控制变量法在探究比热容中的应用
中考物理知识点:探究物质的比热容情况
中考物理知识点:探究物质的比热容情况中考物理知识点:探究物质的比热容情况
①器材:玻璃杯,温度计,停表,天平,铁架台,水,油,两个完全相同的加热器(目的:相同时间放出的热量相等。
使水,油相同时间吸收的热量相等)
②操作:用量个完全相同的加热器给质量初温相同的水,油加热,记录温度随时间的变化情况。
③结论:质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同。
这是物质本身的一种特性用比热容表示。
探究过程用到的方法:控制变量法,转换法。
记录加热时间的目的是为了比较吸收热量的多少。
比热容实验处理
比热容实验处理
比热容两种实验方法是控制变量法和转换法。
一、控制变量法
1、在两个同样的烧杯中,分别装入等质量的甲乙两种液体。
2、用温度计分别测出甲乙两种液体的初温。
3、在两个烧杯中分别装入功率相同的电热器,且加热时间相同。
4、用温度计分别测出甲乙两种液体的末温。
二、转换法
物质吸收热量的多少不容易直接测量,由于加热时间越长,吸收的热量越多,所以可以转换为测加热时间的长短。
通过测量加热时问的长短来求判断吸收热量的多少,这种方法叫转换法。
实验中,用相同加热器加热的时间来间接反映吸收的热量。
控制变量法简单说,每次只改变其中一个因素,而控制其他因素不变,从而研究被改变的因素对事物的影响。
对比法也叫分析法,就是把两个(或两个以上)性质比较相近事物来比较,得出相同点和不同点。
一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。
单位质量的某种物质,温度降低1℃所放出的热量和它温度升高1℃所吸收的热量相等。
数值上也等于它的比热容。
初中物理比热容实验例题及知识点总结
实验:比较不同物质吸热的情况实验器材:相同规格的电加热器(酒精灯)、玻璃杯、温度计;铁架台、天平、停表。
天平:称量等质量的液体停表:记录加热时间实验方法:用控制变量法和转换法探究物质的吸热与哪些因素有关:1.(控制变量法)物质吸收热量的多少与质量、升高的温度和物质种类都有关系,因此应用控制变量法进行探究,只让其中一个因素改变而其他量保持不变,这样可使被研究的问题简单化。
1)相同质量的水和油,相同初温,吸收相同的热量,比较升高温度的多少。
2)相同质量的水和油,相同初温,升高相同的温度,比较吸收热量的多少。
2.(转换法)物质吸收热量的多少不容易直接测量,由于加热时间越长,吸收的热量越多,所以可以转换为测加热时间的长短.通过测量加热时问的长短来求判断吸收热量的多少,这种方法叫转换法实验中,用相同加热器加热的时间来间接反映吸收的热量。
实验现象:油的温度升得快;结论:质量相等的水和油,吸收相等的热量,油的温度升高得快。
若要使质量相等的水和油升高相同的温度,即给________加热的时间要长些。
(答案,水)结论:质量相等的水和油,升高相同的温度,水吸收的热量多;归纳总结:质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收热量不相等。
实验反映了不同物质的吸热的本领是不同的。
1、在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示。
(1)实验中应量取质量的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热。
当它们吸收相同热量时,通过比较来判断吸热能力的强弱。
(2)通过实验,记录数据如表格所示。
从开始加热到42℃,甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲Q乙。
(3)分析实验数据可知物质的吸热能力强。
2、在探究比较不同物质的吸热能力的实验中,同学们设计了甲、乙两套实验装置,如图所示,在图甲中使用了相同的试管和温度计,在图乙中使用了相同的电加热器.(1)图甲的实验操作中存在一处错误:没有控制____ __相同.(2)与图甲的实验装置相比,图乙的优点是:更容易控制__ __相同.(3)某小组实验中记录了实验数据(见表一),分析第1、2次或第3、4次实验数据可看出:同种物质升高相同温度时,吸收的热量与物质的__ _有关;分析第1、3次或第2、4次实验数据可看出:质量相同的水和食用油升高相同的温度,吸收的热量与物质的__ _有关.表一物质次数质量m/kg 升高的温度t/℃加热时间t/min水1 0.1 10 22 0.2 10 4食用油3 0.1 10 14 0.2 10 2表二加热时间/min 0 1 2水的温度/℃20 26 32液体的温度/℃20 34 48(4)在上面(3)的分析中采用的研究方法与我们所做过的____ _实验的研究方法相同(写一条即可).(5)对实验有着浓厚兴趣的小明同学回到家后,用两个相同的电热器分别给质量相同的水和某种液体加热,每隔1min记录一次数据,如表二所示.若水的比热容为4.2×103J/(kg •℃),则他所用液体的比热容为____ __J/(kg•℃).3、为了比较水和沙子容热本领的大小,小明做了图所示的实验:在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下(1)在此实验中,用加热时间的长短来表示物质。
比热容热值实验计算
1.在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小丽同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验。
让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
(1)要探究动能大小与物体质量的关系应选用_____________两图;实验中应保证________相同,为了达到这一目的所采取的具体操作方法是__________________________________________。
