初中物理专题 方法题(法控制变量)

中考物理备考复习资料汇编：专题14初中物理常用研究方法+练习题一、初中物理常用研究方法1、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。

例如在“探究电流和电压的关系”实验中，我们可以先将电阻人为的控制（即不变），改变其两端电压的大小，再测出各个电压值所对应的电流的大小，从而可以得出：电阻一定时（同一导体），通过的电流和电压成正比。

2、等效替代法等效替代法是在保证某种效果（特性和关系）相同的前提下，将实际的、陌生的、复杂的物理问题和物理过程用等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程代替来研究和处理的方法。

等效替代法既是科学家研究问题的方法，也是学生在学习物理中常用的方法。

在探究平面镜成像规律的实验中，有两处用了等效替代法。

第一处用玻璃板替代了平面镜。

为什么这样替代呢？因为用平面镜不便于确定虚像的位置，我们用玻璃板替代平面镜是为了获得视觉上的等效。

因两者在成像特征上有共同之处——都能成像，不同之处是玻璃板是透明的，能通过它观察到玻璃板后面的蜡烛，便于研究像的特点，揭示规律。

第二处用一根没有点燃的蜡烛放在成像点，来替代所成的像。

3、建立物理模型法所谓物理模型，是人们为了研究物理问题的方便和探讨物理事物的本身而对研究对象所作的一种简化描述，是以观察和实验为基础，采用理想化的办法所创造的，能再现事物本质和内在特性的一种简化模型。

实际物体在某些特定条件下往往可抽象为理想的研究对象，即物理对象模型。

物理中常见物理对象的理想模型有：质点、单摆、光线、磁感线、薄透镜、点光源、汤姆逊模型、卢瑟福模型等。

4、类比法类比法，是一种最古老的认知思维与推测的方法，是对未知或不确定的对象与已知的对象进行归类比较，进而对未知或不确定对象提出猜测。

对电流的形成过程，人们通常用水流的形成过程来类比。

“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例1、如图4所示，在探究物理的动能与哪些因素有关的实验中，分别让A 、B 、C 三个小钢球从同一斜面的h A 、h B 、h C 高度处滚下，（h A =h C >h B ,m A =m B <m C )推动水平面上的小木块。

模块三光学专题03 光学实验*知识与方法一、初中物理实验方法1.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因素的影响，为了确定该物理量与各个不同因素之间的关系，就需要控制某些因素，使其固定不变，只研究其中一个因素，看所研究的因素与该物理量之间的关系。

分析思路：找好自变量、因变量和控制变量。

自变量：实验中主动变化的量。

因变量：实验中被动变化的量，一般也是研究目标。

控制变量：除自变量之外其他可能会引起因变量变化的量，需控制不变。

2.转换法：在科学探究中，对于一些看不见、摸不着或者不易观察的现象，通常改用一些非常直观的现象去认识。

3.等效替代法：等效替代法是在保证某种效果（特性和关系）相同的前提下，将实际的、陌生的、复杂的物理问题和物理过程用等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程代替来研究和处理的方法。

4.科学推理法：以可靠的事实为基础，以真实的实验为原型，通过合理的推理得出结论，深刻地揭示科学规律的本质。

二、探究性实验1.光的反射实验（1）器材：平面镜、可折转的纸板、激光笔、量角器、铅笔等。

（2）纸板的作用：①对光起漫反射的作用，显示光路。

（为了显示光路，纸板的表面应粗糙些）②为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面；（3）操作及结论：①纸板垂直于镜面放置；②让激光沿着纸板射到平面镜上，观察另一侧纸板上是否有反射光线；③将纸板另一侧向后偏折，观察偏折后的纸板上看不到反射光线，说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。

④让激光笔发出的光逆着原来的反射光线射向镜面时，此时的反射光线将沿着OE方向射出，说明光路可逆。

（4）在实验中，多次改变入射角的大小去测量反射角大小的目的是：多次实验总结普遍规律，避免偶然性。

2.平面镜成像特点及实验（1）器材：带支架的透明薄玻璃板、两根完全相同的蜡烛、火柴、白纸、铅笔、刻度尺、光屏。

（2）实验步骤：①把一块较薄的玻璃板垂直放在白纸上，作为平面镜；②在玻璃板的一侧立一支点燃的蜡烛A，透过玻璃板观察蜡烛A 的像；③把一支完全相同的、未点燃的蜡烛B 放在平面镜的后面并移动位置，从蜡烛A 所在的这一侧观察，直到蜡烛B与蜡烛A 像完全重合，在白纸上标出两个蜡烛的位置；④改变蜡烛A 到玻璃板的距离，重做几次实验。

