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控制变量法在科学探究中的应用江苏吉发荣当研究多个因素之间的关系时，往往先控制其他几个因素不变，集中研究其中一个因素的变化所产生的影响，这种方法叫控制变量法。
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，这一思想在化学学习中将会被逐渐渗透，成为一种主要的探究方式。
下面我们就结合一道例题来学习这一方法：例题某同学做了“用双氧水和二氧化锰制取氧气”的实验后，展开了思考与探究：催化剂二氧化锰的用量对反应速率有没有影响呢？他做了这样一组实验：每次均用30mL10%的H2O2溶液，使用不同量的二氧化锰粉末作请分析表中数据回答：二氧化锰的用量对反应速率有没有影响呢？如果有，是怎样影响的呢？答：_______________________________。
分析：此题借助控制变量法——这一科学方法对催化剂的用量是否影响化学反应速率进行探究。
解题时首先要仔细阅读，找出“问题”，这是解题的“题眼”。
其次，要对题中提供的数据进行仔细分析，找出变化量及变化范围。
最后，结合问题与分析数据所得的结论进行总结，得出结论。
仔细读题可知，二氧化锰的用量是变量，通过数据变化，我们可以发现，随着二氧化锰用量的增加，所用时间越来越短，说明反应速率越来越快，但当二氧化锰质量增加到0.7g以上后，耗时相同，说明反应速率只能在一定范围内成增加趋势。
答案有影响。
在一定范围内，二氧化锰的用量越大，反应速率越快点评通过例题同学们可以发现，控制变量法在实验探究中是一种行之有效的探究方法，只要把握好变量与不变量，控制变量的数量为一个，通过多次实验的对比，就会得出科学的结论。
控制变量法也是中考试题考查的热点之，只要我们平时注意归纳，学以致用，遇到此类题时就能轻松应对。
练习现欲探究氧化铁能否加快过氧化氢的分解速率，并与二氧化锰的催化效果进行比较，甲、乙、丙三位同学同时进行过氧化氢的分解与气体的收集实验。
热点01 控制变量法【热点解读】物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制其他因素（变量）不变只改变其中的一个因素，来单独研究这个因素对事物的影响，依次对每一个因素加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。
一般来说，自然界发生的各种物理现象往往是错综复杂的，我们所研究的物体对象往往也不是孤立存在的，总是处于与其他事物和现象的相互联系之中，这就决定了影响对象的因素不可能是单一的，而是多种因素相互交错，共同起作用的。
我们在对这些物理现象进行研究的时候，应该考虑到影响物理现象的各种因素。
采用控制变量法其实就是把多因素的问题变成多个单因素的问题是分析的问题简化明了，最后再综合解决，找到多个因素和所研究现象的关系。
利用控制变量法探究问题的一般程序为：1．对可能影响研究问题的因素（物理量）进行分析，作出假设。
2．利用控制变量法控制其他因素不变，对每个因素依次进行研究，找到该因素和所研究问题间的关系。
3．综合判断所有因素和所研究问题之间的关系。
比如在探究加速度与力、质量的关系时，我们研究的方法是：先保持物体的质量一定，研究加速度与力的关系，再保持力不变，研究加速度与质量的关系，最后综合得出物体的加速度与它受到的合外力及物体的质量之间的关系；类似的还有：探究影响力的作用效果的因素；探究滑动摩擦力与哪些因素有关；探究影响电阻大小的因素；探究通电导体在磁场中的受力方向与哪些因素有关；探究单摆的周期与哪些因素有关。
【限时检测】（建议用时：30分钟）1．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图所示的实验装置．（1）本实验采用的实验方法是________。
A．控制变量法B．理想实验法C．等效替代法D．实验推理法（2）把长木板的一端垫高的目的是_____________________（3）电磁打点计时器是一种使用低压______（填“交”或“直”）流电源的计时仪器，其打点频率为_________Hz。
微专题09 变量的控制控制变量法是科学探究中的重要方法，广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究中，一个化学反应的实现，涉及到多种变量，控制变量法是指通过控制其他可能影响实验结果的变量，只改变某一个变量来观察其对实验结果的影响。
