控制变量法
《控制变量法化学》课件
验效率。
学科交叉与融合
化学与生物学交叉
研究化学物质对生物体内分子和细胞 的作用机制，探索新的药物设计和治 疗策略。
化学与环境科学交叉
化学与物理学交叉
研究化学物质在物理场下的性质和行 为，开拓新的化学领域和应用。
研究化学物质在环境中的行为和影响 ，为环境保护和治理提供科学依据。
实验设计与创新
优化实验流程
实验原理与步骤
实验步骤
1
2
1. 确定实验目的和要求，明确需要控制的变量。
3
2. 设计实验方案，包括实验操作步骤、所需试剂 和仪器等。
实验原理与步骤
3. 进行实验操作，注意控制变量的稳定和准确 测量。
4. 记录实验数据，包括实验现象、数据和图表 等。
5. 分析实验结果，得出结论。
实验结果与讨论
实验结果
控制变量法化学
目录
CONTENTS
• 控制变量法简介 • 化学实验中的控制变量法 • 控制变量法在化学实验中的具体应用 • 控制变量法的优缺点与注意事项 • 控制变量法在化学研究中的未来发展
01 控制变量法简介
定义与概念
定义
控制变量法是一种实验设计方法，通 过控制实验中的变量来探究不同因素 对实验结果的影响。
优点与不足
优点
控制变量法能够通过控制单一变量来研究不同因素对实验结果的影响，有助于深入了解 实验过程和现象的本质。同时，该方法可以排除其他变量的干扰，使实验结果更加准确
可靠。
不足
控制变量法需要严格控制实验条件，操作较为复杂，实验周期较长。此外，由于实验条 件固定，可能无法探究不同因素之间的交互作用。
实验三：配合物合成实验
要点一
总结词
传播学控制变量法的基本步骤
传播学控制变量法的基本步骤一、控制变量法的定义控制变量法是一种科学研究方法，它通过控制实验中的变量，以探究不同变量对实验结果的影响。
在控制变量法中，研究者需要明确实验中的自变量和因变量，并通过改变自变量的值来观察因变量的变化。
控制变量法的特点是控制单一变量，以排除其他变量的干扰，从而更准确地探究变量之间的关系。
二、传播学中的控制变量法传播学是一门研究人类传播现象和传播行为的学科，其研究领域广泛，包括传播理论、传播模式、传播效果等方面。
在传播学研究中，控制变量法被广泛应用于实验研究和准实验研究中，以探究不同传播变量对传播效果的影响。
例如，在探究广告类型、媒介类型、信息内容等因素对广告效果的影响时，研究者可以通过控制其他变量，改变其中一个变量，观察广告效果的变化。
三、控制变量法的基本步骤1.确定研究问题在开始研究之前，研究者需要明确研究问题，确定需要探究的变量和实验中的因变量。
研究问题应该具有可操作性，明确具体的自变量和因变量，以及研究的假设和假设的检验方法。
2.提出假设在确定研究问题后，研究者需要提出假设，即预测自变量对因变量的影响。
假设应该具有可检验性，能够通过实验或观察得到验证。
3.设计实验设计实验是控制变量法的重要步骤之一。
在设计实验时，研究者需要选择适当的样本，并设定合理的实验条件和操作方法。
同时，研究者还需要制定相应的测量指标和测量方法，以确保实验结果的准确性和可靠性。
4.收集数据在实验过程中，研究者需要按照设计好的实验方法和测量指标收集数据。
数据的收集应该具有客观性和科学性，以保证结果的可靠性和可重复性。
5.分析数据收集到数据后，研究者需要对数据进行统计分析，以探究自变量和因变量之间的关系。
在分析数据时，研究者需要选择适当的统计方法和模型，以检验假设并得出结论。
6.得出结论根据分析结果，研究者需要得出结论，解释自变量对因变量的影响。
结论应该具有明确性和可操作性，能够为实践提供指导。
四、控制变量法的优缺点1.优点（1）能够排除其他变量的干扰，更准确地探究变量之间的关系；（2）能够通过改变自变量的值来观察因变量的变化，更好地了解因变量的性质和特征；（3）能够通过实验或准实验的方式收集数据，保证数据的客观性和科学性；（4）能够通过统计分析的方法得出结论，为实践提供指导。
控制变量法(对比实验)2020.03
一、控制变量法
明确 探究问题
1
唯一 不同
改变 研究因素
4
控制 变量
2 寻找
影响因素
保持 相同
3
控制 其他因素
一、控制变量法
通过对比的方法寻找变量 （“√、×”法）
寻找 变量
通过物质的组成、结构、性质、变 化及外界条件、药品用量寻找变量
一、控制变量法
“√、×”法
注：在稀盐酸溶液中存在三种微粒，分别是氢离子H+、氯离子Cl- 和水分子
稀 HCl
稀 H2SO
4
NaCl 溶液
A
B
C
A
B
Cห้องสมุดไป่ตู้
一、控制变量法 二氧化碳通入紫色石蕊试液中，试液变红，是哪种物质使紫色石蕊试液变红？
注：与紫色石蕊试液有接触的物质有 二氧化碳、水、碳酸
通入CO2
紫色 石蕊试液
一、控制变量法
一、控制变量法（案例）
4. 研究性学习小组中的小张同学在学习中发现：通常检验 CO2用饱和石灰水，吸收CO2 用浓NaOH溶液。
【实验探究】在体积相同盛满CO2 的两集气瓶中，分别加 入等体积的饱和石灰水和浓NaOH 溶液。实验装置和现象 如图所示，请你一起参与。
【现象结论】 （1）甲装置中产生的实验现象(用化学方程式表示)__C_a__(O__H__)_2_＋__C__O_2_=__=__C_a_C__O__3_↓_＋__H__2_O__________， （2）解释通常用石灰水而不用NaOH 溶液检验CO2的原因？
