控制变量法的运用

控制变量法的运用
控制变量法的运用

浅谈控制变量法在科学教学中的运用

控制变量法是指在科学教学中,对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题,而只改变其中的某一个因素,从而研究这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决的方法。它是科学探究中的重要思想方法,广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。小学科学课中,加强控制变量法的运用,不紧能直观的对实验现象进行对比,还能提高学生的对问题的分析理解能力以及科学素养。

下面我将分阶段年纪结合具体的课题来谈谈控制变量法怎么样在小学科学课堂中的进行运用:

一、《怎样加快溶解》

师: 刚才同学们说了很多加快溶解的方法,那么这些方法真的能让肥皂溶解得更快吗? 我们就以搅拌为例, 想想该怎么做呢?

生: 将肥皂放入水中, 然后仔细的观察看看。

师: 这样我们就能看到搅拌能使肥皂溶解得更快吗?

生: 我觉得应该把肥皂放在水中, 然后搅拌。

师: 就一个杯子, 然后搅拌, 就能看出搅拌能使肥皂溶解得更快吗? 要比出搅拌能使肥皂溶解得更快, 该怎么做呢?。

生: 用两个杯子, 放两块肥皂, 一个搅拌, 一个不搅拌。

(确定搅拌这个变量)

师: 如果两块肥皂不一样, 能不能看出搅拌的那块肥皂溶解得更快?

生: 应该放两块一样的肥皂。

师: 什么样才是一样的两块肥皂?

生: 形状、大小都一样。

师: 恩,对。想比出搅拌能使肥皂溶解的更快还要注意什么?

生: 也应该准备两个一样的杯子。

生: 还应该装入一样多的水。

生: 水的温度也应该是一样的。

师: 还有吗?

生: ??

师演示, 把两块肥皂一先一后放在两个杯子里。

生(恍然大悟): 应该把两块肥皂同时放入两个杯子里。

师: 怎样能同时放入?

生: 一手拿一个, 数1—2—3, 同时松手。

生: 或者把两块肥皂都放在杯子里, 然后同时往里面加水。

师: 你能完整地说一下要让哪些条件相同吗?

(一步步的引导学生最终确定变量和不变量)

在上面的课中, 老师帮助学生把探究的问题集中到实验条件上, 一步步的引导学生准确地确定变量及不变量,以便学生更好的理解和进行控制变量的实验。在学生没能完整的讲出的情况下进行演示实验, 帮助学生理解实验到底应该怎么样去做。教师在初始阶段着重引导,让学生慢慢的开始理解什么是控制变量法。

二、《设计种子发芽实验》

在设计光照对种子影响的实验时, 学生们很容易地想到是放在阳光下。老师让一位学生完整地说明自己的实验计划后, 老师适时地挑起了矛盾:“你有没有想到阳光同时会使温度升高呢?”

对啊,这个学生马上想到, 他的实验不仅是改变了光照,还改变了温度。

老师继续挑起矛盾:“那两个量都改变了, 你能确定实验的结果是哪一个量的变化引起的吗?”经过深入思考、讨论, 学生终于想出了方法: 都放在桌子上, 一个盖上透明的盖子, 目的能让种子照到光, 一个盖上涂黑的盖子, 目的不让种子照到光。

本课中老师的目的是让学生明白,在运用控制变量法进行试验的时候,一定要明确变量只能是一个,当改变一个条件的同时如果有了两个变量(温度、阳光)我们就要想办法去消除那个我们不需要的变量(温度),教师有意识的在培养学生对于控制变量法的掌握。

三、《影响蒸发快慢的因素》。

师: 同学们列举了日常生活中见到的大量实例, 证实了你们的猜想, 说明液体的温度越高, 蒸发得越快; 液体的表面积越大, 蒸发得越快; 液体表面上空气流动得越快, 蒸发得越快。很好! 但是老师也可以列举一些日常生活中的现象,得出和你们截然相反的结论。生议论纷纷, 觉得不可思议,要求教师举出实例。师: 我举例说明吧。在炎热的夏天晾晒洗过的棉袄和在寒冷的

冬天晾晒洗过的手帕。你们说, 是棉袄干得快还是手帕干得快?

生(不假思索, 异口同声): 手帕干得快。

师: 是冬天的温度低还是夏天的温度低?

生; 冬天的温度低。

师; 这不就证明“液体的温度越低蒸发得越快”吗?

生(觉得惊讶): ??

师: 你们说这个结论对不对?

生(齐声回答): 不对。

师: 为什么不对? 你们得说出令我信服的理由。

生: 棉袄太厚。

生: 棉袄含水量太多。

生: 可能没有将棉袄摊开。

生: 可能天气阴晴不一样。

生: 可能刮风情况不一样。

生: ??

在上面的课中,学生能够自己看出在两个作为比较的实验中存在着太多的变量,并且能够通过讨论逐步的把这些变量找出来,最终确定唯一的变量,这样的课可以培养学生的自学能力,让学生进入到更深层次的学习中。

无论是教师引导,还是学生自主的探索,控制变量法的运用都应该视课题和学生的发展情况而定,我个人在低年级是以引导为主,逐步的让学生感受到控制变量法的存在。在中段我会适当的由学生去思考,我可以根据学生的思考方向给予一定的指导,进一步的让学生去适应控制变量法。到了高段,在学生基本掌握了控制变量法的情况下,我会让学生自主的进行探索,尽情去享受科学的奥秘。以上是我对控制变量法在教学运用中的一点基本的理解。

