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，
这时应该控制电压一定。电功率的大小，与导体两端的电压、通过导体的电流成正比，也应该分别控制两个变量。
由上可知，在研究一个物理量与另一个物理量之间的关系时，其他有关的物理量就应该人为地把它们都控制成定量，这就是控制变量，这种研究方法就是控制变量法。当变量控制之后，问题就简化了。如上面研究导体电阻与导体长度关系时，应该在一定的温度下，保证导体的材料、横截面积相同，单独研究导体电阻与导体长度的关系；水的蒸发快慢不仅和水的温度有关，还与水的表面积大小和水周围的空气流动速度等因素有关，要研究水的蒸发快慢与某一因素的关系时必须保证其他因素相同，使一个多因素的问题变成一个单因素的简单问题。
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控制，形成特定的、便于观察的条件和实验环境，使研究过程简单、清晰。
二、结合控制变量法灵活运用公式解决问题
世界处在不停的变化之中,一个问题往往受到多个因素的影响，控制变量法的思路在我们解决多变量问题中起着重要的作用。对于控制变量法的学习,仅仅记住它的名称、或者仅仅记住它的几个运用实例是远远不够的，我们应当在日常的教育教学中引导学生领悟它的思想内涵，在分析处理具体问题时加以灵活运用。
在一些运用公式进行计算、比较的问题中，如果能结合控制变量法来理解、分析，往往会使问题更直观，更简单，思路更便捷。
【例1】电热毯的电路图，如图所示
A状态：当S1闭合，S接1时，
B 状态：当S 1闭合，S 接2时，
（1）判断A 、B 状态，哪一个是高温
档，哪一个是低温档？
（2）电热毯正常工作时，低温档消耗的 电功率为48.4W ，高温档工作时，电路的总电阻为160Ω，求R 1、R 2的大小。
【分析】电热毯正常工作时，电路消耗电功率大的一档为高温档，在研究P 与R 的关系时，本题A 、B 两种状态中，电源电压一定，根据控制变量法，我们应该在公式P = UI 、P = U 2/R 、P =I 2R 中选择最简单的判断依据，因为电压这一变量被控制，应该用公式P = U 2/R 来分析问题。
【解】（1）A 状态：当S 1闭合，S 接1时，只有R 1接入电路，
B 状态：当S 1闭合，S 接2时，R 1、R 2串联接入电路
根据P = U 2/R ，在U 一定的情况下，A 状态的电阻R 1小于B 状态的电
阻R 1 + R 2 ，所以，A 状态消耗电功率较大，是高温档，B 状态消耗电功率较
小，是低温档。
（2）因为低温档消耗的电功率为48.4W,根据P = U 2/R
即：(220V)2/( R 1 + R 2 )= 48.4W
解得 R 1 + R 2 =1000Ω
高温档工作时，只有R 1 接入电路的总电阻为160Ω，即R 1 = 160Ω
R 2 =1000Ω-160Ω=840Ω
【例2】如图所示，电源电压12V 不变，
R 1、R 2、R 3 的电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω，
求：
（1）当S 1、S 2、S 3都闭合时，电路消耗的电功率。
（2）当S 1闭合，S 2、S 3都断开时，电路消耗的电功率。
【分析】先分析电路，当S1、S2、S3都闭合时，电阻R1、R2、R3并联，在并联电路中，各支路两端等于电源电压，电压在问题中是一个定量，所以在并联电路中，P与R之间的关系，我们一般选择公式P= U2/R来解决问题。
当S1闭合，S2、S3都断开时，电阻R1、R2、R3串联，在串联电路中，各处电流相等，电流在问题中是一个定量，所以在串联电路中，P与R之间的关系，我们一般选择公式P =I2R来解决问题。
运用控制变量法正确、快速选择电学公式，对于解决电学计算题起着关键性作用，只要你公式选择、应用正确，不混淆，结合控制变量法，问题就可简化了。初中物理中的许多问题都可以用类似的方法解决。
三、融会贯通，触类旁通，用控制变量法解决相关问题
当我们掌握用控制变量法解决电学计算之后，我们也可以应用其规律融会贯通解决一些相关的电学物理现象和物理问题。
【例3】试用计算方法判断将L 1“220V、40W”和L 2“ 220V、10W”的灯泡串联接入电路中，哪一个灯泡更亮一些？
【分析】灯泡的亮度用电功率来反映，本题我们应该计算电功率来比较大小。在串联电路中，各处电流相等。利用控制变量法，我们可以根据公式P =I2R，当电流I一定时，P与R成正比，而L 1的电阻R1小于L 2的电阻R2，所以P 1小于P 2，即L 2 更亮一些。