化学反应速率大小的判断(有气体生成)
其他条件相同时，相同时间内,装置所减少的质量越大，说明化学反应速率越快； 其他条件相同时，装置减少相同质量所需的时间越少，说明化学反应速率越快； 其他条件相同时，相同时间内收集的气体越多，说明化学反应速率越快； 其他条件相同时，收集相同体积的气体所需时间越少，化学反应速率越快。
控制变量法的知识点总结
控制变量法的知识点总结一、控制变量法的基本概念1.1 控制变量法的概念控制变量法是指在研究中保持一个或多个变量的值不变，以便消除其他变量对研究结果的影响。
在科学实验中，研究人员常常会对实验条件进行严格的控制，以确保研究结果的可靠性。
1.2 控制变量法的原则控制变量法的基本原则是保持实验条件的一致性。
在设计实验时，研究人员需要确定哪些变量可能会影响实验结果，并对这些变量进行控制。
通过控制变量，研究人员可以更准确地了解一个变量对另一个变量的影响。
1.3 控制变量法的应用范围控制变量法在科学研究中有着广泛的应用。
它可以用于各种实验，包括生物学、化学、物理学、心理学等领域。
通过控制变量，研究人员可以更好地理解与变量之间的关系。
二、控制变量法的应用2.1 生物学领域的应用在生物学研究中，研究人员常常使用控制变量法来确定一个因素对生物体的影响。
例如，在植物生长实验中，研究人员可能会控制光照、温度和水分等因素，以确定某个因素对植物生长的影响。
2.2 化学领域的应用在化学研究中，研究人员通常会对实验条件进行严格的控制，以确保化学反应的可靠性。
通过控制变量，研究人员可以更好地理解不同物质间的化学反应。
2.3 物理学领域的应用在物理学研究中，研究人员常常会控制实验条件，以确保实验结果的准确性。
例如，在重力实验中，研究人员可能会控制其他因素，以确定重力对物体运动的影响。
2.4 心理学领域的应用在心理学研究中，研究人员常常会控制实验条件，以确保实验结果的可靠性。
通过控制变量，研究人员可以更好地了解心理因素对行为的影响。
三、控制变量法的优缺点3.1 优点控制变量法可以帮助研究人员确定一个变量对另一个变量的影响。
通过控制变量，研究人员可以更准确地了解变量之间的关系。
此外，控制变量法还可以提高实验结果的可靠性和重复性。
3.2 缺点控制变量法可能会增加实验的复杂性和成本。
此外，控制变量也可能会限制实验的外部有效性，使实验结果无法泛化到实际情境。
控制变量法(弹性重力 势能 动能推导)
控制变量法某个事物由多个变量影响和制约时，将其它的因素进行控制（使之相等，即影响相同），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，这样的研究方法就叫控制变量法。
即把多个因素的问题变成多个单因素的问题，再分别加以研究。
序号概念或规律对应变量1 1声音的响度物体振幅、声源的远近2 2 影响液体蒸发的快慢的因素液体温度、表面积、液体表面气流速度3 3影响导体电阻大小的因素导体的材料、长度、横截面积、温度4 4欧姆定律（导体中的电流）导体两端的电压、导体的电阻5 5焦耳定律电流、电阻、时间6 6影响电磁铁磁性的因素有无铁芯、线圈中电流大小、线圈匝数7 7通电导线在磁场中的受力方向通电导线电流的方向、磁场的方向8 8感应电流的方向磁场的方向、导体切磁感线的方向9 9速度路程、时间10 1压强压力、受力的面积11 1液体压强液体密度、液体深度12 1浮力液体密度、排开液体的体积13 1影响动能大小的因素物体的质量、物体的速度14 1影响重力势能大小的因素物体的质量、物体的高度15 15影响内能的因素物体的质量、温度，种类16 1热量的变化（热传递）比热容、质量、温度的变化17 1热量（燃烧燃料）：热值、质量一、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。
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：二、控制变量法的优点（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可能较多时，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，将复杂的多变量的物理问题转化为简单的单变量的问题，将多因素的抽象的大问题，转化为直观的易于操控的小问题，造成特定的便于观察的条件，进行研究。
通过对相关测量数据的深入研究、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。
控制变量法和对照
控制变量法和对照
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。
就是一个实验为了防止其他因素的影响或是确定影响结果的因素就是实验的研究对象，再做一组实验也就是对照组，使它除了原实验本身改变的条件外，其他条件保持一模一样，最后与原实验所得结果进行比对，观察异同，就能确定远视眼的准确性了。
简单地说，对照实验，要对照着做两组实验，而控制变量法只做一次，只是控制了一些变量，分别进行研究
