控制变量法教学ppt课件

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结越结论论_小_二_一_：：在在物_成__距实___像相情同况的下情,况凸下透，镜凸的透焦镜距的一焦定距时越,大物，距像越距___大越_____大_。,像距
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7 、综合运用
例1、如图所示，同一水平桌面上放有形状、大小都相 同的长方体木块和铁块各一个。现想探究木块和铁块的 下表面哪个更粗糙，请你只利用一个量程满足实验要求 的弹簧测力计，设计一个实验来验证你的猜想。写出实 验步骤、结论。
；
❖ （2）该实验中选错了什么器材？定值电阻R‘ ；
保持R两端的
❖ 请你说出应换用的器材滑：动变阻；器它的作用是 电压不变 ；
❖ （3）为保证实验正确进行，还需要什么仪器？电压表。 .
例5、在学习吉他中，小华发现琴弦发声的音调高低是受各种因 素影响的，他提出了以下猜想：猜想一：琴弦音调高低，可能 与琴弦的横载面积有关 猜想二：琴弦音调高低，可能与琴弦的 长短有关 猜想三：琴弦音调高低，可能与琴弦的材料有关 为了
的场景，设计一个实验，探究压力的作用效果与受力
面积的关系。要求写出实验步骤、现象和结论。
实验步骤： 将A放在海绵上，然后将 B竖直放在A的正上方， 观察海绵被压下的深浅程 度；再将B放在海绵上， 然后将A竖直放在B的正 上方，再次观察海绵被压 下的深浅程度。
❖ 实验现象： ❖ 比较两次海绵被压下的深
❖ 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：使物体受到的摩擦力等于拉。力
在压力一定时，接 触面越粗糙，摩擦
❖ ②分析甲、乙两次实验现象，可以得出的结论力：越大
。
❖ 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？实验中有两个变量，不能。得出科学结论 不能
❖ ④分析甲、丁两次实验现象说明滑动摩擦力与 的关系。
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1、 体现在实验目的之中
❖ 例１（07上海）在两块相同的玻璃片上，小明同学 分别滴一滴质量相同的水，如图所示。观察图中情
景可知，他主要研究蒸发快慢是否与 ( B )
❖ A 、水的温度有关 ❖ B 、水的表面积有关 ❖ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱC 、水上方空气的流速有关 ❖ D 、水的质量有关
•解析:比较题图可以看出，玻璃片、水的 质量相等又在相同的环境温度下，意即这 些是被控制的变量，造成蒸发快慢的因素 只能是水的表面积，故答案应选B。
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教材中的实验----控制变量法
探究音调跟琴弦的长短、粗细、❖ 探究力的作用效果与什么因
材料、松紧的关系；
素有关
❖ 探究影响蒸发快慢与哪些因 素有关；
❖ 探究影响导体电阻大小的因 素、
❖ 探究电流跟电压电阻的关系
❖ 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
（2）实验中小明猜想：沙子吸热升温比水快。如果 他的猜想是正确的，则应该观察到的现象是 ：
（2）答案与（1）相对应，分别是：加热时
Q =cm△t 间相同，水的温度升高的慢或上升的温度相
同时，水的加热时间吸长
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3、体现在实验设计之中
例1、给你如图甲所示器材，其中A和B是由同种材料
制成的均匀圆柱体，C是海绵。请你根据如图乙所示
例2（06 石家庄） 图甲是研究“物体动能的大小与哪些因素有 关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静 止滚下，碰到同一木块上。图乙是研究“牛顿第一定律”的实 验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滚下，
在粗糙程度不同的平面上运动。请回答以下问题：
❖ 设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与 速度 的关系，
摩擦.力的大小与接触面的材料的关系
例4、有一位同学用下图所示的电路研究导体中的电流跟导体 电阻的关系，他先后将5Ω、15Ω和25Ω的定值电阻接入电路A、 B两点间，闭合开关S，读出电流表示数（如表）由实验数据可
以看出电流I与电阻R并不成反比。
没有控制R两端的电压相同
❖ （1）电流I与电阻R并不成反比的原因是
浅程度，第一次较浅，第 二次较深。 ❖ 实验结论： ❖ 在压力相同的情况下，受 力面积越小，压力的作用 . 效果越明显。
4 、体现在实验器材之中
例1、（宜昌）为了探究重力势能与哪些因素有关， 现有大小不同的实心铁球各一个、大小相同的实 心铁球和实心玻璃球各一个、橡皮泥等。在探究 重力势能与高度的关系时，应选用 __同__一_个__铁_球__或__同_一__个_玻__璃_球_____ ，分别从不同的 高度自由落下；在探究重力势能与质量的关系时， 应选用____大_小__相_同__的__实_心__铁_球__和_实__心_玻，璃分球别从相同 的高度自由落下。