控制变量法在物理实验中的应用

控制变量法在物理实验中的应用 1、下图是某实验小组做的“探究滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验。 ①实验中要求必须水平匀速拉动弹簧测力计,这样做的目的是: 。 ②分析甲、乙两次实验现象,可以得出的结论: 。 ③分析乙、丙两次实验现象,能否得出一个科学的结论?为什么? 。 ④分析甲、丁两次实验现象,可以得出的结论: 。若小华选用正确的实验装置进行实验得到下表所记录的实验数据,请根据数据在所给坐标中作出摩擦力的大小f 与接触面受到的压力大小N 之间的关系图象。 ③根据图像可以得出f 与N 的关系是_______。 2、小明同学利用砝码、小桌、装有沙子的容 器等实验器材,做“探究压力作用的效果” 实验,如图20甲所示. (1)保持小桌对沙子的压力不变,改变小 桌与沙子的接触面积,小明发现接触面积越大.小桌陷入沙子越浅,说明压力的作用效果与___________有关. (2)保持小桌与沙子的接触面积不变,改变小桌对沙子的压力,小明发现压力越大,小桌陷 入沙子越深,说明压力的作用效果与_____________有关. (3)实验过程中,压力的作用效果是通过________________________________表现出来的. (4)小明将小桌和砝码又放到一块木板上,如图20乙所示,比较甲、乙两种情况后,小明认 为压力的作用效果还与接触面的材料有关,请对此结论作出简要评价. ____________________________________________________________________. 3、如图10所示是探究“浮力大小与哪些因素有关”实验的若干操作,根据 此图请你回答下列问题。 (1)分析比较图①②③,说明物体所受浮力的大 小与 因素有关。 (2)在图③与图④中保持了 不变, 得到的结论是浮力大小与 有关。这种研究问题的方法叫做 。请再举一个应用这种研究方法的实验: 。 (2)分析以上实验数据,可得出影响滑轮组机械效率的主要因素是 ① ② ③ ④ 图10

控制变量法及其在初中物理中的运用

控制变量法及其在初中物理中的运用 揭东县地都镇金都初级中学郑瑞群 在日常物理教学中,我们经常会遇到这样的问题:有的学生说,老师你讲的我都懂,可是一做习题我就不会。题目究竟是难还是容易呢?对中国学生来说,往往是再难的题老师讲过就容易,容易的题老师没讲过就难,学生只会依葫芦画瓢,缺乏创造,缺乏学习、研究方法。 在中学物理教学中涉及到的自然科学的一般研究方法,主要有观察、实验、抽象、理想化、比较、类比、假说、模型、控制变量法等等。其中控制变量法几乎贯穿了整个物理教学和研究。控制变量法作为一种常用的、有效的探索物理规律的科学方法,在初中物理新课程教学中得到了特别广泛的应用,许多物理概念或规律的探索和推导,演示实验、分组实验的教学,都运用了“控制变量法”这一科学方法。 在初中物理教学中,控制变量法的应用难度最大,所以老师怎样教好这一方法,学生怎样掌握好这一方法,并且在解题中灵活应用,在初中物理教学中就占有非常重要的地位。如果能深层次地理解这种研究物理问题的方法,将有助于解决物理教学中“深、难、重”的问题,也能最大程度地扩大学生的知识面,激发学生学习物理的兴趣,提高课堂教学效果。下面我就它在教学中的应用谈谈自己的看法。 一、正确理解控制变量法 自然界中发生的各种物理现象往往是错综复杂的,因此影响物理学研究对象的因素在许多情况下并不是单一的,而是多种因素相互交错、共同起作用的。在研究过程中,由于多个因素(变量)的共同作用,将使研究变得复杂,也很难分析、寻找、总结研究对象与各个因素(变量)之间的关系。于是,

应该寻找一种研究对象与影响其变化的单一因素(变量)关系的方法。 “控制变量法”是解决上述问题的一种方法,是学习物理常见的一种研究方法。 学习和理解控制变量法,不能把这个名称和这种方法生硬、突然地抛塞给学生,而应该在实验和科学方法教育中渗透进行,在学生有一定认识的基础上水到渠成地揭示,并加以分析、说明,使学生真正理解并能运用控制变量法。例如,在引导学生探索、研究导电体的电阻的大小同导电体的哪些特性有关时,可先故意将横截面积、长度都不同的一根镍铬合金丝和一根铜丝分别串入接有小灯泡的直流电路中,让学生分别观察灯泡发光的亮度,并问学生:刚才的实验现象能否说明电阻大小与导电体的某个特性有关?学生经过思考与讨论,得到的结论当然是否定的。再用横截面积和长度都不同的两根镍铬合金丝分别串入上述电路中,观察小灯泡的亮度,并让学生思考这个实验能否说明电阻大小同导电体的某种特性有关,结论同样是不能。这时就可不失时机地问学生:“那么,我们应该取怎样的两根金属丝串入上述电路来做这个实验,以研究导电体的电阻大小到底与哪些因素有关呢?”同时向学生出示课前准备好的几根金属丝让他们选择。学生经过思考并相互讨论后,有的回答:应取两根横截面积相同、但长度不同的镍铬合金丝进行上述实验;有的同学说:应取两根长度相同、但横截面积不同的镍铬合金丝进行上述实验;还有的说应取长度、横截面积均相同的一根铜丝和一根镍铬合金丝进行实验比较。这时,教师可适时指出上述几种方法都可以,同时指出要研究电阻的大小同导电物质的长度、横截面积、材料种类这三个因素任何一个因素间的关系,就要人为地控制另外两个因素,使它们相等,并指出这种实验的方法就是“控制变量法”。又如通过导体电流的大小,与导体两端的电压成正比,这时应该控制电阻一定;通过导体电流的大小,与导体的电阻成反比,