(2)选用甲、丙两次实验可以得出的结论________________________________。
(3)该实验是通过观察_____________来比较铁球动能的大小,从而得出结论的。
这种研究方法的是________。
(4)若水平面绝对光滑,铁球将做_______________________________运动。
(1题图) (2题图)2.在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时,小明提出了如下猜想:猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;猜想二:弹性势能的大小是弹簧的材料有关.为此,小明选用材料不同的两根弹簧A和B(长度和粗细相同),小球、木块和长刻度尺各一,设计了如图所示的实验装置进行探究.实验中,木块起始位置相同.最后得出以下实验记录表.(1)由于弹性势能的大小不便用仪器测量,本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离,这种研究方法___________.(2)请将探究猜想一的方案补充完整.①将弹簧A、小球、木块按如图安装好;②压缩弹簧,使其长度为5cm.放手后,小球被弹出,推动木块移动了一段距离S1;③压缩弹簧,使其长度为___________cm.放手后,小球被弹出,推动木块移动________.④比较分析实验数据________和________,得出结论______________________.(3)弹簧将小球弹开的过程中,是弹簧的弹性势能转化成小球的___________能.(4)为了探究猜想二,可选用试验次数②和__________的数据进行比较分析,若___________,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关.3.如图18所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同.(1)比较不同燃料的热值,应选择__________两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量,是通过 _____来反映的;(2)比较不同物质吸热升温的特点:①应选择_____________________两图进行实验;②不同物质吸热的多少是通过__________________________来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”);③关于该实验的变量控制,下列要求中不正确的是: ______________________A.采用相同的加热方法B.烧杯中分别装入相同体积的物质C.使用相同的烧杯④如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体,吸热后它们的温度随时间变化的图象如图19所示,由图可以看出,_________________液体的温度升高得较慢,__________________液体的比热容较大.每到夏收季节,某市农村大量农作物秸秆在田间被随意焚烧,这不仅造成资源浪费、环境污染,而且极易引发火灾等.为解决这一问题,现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料--秆浆煤.若燃烧秆浆煤,使50kg、20℃的水温度升高到80℃.求:[c水=4.2×103J/(kg•℃),q秆浆煤=2.4×107J/kg](1)水需要吸收的热量.(2)如果秆浆煤燃烧释放的热量有30%被水吸收,需要完全燃烧多少千克秆浆煤?每到夏收和秋收季节,大量农作物秸秆在田间被随意焚烧,这不仅造成资源浪费、环境污染,而且极易引发火灾等.为解决这一问题,泰兴市古溪镇顾庄村建了秸秆气化站.“一次使用150公斤草料,能储500m3秸秆气体,生产过程仅一个多小时,可供村里200多户居民使用两天.”若燃烧秸秆气体使5kg、20℃的水温度升高到80℃,如果这种秸秆气体燃烧释放的热量(Q放=Vq)有75%被水吸收,需要这种秸秆气体0.05m3.求:(1)水需要吸收的热量.(2)这种秸秆气体的热值是多少J/m3?目前处于秋收季节,有部分农户焚烧秸秆,这种行为不仅造成严重的环境污染,还造成大量的能源浪费.研究表明,秸秆的热值为0.75×107J/kg,相当于标准煤的四分之一.(1)我国第一家秸秆发电厂已开始正式发电,从此,中国电网里出现了由农民“种”出来的电流.据了解,我国每年仅农作物秸秆产量就有6亿吨(合6×1011kg).如果这些秸秆完全燃烧放出的热量全部转化为电能,则每年通过焚烧秸秆可产生多少焦耳的电能?(2)从能量转化的角度来分析,焚烧秸秆的能量是如何转化的?(3)某学校食堂锅炉盛水1.5t,如果通过燃烧秸秆的方式将这些水从20℃加热到100℃,共需要多少秸秆?(设秸秆完全燃烧,且放出的热量有42%被水吸收)。
控制变量法在初中物理教学中应用论文
控制变量法在初中物理教学中的应用新的物理课程标准提出了在义务教育阶段,物理课程不仅应该注重科学知识的传授和技能的训练。
还要培养学生终生学习和创新的能力以及生存和发展的能力。
所以这就要求教师也要注重培养学生的能力,在教学过程中不仅要教给学生知识,更应该教给学生方法。
我在十几年的初中物理教学过程中,发现“控制变量法”物理学中被广泛使用,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。
而且控制变量法的教学能锻炼学生信息收集和整理的能力,培养学生分析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。
我就它在初中物理教学中及其应用谈一谈我自己的想法。
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。
《比热容》教学案例
《比热容》教学案例一、设计意图:“比热容”是本章重点内容。