实验步骤： （1）将铁块放在木块上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块读出
弹簧测力计的示数为F1 ；
（2）将木块放在铁块上，用弹簧测力计水平匀速拉动铁块读出
弹簧测力计的示数为F2 。
实验结论：若F1＞F2则木块比铁块下表面粗糙； 若F1＜F2则铁块比木块下表面粗糙。 若F1=F2则铁块和. 木块下表面一样粗糙
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4 、体现在实验器材之中
例2（０７黄石）在研究“水果电池电压与哪些因素有关”的
实验中（如图所示）
小星作出如下猜想：
猜想一：水果电池电压与水果种类有关
猜想二：水果电池电压与两电极间距离有关
猜想三：水果电池电压与两电极插入水果的深度有关
为了验证上述猜想是否正确，小星设计了如下准备实验和记
录的表格。
实验 水果 深度 两极间距离 电压
验证上述猜想是否正确，找到9种规格的琴弦进行实验。
（1）为验证猜想一，应选用 编号为A__._B_._C_的琴弦进行实 验。
（2）为验证猜想二，应选用 编号为__A_._D_._F进行实验。
编号 材料 长度
cm
A 铜 60 B 铜 60
（3）表中有的材料规格还没 填全，为了验证猜想三，必
C
铜
60
须知道该项内容。请在表中 D
①为验证猜想一，应做
编号 种类 （cm） （cm） （V）
编号为_2_、__5___的实验； 1
1
3
②为验证猜想二，应做
2 苹果
2
2
编号为_4_、__5___的实验； 3
3
3
③为验证猜想三，应做
4
2
1
编号为_1_、__3___的实验。 .5 菠萝 2
2
5 、体现在实验图像之中
例1、（０7辽宁）为了探究冰熔化时温度的变化规律，小丽
例1、小明在体育课上打排球时，发现每次排球落地 的远近不同。于是，他沿水平方向击打排球，对球 落地的情况做了统计，统计结果如下表：
分析表格可得出结论： （1）击球点高度相等时，击球力度越重，排球落；地就越远 （2）击球力度相等时，击球点高度越高，排球落。地就越远。
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例2、某同学在探究凸透镜成像的规律时，用了两个 焦距不同的凸透镜分别进行了若干次操作，并把实验
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1 、体现在实验目的之中
例２（07吉林）小明同学想要研 究电功率大小与电压、电流的关 系．他选用了额定电压相同、额 定功率相差较大的两个小灯 泡．他所设计的电路图中有一幅 如图所示，图中两个小灯泡的
_电__压__相__同____相等，目的是研究电
功率与____电__流_____的关系．
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2 、体现在实验原理之中
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电磁铁的电流越大,电磁铁磁性
_越__强_;当通过电磁铁的_电__流__一定 时，电磁铁线圈的匝数越__多__, 磁性越__强___。
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控制变量法的应用
控
法
制 变
应用
量
应用于实验目的之中 应用于实验原理之中 应用于实验设计之中 应用于实验器材之中 应用于实验图像之中 应用于实验结论之中
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精髓 控 制
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探究感应电流的方向与哪些 因素有关；
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❖
探究重力势能大小的因素。
请你就某一个实验说明怎样应用控制变量法的
❖ 探究影响导体电阻大小的因素 ❖ 探究电流跟电压、电阻的关系 ❖ 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 ❖ 探究影响动能大小的因素 ❖ 探究影响蒸发快慢与哪些因素有关
你判断的理由是 用一个钢球质量不变，而改变；了下滑的 高度，从而改变了到达斜面底端的速度
❖ 设计乙实验的目的是研究运动的小车与阻力 的关系，在这
个实验中必须保证小车到达斜面底端的速度相同，具体措
施是
，此实验应用到的主要实验方法有
。
同一斜面同一高度自由滚下 . 控制变量法、实验推理法
例3、下图是“探究滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验。
数据准确地记录在以下两个表中
焦距（cm） 14 14 14 14 16 16 16 16
物距（cm） 20 30 40 60 20 30 40 60
像距（cm） 47 26 22 18 80 34 27 22
像的倒正 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立
❖ 请分析以上数据，把能得出的探究结论写出两二条填在横线上
图所示的图象，根据图象，下列说法错误的是（B ）
❖ A．通过导体a的电流与其两 端的电压成正比
❖ B．导体a的电阻大于导体b的 电阻
.
