专训3：控制变量法与转换法的应用
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，用来研究因果关系以及探索物理规律。
本文将通过详细介绍这两种方法的概念和应用，以及举例说明它们在物理实验中的具体应用。
一、控制变量法控制变量法是在进行实验时，保持除正在研究的变量之外的所有其他变量保持不变的一种方法。
它的目的是通过消除其他潜在影响因素的干扰，使得实验结果准确可靠。
1. 概念受无数的外部因素的影响，进行物理实验是非常困难的。
为了保证实验结果的可靠性，必须控制其他影响因素的干扰。
控制变量法通过固定其他变量，只改变一个变量来研究其对结果的影响。
2. 应用控制变量法常常用于研究物理规律或者因果关系。
研究质量对物体自由下落速度的影响时，可以通过保持空气密度、重力加速度等不变，只改变物体的质量来探究质量与下落速度之间的关系。
二、转换法转换法是通过改变某一变量，控制其他所有变量的方法，从而揭示物理现象和规律的一种方法。
它可以通过改变实验条件来观察和研究事物的变化状况。
2. 应用转换法常常应用于研究物理规律和物理现象。
在研究光的折射规律时，可以通过改变入射角或介质的折射率来观察光的折射角的变化。
通过这种方式，可以得到光的折射定律，即斯涅耳定律。
以上介绍了控制变量法和转换法在物理实验探究中的概念和应用。
这两种方法在实验研究中十分重要，可以帮助科学家们准确地认识事物之间的关系和探索物理规律。
无论是控制变量法还是转换法，都要求实验者在设计实验时要慎重考虑，合理控制变量或转换条件，以保证实验结果的准确性和可靠性。
初中物理控制变量法和转换法
初中物理控制变量法和转换法控制变量法和转换法是物理实验中常用的两种方法。
它们在实验设计和数据分析中起着重要的作用，能够提高实验的准确性和可靠性。
下面将分别对这两种方法进行介绍。
一、初中物理控制变量法控制变量法是指在进行物理实验时，除了研究的变量之外，其他可能影响实验结果的因素都保持不变，以确保实验结果的准确性。
通过控制变量，我们能够更好地分析和理解实验中的关系。
在物理实验中，常常会有多个变量同时影响实验结果。
为了排除其他变量的影响，我们需要控制它们。
例如，在研究重力对物体下落速度的影响时，我们需要保持其他因素不变，如空气阻力、物体质量等。
只有当其他因素不变时，我们才能准确地观察到重力对下落速度的影响。
控制变量法的核心思想是保持其他因素不变，只改变我们研究的变量。
这样，当我们观察到实验结果时，可以更加准确地归因于我们研究的变量。
二、初中物理转换法转换法是一种通过改变实验条件来观察物理现象变化的方法。
通过转换不同的条件，我们可以观察到不同的现象，从而更好地理解物理规律。
转换法常常用于研究物理量之间的关系。
例如，在研究弹簧的弹性系数与伸长长度的关系时，我们可以通过改变弹簧的材料、直径等条件来观察弹簧的变化。
通过转换不同的条件，我们可以得到不同的数据，进而分析物理量之间的关系。
转换法的优势在于可以通过改变实验条件来观察物理现象的变化，从而获得更多的实验数据。
通过分析这些数据，我们可以更好地理解物理规律和现象。
初中物理控制变量法和转换法是两种常用的实验方法。
通过控制变量和转换条件，我们可以更准确地观察和分析物理现象，并推断出物理规律。
这些方法在物理教学和科学研究中都具有重要的价值，帮助我们更好地理解和应用物理知识。
通过学习和实践这些方法，我们能够培养科学思维和实验能力，为未来的学习和研究打下坚实的基础。
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。
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，用于研究物理现象与变量之间的关系。
下面将详细介绍这两种方法在物理实验中的应用。
1. 定义变量和控制变量：在物理实验中，我们需要确定要研究的变量，即研究对象的特性或性质。
与此为了排除其他变量的干扰，我们还需要对这些其他变量进行控制，使其不影响研究的结果。
2. 单变量实验：在单变量实验中，我们只改变一个变量，并保持其他变量不变。
通过对不同变量进行单独测试，我们能够确定不同变量与研究对象之间的关联。
我们想研究光强对光敏电阻的影响。
我们保持其他条件不变（如光源的类型、距离等），然后改变光强变量，逐步增强或降低光的强度。