专题一一控制变量法的初步认识概念：1、控制变量法的立义：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（变呈:）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、后变疑、英他不变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I上开始下落的运动，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髙度有关；猜想三：物体下落的快慢与物体的质疑有关：:（1）本题所提岀的问题是_________________________________________________________ :（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；①实验器材:②实脸步骤:③结论:例1、声现象中控制变量法的应用在学习吉他演奏的过程中，小明发现琴弦发岀声音的音调髙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，提岀了以下猜想.猜想一：琴弦发出声音的音调髙低，可能与琴弦的横截而积有关；猜想二：琴弦发出声音的音调髙低，可能与琴弦的长短有关.为了验证上述猜想是否正确，他找到了下表所列9种规格的琴弦，因为音调髙低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验.（1）_________________________________ 为了验证猜想一，应选用编号为、、的琴弦进行实验；（2）_________________________________ 为了验证猜想二，应选用编号为、、的琴弦进行实验；（3）除上述两个猜想外，请你对此实验再提出一个猜想猜想三: ______________________________________________________________________________例2、热现彖中控制变量法的应用液体蒸发的快慢可能与_____________ 、__________ 和____________ 。

初中物理-物理方法-控制变量法考试练习题姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________题型选择题填空题简答题xx题xx题xx题总分得分评卷人得分1、控制噪声是当代社会的重要课题。

小桥学习了噪声的控制知识后，对材料的隔音性能很感兴趣，于是他设计了如下实验进行探究。

请阅读并回答下列问题：实验步骤：①先搜集各种材料，如棉布、报纸、海绵、塑料袋、毛巾；②把闹钟放到一个鞋盒里，将棉布盖在鞋盒上方，然后逐渐远离盒子直到 ________为止，记下此时人离盒子的距离；③分别将各种材料盖在鞋盒上方，重复以上实验，得到下表的数据：结论与评估：（1）小桥设计的实验利用了离声源越远，听到声音的响度越 ________（填“大”或“小”）的原理。

（2）根据小桥所得数据可知，粗糙的材料比平滑材料隔音性能 ________（填“好”或“差”）。

（3）图甲所示是武汉市轨道交通的标识。

通常地铁都有一定的噪音，地铁站的噪音主要来自排气系统的风机。

为了控制这类噪音，武汉地铁在排气口安装了消声装置。

想想看，图乙三种控制噪声的现象中，________（填写字母即可）与风机消声装置控制噪声的措施属于同一类型。

知识点：控制变量法【答案】听不到声音小好A【详解】② [1]把闹钟放到一个鞋盒里，将棉布盖在鞋盒上方，然后逐渐远离盒子直到听不到声音为止，记下此时人离盒子的距离。

利用转换法根据距离的大小判定隔音性能的好或差。

（1） [2]物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度，与振幅和距离有关。

振幅一定的情况下，距离越远，响度越小。

（2） [3]根据小桥所得数据可知，粗糙的材料比平滑材料到听不见滴答声的距离近，说明粗糙的材料比平滑材料隔音性能好，其原因是粗糙材料吸收声音的性能要比平滑材料强。

（3） [4]武汉地铁在排气口安装的消声装置，属于在声源处减弱噪声。

A．带着耳机跳广场舞，几乎没有声音向外传播，是在声源处减弱噪声；B．“隔音蛟龙”是在传播过程中减弱噪声；C．防噪声耳罩是在入耳处减弱噪声的。

初中物理实验方法归纳一、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=UI3 正比、反比函数图象巩固密度ρ=m/V、重力G=mg、速度v=s/t、压强p=F/Sp=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1 在电路中若干个电阻可以等效为一个合适的电阻，反之亦可；如等效电路、串并联电路的等效电阻，都利用了等效的思维方法。

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。

初中所有运用控制变量法的物理实验1.研究蒸发快慢与液体温度的关系2.液体的表面积和液体上方空气的流动快慢有关3.测量小灯泡的阻值4.研究滑动摩擦力与哪些因素有关5.研究液体内部的压强6.研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系7.研究影响液体蒸发快慢的因素8.研究物体吸热与物质种类、质量、温度的关系9.研究影响电阻大小的因素10.研究电流与电压、电阻的关系11.研究电功或电热与哪些因素有关12.研究通电导体在磁场中的受力与哪些因素有关13.研究影响感应电流的方向因素14研究动能与哪些因素有关中考物理实验探究题方法类试题研究《初中物理考试命题导向研究》课题组物理方法既是科学家研究问题的方法，也是学生在学习物理中常用的方法，新课标也要求学生掌握一些探究问题的物理方法。

