控制变量法(专题)
- 格式：doc
- 大小：503.50 KB
- 文档页数：13
1 次数 物体 质量（g） 体积（cm3） 质量/体积/（g/cm3）
1 铝块1 54 20 2.7
2 铝块2 108 40
2.7
3 松木1 108 216
4 松木2 10 20 0.5
初中物理总复习（探究专题）——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：
【探索研究案例一】匀速直线运动
【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 。
【探索研究案例二】密度
【例题2】为研究物质的某种特性，某同学测得4组数据，填在下列表中：
（1）将表中空格处填写完整。
（2）比较第1、2两次实验数据，可得出结论：同一种物质它的质量跟它的体积成 。
（3）比较第2、3两次实验数据，可得出结论：质量相同的不同物质，体积是 。
（4）比较第1、4两次实验数据，可得出实验结论是 。 2
【探索研究案例三】压强、液体内部的压强
【例题3】下表是某同学在做“研究液体的压强”实验时得到的实验数据：
序号 液体
深度（cm） 橡皮膜
方向 压强计
左液面（mm） 右液面（mm） 液面高度（mm）
1
水 4 朝上 116 152 36
2 4 朝下 116 152 36
3 4 朝侧面 116 152 36
4 8 97 171 74
5 12 80 188 108
6 盐水 12 70 198
128
根据表中的数据，
比较序号为 的3组数据可得出结论：在同一深度，液体向各个方向的压强相等；
比较序号3、4、5的3组数据可得出结论 ；
比较序号为
的两组数据可得出结论：液体的压强还跟液体的密度有关。
【探索研究案例四】决定电阻大小的因素
是某校研究性学习小组做“决定电阻大小的因素”探究实验时设计的实验电路，为了便于研究，而采用控制变量的方法研究，即每次挑选两根合适的导线，测出通过它们的电流大小，然后进行比较，最后得出结论．下表是研究性学习小组的某次实验探究记录，试根据探究记录的分析，回答下列问题．
导线代号 A B C D E F G
长度/m 1.0 0.5 1.5 1.0 1.2 1.5 0.5
横截面积/mm2 3.2 0.8 1.2 0.8 1.2 1.2 1.2
材料 锰铜丝 钨丝 镍铬丝 锰铜丝 钨丝 锰铜丝 镍铬丝
①为了研究电阻与导体材料有关，应选用的两根导线 ；
②为了研究电阻与导体的长度有关，应选用导线C和导线 ；
③为了研究电阻与 的关系，应选用导线A和导线 ．
④在所学过的物理知识中，采用与本题研究方法相同的物理知识有： 3
【探索研究案例五】欧姆定律
【例题5】在“研究电流跟电压、电阻的关系”，同学们设计如图8电路图，其中R为定值电阻，R’为滑动变阻器，实验后，数据记录在表一和表二中。
（1）根据表中实验数据，可得出如下结论：
由表一可得：_________________________________________________。
由表二可得：_________________________________________________。
（2）在研究电流与电阻关系时，先用5欧的定值电阻进行实验，使电压表的示数为3V，再换用10欧的定值电阻时，某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置，合上开关后，电压表的示数将__________3V（选填“大于”、“小于”或“等于”）。此进就向__________（选填“右”或“左”）调节滑片，使电压表的示数仍为3V。
【探索研究案例六】音调大小决定因素
丽娜同学在观察小提琴、二胡等乐器的弦振动时猜测：即使在弦张紧程度相同的条件下，发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关。于是丽娜找来了各种不同的琴弦，想通过实验进行探究，琴弦的编号如表。
控制条件
编号 琴弦的材料 琴弦的长度（cm） 琴弦的横截面积（cm2）
A 钢 30 0.3
B 钢 30 0.6
C 尼龙丝 40 0.5
D 铜 50 0.5
E 尼龙丝 50 0.5
（1）丽娜同学想探究弦发声的音调与弦的材料的关系，请你帮她选用表中编号为 的琴弦（只填字母代号）
（2）丽娜同学想探究弦发声的音调与弦的粗细的关系，请你帮助她选用表中编号为
的琴弦。（只填字母序号）
（3）在上述探究过程中，总要控制某些因素，使它们保持不变，进而寻找出其不意另外一些因素的关系，这种研究方法，叫做“控制变量法”。请你回忆一下，你在初中物理学习中，用这种方法研究过哪些问题？（举2个问题）
问题1： ；
问题2： 。R=5Ω 电压/V 1.0 2.0 3.0
电流/A 0.2 0.4 0.6
U=3 V 电阻/Ω 5 10 15
电流/A 0.6 0.3 0.2 4 P
R A S
【探索研究案例七】探究电磁铁磁性强弱
