控制变量法在物理实验中的应用
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
控制变量法和转换法是物理实验探究中常用的方法。
控制变量法是通过控制实验过程
中的可能干扰因素，确保实验结果的可靠性和准确性。
转换法是通过改变实验参数，观察
实验结果的变化，从而得到实验中感兴趣的物理规律或定律。
控制变量法的应用:
1. 温度控制: 在液体的蒸发实验中，为了探究温度对蒸发速度的影响，可以保持其
他因素不变，只改变温度，从而观察温度变化对蒸发速度的影响。
2. 时间控制: 在重力加速度的实验中，为了准确测量物体自由下落的时间，需要控
制其他因素不变，如空气阻力等。
3. 光照控制: 在颜色吸光实验中，为了研究不同颜色物体对光的吸收特性，需要控
制其他因素不变，如光源的亮度和角度等。
4. 浓度控制: 在电解液导电实验中，为了探究电解液浓度对电导率的影响，需要保
持其他因素不变，只改变电解液的浓度。
转换法的应用:
1. 引用演绎法：通过实验观察物理现象，然后运用常规知识和综合技巧将观察结果
与已有的物理原理进行对比，从而得出对物理问题的推断。
2. 引用逆向法：基于已有知识反推需要的实验参数，例如在求取弹簧常数的实验中，通过改变不同的负荷来测量挠度，然后根据胡克定律反推弹簧常数。
3. 引用综合法：将不同的物理现象进行实验，通过观察它们之间的关系，从而得到
新的物理定律，例如通过观察自由落体过程和运动学方程的关系，可以得到重力加速度的
定律。
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
在物理实验中，控制变量法和转换法是两种常用的探究方法。
它们分别通过控制变量和改变自变量来研究因果关系，从而帮助科学家深入探究自然规律。
本文将分别介绍这两种方法在物理实验中的应用，并结合具体案例加以说明。
一、控制变量法
控制变量法是一种科学实验研究方法，它通过控制实验条件中除了自变量以外的其他变量，来确保实验结果的可靠性。
在物理实验中，控制变量法通常用于研究某一变量对物理现象的影响。
研究力对物体运动的影响时，可以通过控制质量和摩擦力等变量，来研究力的作用规律。
以研究力对物体运动的影响为例，科学家可以通过控制变量法来设计实验。
确定实验目的和自变量，比如研究力对物体加速度的影响。
然后，需要控制其他可能影响加速度的变量，比如质量、摩擦力、施加力的方向和大小等。
接下来，设计合适的实验方法和测量手段，进行实验数据的采集和分析。
根据实验数据，科学家可以得出研究结论，并验证物理规律。
通过控制变量法，科学家可以排除其他因素对实验结果的干扰，从而更加准确地研究因果关系。
在物理学领域，控制变量法可以帮助科学家深入探究物理现象的规律，为科学理论的建立和发展提供重要支持。
二、转换法
在物理学领域，控制变量法和转换法有着丰富的应用案例。
研究重力对物体运动的影响时，科学家可以通过控制变量法来排除其他因素对运动的影响，从而更准确地研究重力的影响规律。
通过转换法，科学家可以通过改变施加力的方向和大小来研究物体的运动规律，从而深入了解重力对物体运动的影响。
控制变量法在初二物理实验中的实践
控制变量法在初二物理实验中的实践在科学实验中，控制变量法是一种重要的实验方法，它能够帮助我们准确地观察、分析实验结果，从而得出科学结论。
控制变量法在初二物理实验中有着广泛的应用，下面我们将通过几个常见的实验案例来探讨控制变量法在初二物理实验中的实践。
实验一：弹簧弹性实验在这个实验中，我们将探究弹簧的弹性特性。
实验中需要使用一个弹簧，质量计和各种重物。
我们首先测量弹簧的原长，并将一个重物挂在弹簧下方，记录弹簧的伸长量。
为了控制变量，我们需要确保重物的质量是相同的，挂重物的方式相同，观测伸长量的方法也相同。
只有这样，我们才能得到准确的实验结果，分析弹簧的弹性系数。
实验二：声速实验声速实验是初二物理实验中常见的实验之一。
在这个实验中，我们将探究声音在空气中传播的速度。
我们需要一个定尺和一个计时器。
实验的步骤是通过定尺测量声音传播的距离，并记录传播的时间，从而计算声速。
在这个实验中，我们需要控制环境的温度、湿度等变量，以确保实验结果的准确性。
实验三：磁场实验磁场实验也是初二物理实验的一个重要内容。
在这个实验中，我们将探究磁铁的磁场特性。
我们需要一个小磁铁和一些铁丝。
实验中，我们可以通过将磁铁放在铁丝附近，观察铁丝的运动情况来研究磁场。
为了控制变量，我们需要确保实验时磁场的强度、方向等条件保持一致，以保证实验结果的准确性。
结语通过以上几个实验案例的介绍，我们可以看到控制变量法在初二物理实验中的重要性。
只有控制好实验中的各种变量，我们才能得到准确、可靠的实验结果，进而对物理学知识有更深入的理解和认识。
希望同学们在今后的物理实验中，能够认真学习控制变量法，并且熟练运用在实践中，提高自己的实验技能和科学素养。
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1. 引言1.1 控制变量法和转换法在物理实验探究中的应用在物理实验探究中，控制变量法和转换法是两种常用的实验设计方法，它们在确保实验结果可靠和准确性方面发挥着重要作用。
控制变量法是指在进行实验时，除了变化研究对象外，其他因素都保持不变的一种方法。