因为比热容的概念比较抽象,它可以有质量、温度的变化量、吸收或放出的热量三个物理量计算大小,,却与这三个量无关,他反应的是物质的一种属性,到底是怎样的一种属性学生理解起来有困难,所以又是整个教材的难点。
所以教学的中心任务是:让学生通过实验探究了解“不同物质在质量相等,升高温度相同的情况下吸收的热量一般不同”,可以理解为比热容反应了各种不同物质的容纳热的本领,比热容大的物质容热的本领大;“相同质量的物质,吸收相同的热量的情况下升高的温度不同”可以理解为比热容反应的是各种不同物质温度改变的难易程度,比热容大的物质温度改变较慢,为学生解决有关比热容的计算和解释一些与比热容有关形成的自然现象准备依据,为比热容概念的得出打好基础。
本节在设计时根据新课标理念“从生活走向物理,从物理走向社会”,运用生活实例创设情境,激趣引新;通过设计实验,科学探究培养学生科学素养。
二、教材分析比热是一个比较抽象的概念,通过对它的学习,可以有意识地培养学生抽象思维能力。
三、教学目标1、知识与技能(1)了解比热容的概念,知道比熱容是物质的一种属性。
(2)知道水的比热容较大,知道这一特点在生活中的一些应用。
(3)尝试用比热容解释简单的自然现象。
2、过程与方法(1)通过探究,比较不同物质的吸热能力,使学生从实验中领悟比热容是如何影响物体温度的变化的,学会运用所学的知识分析解决实际问题。
(2)通过设计、进行实验,让学生体会控制变量法在科学探究中的应用。
3、情感态度与价值观(1)在科学探究活动中,体验和增强联系实际及环境保护的意识。
四、教学重点与难点重点:通过探究实验得出比热容的概念。
难点:理解比热容的概念并联系社会生活应用其分析解决一些简单问题。
五、教学过程(一)引入新课提问:1、热传递的实质是什么?什么叫做热量?为什么热量的单位跟功的单位相同?2、烧开一壶水比烧开半壶水那个需要的热量多?把一壶水烧开比烧成温水那个需要的热量多?可见,水在温度升高时吸收的热量和水的质量有关,和温度升高的度数有关,水的质量越大,温度度升高的度数越多,吸收的热量越多。
初中物理比热容实验例题及知 识点总结
实验:比较不同物质吸热的情况实验器材:相同规格的电加热器(酒精灯)、玻璃杯、温度计;铁架台、天平、停表。
天平:称量等质量的液体停表:记录加热时间实验方法:用控制变量法和转换法探究物质的吸热与哪些因素有关:1.(控制变量法)物质吸收热量的多少与质量、升高的温度和物质种类都有关系,因此应用控制变量法进行探究,只让其中一个因素改变而其他量保持不变,这样可使被研究的问题简单化。
1)相同质量的水和油,相同初温,吸收相同的热量,比较升高温度的多少。
2)相同质量的水和油,相同初温,升高相同的温度,比较吸收热量的多少。
2.(转换法)物质吸收热量的多少不容易直接测量,由于加热时间越长,吸收的热量越多,所以可以转换为测加热时间的长短.通过测量加热时问的长短来求判断吸收热量的多少,这种方法叫转换法实验中,用相同加热器加热的时间来间接反映吸收的热量。
实验现象:油的温度升得快;结论:质量相等的水和油,吸收相等的热量,油的温度升高得快。
若要使质量相等的水和油升高相同的温度,即给________加热的时间要长些。
(答案,水)结论:质量相等的水和油,升高相同的温度,水吸收的热量多;归纳总结:质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收热量不相等。
实验反映了不同物质的吸热的本领是不同的。
1、在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示。
(1)实验中应量取质量的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热。
当它们吸收相同热量时,通过比较来判断吸热能力的强弱。
(2)通过实验,记录数据如表格所示。
从开始加热到42℃,甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲Q乙。
(3)分析实验数据可知物质的吸热能力强。
2、在探究比较不同物质的吸热能力的实验中,同学们设计了甲、乙两套实验装置,如图所示,在图甲中使用了相同的试管和温度计,在图乙中使用了相同的电加热器.(1)图甲的实验操作中存在一处错误:没有控制____ __相同.(2)与图甲的实验装置相比,图乙的优点是:更容易控制__ __相同.(3)某小组实验中记录了实验数据(见表一),分析第1、2次或第3、4次实验数据可看出:同种物质升高相同温度时,吸收的热量与物质的__ _有关;分析第1、3次或第2、4次实验数据可看出:质量相同的水和食用油升高相同的温度,吸收的热量与物质的__ _有关.表一物质次数质量m/kg 升高的温度t/℃加热时间t/min水1 0.1 10 22 0.2 10 4食用油3 0.1 10 14 0.2 10 2表二加热时间/min 0 1 2水的温度/℃20 26 32液体的温度/℃20 34 48(4)在上面(3)的分析中采用的研究方法与我们所做过的____ _实验的研究方法相同(写一条即可).(5)对实验有着浓厚兴趣的小明同学回到家后,用两个相同的电热器分别给质量相同的水和某种液体加热,每隔1min记录一次数据,如表二所示.若水的比热容为 4.2×103J/(kg ?℃),则他所用液体的比热容为____ __J/(kg?℃).3、为了比较水和沙子容热本领的大小,小明做了图所示的实验:在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下(1)在此实验中,用加热时间的长短来表示物质。
比热容(原卷版)
13.3 比热容【教学目标】1、了解转换法和控制变量法在探究不同物质吸热能力实验中的应用;2、理解比热容的概念;3、知道水的比热容大在生活中的应用;4、学会进行热量的计算。
【知识导航】知识点一、探究比较不同物质的吸热能力1、提出问题:物体温度升高,吸收热量的多少与哪些因素有关?2、猜想与假设:物体吸热多少与物质的种类,物体的质量,物体升高的温度有关。