从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。
就是一个实验为了防止其他因素的影响或是确定影响结果的不变量。
控制变量法的实验例子
控制变量法的实验例子
控制变量法是研究实验中的一种常用方法，它的目的是控制实验中的其他变量，以确保实验结果的可靠性。
例如，一个实验研究学生的学习成绩时，可以将实验组的学生按性别、年龄、学历水平等控制变量分组，以保证实验结果的可靠性。
另一个例子是在研究药物的治疗效果时，可以将实验组的病人按照性别、年龄、病情程度等控制变量分组，以保证实验结果的可靠性。
还可以使用控制变量法来研究不同广告策略的效果，以及不同教学方法的效果。
控制变量法是研究实验中的一种常用方法，它的目的是控制实验中的其他变量，以确保实验结果的可靠性。
它可以用于研究不同学习成绩、药物治疗效果、广告策略效果和教学方法效果等问题。
控制变量法通俗易懂理解
控制变量法通俗易懂理解咱来说说控制变量法哈，这可是个超有用的办法呢！就好比咱做饭，你想知道盐放多少合适，那其他调料啥的都先别动，就光变盐的量，这样不就能清楚看出盐对味道的影响啦！控制变量法不就这么回事嘛。
你看哈，生活中好多事儿都能用这招呢！比如说你想知道哪种学习方法对你最管用。
那你就其他方面都保持一样，学习时间啦、学习环境啦，就单单换一种学习方法，看看效果咋样。
这不就清楚哪种适合你啦？这就好像你有好多双鞋子，你想知道哪双最舒服，那就每次只穿一双，走同样的路，干同样的事儿，不就知道哪双最合脚啦！再比如你想知道哪种运动最能让你减肥。
那你就每天吃的东西一样，休息时间也一样，就专门去试不同的运动。
跑跑步啊，游游泳啊，跳跳绳啊，看看哪个让你瘦得快。
这就跟你挑水果似的，你想知道哪种苹果最甜，那其他条件都一样，就尝尝不同品种的苹果呗。
控制变量法就像是个神奇的钥匙，能帮你打开好多知识的大门呢！你想想，要是没有它，那得多乱套呀。
就好像你想研究阳光对植物生长的影响，你要是一会儿浇水变多了，一会儿又施肥变多了，那你咋知道到底是阳光的作用还是水或者肥的作用呀？那不就糊涂啦！咱平时过日子也能用这招呀。
你想知道自己啥时候学习效率最高，那就每天在同样的地方，同样的时间开始，就改变学习的时间段，看看啥时候最带劲。
这就跟你找最适合自己睡觉的姿势一样，一个一个试呗。
而且呀，控制变量法还能让你变得更聪明呢！你会更仔细地观察，更认真地思考。
你会发现好多以前没注意到的小细节，就像发现了新大陆一样。
哎呀，那感觉可太棒啦！总之呢，控制变量法真的是个宝呀！它能让咱把复杂的事儿变简单，把糊涂的事儿变明白。
咱可得好好利用它，让它帮咱解决好多问题呢！你说是不是呀？它就像咱生活中的小助手，随时都能派上用场。
所以呀，别小瞧了它，好好用起来，让咱的生活变得更精彩！。
“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
应用
探究影响蒸发快慢的因素，探究声音的响度和音调、理想斜面实验、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的因素、探究影响浮力大小的因素、 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、探究影响重力势能大小的因素、验证欧姆定律、 探究电阻的电流与其两端电压的关系、探究影响电流做功多少的因素、探究影响电流的热效应的因素、探究影响 电磁铁磁性强弱的因素。而且还需要试验。
例如：先以3m/s的速度行驶5秒，记下位移15m；接着以9m/s的速度行驶5秒，记下位移45m，这样，我们可以 看到在同样的时间里，速度增长了几倍，位移也增长了几倍，即位移和速度成正比。
谢谢观看
方法点播：当一个问题与多个因素有关时，探究该题与其中某个因素的关系时，通常采用控制变量法。
变量是统计学研究中对象的特征。它可以是定性的也可以是定量的，一个定量变量要么是离散的，要么是连 续的。社会科学中研究变量的关系，通常把一个变量称为自变量（独立变量），另一个变量称之为因变量（依赖 变量）
统计上的绝对量指标，按其取值的特点不同可分为离散变量与连续变量。 1．离散变量 离散变量亦可叫离散指标，是指仅能表现为整体取值的指标。 2．连续变量 连续变量亦可叫连续指标，是指可以出现小数的指标。
控制变量法
物理学术语
01 定义
03 实验举例
目录
02 应用
控制变量法（英语：control variates）是在蒙特卡洛方法中用于减少方差的一种技术方法。该方法通过对 已知量的了解来减少对未知量估计的误差。
定义
数学
物理
统计学
变数或变量，是指没有固定的值，可以改变的数。变量以非数字的符号来表达，一般用拉丁字母。变量是常 数的相反。变量的用处在于能一般化描述指令的方式。如果只能使用真实的值，指令只能应用于某些情况下。变 量能够作为某特定种类的值中任何一个的保留器。
控制变量法 转换法
控制变量法转换法
控制变量法和转换法都是科学研究中常用的方法论。
控制变量法指在实验条件中，除要检验的变量外，其他影响结果
的各种因素保持不变，从而使研究结果更加准确可靠。