通过记录光敏电阻的阻值变化，我们可以得出光强与电阻之间的关系。
我们想研究水温对溶解度的影响。
我们确定水的温度和溶解度是我们关心的两个变量，然后在不同的温度下进行实验。
在每个温度下，我们控制其他因素不变，如搅拌速度、溶质的种类和质量等。
通过记录不同温度下的溶解度，我们可以确定水温和溶解度之间的关系。
4. 通过控制变量法除去干扰：在物理实验中，我们往往会遇到一些与研究无关的变量，它们会对研究结果产生影响。
通过控制变量，我们能够排除这些外部因素的干扰，从而得到准确的实验结果。
1. 改变条件的转换：在物理实验中，我们可以通过改变条件来观察相应的变化。
我们想研究弹簧的伸长量与施加在弹簧上的力的关系。
我们可以先测量弹簧的原始长度，然后逐步增加施加在弹簧上的力，再测量弹簧的伸长量。
通过记录不同力下的伸长量，我们可以得到伸长量与力之间的关系。
我们想研究不同温度下水的状态变化。
我们可以将一定量的水放入不同温度的容器中，然后记录水的状态变化。
通过观察水的冷凝、沸腾、蒸发等过程，我们可以了解不同温度下水的特性和变化规律。
3. 通过转换能源探究能量转换：在物理实验中，我们可以通过改变能源的形式来研究能量的转换。
我们想研究摆线的振动周期与摆线的长度的关系。
17种科学方法
一、科学方法（17种）在教学与检测中，要求学生记住下面17种科学方法的名称、常见实例，并会运用这些方法解决问题。
这些科学方法也是中考考查的内容。
1．控制变量法：（1）定义：在研究一个量与多个因素关系时，将一些因素固定不变，分别只研究该量与一个因素的关系，从而使问题简化。
（2）举例：研究电流与电压、电阻关系时，先将电阻固定不变，研究电流与电压的关系，然后再将电压固定不变，研究电流与电阻的关系。
2．转换法：（1）定义：将看不见、摸不着、不便于研究的问题或因素，转换成看得见、摸得着、便于研究的问题或因素。
（2）举例：磁场看不见，我们撒上铁粉，通过铁粉的有序排列“看见”磁场并进行研究。
3．放大法：（1）定义：放大、扩大、变大或增加某些因素使问题更容易解决。
许多情况下可以认为这是一种特殊的转换法。
（2）举例：将带有细玻璃管的塞子插到装满水的瓶口，显示玻璃瓶的微小形变。
4．换元法（替代法）：（1）定义：换元法就是运用替换或代换的方法去进行创造的方法。
（2）举例：研究平面镜成像时，用平面玻璃代替平面镜进行研究。
研究透镜时，用冰块去代替玻璃制作简易的透镜。
5．等效法：（1）定义：两种现象在效果上一样，因此可以进行相互替代。
可以认为这是一种特殊的替代法。
（2）举例：做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
6．分类法：（1）定义：将许多东西根据一定的规则进行分组。
（2）举例：将汽化现象分为蒸发、沸腾两类。
7．比较法：（1）定义：找到两种东西（现象、物理量等）的相同点、不同点。
（2）举例：蒸发和沸腾的异同点。
8．类比法：（1）定义：由两种东西的一部分相似之处，推测其他部分也可能相似。
（2）举例：研究功率时，想到功率表示做功快慢、速度表示运动快慢这一相似性，推测功率在定义、定义式、单位等方面也可能与速度相似。
9．拟人类比法：（1）定义：拟人类比又称“亲身类比”或“角色扮演”。
在解决问题时，让学生设想自己变成了问题中的某些事物，从而去设身处地、亲临其境地感受问题的本质，解决问题。
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
控制变量法和转换法是物理实验中常用的技术手段，旨在减小实验误差和提高实验的可靠性和准确性。
一、控制变量法
控制变量法是指在实验中只改变一个因素，而其他因素保持不变，以便研究该因素对实验结果的影响。
通过控制实验条件，可以减小实验误差，保证实验的可靠性和准确性。
以物理实验为例，如探究铁丝长度对电阻的影响，我们可以采取控制变量法，固定电源电压、材料、铁丝的截面积和温度等因素不变，只改变铁丝的长度，最终得出铁丝长度与电阻之间的关系曲线。
在实际操作中，应该注意控制变量法的具体步骤，如一次只改变一个因素，变化范围尽量小，调整每一次要稳定不变，对于未被考虑的因素也要尽可能加以控制，以避免偏差的产生。
二、转换法
转换法是指在实验中，将要研究的量通过一些已知的量来间接测量。
转换法的主要作用是通过测量其他物理量来换算出需要研究的量，从而减小实验误差和提高实验可靠性和准确性。