其原理在于排除其他因素对实验结果的干扰，从而更加准确地观察和分析研究对象的影响。
通过控制变量，可以有效地验证假设或理论，提高实验的可靠性和可重复性。
转换法则是一种将实验中的困难问题或无法控制的因素转化为容易控制或可以测量的量的方法。
通过转换法，可以有效地简化实验过程，减小误差，提高实验效率。
转换法的具体应用包括利用适当的数学模型或物理规律对实验数据进行处理，从而得出更加准确的结论。
控制变量法和转换法在物理实验探究中有着各自的优点和局限性，通过比较分析可以更好地选择合适的方法应用于不同的研究问题。
随着科学技术的不断进步，控制变量法和转换法在物理实验中的应用将会不断发展完喪，为科学研究提供更加可靠和有效的工具。
2. 正文2.1 控制变量法的原理与意义控制变量法是物理实验中一种非常重要的方法，其原理和意义至关重要。
控制变量法的原理是在进行实验时，保持除要研究的变量外的其他因素不变，以确保实验结果的准确性和可靠性。
这样一来，我们就可以更准确地推断出不同变量之间的因果关系。
控制变量法的意义在于可以排除其他因素对实验结果的干扰，从而得出更加准确的结论。
通过控制变量，我们可以更好地理解和解释实验结果，确保实验的可重复性和可靠性。
控制变量法还可以帮助我们深入探究某一特定变量对实验结果的影响程度，从而更好地理解物理现象的本质。
控制变量法的原理和意义在于确保实验结果的准确性和可靠性，为我们研究物理现象提供了重要的方法和手段。
在实际操作中，我们需要严格按照控制变量法的原理来设计和进行实验，从而获得可靠的实验数据并得出科学的结论。
控制变量法的应用在物理实验中是不可或缺的，对于推进科学研究和理论发展具有重要意义。
例析物理实验题中“控制变量法”的应用
例析物理实验题中“控制变量法”的应用广元民盟烛光初级中学 王小龙新课程的实施对学生科学探究能力的培养十分重视，而“控制变量法”是常用的探索问题、分析和解决问题的最重要的方法，应用特别广泛。
所谓“控制变量法”，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。
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，下面举例说明控制变量法在实验题中的应用。
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 ( )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。
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，造成蒸发有快慢的因素只能是水的表面积，故答案应选B 。
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．解析:图中两个小灯泡的额定电压相等、额定功率不同，即电阻不同。
并联在电路中，根据并联电路大特点，它们两端的实际电压一定相等，而通过它们的电流不等，使得两个灯泡实际功率不一样。
实验的目的应是研究电功率与电流的关系。
2、体现在实验原理之中例3（０７盐城）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。
控制变量法在物理中的应用
控制变量法在物理中的应用作者：夏培芹来源：《读写算》2011年第27期【摘要】控制变量法是为了研究物理量之间的关系所用,是一种最常用的、非常有效的探索客观物理规律的科学方。
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。
【关键词】控制变量法探索案例物理规律直观教学教学效果物理学科与其它各门学科一样，都有一系列作为理论出发点的基本概念和由推理形式导出的定律理论。
物理学在自己的发展过程中要求物理思维要有严密的逻辑性，要符合逻辑规律。
物理思维的方法很多，这里就最常用的控制变量法来结合物理学的实际进行讨论。
一、控制变量法物理学中对于多因素的问题，常常采用控制因素的方法，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。
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。
譬如说:探究电阻和电流的关系，我们可以先将电压人为的控制（即不变），改变电阻的大小，再测出各个电阻值所对应的电流的大小，从而可以得知电压一定时，通过导体的电流和电阻成反比。
控制变量法是为了研究物理量之间的关系所用。
例如: 我们让一辆小车匀速行驶一段时间，然后看它的路程。
为了研究路程跟“速度”、“时间”是什么关系，我们先让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路程。
例如：先以3m/s的速度行驶5秒，记下路程15m；接着以9m/s的速度行驶5秒，记下路程45m，这样，我们可以看到在同样的时间里，速度翻了几倍，路程也翻了几倍，即路程和速度成正比。
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，从而就可以发现“路程和速度成正比”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”。
