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(完整版)“控制变量法”在物理实验中的运用

(完整版)“控制变量法”在物理实验中的运用

“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R 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。

S P R R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

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

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”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。

初中物理实验中的控制变量法

初中物理实验中的控制变量法

3.学会分析数据并得出结论
根据控制变量法来表述结论时常用表达方式是: 1、研究对象与实验变量有关
2、在控制变量一定时,研究对象与实验变量 的关系
注意:(能具体则具体,描述时因果不要倒置)
3.学会分析数据并得出结论
例5:小辉同学在做“探究电流与电压、电阻之
间的关系”实验中,分别测得了如下两组数据:

应用于提出猜想之中 应用于设计实验之中 应用于实验结论之中 应用于实验评价之中
3.学会分析数据并得出结论 根据控制变量法来表述结论时常用表达方式是: 1、研究对象与实验变量有关
3.学会分析数据并得出结论
例4:探究液体压强与哪些因素有关? (4)分析甲乙两图可知:液体的压强与液体 的深度 有关 (“有关”或“无关”) (5)分析丙丁两图可知:液体的压强与盛液体 容器形状的关系 无关(“有关”或“无关”) (6)分析乙丙两图可知 液体的压强与液体的密度有。关

(4)某次实验中,连接好电路,闭合开关时,发现电流表示数
几乎为零,电压表示数为3V,调节滑动变阻器的阻值,两电表示
数均无明显变化,电路故障原因可能是

(3)通过比较d中两电磁铁,发现猜想C不全面,应补_电流相__同__的条件.
a
b
c
d
练习3、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,这样做的目的是 : 使物体受到的摩擦力等于。拉力 ②分析甲、乙两次实验现象,可以得出的结论: 在压力一定时,接触面越粗糙,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、丁两次实验说明滑动摩擦力与 接触面材料 的关系。

谈控制变量法在物理学习中的运用

谈控制变量法在物理学习中的运用

谈控制变量法在物理学习中的运用
郭秀珍;张圣军
【期刊名称】《中小学实验与装备》
【年(卷),期】2009(021)004
【摘要】综观近年各地、市的中考试题,在控制变量法、理想化模型法、等效替代法、转换法、类比法等各种常用物理学方法中。

控制变量法考察的比率最高。

所谓的控制变量法就是把一个多因素影响某一物理量的问题.通过控制某几个因素不变.只让其中一个因素改变,从而转化为多个单一因素影响某一物理量的问题的研究方法。

现结合各地中考试题谈谈控制变量法在物理学习中的应用。

【总页数】2页(P14-15)
【作者】郭秀珍;张圣军
【作者单位】山东省平邑柏林中学,273300;山东省平邑兴蒙学校,273300
【正文语种】中文
【中图分类】G63;G42
【相关文献】
1.控制变量法在科学对比实验中的运用 [J], 牛风平
2.物理学习的金钥匙——控制变量法 [J], 王培强
3."控制变量法"在初中物理教学中的运用 [J], 王昆明
4.“控制变量法”在初中物理教学中的运用 [J], 王昆明
5.控制变量法在初中生物探究性实验中的运用 [J], 邓玲
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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

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。

初中物理用到控制变量法的实验

初中物理用到控制变量法的实验

初中物理用到控制变量法的实验篇一:初中物理用到的方法(控制变量法、转化法、理想模型法)初中物理中经常用到的几种方法控制变量法: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,这种研究问题的科学方法就是“控制变量法”。

初中物理实验大多都用到了这种方法,如通过导体的电流I受到导体电阻R和它两端电压U的影响,在研究电流I与电阻R的关系时,需要保持电压U不变;在研究电流I与电压U的关系时,需要保持电阻R不变;影响压力作用效果的因素、影响液体蒸发快慢的因素、探究声音产生的因素、探究液体内部压强的规律、比热容概念的引入等。