以实验测量电池电动势为例，我们可以利用转换法，通过测量该电池的开路电压和内阻，来间接得到电池的电动势。
首先将电池短路，测量电池的短路电流和短路电压，从中可以算出电池的内阻；其次在断路状态下，利用万用表测量电池的开路电压，然后根据电路理论公式，可以算出电池的电动势。
在实际操作中，应该注意转换法的具体步骤，例如测量误差的控制，计算公式的准确性，转换方法的合理性等。
综上所述，控制变量法和转换法在物理实验研究中起着至关重要的作用，它们可以帮助我们准确地得出实验数据和结论，为科学研究和工程设计提供依据。
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
张春
【期刊名称】《实验教学与仪器》
【年(卷),期】2016(0)S1
【摘要】控制变量法和转化法是实验探究中最常用的两种方法。
控制变量法适用于探究一个因素与多个因素的关系,转化法适用于物理量或现象有时难以直接测量或感知时,通过转化的方法,将需要的物理量或现象向其他方面转化,易位思考,从而找到解决问题的捷径,简洁明了地解决问题。
对于初中物理教材中的许多探究实验,常常将这两种方法结合起来进行实验设计和探究。
【总页数】2页(P98-99)
【作者】张春
【作者单位】六枝特区第五中学
【正文语种】中文
【中图分类】G633.7
【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.浅谈“控制变量法”在物理实验探究过程中的应用
3.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
4.控制变量法和转换法在物理实验探究中的应用
5.控制变量法在物理实验探究中的应用
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专题三初中物理常用的主要实验方法与实例
专题三初中物理常用的主要实验方法与实例专题三初中物理常用的主要实验方法与实例一、主要实验方法1.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。
这种方法在实验装置图上的反映为：某两次试验只有一个条件不相同，若两次试验结果不同，则与该条件有关，否则无关。
反过来，若要研究的问题是物理量与某一因素是否有关，则应只使该因素不同，而其他因素均应相同。
控制变量法是中学物理中最常用的方法。
2.等效替代法。
将某个物理量用另外一个物理量来替代，得到同样的结论，这种方法叫“等效替代法”。
（1）由于作用效果相同，而相互取代，如用合力取代分力、用总电阻取代分电阻等。
（2）由于平衡等原因而出现两个同类的物理量有等值关系，从而可以相互取代，如用弹簧测力计水平匀速拉动木块时，弹簧测力计对木块的拉力大小等于滑动摩擦力；测石块密度时，石块排开水的体积等于石块的体积。
3.转换法。
在研究看不见的物质或现象时，可以通过研究该物质现象或所产生的可见的效果，由此进一步分析物质或现象，这种方法叫转换法。
注意：“等效替代法”虽然也包涵有转换法的思想，但其研究主体已发生转移，而转换法则是通过研究主体所产生的效果来上朔其原因的一种研究方法。
4.实验推理法（理想实验法）。
有一些物理现象（如物体在光滑水平面上会怎样运动？），由于受实验条件所限，无法直接验证，需要我们先进行实验，再进行合理推理得出正确结论，这也是一种常用的科学方法。
如物体在光滑的水平面上可以永远运动下去、真空不能传声等结论，都是这样得到的。
这些结论实际上是推理得到的，不可能用实验验证，因此，这种方法也称为“科学推理法”、“实验推理法”、“实验 + 推理法”等。
5.类比法。
所谓类比就是“触类旁通”“举一反三”实际上是一种从特殊到特殊，从一般到一般的推理，它是根据两个或两类对象之间在某些方面的相同或相似而推出他们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。
实验中常用的两种方法——控制变量法和转化法