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
控制变量法和转换法是物理实验探究的重要方法之一。
它们能够帮助我们控制实验条件，减少误差和提高实验结果的准确性。
下面分别介绍这两种方法在物理实验探究中的应用。
一、控制变量法
控制变量法是指在实验过程中，保持一个变量不变，而其他变量进行改变。
这样可以减少误差，使实验结果更准确。
在物理实验探究中，控制变量法非常重要。
比如，在力的测量实验中，我们可以通过控制物体的质量不变，改变施加在物体上的力的大小来测量物体的重量。
这时，我们应该保持其他变量不变，比如保持物体的形状、位置等不变，以保证实验的准确性。
另外，在热传导实验中，我们可以通过控制电烙铁的温度不变，改变材料的厚度来测量材料的热导率。
这样，我们就可以将材料的热导率测量出来，而减少误差。
二、转换法
转换法是指利用物理量的转换关系，通过实验来测量另一个物理量。
这样可以简化实验过程，减少误差。
在物理实验探究中，转换法有着广泛的应用。
比如，在测量小珠从斜面上滑落的实验中，我们可以通过测量小珠滑落的时间，再通过简单的运动学公式来计算小珠的平均速度和加速度等信息。
这样，我们就可以利用时间来转换其他物理量，从而得到更加准确的实验结果。
另外，在测量电阻的实验中，我们可以利用欧姆定律来测量电阻。
欧姆定律告诉我们电阻和电流之间的关系，我们只需要测量电流和电压，就可以通过电阻的计算来得到电阻的大小。
这样，我们就可以通过电阻和电流之间的关系来转换电压和电流之间的关系，得到更加准确的实验结果。
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
控制变量法和转换法是物理实验中常用的两种方法，用于探究实验中的变量之间的相互关系。
接下来将详细介绍这两种方法在物理实验探究中的应用。
我们来谈谈控制变量法的应用。
控制变量法是通过固定或控制其他变量的值，以便研究其中一个变量对实验结果的影响。
这种方法的目的是排除其他因素对实验结果的干扰，使实验结果更加准确和可靠。
在物理实验中，控制变量法可以应用于各种研究领域。
举个例子，如果我们想研究水的沸点与海拔的关系，我们可以通过控制其他因素，如水的纯度和大气压力，来确定海拔对水的沸点的影响。
通过控制这些变量，我们可以更准确地研究海拔对水的沸点的影响，而不是其他因素的影响。
接下来，我们来谈谈转换法在物理实验探究中的应用。
转换法是将一种物理量转换为另一种可测量或易测量的物理量，以便更好地研究和理解其性质和关系。
这种方法的目的是通过改变物理量的性质，使其更易于测量或分析，从而得出更准确的结论。
在物理实验中，转换法有多种应用。
当我们研究光的折射定律时，我们可以通过改变入射光线的角度和介质的折射率，将入射角度转换为折射角度。
通过这种转换，我们可以更直观地观察到折射现象，并得出折射定律的数学表达式。
另一个例子是在研究电阻对电流的影响时，我们可以通过改变电阻的阻值，将电流转换为电阻和电压的关系。
通过利用欧姆定律，我们可以得到电流和电压的数学关系，并进一步研究电阻对电流的影响。
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引言物理实验一直是科学探究的重要手段，通过实验可以验证和探索物理定律，促进科学发展。
而在进行物理实验时，控制变量法和转换法是两种常用的方法，它们能够帮助实验者更准确、有效地进行实验，是实验过程中的重要工具。
本文将探讨控制变量法和转换法在物理实验探究中的应用。
一、控制变量法的基本原理和应用控制变量法是指在进行实验时，除了需要观察和研究的变量外，还需要控制其他可能对结果产生影响的变量，以确保研究结果的准确性和可靠性。
控制变量法的基本原理是“一变不变”，即在实验过程中，除了研究的变量外，其他可能对结果产生影响的变量都保持不变。
这样可以排除干扰因素，使研究结果更加可靠。
在物理实验中，控制变量法的应用非常广泛。
例如在进行摩擦力实验时，为了研究摩擦力与物体表面材质的关系，就需要控制物体的质量、表面积等变量，只改变表面材质进行观察。
又如在进行光学实验时，为了研究光的折射规律，就需要控制光源、介质等变量，只改变入射角度进行研究。
通过控制变量法，可以有效地探究物理规律，得出准确的结论。
二、转换法的基本原理和应用转换法是指在进行实验时，通过改变条件或参数，使研究对象的某一特性或量发生变化，从而揭示其规律性和内在关系。
转换法的基本原理是“变化规律”，即通过改变条件或参数来研究对象的属性和行为规律，从而从不同角度观察研究对象的特性。
在物理实验中，转换法也有着重要的应用。
例如在进行热传导实验时，为了研究导体的热传导特性，可以通过改变导体的材质、温度等条件，来观察热传导速度和规律。
又如在进行电路实验时，为了研究电流和电阻的关系，可以通过改变电路中的电阻、电源电压等条件，来观察电流大小和规律。
通过转换法，可以深入研究物理对象的特性和规律，为物理发展提供有益的数据和信息。
三、控制变量法和转换法在物理实验中的综合应用在实际的物理实验中，控制变量法和转换法往往是相互结合、相互作用的。