这种方法通常用于观察单个变量或少数变量对实验结果的影响，从而确定各个变量之间的关系。
控制变量法需要对实验进行多次复读，每次改变其中一个变量并保持其他变量不变，以获取一系列对比数据。
意在考查考生的实验探究与创新意识的学科素养，以及信息获取、研究探索和语言表达的关键能力。
意在对各种实验问题思考和解决过程中，发展学生实验探究和不断创新的意识。
．． C． D．②该盐酸浓度为mol·L溶液和盐酸各50 mL进行反应，测得反应前后体系的温度值4.18 J g⋅⋅︒J(c和-1(HCl)==与酸反应产生影响，可以借助盖斯定律，设计分步反应来实现Fe 2(SO 4)3溶液与Fe 的反应，故可将一定量的Cu 粉加入一定浓度的Fe 2(SO 4)3溶液中反应，测量反应热，计算得到反应Cu + Fe 2(SO 4)3 = CuSO 4+2 FeSO 4的焓变ΔH 1；根据(3)中实验计算得到反应Fe +CuSO 4 = Cu+ FeSO 4的焓变ΔH 2；根据盖斯定律计算得到反应Fe+ Fe 2(SO 4)3 =3FeSO 4的焓变为ΔH 1+ΔH 2；(5)化学能转化为热能在生产和生活中应用比较广泛，化石燃料的燃烧、炸药开山、放射火箭等都是化学能转化热能的应用，另外铝热反应焊接铁轨也是化学能转化热能的应用。
2．(2022·北京卷，19)某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应资料：i ．Mn 2+在一定条件下被Cl 2或ClO -氧化成MnO 2(棕黑色)、24MnO -(绿色)、4MnO -(紫色)。
ii ．浓碱条件下，4MnO -可被OH -还原为24MnO -。
大学科学试题及答案解析一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 科学方法的核心是（）。
A. 观察B. 实验C. 假设D. 理论答案：B解析：科学方法的核心是实验，实验是科学探究的基础，通过实验可以验证假设，收集数据，得出结论。
2. 科学理论的构建过程不包括（）。
A. 提出假设B. 收集数据C. 形成理论D. 验证理论解析：科学理论的构建过程包括提出假设、收集数据、验证理论，而形成理论是构建过程的结果，不是过程的一部分。
3. 科学探究的第一步是（）。
A. 提出问题B. 收集数据C. 制定计划D. 分析结果答案：A解析：科学探究的第一步是提出问题，明确研究的目标和方向。
4. 科学实验中，控制变量法的目的是（）。
A. 增加实验的复杂性B. 减少实验的不确定性C. 增加实验的可重复性D. 减少实验的可重复性解析：控制变量法的目的是减少实验的不确定性，通过控制其他变量不变，只改变一个变量，从而确定该变量对结果的影响。
5. 科学假说必须具备的特征不包括（）。
A. 可证伪性B. 可重复性C. 可验证性D. 可接受性答案：D解析：科学假说必须具备可证伪性、可重复性和可验证性，这些特征使得假说可以被实验验证。
可接受性不是假说必须具备的特征。
6. 科学理论的验证过程包括（）。
A. 理论预测B. 实验验证C. 数据分析D. 所有选项答案：D解析：科学理论的验证过程包括理论预测、实验验证和数据分析，这些步骤共同确保理论的有效性和可靠性。
7. 科学研究中，数据的统计分析不包括（）。
A. 描述性统计B. 推断性统计C. 相关性分析D. 因果性分析答案：D解析：科学研究中，数据的统计分析包括描述性统计、推断性统计和相关性分析，而因果性分析是研究设计的一部分，不是统计分析的内容。
8. 科学实验设计中，盲法的目的是（）。
A. 增加实验的难度B. 减少实验的偏差C. 增加实验的可重复性D. 减少实验的可重复性答案：B解析：盲法的目的是减少实验的偏差，通过使实验者或参与者不知道实验条件，从而减少主观因素的影响。
图1中考物理解题方法--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。
控制变量法:某个事物由多个变量影响和制约时，将其它的因素进行控制（使之相等，即影响相同），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，这样的研究方法就叫控制变量法。
即把多个因素的问题变成多个单因素的问题，再分别加以研究。
它是初中物理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。
这种方法在物理学中被广泛应用。
针对练习：1、（04济南）在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，他决定对此进行研究，经过和同学们讨论，提出了以下猜想。
猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关；猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关；猜想三：琴弦发出声音的音调高低，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，于是借来一个能够测出振动频率的仪器进行实验。
编号材料长度(m) 横截面积(mm2)A 铜60 0.76B 铜60 0.89C 铜60 1.02D 铜80 0.76E 铜F 铜100 0.76G 钢80 1.02H 尼龙80 1.02I 尼龙100 1.02⑴为了验证猜想一，应选用编号为、、的琴弦进行实验。
为了验证猜想二，应选用编号为、、的琴弦进行实验。
表中有的材料规格还没填全，为了验证猜想三，必须知道该项内容。
请在表中填上所缺数据。
⑵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程度有关。
为了验证这一猜想，必须进行的操作是。
二、课堂检测：2、(05年河南)如图，老师用同样的力吹一根吸管，并将它不断剪短，他在研究声音的( )A.响度与吸管长短的关系B.音调与吸管材料的关系C.音调与吸管长短的关系D.音色与吸管材料的关系3、(05年河南)某同学为研究导体电阻的大小与长度、材料、横截面积是否有关，他保持电路两端的电压不变，把下表中的合金线分别接入该电路中，测出通过合金线的电流大小进行对比研究，则( ) 序号长度(m) 横截面积(mm2) 材料1 1 0.1 镍铬2 0.5 0.1 镍铬3 1 0.2 镍铬4 1 0.1 锰铜A.采用序号1与2对比，是研究电阻是否与材料有关B.采用序号1与3对比，是研究电阻是否与横截面积有关C.采用序号2与4对比，是研究电阻是否与长度有关D.采用序号3与4对比，是研究电阻是否与横截面积有关4、（08山东）体育课上老师安排男女同学分组打篮球,小华发现男女同学组的篮球落地后都会反弹,但反弹的高度却不同。
一、控制变量法：两个以上的因素影响一个变化过程的现象在自然界十分多，在物理学中这种问题则采取控制变量法，也就是只让其中一个因素变化，而控制其他因素不变，考察这个变化的因素与这个变化过程的关系。
控制变量法：在研究物理问题时，某一物理量往往受几个不同物理的影响，为了确定各个不同物理量之间的关系，就需要控制某些量，使其固定不变，改变某一个量，看所研究的物理量与该物理量之间的关系二、物理探究过程一般经历如下过程：发现问题→提出问题→猜想与假设→制定计划→收集证据与分析论证→结论与评估→交流与合作三、例题分析探究蒸发速度与哪些因素有关1、猜想：a , b , c ,2、采用方法：1）探究蒸发速度与a 的关系，应具体的做法是：2）探究蒸发速度与b 的关系，应具体的做法是：3）探究蒸发速度与c 的关系，应具体的做法是：例1：小蓝在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的振动时猜测：即使在弦紧张程度相同的条件下，发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关，于是他想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确，下表是她在实验时控制的琴弦条件：1）如果小兰想探究弦发声的音调与弦的粗细的关系，你认为她应该选用表中编号为的琴弦2）探究过程通常采用下列一些步骤：①分析归纳；②实验研究；③提出问题（或猜想）④得出结论等。
你认为小兰完成本探究的全过程，所采取步骤的合理顺序应该是。
例2：晒在太阳下的湿衣服会变干，衣服上的水蒸发掉了，请你根据这一现象提出问题并验证？1）提出问题：影响蒸发快慢的因素有哪些？根据你的生活经验猜想：①可能与晾晒衣服的时间长短有关；②可能与晾在太阳光下或背荫处有关；③有风的天干的快，可能晾在通风处干的快；④把衣服展开干的快；2）制定计划与设计实验。
按图选两块相同的玻璃板，酒精灯，滴管和一些水3）进行实验与收集数据：①在两块玻璃板上分别滴一滴水，把其中一块玻璃板上的水滴摊平，过一段时间观察，发现摊平的水滴蒸发的快。
热点01 控制变量法【热点解读】物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制其他因素（变量）不变只改变其中的一个因素，来单独研究这个因素对事物的影响，依次对每一个因素加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。
