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1、九年級物理 用控制變量法探究物理問題教案 人教新課標版
一、復習目標:
1.理解研究物理學的一種方法——控制變量法;
2.能較熟練地運用控制變量法研究物理問題;
二、重點與難點:
1.重點:控制變量法在物理探究中的應用;
2.難點:如何確定變量及被控制的變量。
三、教學方法:講授、演繹、多媒體演示。
四、教學過程
在學習物理的過程中,我們不僅獲得了許多物理知識,更重要的是我們還應掌握一定的物理方法。
在探究物理問題中,控制變量法是一種最常用的、非常有效的探索客觀物理規(guī)律的方法,這節(jié)課,我們就來用專題的形式來復習這一方法。
所謂控制變量法,就是指我們所要研究的物理量與某個物
2、理量的關系時,我們要研究的物理還同時與其他物理量有關,這時,我們就要將其他物理量控制為不變,而僅讓我們所要研究的物理量發(fā)生變化。從而得出我們所要研究的物理量與之變化的規(guī)律。
下面我們具體說明:
物理量A與物理量X、Y、Z等多個物理量(變量)均有關
這時我們要研究物理量A與物理量(變量)X的具體關系,那么我們就要將其他變量(Y、Z)控制不變,而X則應變化,從而得出A的變化與X變化的對應規(guī)律。
請同學們看具體實例:
1.探究液體蒸發(fā)的快慢(A)與哪些因素有關
可能的因素:液體的溫度(X),液體的表面積(Y),液體表面上方空氣流動快慢(Z)。
(1)探究液體蒸發(fā)的快慢與溫度有關,(即A
3、與X的關系),這時其他有可能有關的因素(即:液體的表面積Y,液體表面上方空氣流動的快慢Z)就要保持不變(或相同),而溫度則要變化。
典型例題:小華同學做“探究蒸發(fā)快慢與哪些因素有關的實驗,如圖1所示,在兩塊相同的玻璃上分別滴上一滴水,觀察圖1中的情景,可知該同學的主要目的是:探究蒸發(fā)的快慢是否與 有關。(xx年泉州中考試題)
圖1
(2)有的同學可能還猜想液體蒸發(fā)的快慢與液體的種類有關。應如何探究?
問:此時物理量A是下列的哪個(液體蒸發(fā)的快慢、溫度、表面積、液面氣流快慢、液體的種類),被控制為不變的物理量應是哪些?應該發(fā)生變化的量是哪個?
2.探究“凸透鏡的焦
4、距與什么因素有關”
典型例題:某物理學習小組的同學們選擇了如圖2所示的四個透鏡進行探究實驗。其中A和B、C和D是兩組形狀相同的凸透鏡,分別用玻璃、塑料和水晶制作而成。(xx南平市質檢試題)
(1)為了探究“凸透鏡的焦距大小與透鏡球形表面彎曲程度的關系”,同學們應選擇圖2所示中的 透鏡做實驗;(選填字母)器材確定后,同學們讓一束與主光軸平行的光分別經過兩凸透鏡后會聚于焦點處,如圖2的甲、乙所示,比較兩次實驗的現(xiàn)象,可以得到的結論是:凸透鏡表面越凸,凸透鏡的焦距越 。
(2)如果選擇A、B兩個凸透鏡,同學們還可以探究“凸透鏡的焦距大小與 的關系”。
5、
玻璃 塑料 玻璃 水晶
乙
甲
A B C D
圖2
問:在這個例子中,我們所研究的物理量是什么?第(1)題中變化的量是什么?不變的量是什么?第(2)題中變化的量是什么?不變的量是什么?
3.探究摩擦力的大小與哪些因素有關:
猜想1:接觸面的粗糙程度;
猜想2:壓力的大小。
如何探究滑動摩擦力的大小與這些因素的關系呢?下面的實驗是某小組用變量控制法設計的方案來驗證猜想1:
1:取兩塊水平長木板,并在水平長木板上分別鋪上一塊玻璃和毛巾,先后
圖3
玻璃表面
6、 毛巾表面
把小車置于玻璃和毛巾面上,用彈簧秤水平拉小車,使小車在水平方向作勻速直線運動(如圖3),請從圖4中分別讀出彈簧秤的讀數(shù)F1和F2,將結果填在表1中,并完成表中的其他空格。
乙
甲
圖4
表1:滑動摩擦力的大小與物體表面的粗糙程度的關系
同 一 物 體 ( 相 同)
接觸面
彈簧秤的讀數(shù)F(牛)
滑動摩擦力f(牛)
玻璃面
F1=
f1=
毛巾面
F2=
f2=
結
7、論:
4.探究電流的大小與哪些因素有關
典型例題:如圖所示,研究“電流跟電壓、電阻關系”時,記錄數(shù)據如下:
實驗
次數(shù)
電阻U=3V
R/Ω
I/A
4
5
0.6
5
10
0.3
6
15
0.1
實驗
次數(shù)
電阻R=10Ω
U/V
I/A
1
1
0.1
2
2
0.2
3
3
0.3
表Ⅰ 表Ⅱ
表I中使 因素相同,表II是使 因素相同,上述數(shù)據可以總結為關系式____________。依次進行表Ⅱ中第5、6
8、次實驗的過程中,滑片P應向____________滑動。移動滑片的目的是為了使 。(xx年青島中考試題)
練習:探究電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關。(教材第二冊P104)
請學生猜想:到底與什么因素有關?(電流、線圈匝數(shù))
問:電磁鐵磁性的強弱應該如何測定?
為了驗證猜想電磁鐵的磁性與電流的關系,
圖4
(1)請同學們設計一個電路。電磁鐵的符號如圖4所示
示范電路如圖5所示:
(2)若小明同學通過測量后,得到一個如圖6所示的圖表,則表明:電流越大電磁鐵的磁性越 (填“強”
9、,“弱”)。由表中的圖線可知電磁鐵的磁性與電流 正比(填“成”或“不成”)
大頭針數(shù)目(個)
圖5
電流
圖6
(3)小華同學為了驗證猜想電磁鐵的磁性與匝數(shù)的關系,采取了如圖7所示的電路,他將多檔開關分別與1、2、3、4接通時,得到了如圖8所示的圖表。由此可得出結論,電磁鐵線圈的匝數(shù)越多,電磁鐵的磁性越 (填“強”或“弱”)。他將開關分另合向1、2、3、4的過程中,應保持 不變。
練習講評。
小結:本節(jié)課我們復習了物理學中的一種常用探究方法,在研究一個因素與多個因素的關系時,我們常用控制變量法,我們在使用控制變量法時,要注意的是哪一個因素應該控制不變,哪一個因素應該發(fā)生變化。