实验中常用的两种方法——控制变量法和转化法作者：吴兴明来源：《中学物理·初中》2013年第09期物理中形成概念、得到规律往往都离不开实验，而控制变量法和转化法是实验中最常用的两种方法.控制变量法适用于探究一个因素与多个因素关系，转化法适用于物理量或现象有时难以直接获得，就要通过转化的方法，将需要的物理量或现象向其它方面转化，易位思考，从而找到解决问题的捷径，简洁明了地解决问题.教材中许多探究实验常常将这两种方法结合起来进行实验设计和探究.1 利用转化控制探究条件例如在探究动能大小与哪些因素有关实验中，要控制运动物体的速度，特别是探究动能大小与物体质量关系时要控制物体的运动速度相同，这点实际操作是很难做到的.教材中将物体放在相同斜面的相同（或不同）高度由静止自由滑下，根据功能关系，物体运动到斜面底端就具有相同（或不同）的速度，从而将控制速度转化成控制高度，而控制高度是很容易操作完成的.再如探究物质吸热升温特性实验中，物质吸热多少是无法直接衡量的.教材中采用相同的加热方式来加热，即在相同时间情况下，热源放出的热量相同，物质吸热的效率也相同.那就意味着相同加热时间物质吸收的热量相同，加热时间越长物质吸热就越多，所以控制加热时间就能控制吸热的多少，可以把控制吸热的多少转化成控制加热时间长短来实现，而控制加热时间是轻而易举可以实现的.需要注意的是在这种转化方式下，不能将转化来控制探究因素的物理量来代替探究因素：探究动能与速度关系不能认为是探究动能与高度的关系；质量相同的不同物质吸收相同热量时升温多少不同，不能说成质量相同的不同物质加热相同时间时升温多少不同.2 利用转化显示探究的主体有些实验探究的因素容易操作控制，而探究的主体无法直接测量或无法直接观察，这时也要根据所学的物理知识，利用转化的方式，将探究的主体转化成可以感知的物理量或现象来研究.在探究电流经过导体时产生的热量与哪些因素有关实验中，探究的因素电流、电压、通电时间容易控制，而探究的主体电流通过导体产生的热量的多少不能直接观察比较.教材中是将有电流经过的导体放在某液体中，对质量相等的液体加热：在相同情况下，液体的吸热效率相同，可把电流经过导体时产生的热量先转化成液体吸热的多少；再根据Q=cmΔt，将液体吸热的多少转化成质量相等液体升高的温度来反映.为使在相同情况下升温现象更明显，常用比热容较小的煤油作为吸热的物质.在探究电流做功多少与电流、电压、通电时间关系时，探究的主体是电功，探究载体是小灯泡，电流经过小灯泡做功将电能转化成内能和光能，相同时间内电流做的功越多，转化成的内能和光能就越多，灯泡就越亮，从而将相同时间内电流做功的多少转化成观察小灯泡的亮度.同样要注意的是不能将转化用来显示探究主体的物理量当成探究的主体：不能将探究电热当成是探究液体升温，不能将探究电功当成是探究灯泡的亮度.可见，控制变量和转化是物理实验中常用的方法.平时教学中，我们要注意控制变量和转化思维的渗透和技能的训练，有效提高思维的敏捷性、深刻性，从而不断提高思维品质.。
初中物理控制变量法和转换法
初中物理控制变量法和转换法
控制变量法是在进行物理实验时，通过控制其他变量的方法，来研究特定变量对实验结果的影响程度。
控制变量法的目的是排除其他变量对实验结果的干扰，使研究者能够准确判断特定变量的影响。
在进行物理实验时，我们可以采用以下方法来控制其他变量：
1.保持环境恒定：尽量在相同的环境条件下进行实验，包括温度、湿度、光照等。
2.控制物质质量：保持实验中使用的物质的质量相同，以消除由物质质量差异引起的实验结果偏差。
3.保持实验装置稳定：确保实验装置的稳定性，避免因装置的摆放位置、支撑方式等因素引起的误差。
4.控制时间因素：在实验过程中控制时间的影响，例如在相同的时间段内进行实验，这样可以避免时间因素对结果的干扰。
5.选择适量的参数：对于有变化趋势的变量，可以通过控制变量的变化幅度来研究特定变量的影响程度。
转换法是一种通过改变研究对象的某种特定物理量，从而观察其他相关物理量变化的方法。
在实践中，我们常用以下方法来进行转换：
1.改变物体的形状或尺寸：对于某个对象，可以通过改变其形状或尺寸，来观察不同形状或尺寸下其物理性质的变化。
2.改变物体的温度：通过加热或冷却物体，来观察物体随温度变化的性质，如热胀冷缩等。
3.改变物体的位置：改变物体的位置，例如将物体向上抬高或向下放置，可以观察物体在不同位置下的重力或压力变化情况。
4.改变物体的速度：通过改变物体的速度，例如使物体加速或减速，来研究物体在不同速度下的运动特性。
转换法可以帮助我们了解事物的特性和相互关系，为物理规律的研究提供实验数据和理论依据。
在进行转换实验时，我们需要注意控制其他变量的影响，以便准确观察和分析转换后的物理现象。
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。