一般来说，自然界发生的各种物理现象往往是错综复杂的，我们所研究的物体对象往往也不是孤立存在的，总是处于与其他事物和现象的相互联系之中，这就决定了影响对象的因素不可能是单一的，而是多种因素相互交错，共同起作用的。
我们在对这些物理现象进行研究的时候，应该考虑到影响物理现象的各种因素。
采用控制变量法其实就是把多因素的问题变成多个单因素的问题是分析的问题简化明了，最后再综合解决，找到多个因素和所研究现象的关系。
利用控制变量法探究问题的一般程序为：1．对可能影响研究问题的因素（物理量）进行分析，作出假设。
2．利用控制变量法控制其他因素不变，对每个因素依次进行研究，找到该因素和所研究问题间的关系。
3．综合判断所有因素和所研究问题之间的关系。
比如在探究加速度与力、质量的关系时，我们研究的方法是：先保持物体的质量一定，研究加速度与力的关系，再保持力不变，研究加速度与质量的关系，最后综合得出物体的加速度与它受到的合外力及物体的质量之间的关系；类似的还有：探究影响力的作用效果的因素；探究滑动摩擦力与哪些因素有关；探究影响电阻大小的因素；探究通电导体在磁场中的受力方向与哪些因素有关；探究单摆的周期与哪些因素有关。
【限时检测】（建议用时：30分钟）1．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图所示的实验装置．（1）本实验采用的实验方法是________。
A．控制变量法B．理想实验法C．等效替代法D．实验推理法（2）把长木板的一端垫高的目的是_____________________（3）电磁打点计时器是一种使用低压______（填“交”或“直”）流电源的计时仪器，其打点频率为_________Hz。
控制变量法-名词详解出自 MBA智库百科()目录• 1 什么是控制变量法• 2 控制变量法的运用o 2.1 数学o 2.2 物理o 2.3 统计学什么是控制变量法控制变量法是指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。
控制变量法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。
控制变量法的运用数学变数或变量，是指没有固定的值，可以改变的数。
变量以非数字的符号来表达，一般用拉丁字母。
变量是常数的相反。
变量的用处在于能一般化描述指令的方式。
如果只能使用真实的值，指令只能应用于某些情况下。
变量能够作为某特定种类的值中任何一个的保留器。
变量用于开放句子，表示尚未清楚的值（即变数），或一个可代入的值（见函数）。
这些变量通常用一个英文字母表示，若用了多于一个英文字母，很易令人混淆成两个变量相乘。
n,m,x,y,z是常见的变量名字，其中n,m较常表示整数。
物理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。
每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。
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。
1．独立变量，即一个量改变不会引起除因变量以外的其他量的改变。
只有将某物理量由独立变量来表达，由它给出的函数关系才是正确的。
2．非独立变量，一个量改变会引起除因变量以外的其他量改变。
把非独立变量看做是独立变量，是确定物理量间关系的一大忌。
正确确定物理表达式中的物理量是常量还是变量，是独立变量还是非独立变量，不但是正确解答有关问题的前提和保障，而且还可以简化解答过程。
方法点播：当一个问题与多个因素有关时，探究该问题与其中某个因素的关系时，通常采用控制变量法。
控制变量是科学探究的重要方法作者：向直三来源：《文理导航》2015年第02期【摘要】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。
近几年中考化学试题中，实验部分的分值逐年提升，实验题注重科学探究，主要体现在实验的设计和评价，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。
教学中要引导学生开展科学探究，培养学生应用科学探究的方法，探究实际问题的能力。
控制变量是初中化学科学探究的重要方法。
【关键词】科学探究;控制变量;考题分析控制变量法是化学探究实验中最常用的方法。
在初中化学教材中，多处体现这一科学探究的方法。