如图所示，是某学习小组同学设计的研究"电磁铁磁性强弱"的实验电路图。
⑴、要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过 来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察 来确定。
⑵、下表是该组同学所做实验的记录：
电磁铁(线圈) 50匝 100匝
实验次数 1 2 3 4 5
6
电流 / A 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5
吸引铁钉的最多数目 / 枚 5 8 10 7 11 14
①．比较实验中的1、2、3（或4、5、6），可得出的结论是：电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流 ；
②．比较实验中的1和4（或2和5或3和6），可得出的结论是：电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数
；
⑶、在与同学们交流讨论时，另一组的一个同学提出一个问题："当线圈中的电流和匝数一定时，电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关？"
①．你对此猜想是： ；
②．现有大小不同的两根铁芯，利用本题电路说出你验证猜想的方法： 。
：
【探索研究案例八】
28．某校初一年级研究性学习小组在探究“液体蒸发的快慢与哪些因素有关”的过程中，根据生活经验提出了以下两种猜想：
猜想一：液体蒸发的快慢和物质的种类有关。
猜想二：液体蒸发的快慢和液体表面空气的流动快慢有关。
针对猜想一，同学们设计的实验及观察到的现象如下：
在玻璃板上，同时用酒精和水涂一个同样大的圆斑，观察发现酒精圆斑先干了。
请你认真思考下列几个问题，并回答：
（1）同学们通过实验得出的结论是： ；
（2）实验中“涂同样大的圆斑”其目的是： ；
（3）设计出研究猜想二的实验方案： 5
【探索研究案例九】
下表是某实验小组所做的“探究摩擦力大小跟哪些因素有关”的实验记录：
(1)分析比较序号①与②的实验数据，可得出的结论是 。
(2)分析比较序号 的实验数据，可得出的结论是：压力相同时，接触面越粗糙， 摩擦力越大。
(3)上述研究方法叫“控制变量法”，下列实验中用到此方法的有 (填序号)
①探究电压、电流与电阻的关系 ②探究动能FE哪些因素有关；
③探究固体熔化时温度的变化规律；④研究影响电磁铁磁性强弱的因素。
【探索研究案例十】
.如图为小珊同学“研究影响浮力大小的因素”实验的若干操作，根据此图
（1）若选用的操作是________________（填序号），可研究浮力的大小与密度的关系。
（2）若研究浮力的大小与____________的关系，可选用的操作是①②③或①②④。
（3）若研究浮力的大小与深度的关系，可选用的操作是____________。 6
图16 【探索研究案例十一】
1. 有四位同学，为了研究物体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，做了如下实验：在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热，下表是他们的实验记录，根据实验记录，回答下列问题。
烧杯号
液体 质量（g） 初温（°C）
末温（°C） 加热时间（min）
1 水 200 20 28 8
2 水 100 20 28 4
3 煤油 200 20 28
4
4 煤油 200 20 24
2
（1）比较1、2两烧杯的实验记录，得出的结论是 。
（2）比较3、4两烧杯的实验记录，得出的结论是 。
（3）比较1、3两烧杯的实验记录，得出的结论是 。
（4）综合上述结论，物体温度升高时吸收的热量的多少与 有关。
【探索研究案例十二】
在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小明和小华利用所提供的器材（小桌、海棉、砝码、木板）设计了图16中的（a）、（b）两个实验，通过观察图（a）、（b）后得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显”的结论.此后小华把小桌挪放到一块木板上，发现小桌对木板的压力效果不够明显，如图（c）所示.通过对图（a）、（c）的比较又得
出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越不明显”的结论.
请你根据已学过的压强知识分析：
（1）小明和小华是根据 的现象来比较压力的作用效果的。
（2）造成前后两个结论不一致的原因是 。
（3）设图（b）中小桌对海绵的压强是pb， 图（c）中小桌对木板的压强是pc，则pb pc（选填“小于”、“等于”或“大于”）
（4）比较图（b）和图（c）可知，根据压力的作用效果比较压强大小需要满足的条件是 .