转换法是指利用不同的方法和角度来看待同一个问题，以期发现
更多的规律和现象。
例如，在研究一种药物的治疗效果时，除了单纯
地观察患者的症状变化，还可以从生理、心理等多个方面进行观察和
分析，以期获得更全面的数据和结论。
无论是控制变量法还是转换法，都是科学研究中不可或缺的方法论，能够帮助研究者更加准确地了解事物本质，发现更有价值的信息。
控制变量法与对照法的区别
控制变量法与对照法的区别
对照实验是有两个相同的实验器材,同时进行实验,其中只有一个变量;
而控制变量法一般只有一个实验器材,进行多次实验,也只有一个变量;
通常,一个对照实验总分为实验组和对照组;实验组,是接受实验变量处理的对象组；对照组,也称控制组,对实验假设而言,是不接受实验变量处理的对象组,至于哪个作为实验组,哪个作为对照组,一般是随机决定的,这样,从理论上说,由于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的,被平衡了的,故实验组与对照组两者之差异,则可认定为是来自实验变量的效果,这样的实验结果是可信的;
控制变量法：对多变量的问题,情况往往比较复杂,此时可以把其他变量固定,只讨论其中一个变量的变化对问题的影响;
区别：一般对照实验同时做有两个器材,控制变量一般只有一个器材,做多次实验;
一般在学科内生物多用对照,物理多用控制变量;
将煮熟的米饭分成两份,一份放在空气中,另一份放在二氧化碳中,两天后,放在空气中的已经边馊,而放在二氧化碳中的仍有饭的香味;做这个实验所用的探究方法是什么
对比实验中只要有一个因素影响你要研究的问题就能比较了,而控制变量法中某个量会与两个或两个以上的量有关,所以在研究时要先把其它的量让它不变,只能有一个量是变化的,才能比较这个量对你所要研究的量的影响,所以这两种方法有相似之处,也有不同之处;上面的例子我认为还是控制变量法,因为米饭的新鲜程度要相同,所处环境温度要相同,你是假设这两个量不变的前提下,来比较空气与二氧化碳的影响的;。
控制变量法.ppt
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练一练
2、如图所示，8个相同的水瓶中灌入不同高度的 、如图所示， 个相同的水瓶中灌入不同高度的 用嘴对着瓶口去吹它们，可以发出“ 、 、 水，用嘴对着瓶口去吹它们，可以发出“1、2、 3、4、5、6、7、”的声音来。这些声音产生 、 、 、 、 、 的声音来。 的原因和决定音调的因素分别是（ 的原因和决定音调的因素分别是Ｄ ） （ A．水振动，水的高度 ．水振动， B．水振动，瓶内空气柱的高度 ．水振动， C．瓶内空气振动，水的高度 ．瓶内空气振动， D．瓶内空气振动，瓶内空气柱的高度 ．瓶内空气振动，
小明想比较几种材料(衣服、锡箔纸、泡沫塑料 的 小明想比较几种材料 衣服、锡箔纸、泡沫塑料)的 衣服 隔音性能，除了待检测的材料外，可利用的器材还有： 隔音性能，除了待检测的材料外，可利用的器材还有： 音叉、机械闹钟、鞋盒。 音叉、机械闹钟、鞋盒。在本实验中适合作声源的是 _______； ； 小明将声源放入鞋盒内，在其四周塞满待测材料。 小明将声源放入鞋盒内，在其四周塞满待测材料。他 设想了两种实验方案，你认为最佳的是_________。 设想了两种实验方案，你认为最佳的是 。 A、让人站在距鞋盒一定距离处，比较所听见声音的 、让人站在距鞋盒一定距离处， 响度。 响度。 B、让人一边听声音，一边向后退，直至听不见声音 、让人一边听声音，一边向后退， 为止，比较此处距鞋盒的距离。 为止，比较此处距鞋盒的距离。 通过实验得到的现象如表格所示，则待测材料隔声性 通过实验得到的现象如表格所示， 能由好到差的顺序为_______________________。 能由好到差的顺序为 。
控制变量法的简洁概念
控制变量法的简洁概念一、什么是控制变量法？在实验研究中，我们常常需要确定某个变量对研究结果的影响，并排除其他因素的干扰。
控制变量法就是一种通过对实验过程中的其他变量进行控制，以减少或消除其对结果影响的方法。
控制变量法的核心思想是，将实验中的变量分为自变量和因变量，并固定其他可能影响结果的变量，在不同自变量取值条件下，观察因变量的变化情况，从而分析自变量的影响。
二、为什么需要控制变量法？在实验设计中，控制变量法是非常重要的。
如果不使用控制变量法，实验结果可能会受到其他变量的干扰，无法准确判断自变量对因变量的影响。
通过控制变量法，我们可以：1.确保实验数据的准确性：通过控制其他可能影响结果的变量，我们可以更加准确地判断自变量的影响，避免其他因素对结果的干扰。
2.保证实验的可重复性：通过控制其他变量，我们可以使实验结果更加稳定，从而提高实验的可重复性，不同实验者在同样条件下进行实验，能够得到相似的结果。
3.分析因果关系：控制变量法可以减少其他变量的影响，从而更加准确地判断自变量与因变量之间的因果关系，有助于科学研究的发展。
三、如何运用控制变量法？运用控制变量法需要注意以下几点：1.理解研究问题：首先要明确研究问题，确定自变量和因变量，了解可能干扰结果的其他变量。
2.确定控制变量：根据实验目的，确定需要控制的变量，并在实验设置中进行控制。
这些变量被称为控制变量。