转换法:一些看不见,摸不着的物理现象,不好直接认识它,我们常根据它们表现出来的看的见、摸的着的现象来间接认识它们。

如根据电流的热效应来认识电流大小,根据磁场对磁体有力的作用来认识磁场等。

等效法:在研究物理问题时,有时为了使问题简化,常用一个物理量来代替其他所有物理量,但不会改变物理效果。

如用合力替代各个分力,用总电阻替代各部分电阻,浮力替代液体对物体的各个压力等。

类比法:在认识一些物理概念时,我们常将它与生活中熟悉且有共同特点的现象进行类比,以帮助我们理解它。

如认识电流大小时,用水流进行类比。

认识电压时,用水压进行类比,用水流(压)类比电流(压);用水波类比声波。

建立模型法:在研究磁体的磁场时,引入“磁感线”的概念、表示模型(如太阳系模型);理论模型(如理想气体模型);想象模型(如电场线、磁感线等力线的模型);数学模型(如空间点阵模型)。

篇二:控制变量法在初中物理实验探究中的应用龙源期刊网 .cn控制变量法在初中物理实验探究中的应用作者:曹利浩来源:《新课程学习·中》2015年第01期物理是一门以实验为基础的科学,在进行实验探究时会用到诸多科学探究方法。

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

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。

_控制变量法_在初中物理教学中的应用

_控制变量法_在初中物理教学中的应用

“控制变量法”在初中物理教学中的应用物理科孙君【摘要】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”是常用的探究物理问题、分析和解决物理问题的最重要的方法。

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。

【关键词】控制变量法、探究、分析、物理规律广州市初中物理实施新课程已有五年, 新课程的实施对学生科学探究能力的培养是十分重视的,而在科学探究中最常用的方法,就是控制变量法。

那么,什么是“控制变量法”?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,例如导体中的电流不仅与导体两端的电压有关,还与导体的电阻有关。

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“控制变量法”。

控制变量法广泛应用于初中物理教学中,不但可用来探究物理规律,同时也是分析、解决物理问题的好帮手。

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。

控制变量法作为是一种常用的、有效的探索物理规律的科学方法,在初中物理新课程教学中得到了特别广泛应用,许多物理概念或规律的探索和推导,演示实验、分组实验的教学,都运用了“控制变量法”这一科学方法。

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: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
二、针对转换法在物理实验探究学习当中实际运用 在物理实验探究学习中还广泛应用着转换法。转 换法的应用对物理实验探究学习有着深远的影响,因 为在物理学中有着很多看不见和摸不着的现象和物理 量,只有通过适当采用转换法才能更好地了解和认识物 理量,最终间接地测量物理量,那么这一种物理实验探 究方法就叫作转换法。我们都知道声音是由于物体的振 动而产生的,但是如果要想分辨桌子是否运动,单凭学 生的肉眼是看不见的,这就可以适当地在桌面上放一些 泡沫颗粒来敲击桌面,如果观察到泡沫颗粒呈现出上下 运动的趋势,那么也就说明声音的振动转换成了泡沫颗 粒的震动。例如,当教师在为学生进行“声音的响度和 振幅之间存在的关系”这一节内容教学时,由于音叉的 振幅大小是不容易观察的,那么教师就可以合理地利用 拴着细线的乒乓球靠近音叉来观察音叉的振幅,所以说 转换法在物理实验探究学习中是具有良好的应用价值 的,同时也是物理实验常见的实验方法之一,学生要想 更好地提升自身的学习效率和质量,就一定要充分地掌
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。

浅谈物理实验教学中的控制变量法

浅谈物理实验教学中的控制变量法

浅谈物理实验教学中的控制变量法新课程的实施十分重视对学生科学探究能力的培养,而控制变量法是探究物理问题、分析和解决物理问题的最重要的方法。

控制变量法是自然学科中常规的研究方法,它能将一些多变量的物理问题转化为单变量的问题,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,减少很多无谓而艰辛的探索之路,达到事半功倍的效果。

世界是普遍联系的,自然界发生的各种现象往往是错综复杂的,并且被探究的对象往往不是孤立的,总是处在与其他事物和现象的相互联系之中,因此影响探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。