通过综合应用这两种方法，可以更全面、深入地探究物理对象的特性和规律。
浅谈控制变量法在初中物理教学中的运用
浅谈控制变量法在初中物理教学中的运用所谓控制变量法，就是在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制，使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化，最终解决所研究的问题。
可以说任何物理实验，都要按照实验目的、原理和方法控制某些条件来研究。
一、控制变量法。
利用控制变量法研究物理问题，注重了知识的形成过程，有利于扭转重结论、轻过程的倾向，有助于培养学生的科学素养，使学生学会学习。
蒸发的快慢与哪些因素的有关；滑动摩擦力的大小与哪些因素有关；液体压强与哪些因素有关；研究浮力大小与哪些因素有关；压力的作用效果与哪些因素有关；滑轮组的机械效率与哪些因素有关；研究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关系等均应用了这种科学方法。
二、控制变量法应用实验的类型控制变量法在初中物理实验教学应用最为广泛，现举例说明其应用的实验类型：1.实验设计。
例：同一水平桌面上放有长方体木块和铁块各一个。
现想探究木块和铁块的下表面谁更粗糙，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，写出实验的步骤：在同一水平桌面上，将铁块放在木块上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块做匀速直线运动，读出弹簧测力计的读数f1；再将木块放在铁块上，用弹簧测力计沿水平方向拉铁块做匀速直线运动，读出弹簧测力计的读数f2；比较f1和f2的大小，得出木块和铁块的粗糙程度。
2.实验器材。
例：在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出声音的音调高低受各种因素影响，他决定对此进行研究。
经过和同学们讨论，提出了以下猜想：猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关；猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关；猜想三：琴弦发现声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。
为了验证上述猜想是否正确，他们找到了下表所列9种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。
三、控制变量法在教学有运用同时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。
浅谈-控制变量法-在初中物理实验教学中的应用
浅谈”控制变量法”在初中物理实验教学中的应用控制变量法是初中物理教学中的一种重要方法，掌握了这种方法对学生的平时学习也大有裨益，例如在学习压强、液体压强P=ρgh，热学、电流、电压与电阻的关系等问题时，如果把控制变量法运用于其中，那么教师将教得顺利，学生也将学得轻松，会收到事半功倍、举一反三的功效。
物理学是以实验为基础的学科，具备正确的物理思想是进行物理规律探索的前提，而物理实验则是探索物理现象的最有效途径。
在物理实验的指导思想中，其最基本的思想就是把影响物理规律的多种要素中的两个要素提出来研究，人为的控制其它要素不变，控制变量，创设理想的研究环境，则会更有利于分析和解决问题。
自然界中发生的各种物理现象往往是错综复杂的，决定一个现象的产生和变化的因素也不是单一的，而是多种因素相互交错，共同起作用的。
因此为了弄清事物变化的原因和规律就必须把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来，使它们保持不变，然后单独研究另一个因素对它的影响，这样逐一单独研究，最后综合起来，即可得出一般性结论，这种方法就叫控制变量法。
下面就本人多年的教学经验谈谈对控制变量法的认识。
1、控制变量法是一种最常用、最有效的探索物理规律的科学方法在初中物理学习中,控制变量法是一种最常用，最有效的探索物理规律的科学方法。
无论是八年级、还是九年级的物理，都能看到控制变量法的影子。
譬如研究动能时，就用到控制变量法。
物体动能的大小不仅与物体质量的大小有关，而且还跟物体运动速度的大小有关，为了找到物体动能与质量间的关系，就得控制物体运动的速度相同，从而比较动能与质量间的关系，反之若要探讨出动能与速度间的关系，就得控制物体的质量相同，最后综合归纳得出结论,物体的运动速度一定时,质量大的动能就大，当物体的质量一定时，速度越快,动能越大。
又如在探讨影响摩擦力大小因素的这一实验中，可首先控制压力不变，比较接触面的粗糙程度与摩擦力的关系，得出结论，接触面越粗糙，摩擦力就越大。
控制变量法和转换法在物理实验探究中的应用
参考文献： [1] 李伟报 . 浅析教学实践中用控制变量法对比法设计
实验侧重点不同对组数影响 [J]. 知识经济，2016 （14）. [2] 许辉勇 . 初中物理实验教学中的控制变量法——例 谈第一次控制变量法教学 [J]. 湖南中学物理，2017 （1）.