【例4】电热水壶接入电路工作之后，电热水壶发热可以将水煮沸，而与电热水壶连接的电线却不怎么热，为什么？
【分析】本题我们应该计算电热来比较大小，与电热水壶连接的电线是一个比较小的电阻，它与电热水壶串联，利用控制变量法，我们可以根据公式Q =I2Rt，当电流I一定时，在相同的时间内，Q与R成正比，电热水壶电阻比较大，所以电热水壶发热可以将水煮沸，电线电阻比较小，所以不怎么
热。
【例5】为什么远距离输电要采用高电压输电？
【分析】因为输电电线有电阻，电流通过输电电线会发热，这些热能白白地损失掉了，所以本题我们应该计算输电电线损耗的电热大小来分析问题。利用控制变量法，在输电电线电阻一定及相同的时间内，根据Q =I2Rt，我们知道要减少电热Q，必须减少输电电流I，怎样减少输电电流I呢？我们再利用控制变量法，在远距离输电的过程中，输送的电功率一定，在P与I之间的关系中，我们应该考虑公式P = UI，所以要减少输电电流I，必须提高输电电压。
控制变量法不仅是一种科学研究方法，也经常应用到初中物理的计算与分析中，用来解决许多相关问题，它是初中物理中一种常用的、重要的研究方法，也是解决问题的一种实用方法。在解决相关问题时，只要我们认真对待，细加推敲，正确理解、运用控制变量法，并灵活选择、应用公式再融会贯通，我们就能找到解决问题的最简单、便捷的有效方法，最大限度地发挥控制变量法在初中物理中的多种作用。
在初中物理中，控制变量法有助于学生的学习与研究，也需要学生在不断的学习中进一步加深认识、理解，达到真正灵活运用。
2011年12月
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
2011年12月
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，
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
初中物理中的控制变量法 “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，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．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． 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． 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
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
“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
控制变量法在化学中的应用专题 1、下列图示实验能达到目的的是 A ．探究溶剂种类对物质溶解性的影响 B ．测定空气中O 2的含量 C ．鉴别NH 4Cl 和NH 4NO 3溶液 D ．探究MnO 2的催化作用 【答案】A 2、下列探究实验不能达到目的的是 【答案】B 3、某同学根据铜绿的成分Cu(OH)2CO 3作出猜想：金属铜锈蚀的条件除有氧气和水外，还必须有二氧化碳。为证明“必须有二氧化碳”，需要进行如图所示实验中的（ ） A ．甲和乙 B ．甲和丁 C ．乙和丁 D ．丙和丁 【答案】B ． 4、控制变量、设计对比实验是实验探究的重要方法。
①实验l 中同时向烧杯中加入一粒相同大小的品红，发现整杯水变红的时间热水比冷水短。这是因为_ _。 ②实验2中使用铜片是为了对比 _不同。 ③实验3是大小形状相同的Mg、Zn、Fe、Cu四种金属同时投入到盐酸中发生的现象，金属周围的黑点表示生成的 气体。下列结论不正确的是 _。（填字母） a．铜不能发生置换反应 b．四种金属中金属活动性最强的是Mg c．等质量的锌和铁分别与足量的盐酸反应生成气体质量：Zn比Fe多 【答案】①受热的情况下，分子能量增大，运动速率加快。②可燃物燃烧所需的最低温度（或可燃物的着火点）。 ③a 、c 5、实验探究一：课本第二单元课后作业中有“寻找新的催化剂” 的探究内容，实验中学探究小组据此设计了如下 探究方案。 【提出问题】红砖粉末能否作为过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，效果如何？ 【实验探究】 Ⅰ． Ⅱ．向B试管中重新加入5 Ⅲ． 【拓展应用】 己知CuSO4也可作为过氧化氢分解的催化剂。向101.2g一定溶质质量分数的过氧化氢溶液中加入2g CuSO4粉末，充 分反应后得到溶质质量分数为2％的溶液，则生成氧气_____g。 实验探究二：实验室中的试剂一般要密封保存，否则可能会与空气接触而变质。淅河中学化学学习小组发现一瓶未 密封的氢氧化钾固体，对其是否变质进行探究。