譬如说电磁铁的磁性的强弱,不仅仅与线圈中电流的强弱有关,还跟线圈的匝数以及是否插入铁芯有关系。

要想准确地把握探究对象的各种特性,弄清事物变化的原因和规律,单靠自然条件下整体观察探究对象是远远不够的,还必须对探究对象施加人为的影响,排除干扰,造成特定的便于观察的条件,这就是控制变量法。

一、控制变量法能有序地分解和呈现物理探究问题当影响某一物理量变化的因素较多时,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,将多变量的物理问题转化为单变量的问题。

通过对相关测量数据的研究、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。

例如:在探究液体蒸发快慢时,我们猜想:液体蒸发的快慢可能与液体温度的高低、液体表面积的大小、液体表面空气流动快慢等因素有关,要得出液体蒸发的快慢与液体温度之间具体关系的方法是:控制液体表面积、液体表面空气流动速度不变,只改变液体温度,判断液体蒸发的快慢的变化,从而得出规律;再采用类似的步骤分析得出液体蒸发的快慢与液体表面积、与液体表面气流速度之间的规律。

在这种探究过程中,控制变量法,有序地分解和呈现了物理问题,帮助学生对影响物理量的多个因素逐一进行研究。

初中物理实验中的“控制变量法”

初中物理实验中的“控制变量法”

物理学中的“控制变量法”
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 期中的某一个因素,而控制其他因素不变,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。这种方法叫做控 制变量法。
“控制变量法”的应用谢 谢 大家!初中物理实验“控制变量法”实例
1.影响液体蒸发快慢的因素 (液体温度的高低、液体表面积的大小、液面上空气流动的快慢) 2.影响滑动摩擦力大小的因素(压力、接触面粗糙程度) 3.液体压强的大小跟液体密度和液体深度的关系.(液体的密度、深度) 4.浮力的大小跟液体密度和排开液体体积的关系 (液体的密度、排开液体的体积) 5.影响压力的作用效果的因素(压力、受力面积) 6、影响力作用效果的因素(力的大小、方向、作用点) 7.动能的大小跟质量、速度的关系 (质量、速度) 8.重力势能的大小跟质量、高度的关系(质量、高度) 9.影响电阻大小的因素(材料、长度、横截面积、温度) 10.电流跟电压、电阻的关系(电压、电阻) 11.电流做功的多少跟电压、电流、通电时间的关系 (电压、电流、通电时间) 12.电流产生的热跟电流、电阻、通电时间的关系 (电流、电阻、通电时间) 13.通电螺线管的磁性强弱跟哪些因素有关 (电流大小、线圈匝数、有无插入铁芯)
分析: 从本题的猜想可以看出,决定电磁铁的磁性强弱的因 素可能有三个,为了探究A是否正确,就只能改变A因 素(即通断电),而其它因素都不变(如电流、线圈的 匝数),这种思路就体现了控制变量的思想方法.而为 了探究猜想B是否正确就只改变电流,bc两图中线圈 的匝数是相同的,滑动变阻器的位置不同,体现了其 它因素就不变(如线圈匝数、保持通电),只改变电流 的思路.

初中物理中控制变量法的实验

初中物理中控制变量法的实验

初中物理中控制变量法的实验哎呀,说到初中物理中的控制变量法,真是一个既简单又有趣的实验方法!你知道吗,这玩意儿就像是一个魔术师,能让我们在实验中轻松找出各种因素的影响。