3.随机化：为了消除其他无法控制的变量对结果的影响，可以通过随机分配实验对象或选择随机样本的方式进行实验设计，从而尽量去除干扰。
4.记录数据：在实验过程中，要准确记录实验数据，包括自变量的取值、因变量的变化以及控制变量的状态。
有序列表如下：–记录自变量取值；–记录因变量的观测值；–记录控制变量的状态。
5.分析数据：通过对实验数据的分析，可以得出不同自变量取值条件下因变量的变化情况，进一步分析自变量对因变量的影响。
四、控制变量法的优点和局限性控制变量法作为实验研究中常用的方法，具有以下优点：1.准确性：通过控制其他可能干扰结果的变量，可以更加准确地判断自变量对因变量的影响。
控制变量法的介绍
控制变量法
当研究多个因素之间的关系时，往往先控制其他几个因素不变，集中研究其中一个因素的变化所产生的影响，这种方法叫控制变量法。
控制变量法是化学中常用的探究问题和分析解决问题的科学方法之一，这一方法可以使研究的问题简单化。
通过控制变量可以对影响实验结果的多个因素逐一进行探究，然后再总结出结论，这一思想在化学学习中将会被逐渐渗透，成为一种主要的探究方式。
其中，变量分为独立变量与非独立变量。
1．独立变量，即一个量改变不会引起除因变量以外的其他量的改变。
只有将某物理量由独立变量来表达，由它给出的函数关系才是正确的。
2．非独立变量，一个量改变会引起除因变量以外的其他量改变。
把非独立变量看做是独立变量，是确定变量间关系的一大忌。
控制变量法简洁概念
控制变量法简洁概念控制变量法简洁概念在科学研究中，控制变量法是一种常用的实验设计方法，用于确定因果关系和消除混杂因素的影响。
通过控制其他可能影响结果的变量，研究人员可以准确地观察和测量感兴趣的变量对实验结果的影响。
本文将详细介绍控制变量法的概念、原理以及在实际研究中的应用。
一、控制变量法的概念控制变量法是科学研究中的一项方法，旨在通过控制实验中的变量来分析因果关系。
在实验设计中，变量可以分为独立变量、因变量和混杂变量。
独立变量是研究人员有意改变的变量，因变量是被研究者观察或测量的变量，而混杂变量是可能对结果产生影响但不被关注的变量。
控制变量法的核心思想是将混杂变量保持恒定，仅改变独立变量，并观察其对因变量的影响。
二、控制变量法的原理控制变量法是基于以下两个原理：1. 混杂变量会干扰实验结果：在一个复杂的系统中，存在许多可能影响实验结果的变量。
如果没有对这些混杂变量进行控制，实验结果可能被这些变量的影响所偏倚，导致无法准确得出因果关系。
2. 单一变量的影响：当只改变一个独立变量时，其他变量保持恒定，可以更准确地测量该变量对因变量的影响。
通过变量的控制，可以快速判断出变量之间的关系，并准确衡量它们的影响程度。
三、控制变量法的应用控制变量法广泛应用于各个学科的研究中，特别是在实验科学和社会科学领域。
以下是一些常见的应用案例：1. 科学实验中的应用：在药物研究中，为了确定一种新药的疗效，研究人员会尽可能控制其他可能影响结果的因素，如病人的年龄、性别、体重等，以便准确评估药物对病情的影响。
2. 教育研究中的应用：在一个教育实验中，研究人员可能想要确定不同的教学方法对学生学习成绩的影响。
为了排除其他可能的干扰因素，如学生的背景、学习能力等，研究人员会选择一组具有相似特征的学生，并将他们随机分为两组，对一组使用一种教学方法，对另一组使用另一种教学方法。
3. 社会科学研究中的应用：控制变量法在社会科学研究中也是至关重要的。
控制变量法
控制变量法什么是控制变量法？控制变量法是科学实验设计中的一种方法，用于控制其他可能对实验结果产生影响的变量，从而准确地研究某个特定变量对实验结果的影响。
控制变量法主要用于实验室实验和社会科学研究等领域。
使用控制变量法的原因在科学研究中，我们常常想要知道某个特定变量对实验结果的影响。
然而，在真实的条件下，有很多其他的变量也可能会对实验结果产生影响。
如果这些变量不被控制，我们将很难准确地得出某个特定变量对实验结果的影响。
因此，为了得到准确的实验结果，我们需要使用控制变量法来控制其他变量，确保只有我们感兴趣的特定变量在实验过程中发生变化。
如何使用控制变量法使用控制变量法需要以下几个步骤：1. 确定目标变量和其他可能的变量首先，确定您感兴趣的目标变量以及可能会影响实验结果的其他变量。
这些变量可以是实验条件、环境因素、人为操作等等。
将这些变量列出来，用于下一步进行控制。
2. 设计实验条件在确定了目标变量和其他可能的变量后，设计实验条件。
根据实验目标和研究问题，确定需要改变的变量以及其他需要控制的变量。
确保每个变量都有一个明确的取值范围。
3. 控制其他变量根据实验设计，尽可能地控制其他可能的影响因素。
采取措施来确保其他变量在实验过程中保持不变。
例如，可以设置对照组进行比较，确保其他条件相同。
4. 收集数据并分析进行实验时，收集相关数据并进行分析。
比较不同实验条件下的实验结果，看是否有明显差异。
根据实验数据，判断目标变量对实验结果的影响。
5. 结论和讨论根据实验结果，得出结论并进行讨论。
分析实验结果是否支持假设，以及可能存在的误差或偏差。
讨论实验过程中遇到的问题和方法改进的可能性。