“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,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.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. 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. 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”,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,就要同时分析其它三个物理量(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
中考总复习系列丛书 化学思想方法的应用 第九讲控制变量法 【题型特点】 当研究多个因素之间的关系时，往往先控制保持一个或多个量不变，调整另一个或多个量改变，来探究这些量之间的关系。控制变量的实验往往同时有对比实验，对比实验不同条件下的不同实验现象，运用对比分析的方法找出不同条件对实验结果的影响。 控制变量法是化学中常用的探究问题和分析解决问题的科学方法之一，这一方法可以使研究的问题简单化。通过控制变量法可以对影响实验结果的多个因素逐一进行探究，然后再总结出结论，这一思想是初中化学中的一种主要探究方式。 【主要考查内容】 1.物质燃烧条件的探究； 2.铁锈蚀条件的探究； 3.酸（及碱）溶液具有相似化学性质的原因； 【必备知识梳理】 1.铁钉锈蚀条件的探究 把洁净的铁钉全部浸在盛有煮过蒸馏水的试管
2. (1)探究燃烧条件的实验装置 . （2）实验设计中运用的实验方法 A.对比实验法：铜片上的白磷和红磷是一组对比实验，是为了说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点。 铜片上的白磷和水中的白磷是一组对比实验，是为了说明需要与氧气接触。 B.控制变量法：把白磷放在水中，通过液封二隔绝空气，是为了提供燃烧所需的任意条件而控制另一个条件。 3.酸和碱的组成 【典型例题】 例1：（2017?河北省）某同学根据铜绿的成分Cu(OH)2CO 3作出猜想：金属铜锈蚀的条件除有氧气和水外，还必须有二氧化碳。为证明“必须有二氧化碳”，需要进行如图所示实验中的（ ） 将植物油滴在水面上密封。 把洁净的铁钉一半浸入试管中的蒸馏水里，将试管敞口放置
A．甲和乙 B．甲和丁 C．乙和丁 D．丙和丁 【解析】甲试管的铜片与氧气、水和二氧化碳同时接触发生了锈蚀；乙中的铜片与二氧化碳和水接触，没有锈蚀，说明铜的锈蚀与氧气有关；丙中的铜片与二氧化碳和氧气接触，没有锈蚀，说明铜的锈蚀与水有挂；丁中的铜片与氧气和水接触没有锈蚀，说明了铜的锈蚀与二氧化碳有关。由以上分析可知，通过实验甲与丁的对比得出：铜的锈蚀必须有二氧化碳参与．【答案】B． 2.（2017?连云港）控制变量、设计对比实验是实验探究的重要方法。 ①实验l 中同时向烧杯中加入一粒相同大小的品红，发现整杯水变红的时间热水 比冷水短。这是因为_ _。 ②实验2中使用铜片是为了对比 _不同。 ③实验3是大小形状相同的Mg、Zn、Fe、Cu四种金属同时投入到盐酸中发生的现 象，金属周围的黑点表示生成的气体。下列结论不正确的是 _。（填字母） a．铜不能发生置换反应 b．四种金属中金属活动性最强的是Mg c．等质量的锌和铁分别与足量的盐酸反应生成气体质量：Zn比Fe多 【解析】）①升高温度可以加快分子的运动速率，所以实验1中同时向烧杯中加入一粒相同大小的品红，发现整杯水变红的时间热水比冷水短，这是因为：受热的情况下，分子能量增大，运动速率加快；②白磷的着火点低，先燃烧，红磷的着火点高，后燃烧，所以实验2中使用铜片是为了对比可燃物的着火点不同；③在金属活动性顺序中，只有排在氢前的金属才可以和稀酸溶液反应生成氢气，而且越靠前的金属活动性就越强，和稀酸