3、实验原理:取质量相同,初温相同的水和煤油,升高相同的温度,看吸热是否相同。
4、实验方法:控制变量法:控制加热物质的质量和初温相同。
转换法:吸收热量的多少转换为加热时间。
5、实验过程:(1) 组装好铁架台,将盛有等质量的30℃水和煤油的两烧杯底部紧贴在石棉网上,用同样的酒精灯加热,同时按下秒表开始计时,通过温度计观察两烧杯中液体温度的变化; (2)记下两种液体温度先后达到50℃时所用的时间;(3)将升高相同温度时所用时间的不同理解成吸收热量的不同; ℃ 酒精灯完全相同(相同时间放热相同) ℃ 酒精灯放出的热量全部被液体吸收6、实验图像:7、实验结论:质量相等的水和煤油升高相同温度时,所用时间较长的物质(水)吸收的热量较多,即吸收热量的能力较强。
8、实验拓展:也可以给等质量的不同液体加热相同时间,比较升高温度的多少,升高温度高的吸热能力弱。
知识点二、比热容1、定义:一定质量的某物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比,叫做这种物质的比热容。
比热容用符号C表示,它的单位是J/(kg·℃)。
2、物理意义:比热容是表示物质吸热或放热能力的物理量。
水的比热容 4.2×103J/(kg·℃),物理意义为:1kg的水温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量为4.2×103J。
3、比热容是物质本身的一种固有性质(1)同种物质在同一状态下的比热容与其质量、吸收(或放出)热量的多少及温度改变无关。
(2)同一种物质在不同的状态下比热容不同,如冰、水的比热容是不同的。
控制变量法在物理学中的应用
控制变量法在物理学中的应用根据研究目的、运用一定手段(实验仪器、设备等)主动干预或控制自然事物、自然现象发展的过程,在特定的观察条件下探索客观规律的一种研究方法。
自然界发生的各种现象往往是错综复杂的,并且被研究对象往往不是孤立的,总是处于与其他事物和现象的相互联系之中,因此影响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。
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。
例如在研究气体的温度、体积、压强这3个状态变量之间的关系时,必须设法把决定气体状态的一个量或两个量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。
在进行观察时,首先把研究对象限定为一定质量的气体,然后研究在温度恒定的条件下,它的体积跟压强的关系,得出了玻意耳定律。
如果使一定质量气体的体积(或压强)保持不变,研究它的压强跟温度的关系(或体积跟温度的关系),便得出了查理定律了(或盖·吕萨克定律)。
这三个定律都是用控制变量的方法得出的描述一定质量的气体的状态量之间的关系的实验定律,为建立理想气体模型、推导理想气体状态方程提供了可靠的实验依据。
在研究物体的加速度跟所受的外力和物体质量的关系时,也采用了控制变量的方法。
如先研究物体质量不变时,在大小不同的外力作用下,物体的加速度跟外力的关系;再研究在相同大小的外力作用下,物体的加速度跟质量的关系。
这就是著名的牛顿第二定律。
控制变量法: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,这种方法叫控制变量法。
"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,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.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*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.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.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",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,就要同时分析其它三个物理量(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是:"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.更为重要的是,通过这一实际问题的解决过程,使学生对如何应用"控制变量法"等科学方法去分析、解决问题作了有益的尝试.在初中物理(如在力学、电学、热学)中,可用"控制变量"这一科学方法去分析解决的实际问题还很多,这就为学生灵活应用这一科学方法解决问题提供了保证。
“控制变量法”在初中物理教学中应用与论文
“控制变量法”在初中物理教学中的应用与探究“控制变量法”是一种重要的研究物理问题方法。
在物理学中当涉及多因素(多变量)的问题时,使用这种方法控制其中的一些因素,可使多因素的问题转变为多个单因素的问题,然后对这些单因素分别加以研究,然后再综合解决。
《全日制义务教育物理课程标准》中指出:“考虑影响问题的主要因素,有控制变量的初步意识”。
现在就我在教学中有关“控制变量法”的应用与探究活动的开展谈几点认识。
我认为以“控制变量法”在教学中的应用为中心,加强在教学中研究问题方法的指导,可以培养学生的创新意识和解决实际问题的能力。
一、“控制变量法”在初中物理教学中的应用教师应把“控制变量法”贯穿整个物理教学过程,帮助学生探究性学习物理概念和物理规律,培养学生创造性思维能力,使他们具有良好的创新意识和较强的实践能力。
1 利用“控制变量法”导入抽象的物理概念使学生形成、理解和掌握概念的内涵和外延。
物理教学中,概念是比较抽象和难以理解的,实际生活中有不少现象,人们有时能感觉到,但不一定能理解,如速度、密度、功率、压强、比热容、热值、电功率等。