控制变量法的运用

浅谈控制变量法在科学教学中的运用 控制变量法是指在科学教学中,对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题,而只改变其中的某一个因素,从而研究这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决的方法。它是科学探究中的重要思想方法,广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。小学科学课中,加强控制变量法的运用,不紧能直观的对实验现象进行对比,还能提高学生的对问题的分析理解能力以及科学素养。 下面我将分阶段年纪结合具体的课题来谈谈控制变量法怎么样在小学科学课堂中的进行运用: 一、《怎样加快溶解》 师: 刚才同学们说了很多加快溶解的方法,那么这些方法真的能让肥皂溶解得更快吗? 我们就以搅拌为例, 想想该怎么做呢? 生: 将肥皂放入水中, 然后仔细的观察看看。 师: 这样我们就能看到搅拌能使肥皂溶解得更快吗? 生: 我觉得应该把肥皂放在水中, 然后搅拌。 师: 就一个杯子, 然后搅拌, 就能看出搅拌能使肥皂溶解得更快吗? 要比出搅拌能使肥皂溶解得更快, 该怎么做呢?。 生: 用两个杯子, 放两块肥皂, 一个搅拌, 一个不搅拌。 (确定搅拌这个变量) 师: 如果两块肥皂不一样, 能不能看出搅拌的那块肥皂溶解得更快? 生: 应该放两块一样的肥皂。 师: 什么样才是一样的两块肥皂? 生: 形状、大小都一样。 师: 恩,对。想比出搅拌能使肥皂溶解的更快还要注意什么? 生: 也应该准备两个一样的杯子。 生: 还应该装入一样多的水。 生: 水的温度也应该是一样的。 师: 还有吗? 生: ?? 师演示, 把两块肥皂一先一后放在两个杯子里。 生(恍然大悟): 应该把两块肥皂同时放入两个杯子里。 师: 怎样能同时放入? 生: 一手拿一个, 数1—2—3, 同时松手。

(完整版)“控制变量法”在物理实验中的运用

“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 中通过调节滑变的滑片,使电阻两端的电压始终 图1 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R 2=R 3=R 4=2R 1,并将R 1R 2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,R 1与R 2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,可得出:电流通过导体产生的热量与电阻的关系。再将R 1改换成R 3,同时 将R 4与R 2并联仍接入电路中如图3。因通过R 3的电流是通过R 2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。 图2 图3 二、控制变量法”在题目中的应用训练。 S P R R

人教版初三化学下册化学中的控制变量法

化学中的控制变量法 一、教材分析 1.教学目标 ⑴学会寻找影响化学实验现象的各种因素;学会利用控制变量确定研究因素及探究方法;培养发散、分析、归纳、表达能力。 ⑵在化学探究问题中,学会运用控制变量法分析问题的思路。 ⑶通过合作讨论学习,培养学生善于合作、勤于思考、严谨求实的科学态度。 2.教学重点 会用控制变量法解决化学问题 3.教学难点 寻找影响因素 4.学情分析 经过初二初三的物理学习,初三学生在物理学中较多的接触了控制变量法,并且有一定的基础。而在初中化学学科,调查后发现,大多数同学举不出化学中用到控制变量的例子,即使能够举出,也说不清楚,主要存在的问题有:在化学学习中不懂如何应用、找不到变量条件、思路不清、不会分析实验结果、设计实验方案不完善等。初中化学中用到控制变量的地方主要有:探究铁生锈的条件、物质燃烧的条件、比较金属活动性、影响固体物质溶解速度的因素、影响化学反应速率快慢等等,本节课通过各个类型的练习帮助学生解决这些问题。二、教学过程 【引入】 春夏交替,天气冷暖不定,令人容易患上感冒,在这个时候,不少人都会多吃维生素丰富的水果来增强抵抗力。那么,哪些水果中维生素C含量高呢? 水果中新枣、橘子、山楂、柠檬、猕猴桃、沙棘和刺梨含有丰富的维生素C;蔬菜中绿叶蔬菜、青椒、番茄、大白菜等含量较高。 现在小明他想知道家里的雪梨和柠檬中哪种Vc含量高,他设计了几个实验,请你帮忙检查一下是否有问题。 设计一随意的高锰酸钾溶液和随意的果汁 设计二等量随意浓度的高锰酸钾溶液和随意的果汁 设计三等量等浓度的高锰酸钾溶液和随意的果汁 设计四等量等浓度的高锰酸钾溶液和加水的果汁 【讨论】学生讨论纠正实验错误,确定最终实验方案 等质量等浓度的高锰酸钾溶液和逐滴滴加的果汁 【实验】学生分组实验,参考刚才的设计比较两种水果的Vc含量 【结论】真正的比较出两种蔬菜的Vc含量,就是将其他条件都统一,唯一的变量就是蔬菜汁的数量,这才是合理的设计 【分组实验】根据刚才的设计进行实验验证,得出结果 这就是控制变量法 【多媒体】控制变量法的讲解 讨论每个实验的变量,之后确定设计实验的方针是先总结变量有几个,控制住所有条件,保证只有一个变量就能对比达到实验目的 【总结思路】控制变量法解决化学问题的思路: 一:明确探究问题

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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。实验中通过调节滑变的滑片,使电阻两端的电压始终图1 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,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。

物理实验中“控制变量法”的应用

物理实验中“控制变量法”的应用 桐梓县容光中学刘再平 所谓控制变量法指的是:为了弄清某些现象变化的原因和规律,在研究一个物理量与几个因素间的关系时,我们往往先控制其它几个因素不变,集中研究其中一个因素变化时所产生的影响。它在很多领域有着广泛的运用,更是初中物理实验中最为重要的实验方法之一,下面就以“滑动摩擦力的大小与哪几个因素有关”这一实验谈谈控制变量法的应用。 一、明确滑动摩擦力的大小可能与哪几个因素有关。 这是应用控制变量法研究问题的初步条件,也是科学探究的第一步环节,即猜想与假设。这一环节要求同学们根据自己的知识和经验对所研究的问题提出较合理的设想,便于下一步利用控制变量法进行逐个研究。,在研究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”实验前,就应该明确摩擦力的大小可能与压力大小有关、可能与接触面的粗糙程度有关、可能与接触面积有关、可能与物体所处的空间位置有关、可能与物体运动的速度有关等。 二、明确哪些因素应该变而哪些因素应该不变 这一步是应用“控制变量法”解决问题的关键。在探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关时,同学们应该明确必须控制压力的大小、接触面积