初中物理实验方法归纳大全 一控制变量法 1 研究蒸发快慢与液体温度、液体表面积和液体上方空气流动速度的关系。 2 研究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系。 3 研究压力的作用效果与压力和受力面积的关系。 4 研究液体的压强与液体密度和深度的关系。 5 研究滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系。 6 研究物体的动能与质量和速度的关系。 7 研究物体的势能与质量和高度的关系。 8 研究导体电阻的大小与导体长度材料横截面积的关系。 9 研究导体中电流与导体两端电压、导体电阻的关系。 10研究电流产生的热量与导体中电流、电阻和通电时间的关系。 11研究电磁铁的磁性与线圈匝数和电流大小的关系。 二图像法 1 用温度时间图像理解融化、凝固、沸腾现象。 2 电流、电压、图像理解欧姆定律I=U/R、电功率P=UI 3 正比、反比函数图象巩固密度ρ=m/V、重力G=mg、速度v=s/t、杠杆平衡F1L1=F2L2压强p=F/S p=ρgh 浮力F=ρ液gV排、功、热量Q=cm(t2-t1)等公式。 三转换法的应用 1 利用乒乓球的弹跳将音叉的振动放大；利用轻小物体的跳动或振动来证明发声的物体在振动。 2 用温度计测温度是利用内部液体热胀冷缩改变的体积来反映温度高低。 3 测量滑动摩擦力时转化成测拉力的大小。 4 通过研究扩散现象认识看不见摸不着的分子运动。 5 判断有无电流课通过观察电路中的灯泡是否发光来确定。 6 磁场看不见、摸不着，可以通过观察小磁针是否转动来判断磁场是否存在。 7 判断电磁铁磁性强弱时，用电磁铁吸引的大头针的数目来确定。 8 研究电阻与电热的关系时，电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测或比较，可通过转换为可看见的现象（气体的膨胀、火柴的点燃等的不同）来推导出那个电阻放热多。 四实验推理法 1 研究真空中能否传声。 2 研究阻力对运动的影响。 3 “在自然界只存在两种电荷”这一重要结论也是在实验基础上推理得出来的。 五等效替代法
初三化学知识点总结（全） 第一单元走进化学世界 一、究空气中二氧化碳含量和与二氧化碳相关的问题。 （1）怎样检验二氧化碳？ （2）怎样证明吸入的空气中二氧化碳含量比呼出的气体低？ （3）如何证明蜡烛的组成中含有碳、氢元素？ 二、药品的取用 （1）如何取用密度较大的块状固体药品？如何取用粉末状固体药品？没有说明用量一般取多少？ （2）用细口瓶向试管中倾倒液体时应注意哪些问题？ （3）量筒应该怎样正确读数？如果采用了俯视或仰视读数测量值与真实值的关系？如何准确量取一定体积的液体？ （4）如何称取粉末状的药品或易潮解的固体？用天平如何称量未知质量固体或定质量固体？砝码和游码应按什么样的顺序使用？如果药品和砝码的位置颠倒，且使用了游码，能否知道药品的实际质量？ 三、物质的加热 （1）如何正确地点燃或熄灭酒精灯？洒出的酒精在桌面上燃烧，应如何处理？它的火焰哪一部分温度最高？怎样证明这一点？ （2）加热试管里的液体或固体时，分别应注意哪些问题？两者有何区别？ （3）给药品加热时，发现试管炸裂，可能原因有哪些？ 四、药品和仪器的处理 （1）玻璃仪器洗涤干净的标志是什么？如何放置？（2）实验后药品能否放回原瓶？ 第二单元我们周围的空气 一、空气的主要成分及作用：空气中主要含有哪些气体？每种气体分别有哪些用途？ 二、实验探究空气中氧气的体积分数 （1）燃烧匙中一般放什么物质？给物质的量有什么要求？目的是什么？ （2）能否用木炭、硫磺代替红磷？为什么？能否用铁丝、硫来代替红磷？为什么？ 如用木炭来做实验，又如何改进实验？ （3）产生什么实验现象？得到什么结论？实验原理是什么？ （4）若测定的氧气的体积分数明显偏小，有哪些可能原因？ 三、大气污染物的来源和危害 空气中的污染物主要有哪些？原因是什么？空气被污染后会造成什么危害？ 四、能从组成上区分纯净物和混合物：纯净物和混合物有什么区别？列举几种常见的混合物？ 五、化学变化的基本特征 物理变化与化学变化有什么区别？如何判断“硫在氧气中燃烧”属于化学变化？ 六、化合反应氧化物 什么叫化合反应？化合反应有什么特点？列举几个化合反应？什么叫氧化物？学会识别氧化物 七、探究碳、S、Fe的燃烧有关问题 （1）在空气中燃烧和在氧气中燃烧的现象有什么不同？说明什么？ （2）为什么木炭点燃后要缓缓插入集气瓶中。 （3）铁丝为什么要盘成螺旋状？如未发现“火星四射”的现象，原因有哪些？分别应如何改进？集气瓶底部为什么要放些细沙或水？ （4）通过上述实验得出氧气的什么化学性质？ 八、分解反应：什么叫分解反应？分解反应有什么特点？列举几个分解反应？ 知道催化剂的重要作用催化剂在化学反应中能起到什么作用？如果要证明MnO2是某个反应的催化剂，需要做哪些实验？ 九、探究氧气的实验室制法 （1）有三种方法制取氧气，原料分别是什么？反应原理分别是什么？三种方法的优缺点？