若采用“控制变量法”则可以把它上升到理论的高度,同时对物理现象、物理过程所特有的本质属性能理解和掌握。
例如:“速度”教学导人:教师:同学们都上过体育课,跑100米,甲同学用了15秒,而乙同学用了17秒,谁跑得快呢?学生:甲同学快。
教师:相同的路程,时间越短,运动越快!a、b二位同学放学时,同时从校门口出发,a在前,b在后,谁运动得快呢?学生:a同学快。
教师:相同的时间,路程越长,运动越快。
那百米选手和万米冠军谁运动得快呢?学生:时间不同,路程不同,怎么比较呢?教师:可以采用前面类似的方法。
又如:“比热容”概念的导人:教师:同学们在生活中都有这样的生活经验:烧开一壶水和烧开半壶水,哪一种情况下加热时间长?学生:一壶水。
教师:说明什么问题?学生:吸热多少与质量有关。
教师:把一壶水烧开和烧成温水,又是哪一种情况下加热时间长呢?学生:开水。
浅谈初中物理教学中对“控制变量法”的正确理解及应用
浅谈初中物理教学中对“控制变量法”的正确理解及应用作者:张文馨来源:《中学物理·初中》2016年第12期物理学中对于多因素(多变量)问题的处理,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.在平时的物理教学中,很多探究性实验都用到了控制变量法.本文探讨如何正确理解控制变量法,以及控制变量法在实验设计和实验结论中的应用.1控制确定有关的量不变,属于控制变量已知无关的量,但为了防止对实验干扰而控制不变的量,不属于控制变量.例1小明已经知道:音调高低只跟频率有关.他想探究“音调高低跟频率的关系.”(1)小明认为每次实验都要用相同的力度敲音叉.这么做的目的是:(2)控制振幅相同是否属于控制变量?.(3)如果使用某种仪器能直接测出音调,是否需要控制振幅(响度)相同?.分析(1)用相同的力度敲,目的是为了控制振幅(响度)相同;(2)因为音调跟振幅无关,所以不属于控制变量;(3)因为这个实验,通常是通过人耳听声音来辨别音调高低,但响度不同,会对人耳辨别音调的高低产生干扰.如果用仪器直接测音调高低,响度不同不会对仪器产生干扰,所以如果使用仪器直接测音调,不需要控制响度相同.例2小明已经知道:物体的重力势能只跟物体的质量和高度有关.他想探究“重力势能跟物体质量的关系”.他想通过比较金属球砸出沙坑的深浅来间接地比较重力势能的大小.小明认为:应该选择3个质量不同,体积相同的金属球.为什么需要体积相同?.控制体积相同是否属于控制变量?.分析因为金属球的体积大小会对砸出的沙坑深浅造成影响,为了排除这个因素对实验现象的干扰,所以要控制体积相同.而重力势能的大小跟物体的体积无关,所以这个实验控制体积相同不属于控制变量.例3小明想比较水和煤油的比热容大小关系.他设计的实验是:用相同的烧杯分别装入质量相同的水和煤油,用相同的酒精灯加热,使水和煤油升高相同的温度.谁加热的时间长,谁的比热容就大.(1)这个实验为什么要用相同的酒精灯?(2)这个实验控制了质量相同,烧杯相同,酒精灯相同,升高的温度相同.控制这些因素,是否属于控制变量?为什么.分析(1)此实验是通过利用相同质量,升高相同温度,比较吸收热量的多少间接比较比热容.而吸收热量的多少是通过加热时间间接反映的.在不考虑热损失的情况下,只有相同的酒精灯才能保证在单位时间内放出的热量相同,从而使水和煤油在单位时间内吸收的热量相同,才能通过比较加热时间间接地比较吸收热量的多少;(2)由于比热容只跟物质的种类有关,跟其它因素无关,所以控制这些因素相同都不属于控制变量,只是排除这些因素对这个实验的干扰.假如是利用某种仪器可以直接测出液体的比热容,则这些因素都不需要控制相同.2控制变量法在实验结论中的应用2.1如果实验题目是探究与……是否有关,并猜想与多个可能因素有关在设计实验时,当探究其中的一个因素时,需要控制其它的猜想因素不变,这属于控制变量法.但探究的这个因素无论最后结果是有关还是无关,其实都不受其它因素的影响,所以探究是否有关的实验结论中不应该写“当……一定时”.例4小明猜想:浸在液体中的物体受到的浮力大小可能跟深度、液体密度、排开液体的体积有关.(1)小明设计实验,发现当深度、液体密度不变时,浮力随排开液体的体积变化而变化.则结论是:(2)小明设计实验,发现当液体密度和排开液体的体积不变时,浮力不随深度的变化而变化.则结论是:分析有关还是无关,是不受其它因素影响的.实验设计中需要控制变量,只是为了便于得出结论:(1)浮力大小跟排开液体的体积有关;(2)浮力的大小跟深度无关.2.2如果实验题目是探究定量或定性的关系,并且已知有多个影响因素在设计实验时,当探究跟其中的某一个因素影响时,需要控制其它的相关因素不变,这属于控制变量法,在结论中需要写“当……一定时”.例5小明已经知道液体内部的压强大小跟液体密度和深度有关.他利用U型管压强计探究液体内部压强跟深度的关系.他发现当液体密度一定时,探测端所在的深度越深,U型管中的液柱高度差越大.则结论是:分析由于U型管压强计只能粗略地比较液体内部压强的大小,而不能测出压强值,所以用U型管压强计只能定性地探究液体内部压强规律.所以结论是:当液体密度一定时,液体内部压强随深度的增大而增大.例6小明已经知道滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关.他设计实验探究滑动摩擦力跟压力的定量关系.则结论是:分析因为他要探究定量的关系,所以结论是:当接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力跟压力成正比.如果要探究定性的关系,则结论是:当接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力随压力的增大而增大.3控制变量法在设计实验中的应用在探究性实验中,应该先探究“是否有关”,确定有关了,再探究具体的关系.3.1在探究“是否有关”的实验中,猜想的量要控制,没有猜想的量不需要控制例7小明猜想:液体蒸发快慢可能跟液体温度,液体表面空气流速及液体与空气的接触面积有关.他想探究液体蒸发快慢跟液体温度是否有关.