作者简介：孙向坤（1982—），男，山东泰安人，中 小学二级教师，本科，研究方向：物理教学。
握转换法的应用技巧，促使自己在实际的物理实验探究 学习当中更好地运用转换法来处理问题，显著降低物理 问题的难度 [2]。
三、针对控制变量法和转换法在物理实验探究学 习中综合运用
在物理实验探究中还存在综合运用控制变量法和 转换法的现象。一般情况下，这种物理实验是比较困难 的，学生一定要具备专业的知识储备和探究能力才能够 保障物理实验探究顺利进行。例如，当教师在为学生讲 解“影响电磁铁磁性强弱的因素”这个实验时就可以运 用控制变量法或者运用转换法来进行实验，当运用控制 变量法处理问题时，一定要合理地控制电磁铁的电流保 持不变，然后研究线圈的匝数对此铁磁性所产生的影响。 当采用转换法进行实验时，教师一定要引导学生将看不 见的磁铁磁性强弱合理地转换成为吸引大头针的数目来 观察现象。
控制变量法在物理实验中的应用
控制变量法在物理实验中的应用控制变量法在物理实验中的应用1、下图是某实验小组做的“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，这样做的目的是：。
②分析甲、乙两次实验现象，可以得出的结论：。
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？。
④分析甲、丁两次实验现象，可以得出的结论：。
若小华选用正确的实验装置进行实验得到下表所记录的实验数据，请根据数据在所给坐标中作出摩擦力的大小f与接触面受到的压力大小N之间的关系图象。
③根据图像可以得出f与N的关系是_______。
2、小明同学利用砝码、小桌、装有沙子的容器等实验器材，做“探究压力作用的效果”实验，如图20甲所示．(1)保持小桌对沙子的压力不变，改变小桌与沙子的接触面积，小明发现接触面积越大．小桌陷入沙子越浅，说明压力的作用效果与___________有关．(2)保持小桌与沙子的接触面积不变，改变小桌对沙子的压力，小明发现压力越大，小桌陷入沙子越深，说明压力的作用效果与_____________有关．(3)实验过程中，压力的作用效果是通过________________________________表现出来的．(4)小明将小桌和砝码又放到一块木板上，如图20乙所示，比较甲、乙两种情况后，小明认为压力的作用效果还与接触面的材料有关，请对此结论作出简要评价．____________________________________________________________________．3、如图10所示是探究“浮力大小与哪些因素有关”实验的若干操作，根据此图请你回答下列问题。
（1）分析比较图①②③，说明物体所受浮力的大小与因素有关。
（2）在图③与图④中保持了不变，得到的结论是浮力大小与有关。
这种研究问题的方法叫做。
请再举一个应用这种研究方法的实验：。
4、在测滑轮组效率的实验中，同学们利用如图10所示的实验装置完成了该实验.下表是两个实验小组的实验记录：实验小组钩码重G/N 动滑轮重G//N拉力F/N 滑轮组的机械效率η1 2 0.3 1.1 60.6℅2 2 0.4 1.2（1）在表中空白处写出机械效率的值;①②③④图10（2）分析以上实验数据，可得出影响滑轮组机械效率的主要因素是___________________.（3）小聪在完成该实验后猜想：滑轮组的机械效率可能还与钩码重有关.请你设计一个实验方案探究这乙猜想，要求写出简要的实验步骤.实验步骤：5、为了比较水和沙子容热本领的大小，小明做了图2l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。
控制变量法在物理实验教学中的应用
比 ，跟 物 体 的质 量 成 反 比 ，加 速 度 的方 向跟 合 外 力 的 方 向 相 同 。数 学 公 式 是 ： ｍ 。 Ｆ ＝ ａ
一
这 节 课 以实 验 为 依据 ， 用 控 制 变量 的方 法 进 行 研究 。 采 这 方法 今 后 在 电学 、 学 的研 究 中还 要 用 到 。 热 我们 根据 已掌 握
一 一
可见 ， 如果 都 用 国际 单 位 制 中 的单 位 ， 可 以使 ｋ ｌ那 么 就 ＝， 公 式 则 简 化 为Ｆ ｍａ这 就 是 牛 顿 第 二 定律 的数 学 公 式 。 ＝ ， ２２３ ．－当物 体 受 到 几 个 力 的作 用 时 ，牛 顿 第 二 定 律 也 是 正
。
确 的． 不过这时Ｆ 代表 的是物体所受外力 的合力 。牛顿第二定
使 用 两 个 相 同 的 小 车 ， 足 ｍＴｍ ； 连 在 小 车 上 的 绳 端 满 ： ，在
分 别 挂 一 个 钩 码 和 两个 钩 码 ， ，Ｆ。 二 小 车拉 至 同一 起 点 使Ｆ＝ １将 处 ， 下位 置 。放 手 后 经 一 段 时 间使 二 小 车 同 时停 止 ， 足 时 记 满 间ｔ 同 。读 出二 小 车 的位 移 。 比较 可得 ， 误 差 允 许 的 范 围 相 在 内 ， ｏＦ ａＣ 。
２２２ 式 可 写如 果 ．．上 ＝ｍ ， 为 公 式 中 的 物 理 量 选 择 合 适 的 单 位 ， 可 以 使 ｋ ｌ 则 公 式 更 就 ＝。 为 简单 。 在 国际 单 位 制 中 ， 的单 位 是 牛顿 。 顿 这个 单 位 就 是 根 力 牛 据 牛 顿 第 二 定 律 来定 义 的 ： 质量 是 ｌｇ 物体 产生 ｌ ／‘ 使 ｋ的 ｍ ｓ的加
探究初中物理实验中控制变量法的应用