大小等所有因素不变,只改变接触面的粗糙程度,测量出对应的滑动摩擦力的大小;在探究滑动摩擦力的大小与压力大小是否有关时,同学们应该明确必须控制接触面的粗糙程度、接触面积大小等所有因素不变,只改变压力大小,测量出对应的滑动摩擦力的大小。 三、明确怎样控制不变量和变量 这一步是应用“控制变量法”解决问题的根本。在探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关时、且存在怎样的关系时,同学们应该明确怎样控制不变量和变量,即找到某种方法去控制压力的大小、接触面积大小等因素不变,同时还要控制接触面的粗糙程度有规律的改变。当然,要控制压力大小不变,三次实验最好用同样的重物压在受力面上,而不能改变重物的重;要保证接触面积大小不变,应该控制三次实验过程只能用重物的一个面,而不能换用其它受力面,依次类推。当然,要控制接触面的粗糙程度有规律的改变,可以使三次实验过程中接触面逐渐变得粗糙,比如,第一次实验可以让重物直接在较光滑的木板上匀速滑动,第二次实验可以在木板上铺一张报纸(将报纸揉皱),再让重物在报纸上滑动,第三次实验可以在木板上铺一张毛巾并固定好,再让重物在毛巾上滑动。测量出三次实验对应的滑动摩擦力数据,通过分析,我们就能得出滑动摩擦力随接触面的粗糙程度变化的规律。同样,在探究滑动摩擦力的大小与压力大小是否有关时,同学们应该明确怎样控制接触面的粗糙程度、接触面积大小、物体运动

控制变量法(整合)

控制变量法 物理学研究中常用的一种研究方法——控制变量法。所谓控制变量法,就是在研究和解决问题的过程中,对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制,使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化,最终解决所研究的问题。可以说任何物理实验,都要按照实验目的、原理和方法控制某些条件来研究。 如:导体中的电流与导体两端的电压以及导体的电阻都有关系,中学物理实验难以同时研究电流与导体两端的电压和导体的电阻的关系,而是在分别控制导体的电阻与导体两端的电压不变的情况下,研究导体中的电流跟这段导体两端的电压和导体的电阻的关系,分别得出实验结论。通过学生实验, I U R。 让学生在动脑与动手,理论与实践的结合上找到这“两个关系”,最终得出欧姆定律=/ 研究导体的电阻大小与哪些因素有关,控制导体的长度和材料不变,研究导体电阻与横截面积的关系。研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,保证压力相同时,研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。 利用控制变量法研究物理问题,注重了知识的形成过程,有利于扭转重结论、轻过程的倾向,有助于培养学生的科学素养,使学生学会学习。 中学物理课本中,蒸发的快慢与哪些因素的有关;滑动摩擦力的大小与哪些因素有关;液体压强与哪些因素有关;研究浮力大小与哪些因素有关;压力的作用效果与哪些因素有关;滑轮组的机械效率与哪些因素有关;动能、重力势能大小与哪些因素有关;导体的电阻与哪些因素有关;研究电阻一定、电流与电压的关系;研究电压一定、电流和电阻的关系;研究电流做功的多少跟哪些因素有关系;电流的热效应与哪些因素有关;研究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关系等均应用了这种科学方法。 控制变量法 “控制变量法”是物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。自然界中发生的各种物理现象往往是错综复杂的,因此影响物理学研究对象的因素在许多情况下并不是单一的,而是多种因素相互交错、共同起作用的。譬如说某段导体中通过电流的大小不仅和其两端电压有关,还和这段导体的长度、横截面积的大小及材料种类等因素有关。所以要想精确地把握研究对象的各种特性,弄清事物变化的原因和规律,单靠自然条件下整体观察研究对象是远远不够的,还必须对研究对象施加人为的影响,造成特定的便于观察的条件,这就是“控制变量”的方法。例如为了研究某物理量同影响它的三个因素中的一个因素之间的关系,可将另外两个因素人为地控制起来,使它们保持不变,以便观察和研究该物理量与这一因素之间的关系。 法。具体做法是根据研究目的,运用一定的手段(控制实验仪器设备等)主动干预或控制自然事物、自然现象发生发展的过程,在特定的观察条件下去探索客观规律。例如,在引导学生探索、研究导电体的电阻的大小同导电体的哪些特性有关时,可先故意将横截面积、长度都不同的一根镍铬合金丝和一根铜丝分别串入接有小灯泡的直流电路中,让学生分别观察灯泡发光的亮度,并问学生:刚才的实验现象能否说明电阻大小与导电体的某个特性有关?学生经过思考与讨论,得到的结论当然是否定的。再用横截面积和长度都不同的两根镍铬合金丝分别串入上述电路中,观察小灯泡的亮度,并让学生思考这个实验能否说明电阻大小同导电体的某种特性有关,结论同样是不能。这时就可不失时机地问学生:“那么,我们应该取怎样的两根金属丝串入上述电路来做这个实验,以研究导电体的电阻大小到底与哪些因素有关呢?”同时向学生出示课前准备好的几根金属丝让他们选择。学生经过思考并

