控制变量法在物理实验中的应用知识交流

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η

1 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;

（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

①②③④

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R2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；

电压U／

V

2 4 6 8 10

电流I／A 0.39 0.79 1.20 1.58 2.00

0.4

0.8

1.2

1.6

2.0

I/A

A

V

R1

R2

（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。

实验编号水果种类深度（cm）两极间距离（cm）电压（V）

1

苹果1 3

2 2 2

3 3 3

4

菠萝2 1

5 2 2

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。

苹果大小（个） 1 3／4 1／2 1／4

测得的电压（V）0．27 0．28 0．26 0．28

（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