用控制变量法解探究题.ppt

用控制变量法用控制变量法 解中考物理探究题解中考物理探究题 探究过程主要包括七个要素 提出问题 猜想与假设 制定计划与设计实验 进行实验与收集证据 分析和论证 评估 交流与合作 八年级物理教材对控制变量法的介绍 物理学习中对于多因素（多变量）的问题 ，常常采用控制因素（变量）的办法，把 多因素的问题变成多个单因素的问题，分 别加以研究，最后再综合解决，这种方法 叫控制变量法。 我们用比较通用的字母来表示控制变量法 被研究的物理量A与物理量B及C有关，为了研 究A与B的关系，则控制C的大小不变，改变B的 大小，观察A随B的大小的改变情况；为了研究 A与C的关系，则控制B的大小不变，改变C的大 小，观察A随C的大小的改变情况；最后总结得 出A与B、C之间存在的规律。 物理量 研究对对象（A ） 变变量1（B） 变变量2（C） 研究A与B的关系 不变变 研究A与C的关系 不变变 控制变量法如何运用到 解探究题当中呢？ 1 1、提出问题、提出问题 关键是找出要研究的物理量A，以及影响A的另外两个量B和C 解答提问时常用的表述是： 物理量A的大小与什么因素有关呢？ （1）根据学过的知识找物理量进行提问 例题1：探究“滑动摩擦力的大小”的实验。如何提出问题呢? 【分析】:这个实验中，要研究的物理量A即是滑动摩擦力，影响滑动 摩擦力 大小A的两个因素有压力B和接触面的粗糙程度C。 【解答】:滑动摩擦力的大小与什么因素有关呢？ 思考：探究“压力的作用效果”实验。如何提出问题呢? (同座位讨论：A、B、C各是什么？相信你一定能得出答案 ） （2）从试题内容中找物理量进行提问 例题2：小红在学习电磁感应现象时，看到老师做实验时电流 表的摆动大小不同，于是她们开始实验探究这问题，首先 按照课堂上探究电磁感应的实验装置(如图)重新安装了仪器 ，并且准备了磁性强弱不同的磁铁，以便改变磁场的强弱 。闭合电路后她先改变导体在磁场中运动的快慢，观察电 流表摆动的幅度大小。发现导体在磁场中运动的速度越大 ，电流表的指针摆动幅度越大；然后她又保持导体的运动 快慢不变，换用磁性强的磁铁来实验，发现磁性越强，电 流表指针摆动的幅度越大。对于这么重大的发现，她高兴 不已。通过以上的阅读，请你就小红的探究进行提问？ 【分析】：从题中可知，要研究的物理量A即是 感应电流的大小，影响它的大小有导体在磁场 中运动的速度大小（B）、磁场的强弱（C） 【解答】:感应电流的大小与什么因素有关呢 ？ 2 2、猜想与假设、猜想与假设 猜想与假设则是对物理量A与B或物理量A与C之间可能的 关系进行描述，为接下去的探究指明研究的方向。 解答猜想常用的表述是：变量B越大则A的值将会越小（ 或越大）；变量C 越大则A的值将会越小（或越大）。 请同学们思考一下，此时要不要先找出研究的对 象物理量A，以及影响它的变量B和C？ 请根据上面所写的“解答猜想常用的表述”，对前面的例题1 进行合理猜想与假设。（相信你一定能很快得出答案） 解答猜想常用的表述是：变量B 越大则A的值将会越小（或 越大）；变量C越大则A的值将会越小（或越大）。 例题3：在生活、生产中我们常遇到图中所示的事例：打夯时夯锤被 高高抛起又下落，砸在工作面上；打桩机打桩时重锤被高高拉起又下 落，打在桩面上小军看到打桩机，思考“重锤对地面打击力的大 小与什么因素有关”的问题，并提出合理猜想？ 【解题分析】：该题中要研究的物理 量A是：重锤对地面打击力。影响 重锤对地面打击力A的物理量是： 重锤的质量B；重锤所处的高度C （或重锤的速度）。 【解答】：“重锤的质量越大，重锤对地面打击力就越大”或“重锤所 处的高度（或速度）越大，重锤对地面打击力就越大”。 3 3、制定计划与设计实验、制定计划与设计实验 设计实验是对前面的猜想进行具体安排的过程，因为猜 想与假设中已经对物理量之间可能的关系有了描述，那 么在设计时则要根据控制变量法细化每个步骤。 