培养学生运用控制变量法设计实验的能力

“控制变量法”巧应用 安居街小学李振威 义务教育课程标准中,要求改变过分强调知识传承的倾向,将科学探究作为学习的目标,让学生在探究过程中,学习科学研究方法培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。在探究式学习科学知识的过程中,研究问题的科学方法很多,其中“控制变量法”是最重要的方法之一,那么如何使学生掌握“控制变量法”呢? 一、让学生了解"控制变量法"的内涵 自然界中发生的各种现象,往往是错综复杂的。决定某一个现象的产生和变化的因素常常也很多。为了弄清事物变化的原因和规律,必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来,使它保持不变,然后来比较,研究其他两个变量之间的关系,这种研究问题的科学方法就是"控制变量法"。 例如在教学《电磁铁》一课中,电磁铁的磁力大小与电池的节数和绕线圈数有关。教材中没有提供可演示的和学生动手的实验。为了提高学生学习科学的兴趣和强化科学方法的教学,在这节课上我为学生准备了如下实验器材:电池若干、导线、铁钉(大小不一)、若干订书针。利用这些实验器材如何用"控制变量法"来研究呢,当导线粗细相同,绕线圈数相同,铁钉相同,观察电池节数与电磁铁磁力大小的关系。首先引导学生大胆猜想,然后根据猜想设计实验,关键是要确定不变的因素和需要改变的因素,在一轮又一轮循序渐进的与学生交谈、与学生思维碰撞的过程中,共同来确定不变的因素和需要改变的因素。确定好以后学生就明白使用同一根导线,同一根铁钉,绕相同的圈数,把这些因素都控制起来,在这些因素不变的情况下,来研究电池的节数与电磁铁磁力大小的关系,这样学生就真正经历了用“控制变量法”研究问题的思维过程。最后再简述操作的具体过程。电磁铁磁力的大小与其他因素的关系,学生就能自己讨论实验方案并动手操作得出结论。他们同时也体会到用"控制变量法"研究问题并不难。自己也会用这种方法去研究问题而感到很自信。

高考化学控制变量法实验题

高考化学控制变量法实验题 XueDa PPTS Learning Center 教学设计方案 控制变量法实验题 当研究多个因素之间的关系时,往往先控制住其他几个因素不变,集中研究其中一个因素变化所产生的影响,这种方法叫控制变量法。 例题.(16分)甲、乙组同学分别做了以下探究实验。(1)甲组探究Cl 2与Na 2SO 3溶液反应,实验装置如下。 ①请指出该装置的不足之处、。 溶液 ②Cl 2与Na 2SO 3溶液反应的离子方程式为。 ③设计实验,简述实验步骤,证明洗气瓶中的Na 2SO 3已被氧化。(2)乙组探究乙酸乙酯(沸点77.1℃)在不同温度、不同浓度NaOH 溶液中的水解速率。取四支大小相同的试管,在试管外壁贴上体积刻度纸,按下表进行对照实验。在两种不同温度的水浴中加热相同时间后,记录酯层的体积来确定水解反应的速率。 ④请完成上表,其中V 2 V 4 V 5 。 ⑤实验中,可用饱和食盐水替代蒸馏水,其优点是;但不能用饱和Na 2CO 3 溶液替代蒸馏水,其原因是。 ⑥实验中,试管Ⅳ比试管Ⅱ中的酯层减少更快,其原因有:温度高速率快,还可能有。 1、Fenton 法常用于处理含难降解有机物的工业废水,通常是在调节好pH 和Fe 2 浓度的废水中加入H 2O 2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP ,探究有关因素对该降解反应速率的影响。 [实验设计]控制p-CP 的初始浓度相同,恒定实验温度在298K 或313K (其余实验条件见下表),设计如下对比试验。 (12科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO 和CO 转变成CO 2和N 2,其反应为:2NO +2CO 2CO 2+N 2。为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,