应控制哪些因素相同?答:应控制液体表面空气流速和液体与空气的接触面积相同.例8小明猜想:液体蒸发快慢可能跟液体温度、液体表面空气流速、液体与空气的接触面积、液体种类和空气湿度有关.他想探究液体蒸发快慢跟液体温度是否有关.应控制哪些因素相同?答:应控制液体表面空气流速、液体与空气的接触面积、液体种类和空气湿度相同.3.2在探究“是否有关”的实验中,要从实验者的角度去设计实验,不能利用自己的知识基础去设计实验例9小明猜想:浸在液体中的物体受到的浮力大小,可能跟液体密度、物体排开液体的体积、物体的深度有关.他想设计实验,探究浮力大小跟液体密度是否有关.应该控制哪些量不变?分析虽然从我们已有的知识基础可知,浮力大小跟深度无关.但从实验者的角度出发,因为他猜想深度,说明以他的知识基础,不知道浮力大小跟深度是否有关.所以,设计实验的时候应该控制物体排开液体的体积不变.。
13.2科学探究:物质的比热容(原卷版+解析)
沪科版九年级第十三章《内能与热机》13.2科学探究:物质的比热容【知识梳理】一、探究物质吸热规律实验1.实验思路:①加热相同质量的水和煤油,加热相同时间(使它们吸收相同的热量),比较升高的温度;②加热相同质量的水和煤油,使它们升高相同的温度,比较加热所用的时间(比较吸收的热量)。
2.实验方法①控制变量法:液体质量、初温和加热器规格都完全相同。
加热器规格相同——相同时间放出的热量相同——相同时间内两种物质吸收的热量相同。
②转换法:加热相同时间,升高的温度越多,吸热能力越弱;升高相同的温度,加热时间越长,吸热能力越强。
3.实验结论:水的吸热能力比煤油吸热能力强。
二、比热容基本概念1.定义:一定质量的一物质,在温度升高(或降低)时,所吸收(或放出)的热量与该物质的质量和升高(或降低)的温度乘积之比,称做这种物质的比热容(比热),用符号c表示。
其单位是焦耳每千克每摄氏度[J /(kg·℃)]。
2.对比热容的理解(1)实质:表示吸热(放热)本领的强弱比热容越大,吸热(放热)本领越强,自身温度变化越小比热容越小,吸热(放热)本领越弱,自身温度变化越大(2)比热容只取决于物质本身,它反映了物质吸热(放热)的本领,与物质的质量、温度、吸收(放出)的热量无关。
它只与物质的种类,状态有关。
3.公式c=Q单位J/(kg·℃) 读作:焦每千克摄氏度m(t2−t1)(其中△表示“变化量”,△t表示过程中温度的变化量)三、比热容的计算系。
不同物质的比热容一般不同。
比热容是由物质的种类及状态决定的。
【典例分析】(2022·湖北宜昌·中考真题)小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg 的水和0.3kg 的另一种液体进行加热,得到的实验数据如图所示,则水在16min 内吸收的热量为______J ,另一种液体的比热容为______ J/(kg·℃)。
[c 水=4.2×103J/(kg·℃)]【思路小结】解答比热容类计算题,要仔细分析题目中已知了哪些物理量,要求什么物理量,然后选择合适的公式求解,在计算过程中还要特别要注意质量单位。
精品练习(附答案)《13.3比热容作业设计》(新)人教版物理九年级全一册
单元名称第13章内能课题13.3比热容节次第一课时作业类型作业内容设计意图和题目来源基础性作业(必做)1.(1)一定质量的某种物质,温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积_ 之比,叫作这种物质的比热容。
它的国际单位是_焦每千克摄氏度_,符号是J/(kg·℃) 。
(2)比热容是物质本身的一种性质。
不同的物质,比热容一般不同。
意图:设置条目式填空,帮助学生快速理清本节知识要点,以巩固基础知识为主,体现基础性。
2.(2021•广西)海边的气温变化较小,这是因为海水的比热容较大;腌制海鸭蛋时,盐进入蛋中使蛋变咸是扩散现象。
意图:创设生活情境,既巩固本课学习的基础知识,又促进学生运用所学解释生活中的现象。
3.下列各种情况下比热容会发生变化的是( D )A.一杯水倒去一半B.20 ℃的水变成80 ℃的水C.一块铁加工成铁屑D.水凝固成冰意图:创设多个生活情境,灵活考察学生对比热容作为物质特性的理解程度。
4.如图所示,两个相同规格的电加热器加热质量、初温都相同的不同液体。
若液体吸收的热量等于电加热器放出的热量,加热时间相同且液体均未沸腾,则( A )A.两杯液体吸收的热量相等B.温度较高的液体比热容较大C.温度较低的液体吸收的热量较多D.温度较高的液体吸收的热量较多意图:创设实验情境,很好地体现控制变量法在实验探究中的应用,能全面深入考察学生在实验中对热量的理解,为探究物质吸热情况打好理论基础。
5.(双选)小明根据下表所提供的几种物质的比热容得出以下几个结论,其中正确的是(BD)几种物质的比热容c/[J•(kg•℃)﹣1]水4.2×103冰2.1×103酒精2.4×103砂石0.92×103煤油2.1×103铝0.88×103水银0.14×103铜0.39×103A.液体的比热容一定都比固体大B.质量相等的水和煤油,吸收相等热量后,煤油温度变化大C.同一物质发生物态变化后,比热容不变D.质量相等的铝块和铜块升高相同的温度,铝块吸收的热量多意图:采用数据表格的形式,考察学生对比热容大小的分析与比较。
(中考物理)考点24 比热容
一、比热容1.定义:单位质量的某种物质温度升高(降低)1 ℃时吸收(放出)的热量。
2.物理意义:表示物体吸热或放热的本领的物理量。
3.比热容是物质的一种特性,大小与物体的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
4.水的比热容为4.2×103 J(kg·℃),表示:1 kg的水温度升高(降低)1 ℃吸收(放出)的热量为4.2×103 J。
5.水常调节气温、取暖、作冷却剂、散热,是因为水的比热容大。
二、探究物质的比热容1.在科学探究过程中要采用控制变量法,即让两种不同物质的质量相同,温度相同,升高的温度相同。