.
❖ C．当在导体b的两端加上1V 的电压时，通过导体b的电流
.
.
为0.1A
❖ D．将a、b两导体串联后接到
电压为3V的电源上时，通过导
体的电流为0.2A
.
6 、体现在实验结论之中
填上所缺数据。 （4）随着实验的进行，小华
E
铜 铜
80
80
又觉得琴弦音调的高低，可 F 铜 100
能还与琴弦的松紧程度有关， 为了验证这一猜想，必须进
G.
钢
80
行的操作是:______ 。
H 尼龙 80
横截面积 mm2
0.76 0.89 1.02 0.76
1.02
0.76 1.02 1.02
例6、如图3是小明研究“影响电磁铁磁性强 弱因素”的装置图,他在探究过程中发现:
因素、
❖ 探究影响电流做功多少的因 ❖ 探究影响液体压强大小因素
素、
❖ 探究影响浮力大小的因素、
❖ 探究影响电流热效应的因素 ❖ 斜面机械效率与斜面的倾斜
❖ 探究影响电磁铁磁性强弱的 程度和粗糙程度的关系实验
因素、
❖ 探究影响滑轮组的机械效率
❖ 探究通电导体受力的方向与 的因素、
那些因素有关
❖ 探究影响动能大小的因素、
❖ ①当滑动变阻器的滑片向右移动 时指针B偏转的角度将会_变_小__(填 “变大”或“变小”);②保持滑 片P位置不变,当导线a由接线柱2 改为与接线柱1相连,闭合开关后,
可发现指针B偏转角度变将会大
____(填“变大”或“变小”)。 经过对电磁铁的研究,可得出以
下结论:当_线__圈__匝__数一定时,通过
例1、小明在两个易拉罐中分别装入等质量的沙子和 水，用相同的酒精灯对其加热，以便探究沙子和水 吸热升温快慢的程度。 （1）比较沙子和水吸热升温快慢的方法有两种：
①__加__热__相__同__的__时__间__比__较__温__度__升__高__的__多_少__________； ②___升__高__相__同__的__温__度__比__较__加__热_时__间__的__长__短__________。
(3)小丽与同学交流时发现， 在开始2min升温快，最后 2min升温慢，请你做出合 理的解释： _水__的__比__热__容__比__冰__大__。
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.. .. ....
5 、体现在实验图像之中
例2、（2006年临沂市）张华同学在探究通过导体的电流与 其两端电压的关系时，将记录的实验数据通过整理作出了如
设计了如图所示的实验装置，并在下表中记录了熔化过程中
温度随时间变化情况：
时间(min) 0
1
2
3
4
5
6
7
温度(℃) -4
-2
0
0
0
0
1
2
(1)请你根据表中数据在坐标上画出冰熔化的图象。
(2)通过对数据和图象的分析，你能获得的信息有： ①_____冰__是__晶__体______；②____冰__的__熔__点__是__0_℃___。
葫 芦 岛 六 中 商振华
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举例说明:你在学习中学到了哪些方法？
❖ 1、控制变量法 ❖ 2、转换法 ❖ 3、类比法 ❖ 4、模型法 ❖ 5、等效替代法 ❖ 6、实验推理法
在探究多因素发生变化的问 题时，有意控制某些因素不 变，每次只研究一个因素的 变化，把一个多因素变化的 问题变成几个单因素变化的 问题，然后再综合解决。这 种研究问题的方法叫做控制 变量法。