探究初中物理实验中控制变量法的应用作者：卢方团来源：《科学导报》2024年第37期关键词：控制变量法；初中物理；实验方法引言：实验是初中物理教学过程中帮助学生认识物理概念与规律的一个重要途径。
控制变量法是一种科学试验方法，它通过对试验过程中某一变量或者某几个变量进行控制，使试验结果更精确、更可靠。
文章将对初中物理实验当中控制变量法的具体运用进行探究，并分析其是怎样帮助同学们对物理知识进行深刻了解。
控制变量法作为科学实验设计方法之一，在实验研究中具有举足轻重的地位。
这个方法的核心理念是在实验过程中保持所有其他条件不变，只改变一个或几个特定的变量，这样可以观察和分析这些变量对实验结果的影响。
控制变量法旨在保证实验结果准确可靠，使变量间因果关系得以精确推断。
在实践中，控制变量法需要实验者先确定试验自变量与因变量。
在实验过程中，自变量被视为可以被操作的变量，这意味着实验者有意识地进行了改变；而因变量则是实验中被观察和测量的变量，它是实验结果的一个重要指标。
为了保证实验的高效性，研究者必须对所有可能对实验结果产生影响的变量进行严格控制，这些变量通常被称作控制变量。
控制变量主要有但不仅仅局限于采用对照组与实验组，随机分配、重复测量。
控制变量法应用范围很广，它不但普遍存在于物理学、化学、生物学以及其他自然科学领域，而且还适用于社会科学及工程学。
这样，研究人员就可以排除干扰因素的影响，对实验变量间的相互关系进行精确地评价，并由此获得科学结论。
控制变量法作为科学研究不可缺少的组成部分，对促进科学知识发展与技术创新有著十分重要的作用。
初中物理实验中力的平衡是一个重要的练习，旨在验证力平衡的条件，通过控制变量法达到实验准确可靠。
实验时，将重量不等的物体挂在弹簧测力计上面，调节挂物体位置，从而使系统处于受力平衡。
在此过程中应注意的控制变量有悬挂物体重量，悬挂点位置和弹簧测力计位置。
调节这些变量就能观察到作用力的平衡条件——当作用力等于反作用力时系统处于平衡状态。
“控制变量法”在物理实验中的运用[详细讲解]
![“控制变量法”在物理实验中的运用[详细讲解]](https://img.taocdn.com/s3/m/75ebaccecf2f0066f5335a8102d276a2002960ae.png)
“控制变量法”在物理实验中的运用在初中物理学中，有许多探究性实验，常常要用到一种科学的研究方法----“控制变量法”。
此法不仅能较好地化解教学中的有些难点，而且对培养学生的探究意识和创新精神也具有积极的意义。
因此笔者撰此文，通过实例分析此法，以供参考。
一、“控制变量法”的应用方法分析R如：探究电流与电压、电阻的关系时，如图1所示，可先控制电阻不变，研究电流与电压的关系。
实验中，通过调节滑动变阻器的滑片，使电阻两端的电压依次发生变化，根据对应的电压表和电流表的示数关系得出：在电阻一定时，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。
然后再控制导体两端的电压不变，研究电流跟 电阻的关系。
实验中通过调节滑变的滑片，使电阻两端的电压始终 图1保持一个定值，改变电阻的阻值，根据对应电流表的示数得出：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
从而总结出欧姆定律。
又如：探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，可先控制电流与通电时间不变，研究电热与电阻的关系。
然后控制电阻与通电时间不变，研究电热与电流的关系。
最后再控制电流与电阻不变，研究电热与通电时间的关系。
归纳总结出焦耳定律。
实验中，取R 2=R 3=R 4=2R 1,并将R 1R 2分别置于两个一端开口的密闭的有机玻璃盒内，将开口端用橡胶管与压强计相连，R 1与R 2串联如图2。
接通电路后，电阻丝将盒内空气加热，通过压强计的液面差，可得出：电流通过导体产生的热量与电阻的关系。
再将R 1改换成R 3，同时将R 4与R 2并联仍接入电路中如图3。
因通过R 3的电流是通过R 2电流的2倍，通过压强计的液面差，可得出：电流通过导体产生的热量与电流的关系。
图2 图3二、控制变量法”在题目中的应用训练。
SPRR例1、如图4所示，在探究物理的动能与哪些因素有关的实验中，分别让A 、B 、C 三个小钢球从同一斜面的h A 、h B 、h C 高度处滚下，（h A =h C >h B ,m A =m B <m C )推动水平面上的小木块。
控制变量法在物理中的应用
控制变量法在物理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。
自然界发生的各种现象，往往是错综复杂的。
决定某一个现象的产生和变化的因素常常也很多。
为了弄清事物变化的原因和规律，必须设法把其中的一个或几个因素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，这是一种研究问题的科学方法。
例如物体吸收热量温度会升高，温度升高多少是由多个因素决定的，跟吸收的热量、物体的质量以及组成物体的物质性质有关。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
控制变量法在物理实验中的应用1、下图是某实验小组做的“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，这样做的目的是：。
②分析甲、乙两次实验现象，可以得出的结论：。
