“控制变量法”在物理实验中的运用(最新整理)

1、“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 r 不变，研究s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

2、滑p变的滑片， 使电阻两端的电压始终图 1rr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 r2=r3=r4=2r1,并将 r1r2 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，r1 与 r2 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

3、，可得出：电流通过导体产生的热量与电阻的关系。再将 r1 改换成 r3，同时将 r4 与 r2 并联仍接入电路中如图 3。因通过 r3 的电流是通过 r2 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。2图 图 3二、控制变量法”在题目中的应用训练。3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 ha、hb、hc 高度处滚下，（ha=hchb,ma=mbhb)滚下，由于到达斜面底端时的速度不同（vavb)从而由木块运动的距离远近（sasb）可知，小球对木块做的功不同，小球的速度越大， 做的功越多，具

4、有的动能越大（eaeb）。故选 ab 图进行研究。当研究动能与质量的关系时， 可控制速度不变（a、c 图）。即让不同质量（mamc）的小球从同一斜面的同一高度处（ha=hc） 滚下，由于小球到达斜面底端的速度相同（va=vc)，从而由木块运动的距离远近（saea）。答案：a、b；质量；小球在斜面底端时速度不同。a、c；速度；质量；速度例 2、在探究电阻的大小与哪些因素有关时，如图 5（图中 ab 为锰铜，cd、ef、gh 为镍铬，其中 lab=lcd=lef=2lgh，sab=scd=sgh= 1/2sef）若要研究导体的电阻与导体材料的关系时应将 m、n 分别与和连接。若将图中的 cd 和

5、gh 接入电路中，则可得出 实验时如果控制导体的材料、长度及温度不变时，可探究电阻与的关系，应将接入电路中。实验中，若将 ab 改换成日光灯的灯丝，接入电路后，用酒精灯缓慢加热灯丝时观察到电流表的示数逐渐变小，于是可猜测出：金属导体的电阻随温度的升高而（答案。ab、cd; 导体的电阻与导体的长度成正比；横截面积，cd 和ef；增大。）三、“控制变量法”在实际生活中的应用举例。由于相关训练中的科学探究活动与许多物理知识相关联，只有全方培养学生的科学探究能力，才能使学生的探究意识和创新能力得到提高。如：某同学在投掷标枪时虽然用力很大，投的很高，但成绩很不理想，此时可用玩具水枪让该同学做如下探究。可

6、先控制玩具水枪出水口的角度不变，分别用不同的力压开关以改变水喷出的速度，如图 6。然后再控制水喷出的速度不变，改变喷水角度，如图 7。通过实验探究， 该同学恍然大悟，他认真总结了上述探究过程，明确了斜抛的物体的水平方向运动的距离与 和有关，这次探究过程中较好地运用了法。（答案：抛射速度、抛射角度；控制变量法）（图 6）（图 7）另外诸如：滑动摩擦力的大小与哪些因素有关、液体的压强与哪些因素有关、影响液体蒸发快慢与哪些因素有关、电功的大小与哪些因素有关等问题的研究中都要用到控制变量法。这对培养学生的抽象概括能力和运用知识分析解决具体问题的能力有着重要的意义。此法不仅限于初中阶段的研究，而且在高中

7、阶段、大学阶段及更高层次的研究中都有着重要的作用。综上可见“控制变量法”在教学、生活、科学研究等领域均占有重要地位。因此在教学中，要精讲、细练切勿等闲视之。“”“”at the end, xiao bian gives you a passage. minand once said, people who learn to learn are very happy people. in every wonderful life, learning is an eternal theme. as a professional clerical and teaching position, i u

8、nderstand the importance of continuous learning, life is diligent, nothing can be gained, only continuous learning can achieve better self. only by constantly learning and mastering the latest relevant knowledge, can employees from all walks of life keep up with the pace of enterprise development and innovate to meet the needs of the market. this documen