用控制变量法解探究题课件

,用控制变量法解中考物理探究题,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,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。,电磁铁的磁性强弱,线圈匝数,电流,动能,质量,速度,请你判断：,控制变量法如何运用到解探究题当中呢？,1、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？,上图探究的问题是：？,液体的蒸发快慢是否与液体的温度有关,实验变量：（改变的量),温度,研究对象：,液体蒸发快慢,下图是某校科学兴趣小组为探究自然科学问题所做实验，请根据实验设计意图提出他们想要探究的问题。,提出问题的一般模式：,研究对象是否与实验变量有关？,相信自己能行,2、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”。,右图表示了一种怀孕蜥蜴培养在不同温度下，所产幼仔的性别百分比。根据图示信息，请你提出一种猜想。,蜥蜴所产幼仔的性别百分比可能与温度有关,研究对象(结果),温度可能与所产幼仔的性别百分比有关,典型错误因果倒置,小试牛刀,实验变量(原因),建立猜想的一般模式：研究对象可能与实验变量有关（或无关）建立假设的一般模式：研究对象与实验变量有关（或无关）,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：,该实验基于的假设是。,摩擦力大小与水滴数多少有关,研究对象,实验变量,3、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。,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。,【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。,例4：给你如图所示器材，（带有四个铁钉的小方桌、沙箱及两个质量不同的重物），请你设计一个实验，探究物体的重力势能与物体的质量关系。,沙箱,有四个铁钉的小方桌,学会设计实验,2、控制物体所在的高度相同,1、改变物体的质量,3、通过观察小方桌陷入沙里的深度来比较重力势能的大小。,设计实验必须要表达清楚：,两个质量不同的重物,设计实验的表达可以有多种形式，但必须要表达清楚以下3个要点：,（如果研究对象不容易观察或不能直接测量如何转换为容易观察或能测量的科学量）？,2、如何保持控制变量不变？,1、如何改变实验变量？,3、如何观察或测量研究对象,并比较,4、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。,【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、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。,学会分析数据和得出结论,例5：小科同学在探究“压力的作用效果与压力大小的关系”，（1）应做图甲和（填“乙”或“丙”）所示实验。（2）实验能够得到的结论是：。,丙,在受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越大。,6、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？,【分析】：影响电流大小的因素有电压、电阻的大小，本题探究的是电流与电阻之间的关系，因而就必须控制电压的大小不变。,【解答】：不科学之处是没有控制电压的大小不变，可以使电压值均为4V，改变电阻的大小，测出电流大小，记录在表中。,某同学由温度能影响酶的活性联想到温度能否影响甲状腺激素的活性。为了探索这一问题，他做了一个实验。实验步骤:（1）取三只相同的洁净玻璃缸，编上号，分别装上等量的蒸馏水、河水、自来水。（2）取发育状况不同的15只蝌蚪，分成三等份，分别放入1、2、3号玻璃缸中，三只玻