控制变量法在物理教学中的应用

控制变量法在物理教学中的应用 发表时间:2012-03-05T13:52:13.210Z 来源:《学习方法报·理化教研周刊》2012年第32期供稿作者:石焕发[导读] 在初中物理实验过程中,控制变量法是一种最常用的、非常有效的探索客观物理规律的科学方法。 广西柳州三江县民族实验学校石焕发 “控制变量法”是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一,也是初二学生接触物理学以来碰到的第一种探究方法。就学生能力而言,对此法的理解能力还是有限的,如果掌握不好,就会影响到后面很多物理知识的学习及应用。本文就它在教学中的应用作一探讨。 自然界中发生的各种物理现象往往是错综复杂的,因此影响物理学研究对象的因素在许多情况下并不是单一的,而是多种因素相互交错、共同起作用的。为了研究某物理量同影响它的三个因素中的一个因素之间的关系,可将另外两个因素人为地控制起来,使它们保持不变,以便观察和研究该物理量与这一因素之间的关系。这就是“控制变量”的方法。 首先,在初中物理实验过程中,控制变量法是一种最常用的、非常有效的探索客观物理规律的科学方法。如影响蒸发快慢的因素、影响导体电阻大小的因素等,这一方法贯穿了物理教学的始终。 具体做法是根据研究目的,运用一定的手段(控制实验仪器设备等)主动干预或控制自然事物、自然现象发生发展的过程,在特定的观察条件下去探索客观规律。例如,在引导学生探索、研究导电体的电阻的大小同导电体的哪些特性有关时,可先将横截面积、长度都不同的一根镍铬合金丝和一根铜丝分别串入接有小灯泡的直流电路中,让学生分别观察灯泡发光的亮度,并问学生:刚才的实验现象能否说明电阻大小与导电体的某个特性有关?学生经过思考与讨论,得到的结论当然是否定的。再用横截面积和长度都不同的两根镍铬合金丝分别串入上述电路中,观察小灯泡的亮度,并让学生思考这个实验能否说明电阻大小同导电体的某种特性有关,结论同样是不能。这时就可不失时机地问学生:“那么,我们应该取怎样的两根金属丝串入上述电路来做这个实验,以研究导电体的电阻大小到底与哪些因素有关呢?”同时向学生出示课前准备好的几根金属丝让他们选择。学生经过思考并相互讨论后得出:应取两根横截面积相同、但长度不同的镍铬合金丝进行上述实验;或取两根长度相同、但横截面积不同的镍铬合金丝进行上述实验;还可以取长度、横截面积均相同的一根铜丝和一根镍铬合金丝进行实验比较。要研究电阻的大小同导电物质的长度、横截面积、材料种类这三个因素任何一个因素间的关系,就要人为地控制另外两个因素,使它们相同,并指出这种实验的方法就是“控制变量法”,再让学生运用这一方法系统地进行上述实验,使学生在实际操作过程中去体验这一科学方法。 在初中物理教学中还有许多概念或规律之探索和推导的实验过程中,都运用了“控制变量法”这一科学方法,如在引导学生探索“导电体中电流大小同其两端电压大小和其电阻大小之间的定性关系,最终得出欧姆定律”和探索“力的作用效果同力的哪些因素有关,最终得出力的三要素”等实验过程中都用到了这一科学方法,使学生对“控制变量法”不断加深理解,并逐步达到有意识地去应用的目的。其次,在利用物理知识去分析和解决一些实际问题时,如能灵活运用“控制变量法”进行分析,有时可起到事半功倍的效果。在初中物理中,可用“控制变量”去分析和解决的实际问题是很多的,这就为这一科学方法的教学和应用提供了很好的机会。例如,有这样一道题:质量相同的水和煤油,吸收相同的热量,谁的温度升高较大?对于这一道习题,初看起来似乎有一定的难度,因为这样简短的一句话中包含了四个相互关联的物理量,也就是说,要比较谁的温度升高较大,就要同时分析其他三个物理量(质量、热量、比热容)对它的综合影响,如果没有一种科学的分析方法,要解决这样一个实际问题,不仅费时费力,且准确率不高,但如能对学生加以恰当的引导,让他们考虑是否可用物理实验中常用的科学方法来解决这道实际问题,经过思考及同学间的相互讨论,许多同学便会想到用“控制变量法”结合公式Q=cmΔt来解决这个问题,思路是这样的:因为这个问题要解决的是Δt(升高的温度)的大小,所以先将此公式变成Δt=Q/cm的形式,再分析题目发现,m(质量)、Q(热量)相同,即这个问题中Δt仅取决于c(比热容),且从Δt=Q/cm这一关系式中可以看出,Δt与c成反比,而水的比热容大于煤油的比热容,因此很容易得出这个问题的答案:“煤油升高的温度比水大”。可见,在解决物理问题时,如能恰当运用科学方法进行分析,确实能起到提高解题速度与准确率的良好效果。

控制变量法在物理中的应用-模板

控制变量法在物理中的应用 根据研究目的、运用一定手段(实验仪器、设备等)主动干预或控制自然事物、自然现象发展的过程,在特定的观察条件下探索客观规律的一种研究方法。 自然界发生的各种现象往往是错综复杂的,并且被研究对象往往不是孤立的,总是处于与其他事物和现象的相互之中,因此影响研究对象的因素在许多情况下并不是单一的,而是多种因素相互交错、共同起作用的。要想精确地把握研究对象的各种特性,弄清事物变化的原因和规律,单靠自然条件下整体观察研究对象是远远不够的,还必须对研究对象施加人为的影响,造成特定的便于观察的条件,这就是控制变量的方法。 例如在研究气体的温度、体积、压强这3个状态变量之间的关系时,必须设法把决定气体状态的一个量或两个量用人为的方法控制起来,使它保持不变,然后来比较、研究其他两个变量之间的关系。在进行观察时,首先把研究对象限定为一定质量的气体,然后研究在温度恒定的条件下,它的体积跟压强的关系,得出了玻意耳定律。如果使一定质量气体的体积(或压强)保持不变,研究它的压强跟温度的关系(或体积跟温度的关系),便得出了查理定律了(或盖·吕萨克定律)。这三个定律都是用控制变量的方法得出的描述一定质量的气体的状态量之间的关系的实验定律,为建立理想气体模型、推导理想气体状态方程提供了可靠的实验依据。 在研究物体的加速度跟所受的外力和物体质量的关系时,也采用了控制变量的方法。如先研究物体质量不变时,在大小不同的外力作用下,物体的加速度跟外力的关系;再研究在相同大小的外力作用下,物体的加速度跟质量的关系。这就是著名的牛顿第二定律。 自然界发生的各种现象,往往是错综复杂的。决定某一个现象的产生和变化的因素常常也很多。为了弄清事物变化的原因和规律,必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来,使它保持不变,然后来比较、研究其他两个变量之间的关系,这是一种研究问题的科学方法。 例如物体吸收热量温度会升高,温度升高多少是由多个因素决定的,跟吸收的热量、物体的质量以及组成物体的物质性质有关。在研究时,可以先使一些因素保持不变,如在物质相同、质量相同的情况下,观察物体温度升高跟所吸收热量的