在近几年的中考化学试卷中，经常出现控制变量法的分析、运用。
初中化学中用到控制变量方法主要有：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。
初中化学学科，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、思路不清、不会设计实验方案、不会分析实验结果、设计实验方案不完善。
怎样引导学生应用控制变量法开展科学探究？如：影响固体物质溶解性因素的探究。
先根据生活经验和已有的化学知识，找出可能影响溶解速率的因素。
猜想：固体物质的溶解性与溶质种类、溶剂种类、温度有关。
设计实验：让学生设计实验，开展探究。
下面是教师引导学生设计的实验方案。
实验结论：物质的溶解性与溶质的性质、溶剂的性质、温度三个因素有关。
控制变量法在新课改中考题中时有出现，现举例分析。
1.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。
【实验思考】由上述实验探究得出，影响金属与酸反应剧烈程度的因素有____。
2020-2021年高考物理实验方法：控制变量法一、什么是控制变量法控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系，可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来，使其保持不变，再比较、 研究该物理量与该因素之间的关系，得出结论，然后再综合起来得出规律的方法。
二、探究加速度与物体受力、物体质量的关系“探究加速度和力的关系和加速度与质量的关系”实验或者说“验证牛顿定律”实验是典型的“控制变量法”的应用。
（一）牛顿第二定律实验1．实验装置图1为俯视图，图2为侧视图。
2．实验过程(1)加速度跟力的关系（控制变量质量不变）使用两个相同的小车，满足m 1=m 2；在连小车前的绳端分别挂一个钩码和两个钩码，使F 1=2F 2．将二小车拉至同一起点处，记下位置．放手后经一段时间使二小车同时停止，满足时间t 相同．改变F 重复实验，读出二小车的位移，填入表1：表1根据，在相等的情况下，与成正比。
从表1可得：221at s t a s比较可得，在误差允许的范围内，a ∝F ．(2)加速度跟质量的关系（控制变量力不变）将小车1上加0.2kg 砝码，使m 1=2m 2；二小车前面绳端都挂一个钩码，使F 1=F 2．将二小车拉至同一起点处放开经一段时间使其同时停止，读出各小车位移记入表2：表23．定律导出速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，即牛顿第二定律的基本关(2)上式可写为等式F=kma ，式中k 为比例常数．如果公式中的物理量选择合适的单位，就可以使k=1，则公式更为简单．在国际单位制中，力的单位是牛顿．牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律来定义的：使质量是1kg 的物体产生1m/s 2的加速度的力为1N ，即1N=1kg ·m/s 2．可见，如果都用国际单位制中的单位，就可以使k=1，那么公式则简化为F=ma ，这就是牛顿第二定律的数学公式．(3)当物体受到几个力的作用时，牛顿第二定律也是正确的，不过这时F 代表的是物体所受外力的合力．牛顿第二定律更一般的表述是：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同．数学公式是：F 合=ma ．3．系统误差分析： 用公式法分析误差在实验中，小车（质量为）受的拉力实际上不等于钩码的重力（m ），设为，则有g m 'T ，解得⎩⎨⎧==-ma T a m T g m ''⎪⎩⎪⎨⎧+=+=''''m m g mm T m m g m a 从结果可以看出，小车受的拉力实际上小于钩码的重力（），而钩T g m '码的重力（）是产生小车和钩码二者的加速度的力，而不是产生小车的加g m '速度的力。
什么是控制变量xx 练习题一、摆的故事当我们欣喜地开始科学之旅时，看到的第一个故事就是意大利科学家伽利略研究摆动的故事：伽利略在著名的比萨斜塔旁的一个教堂内做弥撒，看到教堂顶端的吊灯有节律的摆动，且发现吊灯来回摆动一次的时间似乎相等？科学家的敏锐使他对此发生了浓厚的兴趣，于是他用脉搏（当时没有钟表）这种“随身携带”的简单仪器来证实这个猜想。
为了进一步证实他的猜想是否正确的，回到实验室，他选择了铁块、绳子、脉搏继续做实验。