2.在探究中应尽量保证让不同物质在相同的时间内吸收的热量相等,用加热时间的多少表示物质吸收热量的多少。
3.在探究中应尽量避免热量的损失。
三、热量的计算1.热量的计算公式:用c表示物质的比热容,用m表示物体的质量,用t表示物体的末温,用t0表示物体的初温,则物体温度升高时,所吸收的热量Q吸=cm(t–t0) :物体温度降低时,所放出的热量Q放=cm(t0–t),若用Δt表示物体温度的变化,则上述两个公式可统一表示为Q=cmΔt。
2.应用热量的计算公式解题时,公式中各物理量的单位要统一,即比热容c的单位是J/(kg·℃),质量m的单位是kg,温度的单位是℃,热量的单位是J。
3.热量公式Q=cmΔt适用于物体温度变化过程中,物体所吸收或放出热量的计算,物态变化过程中,物体所吸收或放出的热量不能用Q=cmΔt计算。
4.运用热量计算公式解题时要注意明确“初温”、“末温”、“温度升高到”、“温度升高了”、“温度降低到”、“温度降低了”的含义。
(2019·广东初三期末)两个相同的容器分别装满了质量相等的甲、乙两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示,以下说法正确的是A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容B.如果升高相同的温度,两液体吸收的热量相同C.加热相同时间,甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量D.加热相同时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量【答案】C【解析】A.由于两种液体质量相等,由图象知道,在加热相同时间,即吸收热量相同时,甲液体升高的温度更大,由公式Qcm t=∆吸知道,甲液体比热较小,故A错误;B.由图象知道,升高相同温度时,甲需要的时间较短,也就是甲需要的热量少,故B错误;CD.由于用同一热源分别加热,则加热时间相同,两种液体吸收的热量相同,故C正确,D错误。
初中物理《比热容》教学设计及反思
初中物理《比热容》教学设计及反思初中物理《比热容》教学设计及反思比热容,用符号c表示,又称比热容量,简称比热,是单位质量物质的热容量,即单位质量物体改变单位温度时吸收或放出的热量。
下面是应届毕业生店铺为大家搜索整理的初中物理《比热容》教学设计及反思,希望对大家有所帮助。
一、教材与学情分析教材是在学生学习了热传递、热量知识的基础上,进一步研究物体温度升高时吸收热量多少与哪些因素有关,从而提出了比热容的概念,它是本章的重点知识。
本节教材是从学生的日常生活常识出发提出问题,经过探究活动得出结论,并应用探究所得解决实际问题,新教材更为关注的是学生的生活体验和实验探究。
本课时教学内容主要是比热容的概念的建立,这是下节课进行热量计算的基础。
从学生角度看,初中学生已基本掌握探究的模式程序,基本掌握了控制变量、转换、比值定义等方法的运用,本节的探究活动教材采用的是一种开放式的探究模式,充分发挥学生的主动性和创造性,让学生在探究活动中切实体验物质的热属性,以加深学生对比热容概念的理解。
二、教学目标1.知识与技能·了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种属性。
·会查比热容表。
2.过程与方法·通过探究,比较不同物质的吸热能力。
·尝试用比热容解释简单的自然现象,培养学生的知识迁移能力。
3.情感、态度与价值观·利用探究性学习活动,培养学生的实践能力和创新精神,培养解决问题的能力。
三、教学重点、难点的确定应把探究不同物质的吸热能力,作为本节教学的重点。
由于比热容的概念内涵较深、外延较广,涉及热量、温度变化、质量三重概念间的关系,学生往往难以理解,所以对比热容概念的理解,以及应用比热容的知识来解释自然现象、解决实际问题,则是学生学习的难点。
四、教法学法主要采用科学探究等方法开展本节教学,探究中用到了控制变量法、转换法,给比热容下定义时,用到比值定义法、类比法。
五、教学用具教师用:多媒体及课件。
例谈初中物理教学中控制变量法其应用
例谈初中物理教学中控制变量法及其应用【摘要】以现代研究性学习理论和新课程标准为指导,结合教学实践,将物理学科中研究问题常用的一种科学方法“控制变量法”,在初中物理中的应用作归纳,并对初中物理教学中正确使用“控制变量法”提出建议与思考。
【关键词】控制变量法应用科学方法探究目前,构建主义作为一种新的认知理论,已成为国际科学教育改革的主流理论。
构建主义强调学习的自主性、社会性、情景性,由此产生出探究性学习和合作学习等现代学习方式。
倡导“记忆的理科”转向“探究的理科”、“单向教学”转向“合作学习”。
物理课程标准在课程总目标中指出:“义务教育阶段的物理教育目标是培养全体学生的科学素养”,特别将科学探究纳入内容标准,旨在加强学生科学素养。
在物理学中研究对象往往不是孤立的,总是处于与其他事物和现象的相互联系之中,因此影响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。
要想精确地把握研究对象的各种特点,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,也就是当影响某一物理量变化的因素较多时,要研究某一个因素的变化对该物理量的影响,必须保持其它因素不变,否则就无法知道该物理量的变化是由哪个因素的变化引起的。
例如:物理量a与b、c、d等因素都有关,得出a与b之间具体关系的方法是:控制c、d不变,只改变b,判断a 的变化,从而得出规律;再采用类似的步骤分析得出a与c、a与d 之间的联系。
这就是控制变量的方法,运用“控制变量法”可以使物理量的变化简化为分别与各个单因素的变化有关的问题,逐一分析、解决,从而降低物理问题的分析难度。
在物理教学中,如何做到以学生为主体,把“控制变量法”有机地融入学生的探究性学习活动中,对于贯彻、实施新课程标准,培养学生的科学探究能力极为重要。