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？。
④分析甲、丁两次实验现象，可以得出的结论：。
若小华选用正确的实验装置进行实验得到下表所记录的实验数据，请根据数据在所给坐标中作出摩擦力的大小f 与接触面受到的压力大小N 之间的关系图象。
③根据图像可以得出f 与N 的关系是_______。
2、小明同学利用砝码、小桌、装有沙子的容器等实验器材，做“探究压力作用的效果”实验，如图20甲所示．(1)保持小桌对沙子的压力不变，改变小桌与沙子的接触面积，小明发现接触面积越大．小桌陷入沙子越浅，说明压力的作用效果与___________有关．(2)保持小桌与沙子的接触面积不变，改变小桌对沙子的压力，小明发现压力越大，小桌陷入沙子越深，说明压力的作用效果与_____________有关．(3)实验过程中，压力的作用效果是通过________________________________表现出来的．(4)小明将小桌和砝码又放到一块木板上，如图20乙所示，比较甲、乙两种情况后，小明认为压力的作用效果还与接触面的材料有关，请对此结论作出简要评价．____________________________________________________________________．3、如图10所示是探究“浮力大小与哪些因素有关”实验的若干操作，根据此图请你回答下列问题。
（1）分析比较图①②③，说明物体所受浮力的大小与 因素有关。
（2）在图③与图④中保持了 不变，得到的结论是浮力大小与 有关。
这种研究问题的方法叫做 。
请再举一个应用这种研究方法的实验： 。
（2）分析以上实验数据，可得出影响滑轮组机械效率的主要因素是① ② ③ ④ 图10___________________.（3）小聪在完成该实验后猜想：滑轮组的机械效率可能还与钩码重有关.请你设计一个实验方案探究这乙猜想，要求写出简要的实验步骤.实验步骤：5、为了比较水和沙子容热本领的大小，小明做了图2l 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 。
（２）分析下表中的实验数据可知；质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量 (大于／小于)沙子吸收的热量。
（３）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子， (沙子／水)升高的温度更高．（４）实验中有些同学发现：刚开始加热时，情况与(3)结论不符，你认为可能的原因是： 。
6、（5分）（1）在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时，老师引导同学们作了如下的猜想：猜想示例：导体的电阻可能个导体的横截面积有关。
请你独立猜想：导体的电阻可能跟 有关；导体的电阻和可能跟 有关。
（2）图18是他们进行实验探究时的器材，实验板上固定了四根金属导线，a 、b 、c 三根的长度均为1m, d 的长度为0.5m; a 、b 的横截面积相同，材料不同；a 、c 的材料相同，但c 的横截面积大于a ；a 、d 的材料和横截面积都相同。
在探究电阻跟横截面积的关系时，可依次把M 、N 跟 的两端连接，闭合开关，记下电流表示数，分析比较这两根金属丝电阻的大小。
(3) 依次把M 、N 跟a 、d 的两端连接，闭合开关，记下电流表示数，分析比较a 、d 两根金属丝的电阻大小，可探究电阻跟 的关系，结论是： 。
7、某实验小组的同学探究电流与电压的关系时，用到如下器材：电源1个，电流表、电压表各1只，定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω各1只），滑动变阻器1只，开关1个，导线若干；设计的电路如图所示。
（1）这个实验使用了控制变量的方法，其中被控 制的变量是 ，滑动变阻器R 2的作用 是 。
下面是他们获取的一组实验数据 （2）实验中他们选用的定值电阻阻值为 Ω； （3）请在坐标系上画出电流随电压变化的图像；（4）分析表中的数据或图像，你能得出的探究结论：。
8、学完焦耳定律后，小红和小亮想利用如图12所示的装置比较铝和锰铜这两种材料的导电性能。
⑴他们应该选用____________、______________都相同的铝丝和锰铜丝。
(2)小红想在两个烧瓶中分别装入等质量的煤油，而小亮建议用水代替煤油。
小亮的建议不妥的原因是_______________。
(3)按小红的想法进行实验，接通电路后，他们发现甲烧瓶中煤油的温度比乙烧瓶中煤油的温度升高得慢，说明_______丝的导电性能较强。
9、小明对“斜面的机械效率与什么因素有关？”这一课题，提出了如下一些值得探究的猜想：①斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关；②斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关；③斜面的机械效率与斜面的长度有关；④斜面的机械效率与物体的重力有关。
给你如图15所示的装置，请你选择上述猜想中的一项，并解答下列问题：（1）你选择的猜想是（填写序号）（2）要用图13中的器材完成你选择的探究，还要补充的器材是：（至少写出两种）（3）在实验探究的过程中，需要控制不变的因素有：①；②；③。