首先保持摆球质量、摆动幅度不变，只改变摆线长度，发现摆线长时，摆动周期也长，摆线短时，周期也短。
通过分析，他得出第一个结论：当摆球质量、摆动幅度不变时，摆动周期和摆线长度有关，摆线长度越长、周期越长，摆线长度越短、周期越短。
接着，保持摆线长度和摆动幅度不变，只改变摆球质量。
发现无论质量大小，摆球摆动的周期相同。
他得出第二个结论：当摆线长度和摆动幅度不变时，改变摆球质量，摆的摆动周期和摆球质量无关。
第三次，保持摆线长度和摆球质量不变，只改变摆动幅度，发现摆的周期和摆动幅度无关。
得出第三个结论：当摆线长度和摆球质量不变时，摆的周期和摆动幅度无关他通过综合分析得出：当单摆来回摆动时，摆动周期只和摆线长度有关，和摆球质量、摆动幅度无关，且摆线越长、周期越长；摆线越短、周期越短。
伽利略通过上述方法提出了摆的“等时性原理”：“不论摆动的幅度大些还是小些，摆球完成一次摆动的时间是相同的。
这种“每次只让一个因素改变，保持其他因素不变”的研究摆动的周期与哪些因素有关、且有什么关系的研究方法就是控制变量法二、关于控制变量法：大家知道，一个同学的学习成绩的好坏，除了跟智力因素有关，还跟学习方法、学习环境等诸多因素有关。
同样，影响物理学研究对象的因素在许多情况下不是单一的，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。
1/1培养成功素质 助力国家未来 科学之旅、控制变量法参考答案自我评价与作业（1）2、4（2）1、3（3）4、5（4）绳长，小球质量及摆动偏角变式训练（1）A 、B（2）③②①④当堂检测：1、声学；光学；热学；电学；力学；观察；实验2、力学；电学、热学；光学；光学；电学、力学；光学；力学3、D4、A5、（1）提出的问题：车胎为什么瘪了？（2）提出的假设有也许是车胎破了 ，也许是气嘴的螺丝松了，或者是气嘴里的小橡皮管坏了被否定的有：气嘴的螺丝松了，小橡皮管坏了被肯定的是：车胎破了（3）自行车胎漏气的原因是内胎出现了小孔。
6、C7、D8、（1）课题：纸的吸水能力与纸的种类的关系（2）猜想：纸的吸水能力与纸的种类有关设计实验：（3）器材：质量相同的餐巾纸、本子纸和牛皮纸，三个相同的烧杯内盛入相同的水，天平（4）装置： “略”（5）实验步骤：①将餐巾纸、本子纸和牛皮纸分别放入盛水的烧杯中至吸足水；②用天平分别测出烧杯和剩余水的质量 m 1、m 2、m 3。
（6）表格：（7）预测：若 m 1≠m 2≠m 3 ，则说明纸的吸水能力与纸的种类有关。
若 m 1＝m 2＝m 3 ，则说明纸的吸 水能力与纸的种类无关。
（8）反思：①用到了控制变量法。
例如控制纸的质量相同。
②如：餐巾纸、本子纸、牛皮纸吸水程度没有控制好。
9、（1）升高越大（2）温度计与灯泡的距离相同，读取温度的时间间隔要相同10、(1)蜜蜂飞向花朵，跟花的颜色有关(2)取同颜色的大小相同、气味不同的两组纸花，挂在树枝上在单位时间内飞向气味不同的纸花的蜜蜂数量。
学科：物理学段：学生姓名教师联系电话：教学内容科学之旅、控制变量法教学目标1、通过一些有趣的力、热、声、光、电等自然现象，初步感受到物理学的多姿多彩和趣味性2、介绍物理学对社会生产力发展的促进作用，明确知道物理学十分有用．3、培养正确的物理思维能力--培养科学探究的能力、图片识记、常识积累、文字描述及提取信息能力等4、贯彻整个初中物理的研究思想---控制变量法有效渗透教学重、难点1、物理趣味实验的演示及蕴藏的物理道理讲解2、如何掌握科学的学习物理方法，并学会关注细节，态度严谨3、提出问题、制定计划和设计方案，控制变量法中的变量和不变量之间的关联物理学是平凡的、普遍的，它就来源于我们的生活中，物理学又是有趣而又震撼人心的，其中充满着智慧．让我们就一起走进神奇的物理世界，学习知识、发展技能、体验其中的过程、掌握物理探究的方法．一、自然界中有趣的物理现象『附带PPT展示』：日出奇观：1988年6月，我国山东省的“蓬莱仙境”，曾经出现过一次奇特的日出景象．凌晨，旭日自海面冉冉升起，先出现的是一个扁平的太阳，随后在它的上方，又出现了一个太阳，双日重叠，蔚为壮观．地热喷泉：地球内部储藏着大量的热，它能使地下水变成蒸汽．如果它喷发出来的地方架个锅，还能煮熟食物，你相信么？钱江涌潮：钱江潮是我国著名的自然景观．每年农历8月中旬，浙江钱塘江口都会出现大潮．宋代杨诚斋诗云：“海涌银为郭，江横玉系腰。