初中物理实验研究方法汇总 初中物理“控制变量法”实验案例： (1)影响蒸发快慢的因素; (2)影响力的作用效果的因素; (3)影响滑动摩擦力打小的因素; (4)影响压力作用效果的因素; (5)研究液体压强的特点; (6)影响滑轮组机械效率的因素; (7)影响动能势能大小的因素; (8)物体吸收放热的多少与哪些因素有关; (9)决定电阻大小的因素; (10)电流与电压电阻的关系 (11)电功大小与哪些因素有关; (12)电流通过导体产生的热量与哪些因素有关; (13)通电螺线管的极性与哪些因素有关; (14)电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关; (15)感应电流的方向与哪些因素有关; (16)通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关。 初中物理转换法实验案例： 对于一些看不见、摸不着的物理现象或者在有限条件下不易直接测量的物理量，在物理学中，通常会用一些较直观的现象去认识，或者直接测量容易测量的物理量来间接说明不易测量的物理量，这种研究问题的方法就是转换法。 1、物体振动发声 通常物体发声振动时的振幅较小，用肉眼不易观察得到。所以教材为了突出物体发出声音时正在振动，特意通过物体振动时所产生的其他效果如激起水花、使悬挂着的乒乓球被反复弹开等明显的视觉效果来转换其不易觉察到的振动，用以提高教学效果。 2、蒸发 对于酒精、水等无色透明的气态物质，其蒸发过程无法用肉眼直接观察到，只能通过其效果或气味来感知。如湿衣服中的水蒸发后，其效果是水不见了，而衣服变干；酒精蒸发后，能在空中闻到酒精的味道。3、力 力是不可见的，虽可以直接感知，但如果产生作用力的两个物体与人无关，就不好感知了。实际上，大多数情况下，可以通过力所产生的效果来认识力是否存在，如使物体发生形变，或使物体的运动状态发生改变，二种情况中只要出现一个，就可以认为该力的存在。对力的三要素的探究就是利用力所产生的效果来达到目的的。 4、滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关 摩擦力是不易直接测量的，在探究滑动摩擦力的大小时，弹簧测力计并不是直接测量摩擦力的大小，而是测量物体对测力计中弹簧的拉力大小，通过拉力大小来反映摩擦力的大小，从而正确得出“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的结论。 5、液体压强 液体压强大小可以通过压强计U形管两管内的有色水位高度差大小来反映，高度差越大，说明液体中的金属盒所在处的压强越大。 6、分子无规则运动 通过扩散现象来说明。比如将墨水滴入清水中，一段时间后，整杯水变黑了。 7、电流表、电压表 利用电流的磁效应将电流或电压的大小转换成电磁作用力的大小再转换成指针的偏角，偏角越大，表示电流或电压越大。 8、探究导体的电阻跟哪些因素有关 电阻发生变化时，在电压一定的条件下，会导致电路中的电流发生变化，引起小灯泡的亮度变化。通过亮度的比较来比较电阻的大小。将不可见的电阻转换为直观的亮度来反映。 9、探究动能的大小跟哪些因素有关 将动能的大小转换为纸盒滑动距离的大小。纸盒滑动距离越大，说明小球对纸盒做的功越多，小球的动能就越大。 10、探究重力势能的大小跟哪些因素有关 将重力势能转换为木桩进入沙中的深度，木桩进入沙中的深度越深，表明重物下落对木桩做的功越多，重物的重力势能就越大。
初中化学实验探究题的解题技巧 初中化学实验探究性题体现了素质教育的要求，不仅能考查学生的基本实验技能，还能考查学生对科学探究方法和过程的理解程度，有效检测学生的科学素养，突出了新课标、新教材的特点，代表了教材改革和中考改革的方向，在近几年中考中起到了一定的导向作用，因此此类题在中考中频频出现，且分值相对较高，现已成为中考命题的热点和亮点。从历年的考试中看，初中化学实验探究的题型主要有应用型探究、构建型探究和综合型探究等，涉及的内容主要是：利用控制变量法研究影响化学反应速率的因素、在类似物质的干扰下定性探究物质的组成、利用对比实验法探索化学反应中的异常现象及其发生原因等。为了更好的提高学生对化学实验及探究题的解题能力，本人通过对近几年南京市化学实验及探究题的研究，结合自己在教学实践中改编、设计的一些实验探究题，谈谈这类试题的设计新视角。 一、创新类探究试题 创新类探究试题涉及提出问题、作出猜想或假设、设计实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。