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控制變量法的應(yīng)用 葫蘆島六中商振華 舉例說明 你在學(xué)習(xí)中學(xué)到了哪些方法 1 控制變量法2 轉(zhuǎn)換法3 類比法4 模型法5 等效替代法6 實(shí)驗(yàn)推理法 在探究多因素發(fā)生變化的問題時(shí) 有意控制某些因素不變 每次只研究一個(gè)因素的變化 把一個(gè)多因素變化的問題變成幾個(gè)單因素變化的問題 然后再綜合解決 這種研究問題的方法叫做控制變量法 探究音調(diào)跟琴弦的長短 粗細(xì) 材料 松緊的關(guān)系 探究影響蒸發(fā)快慢與哪些因素有關(guān) 探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素 探究電流跟電壓電阻的關(guān)系探究影響電流做功多少的因素 探究影響電流熱效應(yīng)的因素探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素 探究通電導(dǎo)體受力的方向與那些因素有關(guān)探究感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān) 探究力的作用效果與什么因素有關(guān)探究力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素 探究影響壓力的作用效果的因素 探究影響液體壓強(qiáng)大小因素探究影響浮力大小的因素 斜面機(jī)械效率與斜面的傾斜程度和粗糙程度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)探究影響滑輪組的機(jī)械效率的因素 探究影響動(dòng)能大小的因素 探究重力勢能大小的因素 控制變量法 教材中的實(shí)驗(yàn) 請你就某一個(gè)實(shí)驗(yàn)說明怎樣應(yīng)用控制變量法的 探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素探究電流跟電壓 電阻的關(guān)系探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素探究影響壓力的作用效果的因素探究影響動(dòng)能大小的因素探究影響蒸發(fā)快慢與哪些因素有關(guān) 1 體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹?例 07上海 在兩塊相同的玻璃片上 小明同學(xué)分別滴一滴質(zhì)量相同的水 如圖所示 觀察圖中情景可知 他主要研究蒸發(fā)快慢是否與 A 水的溫度有關(guān)B 水的表面積有關(guān)C 水上方空氣的流速有關(guān)D 水的質(zhì)量有關(guān) 解析 比較題圖可以看出 玻璃片 水的質(zhì)量相等又在相同的環(huán)境溫度下 意即這些是被控制的變量 造成蒸發(fā)快慢的因素只能是水的表面積 故答案應(yīng)選B B 例 07吉林 小明同學(xué)想要研究電功率大小與電壓 電流的關(guān)系 他選用了額定電壓相同 額定功率相差較大的兩個(gè)小燈泡 他所設(shè)計(jì)的電路圖中有一幅如圖所示 圖中兩個(gè)小燈泡的 相等 目的是研究電功率與 的關(guān)系 1 體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹?電壓相同 電流 2 體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)原理之中 例1 小明在兩個(gè)易拉罐中分別裝入等質(zhì)量的沙子和水 用相同的酒精燈對(duì)其加熱 以便探究沙子和水吸熱升溫快慢的程度 1 比較沙子和水吸熱升溫快慢的方法有兩種 2 實(shí)驗(yàn)中小明猜想 沙子吸熱升溫比水快 如果他的猜想是正確的 則應(yīng)該觀察到的現(xiàn)象是 加熱相同的時(shí)間比較溫度升高的多少 升高相同的溫度比較加熱時(shí)間的長短 2 答案與 1 相對(duì)應(yīng) 分別是 加熱時(shí)間相同 水的溫度升高的慢或上升的溫度相同時(shí) 水的加熱時(shí)間長 Q吸 cm t 例1 給你如圖甲所示器材 其中A和B是由同種材料制成的均勻圓柱體 C是海綿 請你根據(jù)如圖乙所示的場景 設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn) 探究壓力的作用效果與受力面積的關(guān)系 要求寫出實(shí)驗(yàn)步驟 現(xiàn)象和結(jié)論 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 比較兩次海綿被壓下的深淺程度 第一次較淺 第二次較深 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 在壓力相同的情況下 受力面積越小 壓力的作用效果越明顯 實(shí)驗(yàn)步驟 將A放在海綿上 然后將B豎直放在A的正上方 觀察海綿被壓下的深淺程度 再將B放在海綿上 然后將A豎直放在B的正上方 再次觀察海綿被壓下的深淺程度 3 體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)之中 4 體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)器材之中 例1 宜昌 為了探究重力勢能與哪些因素有關(guān) 現(xiàn)有大小不同的實(shí)心鐵球各一個(gè) 大小相同的實(shí)心鐵球和實(shí)心玻璃球各一個(gè) 橡皮泥等 在探究重力勢能與高度的關(guān)系時(shí) 應(yīng)選用 分別從不同的高度自由落下 在探究重力勢能與質(zhì)量的關(guān)系時(shí) 應(yīng)選用 分別從相同的高度自由落下 