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）。
“控制变量法”和“转化法”在探究实验题中的应用
“控制变量法”和“转化法”在探究实验题中的应用在07年中考物理试卷中，注重物理方法考查的内容较多，本文通过例题介绍“控制变量法”和”转化法”在物理探究实验中的具体应用，供大家参考。
例1（2007年广东省韶关市中考题）我们知道：“电流通过导体时产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比。
”这就是焦耳定律，用公式可表达为：Q=I2Rt.爱动脑筋的小明在探究这个问题时，设计了图1所示的实验，只连接一次电路就完成了实验探究．他的方法是用电阻丝（其中R甲≠R乙）给烧瓶中的煤油（煤油质量相同）加热，然后观察煤油在插入密封烧瓶里的玻璃管中上升的高度，就可以对比电阻丝放热的多少．请你仔细观察小明设计的实验电路，并应用所学知识分析回答下列问题：(1)探究，应该对比两个烧瓶中煤油柱上升的高度，而这两个烧瓶中电阻丝阻值应该。
(2)探究电热的多少与电阻的关系，应该对比两个烧瓶中煤油柱上升的高度。
(3)有许多家用电器的工作原理即为焦耳定律，请举两个例子。
分析和解小明所设计的实验采用了转化法和控制变量法。
电阻丝产生电热的多少无法直接测量和比较，利用电流产生的热量加热煤油，观察煤油在插入密封烧瓶里的玻璃管中上升的高度，这样就将电阻丝放热的多少的比较转化成了煤油上升高度的比较。
在图中，甲、乙两个电阻丝串联在同一支路中，通过它们的电流大小不同，二者电阻不同，可以探究电热的多少与电阻的关系；欲探究电热的多少与电流的关系，需要在电阻相同的情况下，电流不同，丙电阻丝位于另一支路中，能满足电流与甲或乙不同这一条件，取甲、丙（或者乙丙）为研究对象，使它们电阻相等即可。
参考答案(1)甲丙或乙丙，相等；(2)甲、乙；(3)电饭锅，电热毯，电暖炉等。
点评控制变量法和转化法都是在探究实验中常用的科学方法.控制变量法是指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的方法.将看不见、摸不到的东西或不易直接观测的问题（如本题中产生热的多少）可以通过它对其他物体的作用而转化成可以直接观测的现象（如煤油在玻璃管内上升的高度），这种方法叫转化法。
初中物理 控制变量法和转换法的应用 人教版优秀课件
断开 (1)连接电路时，开关S应处于____(选填“断开”或“闭合”)状态。闭
b 合开关前滑动变阻器的滑片P应置于____(选填“a”或“b”)位置。
(2)闭合开关后，他们发现电流表无示数，但电压表示数接近电源电压，
你判断他们的电路出现的故障可能是 电阻丝处断路 。
(3)电路连接正确后，他们经过认真测量，得到了下表所示的数据：
两天之后，天上果真降下大雨，村民都纷纷来朝拜石佛，而把右边的石头当成了台阶，踩踏跪拜，夜深的时候，两块石头开始了他们的对话。 右边石头说：我们俩同样都是一个山上的石头，论时间、外形、机会我都胜过你。而现在你却高高在上，接受人们的膜拜，这些人却踩着我的身体去朝拜你，把口水吐在我身上，太不公平了。 石佛（左边的石头）笑了笑说：兄弟：其实一切都是公平的，从小我就知道，论资质我不如你好，当我们同样被采集下山的时候，石匠说要把你雕成佛像，你怕疼不肯让身上留下凿痕，可是我就想为老百姓带来幸福和美好，要我的生命我都愿意，所以我接受了千锤百炼，才变成佛像的。
是
。
(5)科学猜想：苹果电池的电压大小还可能与 苹果的种类有关。
(6)如果实验前不知道苹果电池的正、负极，可以使用电压表来判断，你认为
还可以使用
(填一种实验器材)来判断。
电流表
2．雨天乘车时，小华发现小车前挡风玻璃上的刮水器随着雨的大小，刮 动的速度相应的发生变化。雨停后，刮水器自动停止工作，小华查阅相关资 料后，发现它的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置，小华想，该装 置究竟在刮水器工作中起到了什么作用，于是他自制了如图1所示的雨水检 测金属网(以下简称检测网)，并设计了如图2所示模拟电路进行探究。
有人说，想要看一个人是否优秀，那就看他闲下来做什么。 这世上有人忙里偷闲，利用坐车和排队的间隙，读书，思考，写作，也有人终日无所事事，虚度光阴。
初中物理实验方法归纳（控制变量法、转换法、等效替代等）