控制变量法的优势和限制优势•准确性: 使用控制变量法可以准确地研究某个特定变量对实验结果的影响，排除其他可能干扰的因素。
•可重复性: 通过控制其他变量，可以使实验过程具有较高的可重复性，其他研究人员可以根据相同的实验设计来复制实验。
控制变量法(2021
“控制变量法”探究反应速率的影响因素
在研究影响化学反应速率的因素时，由于外界影响因素较多， 故为搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变，再进行实 验，因此，常用控制变量思想解决该类问题。体现了科学探究与证 据推理的化学核心素养。
2
1．解答策略 (1)确定变量 解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因 素有哪些。 (2)定多变一 在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看 这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确 定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有 影响因素与所探究问题之间的关系。 (3)数据有效 解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无 法作出正确判断。
CO 初始浓度/(mol·L－1) 5.8×10－3 5.8×10－3 5.8×10－3
催化剂的比表面积/(m2·g－1) 82
124
82
(1)请填全表中的各空格。
(2)实验Ⅰ中，NO 的物质的量浓度(c)随时间(t)的变化如图所示。请在给出
的坐标图中画出实验Ⅱ、Ⅲ中 NO 的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线，并
实验 序号
K2S2O8 溶液
体积 V/mL
水
KI 溶液
Na2S2O3 溶液
淀粉 溶液
①
10.0
0.0
4.0
4.0
2.0
②
9.0
1.0
4.0
4.0
2.0
③
Байду номын сангаас
8.0
Vx
4.0
4.0
2.0
表中 Vx＝__2_._0____ mL，理由是___保 而___证 其__反 他___应 物___物 质__K浓__2_度S_2_O不__8_变的__浓___度___改__变___，___。
控制变量法
控制变量法当事物受到多个因素影响时，每一次只改变其中的某一个因素，而控制其他的几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后在综合解决，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实验研究之中。
比如：探究铁生锈的条件、物质燃烧的条件、比较金属活动性、影响固体物质溶解速度的因素、影响化学反应速率快慢等等。
1、设计实验方案比较锌和铁的金属活动性将两块大小相同的锌片和铁片分别放入溶质质量分数相同、体积相同的稀盐酸中，看产生气泡的快慢2、金属与酸反应速率的影响因素任选其一进行探究药品：镁带、镁粉、铁粉、5%的盐酸、10%的盐酸结论猜想操作现象3、（11年河北中考）在一次实验课上，各小组同学在不同地点找来的小石块与稀盐酸反应制取二氧化碳。
此反应的化学方程式为。
小明发现，相邻小组气体产生的速率比自己小组的快。
小明将这一情况报告老师，老师鼓励他们对此问题共同探究。
【提出问题】影响二氧化碳气体产生速率的因素是什么？【作出猜想】①不同地点石块中碳酸钙含量不同；②所用盐酸的溶质质量分数不同；③还可能是【设计实验】（1）验证猜想①是否成立，要设计的实验：分别取大小相同、质量相同、的石块，加入质量相同、的稀盐酸进行实验。
（2）验证猜想②是否成立，对盐酸的要求是。
【拓展延伸】上述实验中，小明采用了控制变量的研究方法。
用此方法探究“催化剂对用过氧化氢溶液制取氧气的反应速率的影响”，需要控制不变的因素。
4、（11年陕西）同学们在课本中通过“活动与探究”了解了铁生锈所需要满足的条件为。
小刚同学经过观察发现长期露置于空气中的铜表面也会被锈蚀。
经查阅资料知道，锈蚀物的主要成分为Cu2(OH)2CO3。
他根据质量守恒定律，推测了可能与金属铜发生反应生成铜锈的物质。
推测I:锈蚀物中的H来自空气中的（填化学式，下同），而C来自空气中的，因此这两种物质肯定参加了反应。
推测II:锈蚀物中的O有多种来源，因此不能确定空气中的O2是否参加了反应。
科学探究中的“控制变量法
在受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越大。
根据控制变量法来表述结论时常用表达方式是：
在控制变量一定时，研究对象与实验变量的关系
研究对象与实验变量有关
注意：（能具体则具体，描述时因果不要倒置）
例1、小明在体育课上打排球时，发现每次排球落地的远近不同。于是，他沿水平方向击打排球，对球落地的情况做了统计，统计结果如下表：
C
评价实验方案存在不足之处，我们一般从哪些方面考虑？
想一想：
变量是否控制好 是否设置对照组，样本是否充足，是否进行了多次实验得出的结论是否科学 等方面进行评价。