别看它名字复杂,其实就像是在做饭,咱们得控制好每一个调料,才能做出美味的菜肴。

想象一下,咱们要研究一下小球的掉落速度。

你瞧,先把小球从同样的高度扔下去,嘿,这个高度就得是固定的。

要是这次从一米扔,下一次又换成两米,那结果可就乱套了。

这样一来,咱们就搞不清楚到底是什么原因导致小球掉得快慢。

所以啊,在做实验的时候,最重要的就是控制变量。

就像在打篮球,咱们得确保每次投篮的姿势和力度都一样,才能知道是哪次的投篮让球进得更稳。

这可不是随便说说的,控制变量的方法能让我们的实验结果更加可靠。

你想想,假如我们在实验里不控制变量,搞得七七八八,那结果不就是“乌龙事件”了吗?哈哈,科学实验可不能马虎!咱们再说说具体怎么操作。

比如说,想测量水的温度对溶解糖的影响。

你看看,水温得保持一致,糖的量也要固定。

要是水温不一样,那这个实验的结果简直就像过山车一样,起伏不定。

记得有次我在做这样的实验,真是乐趣无穷。

控制好水温,糖倒进去,立刻就看到它慢慢溶解,哇,简直像是在看魔法表演,心里那叫一个美呀!控制变量法不仅仅适用于物理,其实在生活中也常常用到。

你知道的,做菜的时候要注意火候,火太大菜就糊了,火太小又没熟。

这就像科学实验一样,掌握好每一个变量,才能做出色香味俱全的美食。

就拿我那次尝试做泡菜来说,我把所有调料都放得刚刚好,结果味道棒极了,朋友们都说我简直是大厨!可要是调料放多了,哎呀,真是辣得受不了,简直不能下咽。

说到这里,大家肯定会问,控制变量法到底有什么好处呢?其实啊,这种方法能帮助我们更清楚地认识事物之间的关系。

就像一条清晰的小河,水流得顺畅,让我们能看到河底的石头和小鱼。

如果没有控制变量,实验结果就像泥水一般,啥都看不清楚,那可就麻烦了。

所以啊,这种方法在科学研究中可是一种不可或缺的利器。

控制变量法与物理实验

控制变量法与物理实验

控制变量法与物理实验摘要:我国九年制义务教学初中物理教学大纲规定演示实验119个,学生分组实验19个,小实验30多个,而其中半数以上实验用到了控制变量法。

可以看出,控制变量法在初中物理实验教学中具有举足轻重的重要地位。

关键词:控制变量法;实验教学;一、初中物理实验教学中对控制变量法的运用为了响应新课标相关规定,近年来我国各中学非常重视在物理学科中物理实验的教学[1]。

在长远的物理学发展里程碑中,到处可见实验留下来的足迹。

在物理课中,可以通过引导学生合理设计实验来培养学生的思维能力和动手操作能力,让学生在实验观察的基础上进行思考、讨论发言,提高学生的语言表达能力[2]。

并通过大量的实验操作过程让学生不断熟悉实验的基本操作过程及方法,让学生最终能够自主设计并操作相关物理实验。

实验能培养学生的探究能力,即运用实验手段去探索物理知识[3]。

二、影响液体蒸发速度的因素液体的蒸发是生活中广为常见的物理现象。

那么,液体蒸发的速度受到哪些因素影响呢?在教学过程中,作为老师应先引导学生关注到这一生活中的物理现象进而引发学生思考这一问题,并让学生提出自己对该问题的猜想。

之后,老师在学生的回答中引导学生提出对该问题的假设。

液体蒸发的速度可能与以下三个因素有关:A、液体自身的温度高低;B、液体与接触物的接触面积的大小;C、液体所处环境上方空气的流动速度的快慢。

由于对此次研究对象而言,其影响的因素不唯一,故在实验设计中应采用控制变量法进行实验的设计。

具体设计如下:在探究液体蒸发的速度与A的关系时,应控制B、C这两个因素不变。

取适量的质量相同而温度不同的水分别滴于完全相同的两平滑木板上,两木板置于同一桌面上。

比较两木板上水滴的蒸发的速度,改变水的温度,其余条件不变,再进行两次实验并记录所观察到的实验现象。

在探究液体蒸发的速度与B的关系时,应控制A、C这两个因素不变。

取适量的质量、温度完全相同的水分别滴于完全相同的两平滑木板上,使水滴与两木板接触面积大小不一样,两木板置于同一桌面上。

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

控制变量法在初中物理中的应用
刘川疆
【期刊名称】《读写算(教研版)》
【年(卷),期】2012(002)017
【摘要】所谓控制变量法,就是“在研究某个因素的影响时,只改变这个量的大小,而保持其它量不变,从而确定这个因素对物理量的影响”.控制变量法在初中物理教学中应用最广,练习和试卷中也频繁出现,所以对这种方法的掌握就显得尤为重要.【总页数】1页(P85)
【作者】刘川疆
【作者单位】新疆石河子市21中学新疆石河子 832000
【正文语种】中文
【中图分类】G632
【相关文献】
1.控制变量法在初中物理实验探究中的应用--以“欧姆定律”为例