以探究为形式或情景,可考察考生化学基础知识和基本技能,测试考生解决化学问题的思路、过程和方法。 解答探究创新类试题一般步骤是:首先要能根据题干背景材料提出问题,联想到相对应的化学知识。第二,作出猜想或假设时,最重要的是要有科学依据,要从化学的视角作出科学的猜想或假设。第三,设计探究(实验)方案,要围绕寻找特征反应作为论证(肯定或否定)的依据,同时应注意排除其他因素的干扰。第四,对探究问题作出解释与结论时,要通过实验、观察等多种手段获取事实和证据,或通过查阅资料获取的信息,以事实为依据,应用化学原理进行分析推理,不能随意编造,牵强附会。最后,从反应原理是否正确、实验方案是否完善、探究过程是否合理以及经济效益、资源利用、环境保护等方面对探究方案或过程进行反思与评价。探究题一般并不包括所有的探究要素,但上述要求是解答探究性试题的一般思路和方法。【例1】（2016年南京中考）空气中氧气含量测定的再认识。 【经典赏析】教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图1）．该实验中选择使用汞的优点有。 A．实验过程中没有污染 B．在汞槽中起到液封作用 C．生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气
初中常见得探究问题得物理方法有: 1、控制变量法: 把其中得一个或几个因素用人为得方法控制起来,使它保持不变,然后来比较,研究其她两个变量之间得关系,这种研究问题得科学方法就就是“控制变量法”。例: ⑴电流I与导体电阻R与它两端电压U得关系; ⑵压强与压力与受力面积得关系; ⑶导体得电阻与长度、横截面积、材料得关系。 2、(理想)模型法: 为了更形象,更直观地表示某一种物理现象或物理规律,利用科学抽象得方法,抽象出简单直观得物理模型,利用物理模型研究物理问题。这种方法就叫做(理想)模型法。例: ⑴太阳系模型代表原子结构, ⑵光线描述光得传播; ⑶磁感线描述磁场 ⑷用简单得线条代表杠杆。 3、转换法: 一些瞧不见,摸不着得物理现象,不好直接认识它,我们常根据它们表现出来得瞧得见、摸得着得现象来间接认识它们。在物理学中有一些微观得或不易观察得现象,经常把这些现象通过转化,成为容易观察到得现象,这种方法就叫做转换法。例: ⑴分子得运动情况通过扩散现象来认识; ⑵电流得大小(存在)通过电流得热效应、磁效应来认识; ⑶磁场得存在通过磁场中小磁针得偏转来认识并研究它。 ⑷音叉得振动通过乒乓球被弹起来认识; ⑸拉力得大小通过弹簧伸长得长度来体现 ⑹温度得高低通过温度计中液柱得高度(体积)来体现 4、放大法: 在实验中,为了更好、更方便地对实验中一些微小量得测量与显示,对一些量进行适当放大得方法。例: ⑴形变放大:如右图所示,在压力作用下,玻璃瓶发生形
变,将容积得变化通过红色水,转化为细玻璃管中得红色小柱长度得变化。 ⑵减小斜面倾角,如伽利略得斜面实验得结果就是“放大了时间” 5、理想实验法(实验推理法): 有一些物理现象,由于受实验条件所限,无法直接验证,需要我们先进行实验,再进行合理推理得出正确结论,理想实验法也叫做实验推理法,就就是在物理实验得基础上加上合理得科学得推理得出结论得方法就叫做理想实验法。例: ⑴真空不能传声。 ⑵牛顿第一定律——物体如果不受力得作用将保持原来得速度与方向做匀速直线运动。 6、叠加法: 物理学中常常把微小得、不易测量得同一物理量叠加起来,测量后求平均值得方法俗称“叠加法”。例: ⑴为了测量细铜丝得直径。 ⑵测一枚大头针得质量等。 7、等效替代法: 在研究物理问题时,有时为了使问题简化,常用一个物理量来代替其她所有物理量,但不会改变物理效果。例: ⑴并、串联得总电阻替代各电阻 ⑵浮力替代液体对物体得各个压力 ⑶用合力替代各个分力等。 8、比值定义法: 为了给某些物理规律或物理量确定一个概念,常用到比值得方法就叫做比值定义法。例: ⑴速度得定义; ⑵压强得定义; ⑶功率得定义; ⑷比热容得定义; ⑸热值得定义等。 9、实验法: 在实验得基础上,通过分析实验现象或实验数据,直接得出结论得方法叫做实验法。例:
