《初中物理专题--方法题(法控制变量)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《初中物理专题--方法题(法控制变量)（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 http:/ 快乐学习，尽在中小学教育网“控制变量法”在实验探究中的应用杨仕明“控制变量法”是初中物理中最常见的一种科学研究方法。解决实验探究题时，运用“控制变量法”可以快速而准确地解决。一、在实验设计题中的应用例 1. 请你设计一个探究 “滑动摩擦力与物体运动的速度是否有关 ”的实验。要求写出实验器材和实验步骤。评析：当探究的问题为“一个因素与几个因素的关系”时，同时研究是非常复杂的，必须利用“控制变量法” 。这种方法在实验设计题中经常用到。滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关。要探究是否与速度有关，需要控制压力和接触面的粗糙程度不变，改变物体运动的速度，观察滑动摩擦力变化的情况，从而探
2、究出滑动摩擦力与物体运动的速度是否有关。物体运动速度可以通过拉物体的快慢解决，物体选用木块，滑动摩擦力可以用弹簧测力计测得。设计方案：实验器材：弹簧测力计、细线、木块、木板。实验步骤：（1）将木板水平放置，木块置于其上，通过细线用弹簧测力计水平拉木块以某一速度做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数 F1；（2）以再大、更大的速度重复上述实验过程，读出弹簧测力计的示数 F2、F 3；（3）分析实验数据 F1、F 2、F 3，得出结论。二、在实验分析题中的应用例 2. 在学习吉它演奏的过程中，小华发现琴弦发出的声音的音调高低是受各种因素影响的，他决定对此进行探究。经过和同学们讨论，提出了以下猜想：猜
3、想 1：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关；猜想 2：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关；猜想 3：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。为了验证上述猜想是否正确，他们找到了下表所列 9 种规格的琴弦。因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是他们又借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。（1）为了验证猜想 1，应选用编号为_、_、_的琴弦进行实验。为了验证猜想 2，应选用编号为_、_、_的琴弦进行实验。表中有的材料规格还没有填全，为了验证猜想 3，必须知道该项内容。请你在表中填上所缺数据。 http:/ 快乐学习，尽在中小学教育网（2）随着实验的进行，小华
4、又觉得琴弦音调的高低，可能还与琴弦的松紧有关，为了验证这一猜想，必须进行的操作是：_编号 材料 长度/cm 横截面积/mm 2A 铜 60 0.76B 铜 60 0.89C 铜 60 1.02D 铜 80 0.76E 铜F 铜 100 0.76G 钢 80 1.02H 尼龙 80 1.02I 尼龙 100 1.02评析：首先要从给定的文字信息上，明确影响声音的几个可能因素：材料、弦的长短、弦的横截面积、拔弦用力大小、弦的松紧程度，然后根据表格中的信息解决本题。对于猜想 1 的验证，需要控制“材料、弦的长短、拨弦用力大小、弦的松紧程度 ”相同，改变“弦的横截面积” ；对于猜想 2 的验证，需要控
5、制“材料、弦的横截面积、拨弦用力大小、弦的松紧程度”相同，改变“弦的长短” ；对于猜想 3 的验证，需要控制 “弦的长短、弦的横截面积、拨弦用力大小、弦的松紧程度”相同，改变“材料 ”；对于（2）问，同样是这样思考。因此，掌握“控制变量法”是解答本题的关键。参考答案：（1）A、B、C； A、D、F；80、1.02。（2）取上述任意编号的一种琴弦，调整其松紧程度，用同样的力分别拨动琴弦，比较其音调的高低，然后分析得出结论。三、在实验图像题中的应用例 3. 如图 1 是阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的图线（IU 图线） 。从图中得到的下列结论中正确的是：图 1A. R12B. 串联后的总电阻的
6、 IU 图线在区域 II、 http:/ 快乐学习，尽在中小学教育网C. 并联后的总电阻的 IU 图线在区域 IIIR12、D. 并联后的总电阻的 IU 图线在区域 I、评析：首先要明确 IU 图线的物理意义，实际上该图线就是根据姆定律 I 作出UR的 R 图线。要比较 R1 与 R2 的大小，由 I 可知，可以控制电流不变，通过分析电压 U1R与 U2 的关系，从而判断 R1 与 R2 的大小，或者可以控制电压不变，通过分析电流 I1 与 I2 的大小关系，从而判断 R1 与 R2 的相对大小。参考答案：控制电流不变，如图 2 所示，过纵轴某一点 I0 作横轴的平行线，交R1、R 2 于 a、b 两点，由图线可以看出：U 1U 2。图 2这样由 可知，当 I 一定时， R 与 U 成正比，所以 。IUR R12又因为 （R 串 为两电阻串联后的总电阻，R 并 为两电阻并联后的串 并、21总电阻，两电阻串联后的总电阻比任何一个串联的导体的电阻都要大，并联后的总电阻比其中最小的电阻还要小。 ）所以 R 串 线在区域 III 内，R 并 线在区域 I 内。故答案为 D。