10、在研究“水果电池电压与哪些因素有关”的实验中（如图13所示）（1）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。
②为验证猜想二，应做编号为________的实验；③为验证猜想三，应做编号为________的实验。
（2）小星又提出猜想四：水果电池电压与水果大小有关。
（3）以上探究方法在初中物理中经常用到，以下探究活动中也采用了此方法的是________：A．探究电流与电压、电阻的关系B．探究决定导体电阻大小的因素C．探究浮力大小等于什么D．探究动能大小与什么因素有关11、保温瓶是一种生活用品。
保温瓶的保温效果与其盛水量究竟有什么关系呢？某物理兴趣小组对这一问题进行了探究，他们从学校仓库借来10只保温瓶，经过保温性能测试，选取了保温性能相同的6只保温瓶进行实验。
实验时，他们在6只保温瓶中同时装入初温都为98℃的不同质量的热水，经过10小时后测出每只瓶中水的温度为t。
实验数据如下表所示。
（1（2）在探究同一问题时，小明采用如下方案：选用同一只保温瓶连续进行多次实验，每次实验时，保温瓶内装入温度相同、不同质量的热水，经过较长相同时间后，测出保温瓶中水的温度，然后将其比较，从而确定保温瓶保温效果与盛水量的关系。
请分析小明设计的实验方案有何优点和不足，并说出理由。
（3）物理实验室现有5只保温瓶，请设计一个可行的实验方案，来比较它们的保温性能。
12．在运动场上同学们经常看到掷铅球的场景，运动员总是沿斜向上的方向将铅球掷出，请你认真研究这一场景，完成以下问题。
(1)请你猜想一下铅球落地点与抛出点间的水平距离s与哪些物理量有关?(至少写出三个物理量，并用字母表示)。
猜想一：；猜想二：；猜想三：．(2)若不考虑空气阻力，你研究落地点与抛出点间的水平距离s与你猜想物理量之间关系的物理学方法是。
(3)请简要写出你对猜想一的实验设计思路。
13．某研究性学习小组的同学将不同的实心物块浸没在液体中并松手后，发现有的物块上升至液面，有的物块下降至容器底部。
为了研究实心物块的质量和体积对此现象的影响，他们分别用甲、乙两种不同的液体做实验。
表一、表二为该小组同学记录的实验数据及观察到的实验现象。
-3 3(1) 在液体中，物块的上升和下降跟它的体积无关；跟它的质量有关，且质量小的物块上升，质量大的物块下降。
小华同学分析比较实验序号 1与4 和 2与4 ( 或 6与8 和 7与8)的数据及现象，得出结论：在液体中，物块的上升和下降跟它的质量无关；跟它的体积有关，且体积大的物块上升，体积小的物块下降。
请判断：小明的结论是的，小华的结论是的。
(均选填“正确”或“错误)(2) 请进一步综合分析表一、表二中的数据及现象，并归纳得出结论。
当时，液体中的物块就上升；当时，液体中的物块就下降。
14．在骑自行车上学的路上，小红看见红灯亮起时，同学小明远远的就停止蹬踏，让车自由滑行，车恰好停在斑马线前。
小红想：车滑行的距离可能与哪些因素有关呢?她猜想：①车滑行距离与车速有关；②车滑行距离与车的质量有关；③……为此，她取来空的圆柱型的玻璃瓶模拟车轮滚动，探究玻璃瓶在水平桌面上前进距离与哪些因素有关。
（１）她在探究猜想①时，准备采用施加大小不同的力去撞击玻璃瓶，使它在水平桌面上沿直线滚动，直到停止，观察它前进的距离。
除此以外，你还能想到其他更好的办法吗?在方框中画出你的设计简图，并加以简短的文字说明。
（２）她在探究猜想②时发现：如果控制玻璃瓶开始滚动时的速度相同，空玻璃瓶前进的距离和在玻璃瓶里装满沙子前进的距离几乎相等，但玻璃瓶里盛水前进的距离要小些．就这个现象，如果要继续探究猜想②，你接下来将如何操作?答：。
1、答案①摩擦力的大小等于弹簧测力计的拉力【或摩擦力与拉力是一对平衡力】。
②滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关【或接触面越粗糙，滑动摩擦力越大】。
③因为有两个变量，所以无法得出正确结论【或不符合控制变量法，所以不能得出正确结论】。
④滑动摩擦力的大小与相互接触的两个物体的材料有关。
评分说明：学生的表述只要与上述答案相似就应给分，不必追求过分严密，但表述中如出现知识性错误，该空不给分。
成正比。
3、答案（1）物体排开液体的体积（或V排）（2）物体排开液体的体积（或V排）液体的密度（或ρ液）控制变量法电流做功与哪些因素有关等4、答案（1）55.6℅（2）动滑轮的重（3）实验步骤①组成一个滑轮组，保持滑轮组的组合不变，改变钩码的重，分别测出各次的机械效率②比较它们机械效率的大小，得出结论5、答案(1) 吸收的热量(的多少) (2) 大于(3) 沙子(4) 水的导热性能好或沙子导热性能不好／沙子里温度计玻璃泡插入比较浅/没有用搅拌棒搅动。
6、答案25、（1）导体的长度、导体的材料、导体的温度（说明：考生只填任意的两个，次序不分先后）（2）a、c（31分，共5分）7、答案（1）电阻1分通过阻值的变化改变电路中的电流，从而改变电阻R1两端的电压1分（2）51分（3）如图所示1分（4）电阻一定时，通过电阻的电流与加在电阻两端的电压成正比2分8、答案：（1）长度横截面积（2）水的比热容大9、答案（1）任选其中一个均可；（2）（3）见下表10、答案：（1）2 5 、4 5、1 3（2）水果电池电压与水果大小无关（3）ABD11、答案：（1）水的质量越大，保温效果越好（2）优点：采用同一保温瓶，可确保每次实验时保温瓶的保温性能完全一样缺点；不能在同一时间内完成所有实验，环境温度的不同会对实验结果造成影响（3）在保温瓶中同时装入质量和初温相同的热水，经过相同时间后测出保温瓶中水的温度，并进行比较。