2."控制变量法"在初中物理教学中的应用
3.控制变量法在初中物理教学中的应用
4.控制变量法在初中物理实验探究中的应用——以“欧姆定律”为例
5.浅谈“控制变量法”在初中物理教学中的应用
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“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
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R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R2=R3=R4=2R1,并将R1R2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,R1与R2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R1改换成R3,同时将R4与R2并联仍接入电路中如图3。

因通过R3的电流是通过R2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.
2
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。

(1)要研究动能与速度的关系时,可选择
两图来进行比较,这里控制了不变,该实验让同一小球从同一斜面的不同高度处滚下,其目的是:。

(2)要研究动能与质量的关系时,可选择
两图来进行比较,这里控制了不变,根据木块被推距离的远近,得出动能与和
有关。

分析:该题中,可先控制小球质量不变(m A=m B),让它们从同一斜面的不同高度处(h A>h B)滚下,由于到达斜面底端时的速度不同(v A>v B)从而由木块运动的距离远近(s A>S B)可知,小球对木块做的功不同,小球的速度越大,做的功越多,具有的动能越大(E A>E B)。

故选ab图进行研究。

当研究动能与质量的关系时,可控制速度不变(a、c图)。

即让不同质量(m A>m C)的小球从同一斜面的同一高度处(h A=h C)滚下,由于小球到达斜面底端的速度相同(v A=v C),从而由木块运动的距离远近(s A<s B)可知,小球对木块做的功不同,小球的质量越大,具有的动能越大(E C>E A)。

[答案:①a、b;质量;小球在斜面底端时速度不同。

②a、c;速度;质量;速度] 例2、在探究电阻的大小与哪些因素有关时,如图5(图中AB为锰铜,CD、EF、GH为镍铬,其中L AB=L CD=L EF=2L GH,S AB=S CD=S GH= 1/2S EF)
①若要研究导体的电阻与导体材料的关系时应将M、N分别与和连接。

②若将图中的CD和GH接入电路中,则可得出
③实验时如果控制导体的材料、长度及温度不变时,可探究电阻与的关系,应将
接入电路中。

④实验中,若将AB改换成日光灯的灯丝,接入电路后,用酒精灯缓慢加热灯丝时观察到电流表的示数逐渐变小,于是可猜测出:金属导体的电阻随温度的升高而
(答案。

①AB、CD; ②导体的电阻与导体的长度成正比;③横截面积,CD 和EF;④增大。


三、“控制变量法”在实际生活中的应用举例。

由于相关训练中的科学探究活动与许多物理知识相关联,只有全方培养学生的科学探究能力,才能使学生的探究意识和创新能力得到提高。

如:某同学在投掷标枪时虽然用力很大,投的很高,但成绩很不理想,此时可用玩具水枪让该同学做如下探究。

可先控制玩具水枪出水口的角度不变,分别用不同的力压开关以改变水喷出的速度,如图6。

然后再控制水喷出的速度不变,
h C S C c h B S B b Aa h A S A BC.
3
改变喷水角度,如图7。

通过实验探究,该同学恍然大悟,他认真总结了上述探究过程,明确了斜抛的物体的水平方向运动的距离与和
有关,这次探究过程中较好地运用了法。

(答案:抛射速度、抛射角度;控制变量法)
(图6)(图7)
另外诸如:滑动摩擦力的大小与哪些因素有关、液体的压强与哪些因素有关、影响液体蒸发快慢与哪些因素有关、电功的大小与哪些因素有关等问题的研究中都要用到控制变量法。

这对培养学生的抽象概括能力和运用知识分析解决具体问题的能力有着重要的意义。

此法不仅限于初中阶段的研究,而且在高中阶段、大学阶段及更高层次的研究中都有着重要的作用。

综上可见“控制变量法”在教学、生活、科学研究等领域均占有重要地位。

因此在教学中,要精讲、细练切勿等闲视之。

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