初中化学控制变量法的运用

控制变量法的运用 控制变量法是一种重要的探究方法,当一种规律受多种因素影响时,往往采取改变其中一个因素、其他因素不变的方法来进行探究。下面就借助例题的解读,一起来学习如何应用这种探究方法。 例题(2013年山东青岛)控制变量法是实验探究的重要方法。利用下图所示实验不 能实现的探究目的是()。 A.甲中①②对比可探究铁的锈蚀与植物油是否有关 B.甲中①③对比可探究铁的锈蚀与水是否有关 C.乙可探究可燃物的燃烧是否需要达到一定温度 D.乙可探究可燃物的燃烧是否需要与氧气接触 解析②中植物油的作用是隔绝氧气,看铁只和 水接触时能不能生锈,而不是探究铁的锈蚀与植物油的关系;③中铁钉只和氧气接触,①中铁钉和氧气以及水同时接触,一段时间后,③中铁钉没有锈蚀,而①中铁钉锈蚀,通过①③对比说明铁钉锈蚀的条件之一是与水接触。乙通过薄铜片上的白磷燃烧和红磷未燃烧的对比,可以探究可燃物的燃烧与温度有关;乙通过薄铜片上的白磷燃烧和水中白磷未燃烧的对比,可以探究可燃物的燃烧与氧气有关。答案选A。 变试题为探究铁生锈的条件,某实 验小组设计了如下实验。经检验装置的气 密性良好。一段时间后观察:A处铁丝依 然光亮,B处铁丝表面出现锈迹,C处铁 丝依然光亮,D处铁丝表面灰暗。该实验 说明铁生锈主要与和有关。B、D处实验现象对比说明:决定铁生锈快慢的一个重要因素是。 解析A处的铁丝只与干燥的氧气接触,没有生锈;B处的潮湿铁丝既与氧气接触又与水接触,铁丝生锈了;C处铁丝只与水接触,没有生锈。对照A、B可知,铁生锈主要条件之一是与水接触;对照B、C可知,铁生锈主要条件之一是与氧气接触,D处的铁丝暴露在空气中既与氧气接触又与水接触,但是与B相比较只是表面灰暗,主要原因是空气中氧气的含量不同,由此可知,在其他条件不变的情况下,氧气的浓度 越大,铁生锈的速率就越快。 答案氧气水氧气的浓度 拓展题甲、乙两位同学发现长时间佩戴的铜质眼镜架上出 现了一些绿色的锈迹,经查阅资料得知,铜锈的化学成分是碱 式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]。他们依照钢铁生锈的研究方法设计 如下实验(如右图所示):①将光亮铜片部分浸入蒸馏水中;②将光亮铜片究全浸入煮沸过的蒸馏水中;③将光亮铜片放在干燥的空气中。请回答: (1)推测一段时间后会出现铜锈的是(填写序号)试管内的铜片。 (2)根据上述实验,甲同学认为:铜的锈蚀是铜与水、氧气共同作用的结果。你是否同意他的观点?(填写“是”或“否”),原因是。 解析铜绿Cu2(OH)2CO3由Cu、O、H、C四种元素组成,故铜的锈蚀条件是与水、氧气、二氧化碳共同接触。根据铜绿的化学式Cu2(OH)2CO3和铁生锈的条件是水和氧气的共同作用考虑,①试管中有水且敞口放置,其中铜片与水、二氧化碳、氧气都接触,满足锈蚀条件;而②试管中铜片只与水接触,缺氧气、二氧化碳,③试管中铜片与氧气、二氧化碳接触,缺水,因此①试管中的铜片会生锈。 答案⑴①⑵否铜绿由Cu、O、H、C四种元素组成,故其锈蚀条件除了水、氧气外,还必须有CO2

专训3:控制变量法与转换法的应用 (2)

专训3:控制变量法与转换法的应用对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,物理学中常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。在探究“导体的导电性能、电阻的影响因素”的实验中,通过观察灯泡的亮度变化,或电流表示数的变化,来推断导体的导电性能和电路中电阻的变化,利用了转换法。其中,根据电流表的示数作出判断更准确,而根据灯泡的亮度作出判断更直观。 物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题,而只改变其中的某一个因素,从而研究这个因素对事物的影响,然后分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。探究电阻影响因素的实验运用了控制变量法。 探究导体的导电性能 1.某物理兴趣小组学习了导体电阻的知识后,对食盐水溶液的导电性能与什么因素有关提出了以下猜想: ①食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关 ②食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关 ③食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关 (第1题图) 为了验证猜想,他们设计了如图A所示的装置,将电路中的a、b两金属片分别插入如图B甲、乙、丙、丁溶液中所示的位置(金属片a、b每次插入溶液中的深度都相同)进行探究: (1)在连接电路时,开关必须________,本实验电路中接入电阻R0的目的是________________; (2)食盐水溶液的导电性能可以由_____________________________来判断; (3)将金属片a、b分别插入如图B甲、乙所示位置可探究猜想________(填

序号);为了探究猜想②,应将金属片a、b分别插入________两图所示位置; (4)将金属片a、b分别插入如图B乙、丁所示位置,若I乙≠I丁,由此可得到的结论是:____________________________________________________。 2.(中考·陕西)雨天乘车时,小华发现汽车前挡风玻璃上的刮水器随着雨的大小,刮动的速度相应地发生变化。雨停后,刮水器自动停止工作。小华查阅相关资料后,发现它的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置。小华想,该装置究竟在刮水器工作中起到了什么作用,于是他自制了如图甲所示的雨水检测金属网(以下简称检测网),并设计了如图乙所示模拟电路进行探究。 (第2题图) (1)小华按照所设计的电路图连接电路,实验时,检测网未放入雨水中,电路处于断开状态,再将检测网放入雨水中,电路接通,表明雨水是________(填“导体”或“绝缘体”)。小华通过观察电路中____________的变化,来判断电动机转速的变化,从而反映刮水器刮水速度的变化。 (2)将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验,记录如下数据: 检测网浸入雨水中部分未浸入1/3浸入2/3浸入全部浸入电流表的示数/A 0.16 0.20 0.32 ①结合上述实验将表格中的数据补充完整。 ②分析数据可知,检测网浸入雨水中深度越深,电流表示数越大。这说明a、b间接入电路的电阻在____________(填“变大”或“变小”)。根据影响导体电阻大小的因素可知:a、b间接入电路的电阻变化是由导体的______________变化引起的。 (3)小华设计的电路在无雨水时,电动机不能转动,无法实现车窗的清洗。请你在不拆卸原电路的基础上,在该电路中加装一个电路元件,以解决此问题。 加装的元件是:__________________________________________________。 简述你的做法:__________________________________________________。 探究电阻的影响因素(控制变量法)