专题——控制变量法的初步认识 概念： 1、控制变量法的定义： 当物理量与多个因素有关时，如果只研究物理量与其中一个因素（变量）的关系，那么我们将其他因素控制不变，这个变量改变，观察这个物理量的情况。 2、精髓：前结果、后变量、其他不变 3、结论的格式：当_________一定时，_________越____，________越____。 案例：物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。这种运动只在没有空气的空间才能发生，在有空气的空间，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似地看作自由落体运动。为了探究自由落体运动快慢与哪些因素有关，小明做了如下猜想： 猜想一：物体下落的快慢与物体的材料有关； 猜想二：物体下落的快慢与物体下落的高度有关； 猜想三：物体下落的快慢与物体的质量有关； （1）本题所提出的问题是____________________________________________________； （2）小明提出猜想中，反映了物体下落快慢可能与__________，__________和__________； （3）结果：物体下落快慢是通过___________体现出来的，这种方法叫__________法； （4）为了验证猜想一，小明需要控制______________不变，改变_______，测量________；（5）为了验证猜想一，应比较实验序号_____和_____，结论是______________________。 （6）为了验证猜想三，小明需要控制______________不变，改变_______，测量________； ①实验器材： ②实验步骤： ③结论：_______________________________________________________________________。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/015720806.html, 初中化学“控制变量法”教学反思 作者：周小英 来源：《新一代》2018年第01期 摘要：“重视对学生科学探究能力的培养”是新课标对教学提出的新理念，而“控制变量法”是科学探究的一种常用方法。本文着重探讨如何根据学生心理特点及教材内容将“控制变量法”巧妙地融于课堂教学之中，以培养学生运用“控制变量”解决化学问题。 关键词：化学；控制变量法；教学 “重视对学生科学探究能力的培养”是新课标对教学提出的新理念，而“控制变量法”是科学探究的一种常用方法，也是化学实验探究中的一种重要方法。纵观近几年来的中考，对以实验为核心的科学探究能力考查，每年都占有较大的篇幅，常涉及对“控制变量法”思维能力的考查。可是，在平时的化学教学中，却发现很多学生对“控制变量法”知其名而不知其意，答题时思维混乱，考试失分较多。怎样才能使学生理解并灵活运用此法呢？ 一、指导学生阅读教材有关实验设计，渗透控制变量思维意识 教材中的探究实验设计，是专家经过精心设计安排的。新课教学应指导学生认真阅读，仔细推敲。例如：在初中化学第一单元：探究人体吸入的空气和呼出的气体有什么不同？教学 程序如下： 1.指导学生认真阅读课本实验内容，明确探究目的； 2.思考：在探究二氧化碳含量的设计方案中为什么要强调用相同滴数的石灰水？ 3.影响实验结果可能还有哪些因素？怎么办？逐步渗透控制变量意识，启发学生控制有关变量。如：集气瓶要选用相同规格的，以保证体积气体样品相同；检验氧气时要用相同小木条；检验水蒸气时，要用两片相同的玻璃片或镜片等，。回顾整个教学过程，教师是站在对学生知识形成的角度启发引导学生，而不是一味地说教，学生从心理自然易于接受理解。 二、指导学生设计实验方案，学习运用控制变量法 当学生对“控制变量法”在化学中的运用有了一定了解后，及时提高要求：设计并实施实验方案。 如：在学习分子知识时，为了让学生更好地理解分子运动速度与温度的关系，设计活动：探究分子运动速度与温度有什么关系？ 实验用品：品红烧杯药匙冷水热水
课题:初中物理实验中的控制变量法 辛丽娜 课型：复习课 辅助手段：多媒体 时间：2017年5月22日星期一 【教学目标】 1. 通过教师举例、学生思考并掌握控制变量法的基本原理； 2. 通过教师讲解，学生自己动手练习详细学习如何将控制变量法应用于提出猜想、设计实 验、得出结论、分析交流这四个环节当中。 【教学重、难点】 学生学会用控制变量法提出猜想、设计实验、得出结论、分析交流 【教学过程及内容】 一、 控制变量法 1.通过举例“忘不了”使学生掌握控制变量法的基本原理 2.通过学生朗读明确控制变量法的具体思路 控制变量法：在探究某研究对象与哪些因素有关时，控制其他各项因素都不变，只改变某一因素，从而得到研究对象与这一因素的关系。 二、 控制变量法的应用 应用于提出猜想之中 控制变量法 应用于设计实验之中 应用于实验结论之中 应用于分析交流之中 1.学会提出猜想 （1）明确研究对象和实验变量 （2）提出猜想的一般模式：研究对象与实验变量有关 以液体的蒸发快慢为例向学生讲解提出猜想的模式，学生练习例1巩固 例1：下图是某小组的探究实验，该实验提出的猜想是液体的压强与液体密度的关系。 2.学会设计实验 以动能大小与质量的关系为例向学生讲解设计实验的关键在于完成如下三个重要问题 （1）如何改变实验变量 （2）如何保持控制变量不变 （3）如何观察研究对象并比较；学生动手练习例3、例4巩固 例2：研究动能大小与质量的关系 （1）如何改变实验变量： 质量 不同 的小球 （2）如何保持控制变量不变： 速度 相同 （同一斜面、 同一 高度由静止开始沿斜面
