学生不断地使用“控制变量法”进行研究实验,不断加深对“控制变量法”的理解,并逐步达到有意识地去应用的目的。达到既使学生掌握知识的同时,也提高了学生的应用能力。

二、控制变量法在初中物理习题中的应用

在初中物理教学中,用控制变量法去分析和解决的试题很多,如果能够熟练应用此方法,学生就能迅速确定解题思路:一看就知道该怎样做、该如何下手,先做什么、后做什么,对问题的解决能做到胸有成竹。当然,应用控制变量法的类型很多,我主要从探究实验与坐标图像分析两种类型题来说明控制变量法在其中的应用。

1、控制变量法在探究实验题中的应用

新课改以后,要求学生在实验的数据收集与应用表格中的数据进行归纳的题目出现有频率很高,该题的优点是充分考查了学生对数据的整理与归纳的能力。这种题型,也体现了学生对控制变量法的应用能力。

这一实验要求总结出电阻的大小与导体的长度成正比,与导体的横截面积成反比,与导体的材料及温度有关。在研究导体的电阻与长度的关系时,应控制导体的横截面积、材料、温度不发生变化。当讨论电阻的大小与横截面积的关系时,应控制导体的长度、材料、温度不发生变化。在研究电阻与材料的关系时,应使导体的长度、横截面积、温度不发生变化。

2、控制变量法在坐标图像中的应用

近几年坐标图像题在中考中出现的越来越多,它的优点是直观、形象,但由于大多数学生缺乏理论联系实际的能力,所以在做题的过程中出现很多失误。针对这种情况,我把控制变量法引入其中,化难为易。