同一個(gè)鐵球或同一個(gè)玻璃球 大小相同的實(shí)心鐵球和實(shí)心玻璃球 4 體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)器材之中 例2 黃石 在研究 水果電池電壓與哪些因素有關(guān) 的實(shí)驗(yàn)中 如圖所示 小星作出如下猜想 猜想一 水果電池電壓與水果種類有關(guān)猜想二 水果電池電壓與兩電極間距離有關(guān)猜想三 水果電池電壓與兩電極插入水果的深度有關(guān)為了驗(yàn)證上述猜想是否正確 小星設(shè)計(jì)了如下準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)和記錄的表格 為驗(yàn)證猜想一 應(yīng)做編號(hào)為 的實(shí)驗(yàn) 為驗(yàn)證猜想二 應(yīng)做編號(hào)為 的實(shí)驗(yàn) 為驗(yàn)證猜想三 應(yīng)做編號(hào)為 的實(shí)驗(yàn) 2 5 4 5 1 3 例1 7遼寧 為了探究冰熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律 小麗設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置 并在下表中記錄了熔化過程中溫度隨時(shí)間變化情況 1 請你根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)上畫出冰熔化的圖象 2 通過對(duì)數(shù)據(jù)和圖象的分析 你能獲得的信息有 3 小麗與同學(xué)交流時(shí)發(fā)現(xiàn) 在開始2min升溫快 最后2min升溫慢 請你做出合理的解釋 5 體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)圖像之中 冰是晶體 冰的熔點(diǎn)是0 水的比熱容比冰大 例2 2006年臨沂市 張華同學(xué)在探究通過導(dǎo)體的電流與其兩端電壓的關(guān)系時(shí) 將記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過整理作出了如圖所示的圖象 根據(jù)圖象 下列說法錯(cuò)誤的是 A 通過導(dǎo)體a的電流與其兩端的電壓成正比B 導(dǎo)體a的電阻大于導(dǎo)體b的電阻C 當(dāng)在導(dǎo)體b的兩端加上1V的電壓時(shí) 通過導(dǎo)體b的電流為0 1AD 將a b兩導(dǎo)體串聯(lián)后接到電壓為3V的電源上時(shí) 通過導(dǎo)體的電流為0 2A 5 體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)圖像之中 B 6 體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)結(jié)論之中 例1 小明在體育課上打排球時(shí) 發(fā)現(xiàn)每次排球落地的遠(yuǎn)近不同 于是 他沿水平方向擊打排球 對(duì)球落地的情況做了統(tǒng)計(jì) 統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下表 分析表格可得出結(jié)論 1 2 擊球點(diǎn)高度相等時(shí) 擊球力度越重 排球落地就越遠(yuǎn) 擊球力度相等時(shí) 擊球點(diǎn)高度越高 排球落地就越遠(yuǎn) 例2 某同學(xué)在探究凸透鏡成像的規(guī)律時(shí) 用了兩個(gè)焦距不同的凸透鏡分別進(jìn)行了若干次操作 并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地記錄在以下兩個(gè)表中 請分析以上數(shù)據(jù) 把能得出的探究結(jié)論寫出兩二條填在橫線上結(jié)論一 在成實(shí)像情況下 凸透鏡的焦距一定時(shí) 物距越 像距越 結(jié)論二 在 相同的情況下 凸透鏡的焦距越大 像距 小 大 物距 越大 7 綜合運(yùn)用 例1 如圖所示 同一水平桌面上放有形狀 大小都相同的長方體木塊和鐵塊各一個(gè) 現(xiàn)想探究木塊和鐵塊的下表面哪個(gè)更粗糙 請你只利用一個(gè)量程滿足實(shí)驗(yàn)要求的彈簧測力計(jì) 設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證你的猜想 寫出實(shí)驗(yàn)步驟 結(jié)論 實(shí)驗(yàn)步驟 1 將鐵塊放在木塊上 用彈簧測力計(jì)水平勻速拉動(dòng)木塊讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F1 2 將木塊放在鐵塊上 用彈簧測力計(jì)水平勻速拉動(dòng)鐵塊讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F2 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 若F1 F2則木塊比鐵塊下表面粗糙 若F1 F2則鐵塊比木塊下表面粗糙 若F1 F2則鐵塊和木塊下表面一樣粗糙 例2 06石家莊 圖甲是研究 物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān) 的實(shí)驗(yàn)裝置 實(shí)驗(yàn)中讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下 碰到同一木塊上 圖乙是研究 牛頓第一定律 的實(shí)驗(yàn)裝置 實(shí)驗(yàn)中讓同一小車從斜面上相同的高度由靜止?jié)L下 在粗糙程度不同的平面上運(yùn)動(dòng) 請回答以下問題 設(shè)計(jì)甲實(shí)驗(yàn)的目的是研究鋼球動(dòng)能的大小與的關(guān)系 