”海水像千军万马，以排山倒海之势，汹涌而来．蒙眼飞行：科学家做过实验，蒙住蝙蝠的双眼，它仍然能避开障碍物自如的飞行．蝙蝠是靠什么本领“导航”的呢？捕捉闪电：雷电是什么？早在18世纪，美国物理学家富兰克林首先捕捉到了雷电，发现它与实验室中摩擦起电得到的电是相同的．物质结构：千百年来，人们一直在探索世界万物是由什么构成的？现在我们认识到物体都是由分子、原子以及更小的粒子组成的．如图是“扫描隧道显微镜”拍摄的银原子的电子“轨迹”图．刚介绍的自然界中的这些有趣的物理现象，就分别属于物理学中的五大分支：光学、热学、力学、电磁学、原子物理学．二、身边有趣的物理现象以下几种情况，你认为可能发生么？猜猜看．『附带实验视频展示』：1、可以用“冷水”将“热水”烧开么？（热学）（备用可选实验：模拟喷泉、纸锅烧水）2、隔着放大镜可以看到物体被缩小了．（光学）（备用可选实验：旋转光碟）3、用力向下吹乒乓球，乒乓球不会落下．（力学）（备用可选实验：马德堡半球、大气托水）演示实验：烧瓶中的水沸腾后，酒精灯用盖子盖住，让火熄灭，水停止沸腾．迅速塞上瓶塞，将烧瓶倒置并向瓶子底部浇冷水，停止沸腾的热水再次沸腾．（模拟喷泉：用手握住模拟喷泉的其中一端玻璃球，此球中的有色液体将从另一玻璃球的底部喷口中喷出；纸锅烧水：用纸锅烧水，水开了，纸锅没有烧坏．）分组实验：用放大镜看自己的指纹，再用放大镜看窗外的物体．发现指纹是放大的，窗外的物体是缩小的．（旋转光碟：将一个原盘分成四格，分别涂上不同的颜色，用微型马达带动旋转，你看到的是什么颜色？）分组实验：在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手指托住乒乓球（不紧贴），然后从漏斗口向下用力吹气，同时将手指移开，乒乓球不会落下．（马德堡半球实验和大气托水实验不再赘述）引导发现生活中的有趣现象，可简单解释．如：雨后彩虹、冰棒冒“汽”、水面浮币、水中折筷等）物理学是研究光、热、力、声、电等形形色色物理现象的规律和物质结构的一门科学．以下是一些有趣的物理实验或现象，大家利用你们已学的知识或常识，看能不能解答以下的问题:1．冷水“煮”开水思考：是不是一定要加热才能让水沸腾？2．纸盒煮水思考：用纸盒烧水,水能烧开么？3．多彩的太阳光思考：你相信太阳光是什么颜色的？4．会变大小的鱼思考：鱼在浴缸里游来游去的过程中，我们看到小鱼好像有时变小，有时变大，鱼儿真的是自己变大变小么？5．让鸡蛋掉杯中思考：怎样才能让鸡蛋掉进杯中？6．用纸托住水思考：怎么做才能实现用纸托住水？7．让灯亮起来思考：如何连线才能让灯亮起来？（请同学们用曲线代替导线，把上图各个元件连接起来）8．跳舞的布娃娃思考：随音乐起舞的布娃娃该如何做？三、有用的物理提问1：人听到子弹声再躲来的及吗？为什么？提问2：我们对着水中看到的鱼用手去抓，能抓到吗？提问3：黄浦江边的路灯，水中的像为什么是一道光柱？提问4：冬天的冰花结在玻璃的内表面还是外表面？提问5：在光滑的路面上，空身容易摔倒，还是肩挑重物容易摔倒？提问1解析：子弹出膛飞行时的速度比声音快，所以来不及。
提问2解析：抓不到，我们看到的是像，真正的鱼在像的下边。
提问3解析：起伏的水面相当于许多平面镜，每盏灯在水里有好多像，连在一起就成了一道光柱。
提问4解析：外表面。
提问5解析：空身。
四、功勋卓著的物理学『PPT展示』：A、古埃及人建造金字塔B、世界上第一辆载客蒸汽机车C、上海浦东之夜D、大亚湾核电站E、计算机F、国际空间站G、我国“神州五号”载人飞船遨游太空综观历史，物理学许多重要的发现，有力的推动了社会生产力的发展．物理学对人类社会的进步，可谓功勋卓著．学好物理学，也许将来物理书上的某一段将由你来书写．五、“控制变量法”思想A、控制变量法贯穿了整个初中物理教学我国现行初中物理实验的结构体系如下：力学。
演示实验52个，学生分组实验9个，小实验7个；热学：演示实验28个，学生分组实验3个，小实验5个；光学：演示实验14个，学生分组实验1个，小实验3个；电学：演示实验21个，学生分组实验9个，小实验3个；总数：演示实验145个，学生分组实验22个，小实验22个，再加上实验性习题18个，总计207个。
我们通过试验，把结构体系作了如下调整：（一）22个学生分组实验中的10个改为边学边实验；（二）145个演示实验中的41个改为边学边实验；（三）22个小实验中的8个和18个实验性习题中的13个改为边学边实验；（四）新增加了4个边学边实验。
控制变量法作为是一种常用的、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。