初中物理实验方法归纳大全一控制变量法1 研究蒸发快慢与液体温度、液体表面积和液体上方空气流动速度的关系。
2 研究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系。
3 研究压力的作用效果与压力和受力面积的关系。
4 研究液体的压强与液体密度和深度的关系。
5 研究滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系。
6 研究物体的动能与质量和速度的关系。
7 研究物体的势能与质量和高度的关系。
8 研究导体电阻的大小与导体长度材料横截面积的关系。
9 研究导体中电流与导体两端电压、导体电阻的关系。
10研究电流产生的热量与导体中电流、电阻和通电时间的关系。
11研究电磁铁的磁性与线圈匝数和电流大小的关系。
二图像法1 用温度时间图像理解融化、凝固、沸腾现象。
2 电流、电压、图像理解欧姆定律I=U/R、电功率P=UI3 正比、反比函数图象巩固密度ρ=m/V、重力G=mg、速度v=s/t、杠杆平衡F1L1=F2L2压强p=F/S p=ρgh 浮力F=ρ液gV排、功、热量Q=cm(t2-t1)等公式。
三转换法的应用1 利用乒乓球的弹跳将音叉的振动放大；利用轻小物体的跳动或振动来证明发声的物体在振动。
2 用温度计测温度是利用内部液体热胀冷缩改变的体积来反映温度高低。
3 测量滑动摩擦力时转化成测拉力的大小。
4 通过研究扩散现象认识看不见摸不着的分子运动。
5 判断有无电流课通过观察电路中的灯泡是否发光来确定。
6 磁场看不见、摸不着，可以通过观察小磁针是否转动来判断磁场是否存在。
7 判断电磁铁磁性强弱时，用电磁铁吸引的大头针的数目来确定。
8 研究电阻与电热的关系时，电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测或比较，可通过转换为可看见的现象（气体的膨胀、火柴的点燃等的不同）来推导出那个电阻放热多。
四实验推理法1 研究真空中能否传声。
2 研究阻力对运动的影响。
3 “在自然界只存在两种电荷”这一重要结论也是在实验基础上推理得出来的。
五等效替代法1 在电路中若干个电阻可以等效为一个合适的电阻，反之亦可；如等效电路、串并联电路的等效电阻，都利用了等效的思维方法。
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专训3：控制变量法与转换法的应用对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，物理学中常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
在探究“导体的导电性能、电阻的影响因素”的实验中，通过观察灯泡的亮度变化，或电流表示数的变化，来推断导体的导电性能和电路中电阻的变化，利用了转换法。
其中，根据电流表的示数作出判断更准确，而根据灯泡的亮度作出判断更直观。
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，而只改变其中的某一个因素，从而研究这个因素对事物的影响，然后分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。
探究电阻影响因素的实验运用了控制变量法。
探究导体的导电性能
1．某物理兴趣小组学习了导体电阻的知识后，对食盐水溶液的导电性能与什么因素有关提出了以下猜想：
①食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关
②食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关
③食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关
(第1题图) 为了验证猜想，他们设计了如图A所示的装置，将电路中的a、b两金属片分别插入如图B甲、乙、丙、丁溶液中所示的位置(金属片a、b每次插入溶液中的深度都相同)进行探究：
(1)在连接电路时，开关必须________，本实验电路中接入电阻R0的目的是________________；
(2)食盐水溶液的导电性能可以由_____________________________来判断；
(3)将金属片a、b分别插入如图B甲、乙所示位置可探究猜想________(填