解答时的一般表述是：控制变量B的大小不变，改变C 的大小，观察A的大小变化；控制变量C的大小不变， 改变B的大小，观察A的大小变化。 物理量 研究对对象（A） 变变量1（B） 变变量2（C） 研究A与B的关系 不变变 研究A与C的关系 不变变 例题4：物理兴趣小组做“探究导体电阻大小与导体长度的关系” 实验。 他们在如图所示电路中的A、B两点间接入待研究的电阻丝，电源电压 恒定。忽略电阻丝电阻随温度变化的影响，待用电阻丝的规格如下表。 （1）他们应选择序号为_的两根电阻丝来研究； （2）从表中所给电阻丝的规格看，还可以用这些电阻丝来做另一个探究 实验，即探究导体电阻大小与导体_的关系，这次你 应该选择序号为_两根电阻丝来做实验。 序号材料长度横截面积 1炭钢合金丝LS 2镍铬合金丝2LS 3镍铬合金丝L 2S 4镍铬合金丝2L2S 【分析】：该题中影响导体电阻大小的因素从表中就可以知道，即材料 、长度、横截面积（温度影响忽略）。本题第一问探究的是“导体电 阻大小与导体长度的关系”，所以，根据控制变量法，必须控制“材料 ”与“横截面积”不变。 【解答】：（1）3号与4号 。 （2）横截面积；2号与4号 。 4 4、进行实验与收集证据、进行实验与收集证据 该过程主要是依据设计好的实验进行操作，设计实验记录表格 ，记录下实验的有关数据。这一类题目多是以填写表格和设计 表格出现。 设计实验记录表格时，应将所有的物理量都 设计进去，并注意表格的科学性，还要注意 设计多次实验。 例题5：在探究“电流与电压关系”实验中，请设计一份记录该实验 数据的表格。 实验实验 次 数 电电阻/电压电压 /V电电流/A 1 2 3 【分析】：电流的大小与电压 和电阻的大小有关。设计的 表格就应该将这三个物理量 都列入其中，并且要设计出 三次实验。 5 5、分析和论证、分析和论证 分析和论证则是对实验中的数据进行总结，并得 出结论，实际上就是对前面提出的猜想或假设的 回答。 根据控制变量法来表述结论时的常用语句是：通 过探究得出物理量A与物理量B、C均有关，当B 不变时，物理量A随C的增大而增大（或减小）； 当C不变时，物理量A随B的增大而增大（或减小 ）。叙述中增加“当B（C）不变时”，是控制变量 法在结论叙述中的具体体现。 例题6：为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小聪所在的实验小组用漆 包线（表面涂在绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁 铁，结合其它实验器材做了如图所示的实验。（电源电压相同） 请根据b、c、d中观察到的情况，完成下面填空： （1）通过比较_两种情况，可以知道通过的电流越大，电磁铁的磁 性越强。 （2）通过比较d中甲、乙两个电磁铁，你能得出的结论是_。 【分析】：题中制作电磁铁的铁钉是相同的，所以影响电磁铁磁性强弱的 因素只有两个，一个是电流大小，另一个是电磁铁上线圈的匝数 【解答】：（1）bc；（2）制作材料相同的电磁铁，当通过相同的电流 时，线圈匝数越多，磁性越强。 6 6、评估与合作交流、评估与合作交流 探究题对评估与合作交流的考查一般是同 时进行的，利用控制变量法解有关评估与 合作交流类题目时，重点是从变量B、C的 测量方法是否科学，设计的实验步骤是否 会造成较大误差，设计的表格是否合理， 是否进行了多次实验，得出的结论是否科 学等方面进行分析。 例题7：在探究“电流与电阻关系”实验中，某同学记录了该 实验的有关数据如下表所示。请你分析一下，他的实验 存在什么不科学之处呢？ 电电阻/电压电压 /V 电电流/A 第一次测测量1040.4 第二次测测量2060.3 第三次