下表是课堂教学中应用了控制变量法的物理概念或规律及其对应变量：序号概念或规律对应变量1 声音的响度物体振幅、声源的远近2 影响液体蒸发的快慢的因素液体温度、表面积、液体表面气流速度3 影响导体电阻大小的因素导体的材料、长度、横截面积、温度4 欧姆定律（导体中的电流）导体两端的电压、导体的电阻5 焦耳定律电流、电阻、时间6 影响电磁铁磁性的因素有无铁芯、线圈中电流大小、线圈匝数7 通电导线在磁场中的受力方向通电导线电流的方向、磁场的方向8 感应电流的方向磁场的方向、导体切磁感线的方向9 速度路程、时间10 压强压力、受力的面积11 液体压强液体密度、液体深度12 浮力液体密度、排开液体的体积13 影响动能大小的因素物体的质量、物体的速度14 影响重力势能大小的因素物体的质量、物体的高度15 影响内能的因素物体的质量、温度，种类16 热量的变化（热传递）比热容、质量、温度的变化17 热量（燃烧燃料）：热值、质量从表中罗列到的物理概念或规律可看到，控制变量法的应用贯穿整个初中物理教学，它是学生必须掌握和熟练应用的科学方法之一。
B、控制变量法的优点控制变量法广泛应用于初中物理教学中，相应地，近几年的试题中也出现了很多需要利用这一方法解答的考题，也就是说，控制变量法不仅广泛应用于教学中，而且也广泛应用于试题分析中。
其优点在教与练中突显。
（一）控制变量法能有序地分解和呈现物理探究问题。
在这种探究过程中，控制变量法，有序地分解和呈现了物理问题，帮助学生对影响物理量的多个因素逐一进行研究。
这种探究，思路非常清晰，能帮助学生快速、准确地设计和完成探究。
（辅助深刻领会控制变量的重要性)一则笑话：在一列飞驰的国际列车上，面对面坐着四个外国人，一个是漂亮的日本姑娘，一位是年老的英国太太，一位是年长的法国老翁，一位是英俊的德国军官，由于列车员的疏忽，当列车驶入一山洞时，忘了开灯，这时黑黑的车箱里发出两个声音：“啵”不知谁把谁亲了一下，‘“啪”不知谁把谁扇了一耳光，当火车出了山洞后，大家看见德国军官的脸上有红红的五个指印。
这时，日本姑娘想：这个德国军官真是的，为什么去亲一个英国老太太呢？英国老太太想：这个日本姑娘下手可真够狠的。
德国军官心里在嘀咕：谁把谁亲了一下，怎样打在我的脸上。
而那个法国佬暗暗的在心里大笑：哈哈，我把我自己的手背亲了一下，却狠狠地煸了德国人一耳光，真过隐！提问：1、为什么法国老人会占那么大一个便宜？2、设想在什么情况下德国军官会轻而易举的抓住真凶？加以点拔1、变量太多2、须控制变量讨论：（最简单的物理场景）甲比乙走的远，是什么原因造成的？【科学探究】一、探究钟摆的奥秘科学的核心是探究，学习物理就要学会科学探究。
展示摆钟实物，让学生观察+观察摆钟的外部构造。
最近，小慧家的摆钟走快了，请邻居张师傅帮忙，只见张师傅将摆钟下面的螺母拧几下，摆钟走时就准了。
1、提出问题：仔细观察平日周围的事物，善于思考，善于提出问题。
2、猜想与假设：大胆猜想，是以自己的经验和知识为基础作出的一种试探性的解释3、设计实验与制定计划：控制变量→待研究变量（纵向列表）→实验次数/顺序（横向列表）→待测数据）4、进行实验与收集证据：5、分析与论证：6、评估：7、交流：※自我评价与作业小玲、小红和小丽在操场上玩荡秋千。
小丽把小红、小玲分别轻轻推一下，细心的小丽发现，她俩往返摆动一次的时间几乎一样。
那么，秋千往返摆动一次的时间与哪些因素有关呢？三人对此问题进行了研究，提出如下猜想：猜想1：秋千往返摆动一次所用的时间可能与人的质量有关。
猜想2：秋千往返摆动一次所用的时间可能与秋千的绳长有关。
猜想3：秋千往返摆动一次所用的时间可能与秋千摆动时离开中心线最大距离有关。
为了验证上述猜想，她们来到实验室，找来刻度尺、细线、秒表、小球，依照物理学习中的科学方法，按右图进行实验，得到下表中数据。
请你通过分析回答下列问题：（1）为验证猜想1，应选用序号为两组实验进行对比分析。
（2）为验证猜想2，应选用序号为两组实验进行对比分析。
（3）为验证猜想3，应选用序号为两组实验进行对比分析。
（4）实验结论：小球往返一次所用的时间与有关，与无关。
变式训练：小兰在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时，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。
于是她想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确，下表是她在实验时控制的琴弦条件。
控制琴弦的材料琴弦的长度/cm 琴弦的横截面积/mm2编号A 钢20 0.3B 钢20 0.7C 尼龙丝30 0.5D 铜40 0.5E 尼龙丝40 0.5（1）如果小兰想探究琴弦发声的音调与弦的粗细的关系，你认为她应该选用表中编号为的琴弦（只填写字母代号）。