序号)；为了探究猜想②，应将金属片a、b分别插入________两图所示位置；
(4)将金属片a、b分别插入如图B乙、丁所示位置，若I乙≠I丁，由此可得到的结论是：____________________________________________________。
2．(中考·陕西)雨天乘车时，小华发现汽车前挡风玻璃上的刮水器随着雨的大小，刮动的速度相应地发生变化。
雨停后，刮水器自动停止工作。
小华查阅相关资料后，发现它的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置。
小华想，该装置究竟在刮水器工作中起到了什么作用，于是他自制了如图甲所示的雨水检测金属网(以下简称检测网)，并设计了如图乙所示模拟电路进行探究。
(第2题图)
(1)小华按照所设计的电路图连接电路，实验时，检测网未放入雨水中，电路处于断开状态，再将检测网放入雨水中，电路接通，表明雨水是________(填“导体”或“绝缘体”)。
小华通过观察电路中____________的变化，来判断电动机转速的变化，从而反映刮水器刮水速度的变化。
(2)将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验，记录如下数据：
①结合上述实验将表格中的数据补充完整。
②分析数据可知，检测网浸入雨水中深度越深，电流表示数越大。
这说明a、b间接入电路的电阻在____________(填“变大”或“变小”)。
根据影响导体电阻大小的因素可知：a、b间接入电路的电阻变化是由导体的______________变化引起的。
(3)小华设计的电路在无雨水时，电动机不能转动，无法实现车窗的清洗。
请你在不拆卸原电路的基础上，在该电路中加装一个电路元件，以解决此问题。
加装的元件是：__________________________________________________。
简述你的做法：__________________________________________________。
探究电阻的影响因素(控制变量法)
3．(中考·哈尔滨)小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时，做出了如下猜想。
猜想一：导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想二：导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三：导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如下表所示。
(第3题图)
(1)如图所示电路，闭合开关后，在M、N之间分别接上不同导体，通过观察相关现象来比较导体电阻大小，小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点：
小明认为：电流表是多余的，观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。
小红认为：灯泡是多余的，根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。
小亮认为：灯泡和电流表同时使用更好，因为灯泡可以保护电路，从而防止烧坏电流表。
你赞同________(填“小明”“小红”或“小亮”)的观点。
(2)为了验证猜想二，可依次把M、N跟________、________(填“A”“B”“C”或“D”)的两端相连，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根电阻丝电阻的大小。
(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接，闭合开关，电流表的示数不同，
分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小，可探究电阻跟__________的关系，其结论是__________________________________________。
(4)小丽在探究同样的课题时，手边只有一根电阻丝，那么，她利用这根电阻丝和上述电路，不能够完成猜想________(填“一”“二”或“三”)的实验验证。
