控制变量

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例9、下面的表格是“研究电流跟电压、电阻关系”的实 验数据记录： 表1电阻R＝15Ω 电压U（V） 电流I（A） 电阻R（Ω） 电流I（A）
由表1得出结论 由表2得出结论
1.5 0.1 5 0.4
3 0.2 10 0.2
4.5 0.3 20 0.1
；
表2 电压U=2V
。
在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验 中，小明和小华利用如图所提供的器材设计了图(a)、(b)、 (c)的实验。
实验 水果 深度 两极间距 编号 种类 （cm） 离（cm）
电压 （V）
1 2 3 4 5
苹 果
菠 萝
1 2 3 2 2
3 2 3 1 2
例7、（０7辽宁）为了探究冰熔化时温度的变化规 律，小丽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) 温度(℃) 0 -4 1 -2 2 0 3 0 4 0 5 0 6 1 7 2
（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 ：
例4、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是泡沫塑料。请你根据如图乙 所示的场景，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： 将大圆柱体放在泡沫塑料
例5、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。 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 。
这头象又高 又大，身子像 一堵墙，腿像 四根柱子。官 员们一边看一 边议论：“这 么大的象，到 底有多重 呢？’’
办法倒有一个， 就是把大象宰了， 割成一块一块的 再称呗
谁有办法把这头 大象称一称？
得造一杆大 秤，砍一棵 大树做秤杆
有了大秤也不成啊，谁 有那么大的力气提的起 这杆秤呢？”
曹 冲
称 象
4、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 为了验证上述猜想是否正确， 找到9种规格的琴弦进行实验。 编号 材料 长度cm 横截面积mm2 （1）为验证猜想一，应选用编 60 0.76 铜 A A.B.C 号为_____的琴弦进行实验。 60 0.89 铜 （2）为验证猜想二，应选用编 B A.D.F 号为______进行实验。 60 1.02 铜 C （3）表中有的材料规格还没填 80 0.76 D 铜 全，为了验证猜想三，必须 知道该项内容。请在表中填 铜 80 1.02 E 上所缺数据。 100 0.76 铜 F （4）随着实验的进行，小华又 觉得琴弦音调的高低，可能 80 1.02 G 钢 还与琴弦的松紧程度有关， 80 1.02 为了验证这一猜想，必须进 H 尼龙 行的操作是:______ 。 1.02 I 尼龙 100

2、下图是“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 在压力一定时， 是： 。 使物体受到的摩擦力等于拉力 接触面越粗糙， ②分析甲、乙两次实验现象，可以得出的结论： 。 摩擦力越大 ③分析乙、丙两次实验现象，能否得出一个科学的结论？ 不能 为什么？ 实验中有两个变量，不能得出科学结论 。 ④分析甲、丁两次实验现象说明滑动摩擦力与 的关系。 接触面的材料的关系
3、小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。 已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分 别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。 ⑴根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(不允许交叉)。 ⑵实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片， 使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙 所 示的电流I随电阻R变化的图像。
导体中的电流跟导 ①由图像可以得出结论：电压一定时，体的电阻成反比。
②上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接下来的 操作是 断开开关，取下5Ω电阻 ，然后将10Ω的电阻接入电 路，闭合开关，向 左 移动滑片，使电压表示数为2.5 V时， 读出电流表的示数。 ⑶为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于 35 Ω的滑 动变阻器。
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.. . .. .例8、（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
这个事例中，应用了什么方法？
你有何启示？
科学正确的方法对问 题的解决是关键
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。
例10、如图是探究压力的作用效果与哪 些因素有关时的实验
比较图甲和图乙，可以说明 比较图乙和图丙，可以说明
。 。
1、（ 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：
上，然后将小圆柱体竖直 放在大圆柱体的正上方， 观察泡沫塑料被压下的深 浅程度；再将小圆柱体放 在泡沫塑料上，然后将大 圆柱体竖直放在小圆柱体 的正上方，再次观察泡沫 塑料被压下的深浅程度。


实验现象： 比较两次泡沫塑料被压下 的深浅程度，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。

设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与 速度 的关系， 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 速度 相同，具体 这个实验中必须保证小车到达斜面底端的 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
(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_________________；②__________________。
(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： _________________。
例6、（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________________________ ， 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______________________ ， 分 别从相同的高度自由落下。


例１（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，并放在同样的环境中， 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 C 、水上方空气的流速有关 D 、水的质量有关
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___________相等，目的 是研究电功率与___________的 关系．
教材中的实验
----控制变量法



探究力的作用效果与什么因 素有关 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 因素、 探究影响液体压强大小因素 探究影响浮力大小的因素、 斜面机械效率与斜面的倾斜 程度和粗糙程度的关系实验 探究影响滑轮组的机械效率 的因素、 探究影响动能大小的因素、 探究重力势能大小的因素。
请你帮助小明和小华分析： （1）小明和小华是根据 受力面的形变程度 的现象 来比较压力的作用效果的。 （2）设图（a）中小桌对海棉的压强是Pa，图（b）中 小桌对木板的压强是Pb，则Pa < Pb（<、= 、>）。 （3）设图（c）中小桌对木板的压强是Pc，由现象分析, 则Pb > Pc,由压强知识分析,则Pb = Pc （<、=、>）。
控制变量法的应用
应用于实验目的之中
控 制 变 量 法
应用于实验原理之中 应用 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 精髓
控 制
例3、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_________________________________________；
②__________________________________________。
例6（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。
①为验证猜想一，应做编 号为_______的实验； 2、5 ②为验证猜想二，应做编 号为_______的实验； 4、5 ③为验证猜想三，应做编 号为_______的实验。 1、3



探究音调跟琴弦的长短、粗 细、材料、松紧的关系； 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 探究影响电流做功多少的因 素、 探究影响电流热效应的因素 探究影响电磁铁磁性强弱的 因素、 探究通电导体受力的方向与 那些因素有关 探究感应电流的方向与哪些 因素有关；