你判斷的理由是 設(shè)計(jì)乙實(shí)驗(yàn)的目的是研究運(yùn)動(dòng)的小車與的關(guān)系 在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中必須保證小車到達(dá)斜面底端的相同 具體措施是 此實(shí)驗(yàn)應(yīng)用到的主要實(shí)驗(yàn)方法有 速度 用一個(gè)鋼球質(zhì)量不變 而改變了下滑的高度 從而改變了到達(dá)斜面底端的速度 阻力 同一斜面同一高度自由滾下 控制變量法 實(shí)驗(yàn)推理法 速度 例3 下圖是 探究滑動(dòng)摩擦力與哪些因素有關(guān) 的實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)中要求必須水平勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì) 這樣做的目的是 分析甲 乙兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 可以得出的結(jié)論 分析乙 丙兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 能否得出一個(gè)科學(xué)的結(jié)論 為什么 分析甲 丁兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明滑動(dòng)摩擦力與的關(guān)系 使物體受到的摩擦力等于拉力 在壓力一定時(shí) 接觸面越粗糙 摩擦力越大 不能 實(shí)驗(yàn)中有兩個(gè)變量 不能得出科學(xué)結(jié)論 摩擦力的大小與接觸面的材料的關(guān)系 例4 有一位同學(xué)用下圖所示的電路研究導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體電阻的關(guān)系 他先后將5 15 和25 的定值電阻接入電路A B兩點(diǎn)間 閉合開關(guān)S 讀出電流表示數(shù) 如表 由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出電流I與電阻R并不成反比 1 電流I與電阻R并不成反比的原因是 2 該實(shí)驗(yàn)中選錯(cuò)了什么器材 請你說出應(yīng)換用的器材 它的作用是 3 為保證實(shí)驗(yàn)正確進(jìn)行 還需要什么儀器 沒有控制R兩端的電壓相同 定值電阻R 滑動(dòng)變阻器 保持R兩端的電壓不變 電壓表 例5 在學(xué)習(xí)吉他中 小華發(fā)現(xiàn)琴弦發(fā)聲的音調(diào)高低是受各種因素影響的 他提出了以下猜想 猜想一 琴弦音調(diào)高低 可能與琴弦的橫載面積有關(guān)猜想二 琴弦音調(diào)高低 可能與琴弦的長短有關(guān)猜想三 琴弦音調(diào)高低 可能與琴弦的材料有關(guān)為了驗(yàn)證上述猜想是否正確 找到9種規(guī)格的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 1 為驗(yàn)證猜想一 應(yīng)選用編號(hào)為 的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 2 為驗(yàn)證猜想二 應(yīng)選用編號(hào)為 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 3 表中有的材料規(guī)格還沒填全 為了驗(yàn)證猜想三 必須知道該項(xiàng)內(nèi)容 請?jiān)诒碇刑钌纤睌?shù)據(jù) 4 隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行 小華又覺得琴弦音調(diào)的高低 可能還與琴弦的松緊程度有關(guān) 為了驗(yàn)證這一猜想 必須進(jìn)行的操作是 A B C A D F 80 1 02 例6 如圖3是小明研究 影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱因素 的裝置圖 他在探究過程中發(fā)現(xiàn) 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)指針B偏轉(zhuǎn)的角度將會(huì) 填 變大 或 變小 保持滑片P位置不變 當(dāng)導(dǎo)線a由接線柱2改為與接線柱1相連 閉合開關(guān)后 可發(fā)現(xiàn)指針B偏轉(zhuǎn)角度將會(huì) 填 變大 或 變小 經(jīng)過對(duì)電磁鐵的研究 可得出以下結(jié)論 當(dāng) 一定時(shí) 通過電磁鐵的電流越大 電磁鐵磁性 當(dāng)通過電磁鐵的 一定時(shí) 電磁鐵線圈的匝數(shù)越 磁性越 變小 變大 線圈匝數(shù) 越強(qiáng) 電流 多 強(qiáng) 控制變量法的應(yīng)用 控制變量法 應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹?應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)原理之中 應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)器材之中 應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)圖像之中 應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)結(jié)論之中 應(yīng)用 精髓 控制 應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)之中 再見