(5)以上方法在研究物理问题时经常用到，被称为控制变量法。
下列4个实验中没有用到此方法的是()
A．探究电流与电压、电阻的关系实验
B．探究影响压力作用效果的因素实验
C．探究平面镜成像的特点实验
D．探究影响摩擦力大小的因素实验
4.(中考·白银)学习了电流、电压和电阻知识后，同学们发现电流与水管中的水流相似、电压与水压差相似。
李明和同学们提出：导体对电流的阻碍作用可能与水管对水流的阻碍作用相似，所以针对影响导体电阻大小的因素，他们提出了以下猜想：
猜想一：导体电阻大小可能与导体的长度有关(类比管道长短)；
猜想二：导体电阻的大小可能与导体的横截面积有关(类比管道粗细)。
于是他们从实验室借来了某合金材料制成的各种长度和横截面积的电阻丝，并设计了如图所示的电路。
(第4题图)
(1)连接电路时，开关S应处于________(填“断开”或“闭合”)状态，闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于________(填“a”或“b”)位置；
(2)闭合开关后，他们发现电流表无示数，但电压表示数接近电源电压，你判断他们的电路出现的故障可能是________________。
(3)电路连接正确后，他们经过认真测量，得到了下表所示的数据：
比较表中数据，要验证他们的猜想一，可选哪三组数据作比较：____________________；
比较表中数据，要验证他们的猜想二，可选哪三组数据作比较：____________________；
(4)本实验采用的研究方法是____________________________________；
(5)实验结束后，细心的同学发现还有一个影响电阻大小的因素没有研究，这个因素是______________________________________________________。
专训答案
专训3
1．(1)断开；保护电路(2)电流表示数的大小(3)①；甲、丙
(4)食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关
2．(1)导体；电流表示数(2)①0；②变小；横截面积(3)开关；将开关与检测网并联
点拨：(1)放入雨水中，电路能接通，说明雨水是导体；可以通过观察电路中电流表示数的变化，来判断电动机转速的变化；(2)①在检测网没有浸入雨水中时，电路是断开的，故电流表的示数应为0；②检测网浸入雨水中部分越多，电流表的示数越大，说明电路中的电阻越小，这也说明a、b间接入的电阻越小，这是由于a、b间接入的电阻横截面积变化引起的。
(3)要想在无雨水时电动机能够转动，可在电路中加装一个开关，让开关与检测网并联即可。
3．(1)小亮(2)A、C(3)导体的长度；在导体的材料、横截面积相同时，导体的长度越长，电阻越大(4)三(5)C
点拨：(1)灯泡的亮度可以明显地显示电阻的大小，而电流表可以精确地反映电阻的大小，两者串联接入电路中，在兼顾上述优点的同时，灯泡还可以起到保护电路的作用。
(2)研究导体的电阻可能与导体的横截面积的关系，应选择仅横截面积不同的电阻线A、C进行实验。
(3)利用仅长度不同的电阻丝A、B进行实验，可研究电阻与导体的长度的关系。
(4)将一根电阻丝接入不同的长度在电路中，可研究电阻与导体的长度的关系；将一根电阻丝一半接入电路，或对折后并联接入电路，可研究电阻与导体的横截面积的关系。
一根电阻丝的材料无法改变，不能用来研究电阻与导体的材料的关系。
(5)探究平面镜成像特点的实验利用的是等效替代法。
4．(1)断开；b(2)电阻丝处断路(3)1、2、3(或4、5、6，或7、8、9)1、4、7(或2、5、8，或3、6、9) (4)控制变量法(5)材料
点拨：(1)为保护电路，在连接电路时，开关必须断开；开关闭合前应将滑动变阻器滑片移动到最大阻值处，即图中的b端；(2)电压表示数始终接近电源电压，说明与用电器并联的电路发生断路；(3)要验证猜想一：导体电阻与导体的长度的关系，应选取导体的材料、横截面积相同而长度不同的导体接入电路，
则应选取的数据为1、2、3(或4、5、6，或7、8、9)组；要验证猜想二：导体电阻与导体的横截面积的关系，应选取导体的材料和长度相同而横截面积不同的导体接入电路，即选取的数据为1、4、7(或2、5、8，或3、6、9)组；(5)在实验过程中选取的导体的材料都相同，无法探究导体电阻与材料的关系。