例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： 。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、丁两次实验现象可说明滑动摩擦力与 的关系。
探究：影响力的作用效果的因素
如图所示，使一薄钢条的下端固定，用不同的力去推它，使其发生(a)(b)(c)(d)所示的形变，如果F1=F3=F4 >F2，那么(1)能说明力的作用效果跟力的大小有关的是 （ ）(2)能说明力的作用效果跟力的方向有关的是（ ）(3)能说明力的作用效果跟力的作用点有关的是（ ）
蜥蜴所产幼仔的性别百分比跟温度有关
研究对象(结果)
【解答】：
温度对蜥蜴所产幼仔的性别百分比有影响
温度跟所产幼仔的性别百分比有关
典型错误——因果倒置
2----学会猜想与假设
建立假设一般模式：研究对象与实验变量有关（或无关） 实验变量对研究对象有影响（或无影响）
实验变量(原因)
例3：小明看见农民伯伯在用铁锹挖土时，不时往手上吐口水，询问后得知是为了防止打滑。但为什么许多场合写着“地板湿滑小心慢走”？于是他找来弹簧测力计、滴管、一块油漆过的木块和一杯水进行探究。在水平玻璃桌面上滴不同滴数的水并涂匀，立即让木块在玻璃桌面上做匀速直线运动，测出摩擦力，记录数据如表：
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图1
中考物理解题方法--控制变量法
物理学对于多因素（多变量）的问题常常采用控制因素（变量）的办法，即把多因素的问题转变为多个单因素的问题，分别加以研究，最后再综和解决，这种方法叫控制变量法。
控制变量法在初中物理中应用较为广泛，具体探究如下：
【探索研究案例一】匀速直线运动
速度是表示物体运动快慢的物理量，它与路程、时间两个因素有关，为了比较两个（或几个）做匀速直线物体的快慢，常采用控制变量法。
1．控制路程因素（即在路程相同或路程一定的情况下），比较它们所用的时间，所用时间短的，则运动的快，速度大。
2．控制时间因素（即在时间相同或时间一定的情况下），比较它们通过的路程长短。
路程长的，运动快，速度大。
3．在路程、时间都不相同的情况下，借助于数学中的比例，引入路程和时间之比，即用比较单位时间里通过的路程的多少，来比较物体运动的快慢。
【例题1】如图1所示（a ）、（b ）两图分别表示比较运动员游泳快慢的两种方法，其中图1（a ）表明 ；图1（b ）表明 。
【精评】试题将游泳比赛的过程和终
端两种情况用图画出来，让同学们识别在
这两种比较游泳快慢的情况中，分别运用
了哪种控制变量的方法。
在图1（a ）中，各泳道右边的圆圈指
针的指向都相同，表示“时间相等”，三个泳道中游泳人的位置不同，说明它们通过的路程不同，游在最前面的人通过的路程最长，他游得最快，所以，图1（a ）表示采用了控制时间相等的因素，研究运动快慢与路程的关系的方法，表明：时间相等时，游泳人通过的路程越长，运动越快。
在图1（b ）中，各泳道的游泳人都到达终点，但泳道旁圆圈内的指针指向不同，表示游泳人通过相同的泳道全程所用的时间不等，中间泳道的游泳人所用时间最短，游得最快。
所以，图1（b ）表示采用了控制路程相等的因素，研究运动快慢与时间的关系的方法，表明：通过的路程相等时，游泳人所用时间越少，运动越快。
【解答】时间相等时，游泳人通过的路程越长，运动越快。
通过的路程相等时，游泳人所用时间越少，运动越快。
【探索研究案例二】密度
密度概念是整个初中物理中重要概念之一，每年各地的中考试题围绕密度概念做足了文章。
如冰水互换后其质量、体积、密度的变化；蜡烛燃烧过程中、两块砖合成一块后的质量、密度的变化情况等等。
常常编成试题来考察同学。
采用控制变量法研究密度有三种方式
1．质量相同的不同物质，密度大的，其物体体积就小。
2．体积相同的不同物质，密度大的，其物体质量也大。
3．物质相同的不同物体，体积增大几倍，它的质量也增大几倍，而m/V 的值不变。
特别强调的是：对前两种控制变量（控制质量因素、控制体积因素）后得到的结论，只适用于
不同物质所组成的物体。
对于同种物质组成的物体来说，密度的大小与体积的质量无关，只与物质的种类有关。
同种物质的m/V 是相同的，所以有“密度是物质的属性”这个区别于其它概念的重要特征。
【例题2】为研究物质的某种特性，某同学测得4组数据，填在下列表中：
（1）将表中空格处填写完整。
（2）比较第1、2两次实验数
据，可得出结论：同一种物质它的
质量跟它的体积成 。
（3）比较第2、3两次实验数
据，可得出结论：质量相同的不同
物质，体积是 。
（4）比较第1、4两次实验数据，可得出实验结论是 。
【精评】此题在解答过程中要应用控制变量法。
例如第2问中“同种物质”，第3问中“质量相同”。
通过控制变量法研究物质的质量与体积的关系，从而引入密度的概念，说明不同物质的密度一般是不相同的，尽而得到“密度是物质的属性”这一结论。
【解答】（1）0.5g/cm ；（2）正比；（3）不同；（4）不同物质的密度一般是不同的。
【探索研究案例三】压强、液体内部的压强
根据压强的定义，压强的大小取决于压力和受力面积的大小。