近几年各地中考试题中出现了很多需要利用这一方法解答的考题,本文就“控制变量法”在初中物理教学中的应用作初步探讨。
初中物理教学中“控制变量法”的应用(改编)
初中物理教学中“控制变量法”的应用【摘要】控制变量法是自然学科中常规的研究方法,它能将一些复杂的多变量的物理问题转化为简单的单变量的问题,将一些多因素的抽象的大问题,转化为直观的易于操控的小问题。
教学中如果此法应用得当,将会非常地方便、快捷,省时、省力,而且能少走很多不必要的弯路,减少很多无谓的而且是艰辛的探索之路,收到事半功倍、一石二鸟的良好效益。
本文就控制变量法在初中物理教学中的应用作一些粗浅的探讨,希望能起到抛砖引玉的作用。
本文将从控制变量法已贯穿整个初中物理教学及控制变量法本身具备的优点的角度,讲述学生必须掌握这种科学的方法,最后介绍如何引导学生使用控制变量法。
一、控制变量法贯穿了整个初中物理教学物理学是一门以观察和实验为基础的学科,大多数物理规律都是在实验的基础上建立起来的,要想让学生牢固地掌握和熟练运用物理规律,就必须培养学生探究物理规律的能力。
下表是课堂教学中应用了控制变量法的物理概念或规律及其对应变量:序概念或规律对应变量1 声音的响度物体振幅、声源的远近2 影响液体蒸发的快慢的因素液体温度、表面积、液体表面气流速度3 影响导体电阻大小的因素导体的材料、长度、横截面积、温度4 欧姆定律(导体中的电流)导体两端的电压、导体的电阻5 焦耳定律电流、电阻、时间6 影响电磁铁磁性的因素有无铁芯、线圈中电流大小、线圈匝数7 通电导线在磁场中的受力方向通电导线电流的方向、磁场的方向8 感应电流的方向磁场的方向、导体切磁感线的方向9 速度路程、时间10 压强压力、受力的面积11 液体压强液体密度、液体深度12 浮力液体密度、排开液体的体积13 影响动能大小的因素物体的质量、物体的速度14 影响重力势能大小的因素物体的质量、物体的高度15 影响内能的因素物体的质量、温度,种类16 热量的变化(热传递)比热容、质量、温度的变化17 热量(燃烧燃料):热值、质量从表中罗列到的物理概念或规律可看到,控制变量法的应用贯穿整个初中物理教学,它是学生必须掌握和熟练应用的科学方法之一。
“控制变量法“在初中物理中的应用
“控制变量法”在初中物理中的应用保安中学张李卫摘要:本文系统的介绍了控制变量法思想在初中阶段的应用:1、定义相关物理量;2、进行有关探究实验:3、解决有关物理问题。
关键字:控制变量法定义探究解决问题控制变量法是物理学中应用较多的一种思维和实验方法,在物理教学、学习、研究方面具有非常重要的价值和意义。
所谓“控制变量法”就是当一个物理量与多个因素(变量)有关时,在研究某个因素(变量)与这个物理量关系时,为了排除其他因素(变量)对这个物理量的影响和干扰,而控制它们不变或相同,每一次只改变其中的某一个因素,把多因素的问题变成多个单因素的问题,分别进行研究,通过实验考察分析找出所改变因素(变量)与这个物理量之间的关系,最后再加以综合,从而得出所有因素(变量)与这个物理量之间关系的思维方法。
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。
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。
结合多年的教学经验,我认为控制变量法的思想在初中物理中主要有以下几方面的应用:一、定义相关物理量1、速度的定义。
速度是表示物体运动快慢程度的物理量。
通常我们判断物体运动快慢时有两种方法:a、时间一定时,比较通过路程的长短,通过的路程长,则物体运动的就快;b、路程一定时,比较所用的时间,所用的时间越短,则物体运动的就越快。
在定义速度时我们采用了a方法,控制时间一定,即通过比较单位时间(1s,1min,1h)物体通过的路程来比较物体运动的快慢。
若时间单位取国际单位制,则是通过比较一秒时间内物体通过的路程来比较物体运动的快慢。
因此速度的定义是:物体在单位时间内通过的路程。
计算公式为:v=s/t (速度=路程÷时间)。
2、压强公式的定义。
压强是表示压力作用效果强弱的物理量。
通过实验我们认识到比较压力的作用效果有两种方法:a、压力一定时,比较受力面积,受力面积越小,则压力的作用效果就越强;b、受力面积一定时,比较压力,压力越大,压力的作用效果就越强。
控制变量法和转换法在物理实验探究中的应用
控制变量法和转换法在物理实验探究中的应用物理实验是学生学习物理知识的重要途径,通过实际操作和观察,学生能够深入了解物理规律,并且能够培养实验思维和分析能力。
在一次物理实验中,控制变量法和转换法是常用的实验探究方法。
控制变量法,顾名思义是指在实验过程中,只改变一个变量,其余的变量都保持不变。
这种方法可以排除其他变量对实验结果的影响,可以使实验结果更加准确。
例如,在测量弹簧的弹性系数时,可以保持弹簧的长度、材质和直径不变,只改变弹簧受力的大小,这样就可以得到更加准确的弹性系数值。
在实验探究中,控制变量法的应用非常广泛。
在探究物理规律时,常常采用这种方法。
例如,研究热传导规律时,可以将热源和热传导材料保持不变,只改变温度,这样就可以得到更加准确的温差和热流值。
又如,在研究电导率规律时,可以将导体的长度、材质和横截面积保持不变,只改变导体的电压和电流,这样就可以得到更加准确的电导率值。
转换法,是指在实验过程中,通过改变一些变量,使得原来不容易测量的物理量变得容易测量。
例如,在测量铁丝的线膨胀系数时,可以将铁丝固定在一根杆子上,通过加热铁丝使其伸长,测量伸长的长度,然后通过测量铁丝的直径和质量来计算线膨胀系数。
转换法在实验探究中的应用也非常广泛。
在探究电阻率规律时,可以将导体的长度和横截面积保持不变,通过改变导体的电压和电流,得到不同电阻下的电流值,然后通过测量电阻和电流来计算电阻率。
在探究牛顿第二定律时,可以改变物体的质量和加速度,通过测量物体的加速度和受力来计算物体的质量。
综上所述,控制变量法和转换法在物理实验探究中的应用非常广泛,可以使实验结果更加准确。
在实验中,我们应该根据实验的需要,选用不同的实验方法,从而得到准确的实验数据,深入了解物理规律。