控制变量法在化学中的应用

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/1c2154640.html, 控制变量法在化学中的应用 作者:郑君 来源:《文理导航·教育研究与实践》2013年第01期 控制变量是科学研究中的重要方法,其基本思路是:假设某个探究的实验对象可能受到A、B、C、D、E等因素的影响,为了确证其中A因素是否会对实验对象造成影响,以及可能产生怎样的影响,可以控制除A以外的B、C、D、E等因素,使之保持恒定,然后仅改变因素A一个量,通过对比在A的不同情况下(如A1、A2),观察实验对象的变化情况。如果存在变化,则说明A因素有影响,而且可以通过具体的变化情况判断出A因素影响的实际效果,由此完成实验对象中对A因素的探究。对其他B、C、D、E等因素的探究则依此类推。控制变量法在化学探究实验应用极其广泛。教师在教学中要充分利用教材资源,逐步向学生渗透控制变量研究的思想,并使学生掌握这种研究方法。 一、控制变量法在化学探究实验中的的应用 下面我们以研究影响化学反应速率的因素为例来说明控制变量法在化学探究实验中如何应用。 1.确立探究对象(因变量)及其可能的影响因素(自变量) 运用控制变量法首先需要明确探究的对象(因变量)和可能的影响因素(自变量)这两个要件。确立探究对象相对容易,往往比较直接,一般就在探究的课题之中。但确立可能影响探究对象的因素就不那么容易,这也是运用控制变量法进行探究的关键所在。对于这个要件,我们可以在学生已有的知识或常识基础上设疑来引起思考,而后提出可能对探究对象产生影响的因素。 2.在已有条件下构思实验思路并设计具有可行性的探究方案 探究反应物浓度对反速率的影响,我们可以把原教材中的实验改为探究实验。给学生提供化学反应原理和用品,让学生自己来设计方案。 3.实施实验方案 根据讨论形成的实验方案,组织学生分组完成探究实验。观察实验现象,整理实验数据并得出结论。 探究温度对反应速率的影响可同理进行。 二、控制变量法在化学解题中的应用

控制变量法在化学实验探究中地应用

课题:控制变量法在化学实验探究中的运用 一、设计思路 化学是一门以实验为基础的自然科学,实验在化学教学中的作用是不容忽视 的。近几年化学试题中实验部分的分值逐年提升,实验题注重实验的设计和评 价,特别是在探究型实验重视考查学生解决问题的思维能力、分析能力、归纳能 力、表达能力。 控制变量法是化学探究实验中最常用的一些方法,在近几年的中考及各区县 模拟试卷中经常出现这些方法的分析、运用,因此我设计了这样的一个课题 二、教学目标 ⑴学会寻找影响化学实验现象的各种因素;学会利用控制变量确定研究因素及探 究方法;培养发散、分析、归纳、表达能力。 ⑵在化学探究问题中,学会运用控制变量法分析问题的思路。 ⑶通过合作讨论学习,培养学生善于合作、勤于思考、严谨求实的科学态度。 三、重点和难点 运用控制变量法解决化学问题 四、教学方法 问题探究法 五、教学过程 教学内容教师活动学生活动设计意图 创设情景思考、讨论创设情景, 探究影响硝酸钾固体 引出课题吸引学生 在水中溶解质量多少 的因素 进入学习主题提出问题,如何证明思考、讨论,分了解控制变量法 镁的活动性大于锌的析,的思想 活动性 巩固提高练习某化学探究小组用 讨论、思考、设培养学生分析、归 HCl与大理石反应研究影响反应剧烈程度的因素。计实验纳、表达能力、合 作交流能力 练习思考、讨论,分通过练习了解解 析决化学问题的思 路小结学以致用 布置作业

六、板书设计 控制变量法在化学实验探究中的运用 控制变量法 明确:探究问题 寻找:影响因素 控制:其他因素 改变:研究因素 七、作业设计 1、研究铁丝粗细对铁在氧气中燃烧的影响,下列能达到目的的是,,() A.用两根粗细相同的铁丝,分别在两瓶相同浓度的氧气中同时进行燃烧实验 B.用两根粗细相同的铁丝,分别在两瓶不同浓度的氧气中同时进行燃烧实验 C.用两根粗细不同的铁丝,分别在两瓶相同浓度的氧气中同时进行燃烧实验 D.用两根粗细不同的铁丝,分别在两瓶不同浓度的氧气中同时进行燃烧实验 2、在四个烧杯中各装入溶质质量分数为10%的NaOH溶液10ml,测其温度。再将 6%、9%、12%、15%的盐酸各10ml分别加入上述的四个烧杯中,最后测量其温度。上述实验设计主要在研究下列哪一项关系,,,() A.酸的种类与中和反应快慢的关系 B.酸的种类与中和反应所放热量的关系 C.酸的浓度与中和反应快慢的关系 D.酸的浓度与中和反应所放热量的关系 3、某同学在学习“金属与酸的反应”时,设计了以下实验报告,请将该实验报告补充完整。 【实验目的】。 【实验用品】试管、铁粉、铁片、镁片、5%盐酸、10%盐酸等。 【实验内容】取足量等体积的盐酸分别与a克下列各种金属反应。 (1)实验第 一 组 5%盐酸 第 二 组 10%盐酸 第 三 组 5%盐酸10%盐酸 步骤 镁片铁片铁片铁粉 铁片(2)实10%盐酸中的铁片产生 镁片产生气泡速率比铁粉产生气泡速率更 验现象铁片更快快气泡速率更快 金属的活动性 金属与酸溶液的接触酸溶液的质量分数越 (3)实 越, 面积越大,反应速率(填“大”或“小”), 验结论与酸溶液反应速率越 越快。与金属反应越剧烈快。

初中物理专题 方法题(法控制变量)

“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、F3;(3)分析实验数据F1、F2、F3,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。 (2)随着实验的进行,小华又觉得琴弦音调的高低,可能还与琴弦的松紧有关,为了

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