同样，液体的压强跟液体的密度、深度两因素有关。
在各个相互关联的物理量之间，每个量的变化都受到其它几个量的制约。
为了比较压强的大小，我们常采用控制压力因素不变，比较受力面积的大小，受力面积越大，压强越小，且压强的大小跟受力面积成反比。
若控制受力面积因素不变，比较压力大小，则压强跟压力成正比。
液体内部压强，控制液体密度因素不变，液体深度越深，压强越大，且成正比；控制液体深度因素不变，液体压强与液体密度成正比。
根据表中的数据，比较序号为 的方向的压强相等；比较序号3、4、5的3组数据可得出结论 ；比较序号为 的两组数据可得出结论：液体的压强还跟液体的密度有关。
【精评】本题“研究液体内部的压强”的实验采用的就是“控制变量法”。
即：要得到同一深度，液体向各个方向的压强关系，实验时要控制深度和密度不变，只改变橡皮膜的方向；要得到液体的压强与深度的关系，实验时要控制密度不变，只改变深度，要得到液体的压强与密度关系，实验时要控制深度不变，只改变密度。
【解答】比较第1、2、3次实验，压强计在同种液体（水）中同一深度（4cm ）处，压强计液柱的高度差相等（都是36cm ），可见，在同一深度。
液体向各个方向压强相等。
比较第3、4、5次实验，压强计在同种液体（水）中，但深度在不断增加（4cm 、8cm 、12cm ），压强计液柱的高度差也不断增加，可见，同种液体中，压强随深度的增加而增大，比较5、6次实验压强计在同一深度的不同
图2 液体（水、盐水）中，压强计液柱的高度差大小不同，可见，液体的压强还与液体的密度有关。
【探索研究案例三】决定电阻大小的因素
判断导体的长度、横截面积、材料、外界的温度改变时，导体的电阻是否改变，怎样改变，或从导体的电阻变化中，找出引起电阻变化的具体原因常用“控制变量法”。
为了比较两个（或几个）导体电阻的大小，我们常采用以下控制变量法：
1．控制长度、横截面积因素（即在长度、横截面积相同的情况下），比较它们在相同的电压下，导线中通过电流的大小不同，得到电阻的大小跟导体的材料有关的结论。
2．控制材料、横截面积因素（即在材料、横截面积相同的情况下），比较长度不同的导线，在相同电压下，所通过的电流的大小，可得出横截面积越小，电流越小，则电阻越大的结论。
3．控制材料、长度因素（即在材料、横截面积相同的情况下），比较横截面积不同的导线，在相同电压下，所通过的电流大小，可得出横截面积越小，电流越小，则电阻越大的结论。
【例题4】两段长段、粗细和材料都不同的导体分别接在电压相同的电路中，则下列判断中正确的是 〔 〕
A. 长导体中的电流一定大些
B.短导体中的电流一定大些
C ．无论哪段导体被拉长后，通过的电流都一定变小
D ．无论哪段导体被冷却后，通过的电流都一定变小
【精评】在电压相同的情况下，通过导体的电流小，则说明导体的电阻大，所以，本题4个选项是以导体的材料、横截面积、长度和导体中的电流、温度5个因素中，分别改变或比较导体电阻大小的因素，从而判断选项的正误。
电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的长度、材料和横截面积，又与导体电阻与它本身具有的3个因素都有关系，在控制任意2个因素不变时，另一个因素改变，就一定会引起导体的电阻改变；在3个影响电阻的因素都不受控制或知道3个因素中的一个因素的变化，另外2个因素变化情况不知道，就无法判断这个电阻大小是否变化。
导体的电阻还与温度有关，一般情况下，温度越高，导体的电阻越大，当导体被冷却后，导体的电阻应变小，通过的电流应变大。
由此比较4个选项，只有C 选项是正确的。
【探索研究案例三】欧姆定律
欧姆定律是在研究电流跟电压、电阻的关系的基础上得出的电学中的重要规律，由于涉及电流、电压、电阻三个物理量，在研究过程中采用了控制变量的方法，如：在控制电压因素（即在导体两端电压相等）的条件下，研究电流与导体电阻的关系，得出在电压一定时，导体中的电流跟导体电阻成反比；在控制电阻因素（即在导体电阻不变）的条件下，研究电流与电压的关系，得出在电阻一定时，导体中的电流跟导体两端电压成正比。
然后综合这两个研究情况，得出欧姆定律的。
这种方法也适用于解决本章的物理问题。
我们在运用控制变量解电学题时，必须注意到导体的电阻大小，是与电流和电压大小无关的；电阻大小只决定于导体材料、长度、横截面积，并和导体温度有关。
【例题5】在“研究电流跟电压、电阻的关系”的实验中，如图2所示，
我们先使电阻箱的电阻取某一值，多次改变滑动变阻器的阻值，记录每次的电
流值和相应的______值，得到当电阻不变时，电流跟____成正比的关系；然后
多次改变电阻箱的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使每次_____保持不变，记录
每次电阻箱的阻值R 和相应的_____值，得到此时电流跟_____成反比的关系。
【精评】本试题用控制变量法研究电流跟电压、电阻的关系，得出电学中
重要规律欧姆定律。
对电流、电压、电阻三个物理量关系研究时，保持电阻不变，得出电流跟电压成正比的关系；保持电压不变，得出电流跟电阻成反比的关系。
【解答】电阻箱两端电压、导体两端电压、电压表示数、电流、导体电阻。