滚下） （3）如何观察研究对象并比较：小球动能的大小（观察木块被撞后移动距离的远近来比较） 例3：研究压力的作用效果与压力大小的关系 （1）如何改变实验变量：压力不同 （2）如何保持控制变量不变：受力面积相同 （3）如何观察研究对象并比较：压力的作用效果（观察海绵凹陷程度来比较） 例4：探究液体压强与哪些因素有关？ （1）甲、乙两图是探究液体压强与液体深度的关系 （2）要探究液体压强与盛液体的容器形状的关系，应选用丙、丁两图进行实验对比；（3）要探究液体压强与密度的关系，应选用乙、丙两图进行对比； 3.学会分析数据并得出结论 以例4、例5为例向学生讲解根据控制变量法来表述结论时常用表达方式是： （1）研究对象与实验变量有关 （2）在控制变量一定时,研究对象与实验变量的关系。注意：（能具体则具体，描述时因果不要倒置） 例4：探究液体压强与哪些因素有关？ （4）分析甲、乙两图可知：液体的压强与液体的深度有关（“有关”或“无关”）（5）分析丙、丁两图可知：液体的压强与盛液体容器的形状的关系无关（“有关”或“无关”）； （6）分析乙、丙两图可知：液体的压强与液体的密度有关。 例5：小辉同学在做“探究电流与电压、电阻之间的关系”实验中，通过改变电路中的电压和电阻，分别测得了如下两组数据：
图1 初中物理---控制变量法 物理学对于多因素（多变量）的问题常常采用控制因素（变量）的办法，即把多因素的问题转变为多个单因素的问题，分别加以研究，最后再综和解决，这种方法叫控制变量法。 控制变量法在初中物理中应用较为广泛，具体探究如下： 【实验探究一】匀速直线运动 速度是表示物体运动快慢的物理量，它与路程、时间两个因素有关，为了比较两个（或几个）做匀速直线物体的快慢，常采用控制变量法。 1．控制路程因素（即在路程相同或路程一定的情况下），比较它们所用的时间，所用时间短的，则运动的快，速度大。 2．控制时间因素（即在时间相同或时间一定的情况下），比较它们通过的路程长短。路程长的，运动快，速度大。 3．在路程、时间都不相同的情况下，借助于数学中的比例，引入路程和时间之比，即用比较单位时间里通过的路程的多少，来比较物体运动的快慢。 【例题1】如图1所示（a ）、（b ）两图分别表示比较运动员游泳快慢的两种方法，其中图1（a ）表明 ；图1（b ）表明 。 【精评】试题将游泳比赛的过程和终 端两种情况用图画出来，让同学们识别在 这两种比较游泳快慢的情况中，分别运用 了哪种控制变量的方法。 在图1（a ）中，各泳道右边的圆圈指 针的指向都相同，表示“时间相等”，三个泳道中游泳人的位置不同，说明它们通过的路程不同，游在最前面的人通过的路程最长，他游得最快，所以，图1（a ）表示采用了控制时间相等的因素，研究运动快慢与路程的关系的方法，表明：时间相等时，游泳人通过的路程越长，运动越快。 在图1（b ）中，各泳道的游泳人都到达终点，但泳道旁圆圈内的指针指向不同，表示游泳人通过相同的泳道全程所用的时间不等，中间泳道的游泳人所用时间最短，游得最快。所以，图1（b ）表示采用了控制路程相等的因素，研究运动快慢与时间的关系的方法，表明：通过的路程相等时，游泳人所用时间越少，运动越快。 【解答】时间相等时，游泳人通过的路程越长，运动越快。通过的路程相等时，游泳人所用时间越少，运动越快。 【实验探究二】密度 密度概念是整个初中物理中重要概念之一，每年各地的中考试题围绕密度概念做足了文章。如冰水互换后其质量、体积、密度的变化；蜡烛燃烧过程中、两块砖合成一块后的质量、密度的变化情况等等。常常编成试题来考察同学。 采用控制变量法研究密度有三种方式 1．质量相同的不同物质，密度大的，其物体体积就小。 2．体积相同的不同物质，密度大的，其物体质量也大。 3．物质相同的不同物体，体积增大几倍，它的质量也增大几倍，而m/V 的值不变。 特别强调的是：对前两种控制变量（控制质量因素、控制体积因素）后得到的结论，只适用于不同物质所组成的物体。对于同种物质组成的物体来说，密度的大小与体积的质量无关，只与物质的种类有关。同种物质的m/V 是相同的，所以有“密度是物质的属性”这个区别于其它概念的重要