初中阶段有哪些物理方法需要学生熟悉？在中考的实验探究题将以何种形式考查这些科学方法呢？一、常见的物理研究方法模型法：即将抽象的物理现象用简单易懂的具体模型表示。

如用太阳系模型代表原子结构，用简单的线条代表杠杆等。

叠加放大法：物理学中常常把微小的、不易测量的同一物理量叠加放大，如用镜面反射激光方法，来将音叉微小振动的幅度放大等。

控制变量法：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”。

初中物理实验大多都用到了这种方法，如通过导体的电流I受到导体电阻R和它两端电压U的影响，在研究电流I与电阻R的关系时，需要保持电压U不变；在研究电流I与电压U的关系时，需要保持电阻R不变。

例题：（2007年深圳）小斌同学在做“探究斜面长度是否影响斜面的机械效率”的实验时，他用弹簧秤拉同一木块，沿高度相同、长度不同的斜面，从斜面底端匀速拉至斜面顶端，下表是他记录的实验数据。

中考物理学习方法--控制变量法［方法概述］*在探究多因素发生变化的问题时，有意控制某些因素不变，每次只研究一个因素的变化，把一个多因素变化的问题变成几个单因素变化的问题，然后再综合解决。

这种研究问题的方法叫做控制变量法。

控制变量法不但可用来研究我们未知的问题，同时也是我们分析问题的好帮手。

此法在初中物理中的应用较多，下面举例加以分析。

［典例精析］例1（2022年黄埔区）小黄同学做“比较两种材料保温性能”的实验，他取泡沫塑料①和卫生纸②两种作保温材料、两根相同的温度计、两个相同的大玻璃烧杯、钟表、热开水以及细线、硬纸片、剪刀。

做两个相同的硬纸外壳，其中一个装置如图1（a）所示，根据实验测得的数据绘得图1（b）所示“水温与时间关系”的图象。

实验过程室温基本不变，请回答：（1）你认为小黄在操作时，就控制变量法方面还要注意什么？（只要求写出一条）（2）①和②哪种材料的保温性能较好？为什么？（3）当时的室温大约是多少？解析：本题通过探究活动考查是否知道运用控制变量法以及从图象中获取信息的能力。

（1）由于是要探究两种保温材料的保温性能，考虑到水温降低的原因是多方面的，所以要保证影响水温降低的因素都基本相同。

这样在操作时就必须要控制与此相关的量相同，即要使玻璃杯中水的质量、初温相等，另外，两种保温材料的厚度也应取相同的。

（2）从图1（b）中可以看出，热水在两种保温材料的作用下，温度降低的快慢不同，其中，卫生纸作保温材料时，水的温度降低得较快，故泡沫塑料的保温性能比卫生纸要好。

（3）根据热传递并结合图1（b）可知，当时的室温大约是20℃。

例2（2022年宜昌市）为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，小明同学做了如下实验：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。

下表是他的实验记录，请你根据实验记录回答下列问题：烧杯号 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min A水 300 20 30 12 B水 150 20 30 6 C煤油 300 20 30 6 D 煤油 300 20 25 3（1）分析比较 （填烧杯号）烧杯的实验记录可得出的初步结论是：在质量和升高的温度都相同时，不同物质吸收的热量不同。

中考物理备考复习资料汇编：专题14初中物理常用研究方法+练习题一、初中物理常用研究方法1、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。

例如在“探究电流和电压的关系”实验中，我们可以先将电阻人为的控制（即不变），改变其两端电压的大小，再测出各个电压值所对应的电流的大小，从而可以得出：电阻一定时（同一导体），通过的电流和电压成正比。

2、等效替代法等效替代法是在保证某种效果（特性和关系）相同的前提下，将实际的、陌生的、复杂的物理问题和物理过程用等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程代替来研究和处理的方法。

等效替代法既是科学家研究问题的方法，也是学生在学习物理中常用的方法。

在探究平面镜成像规律的实验中，有两处用了等效替代法。

第一处用玻璃板替代了平面镜。

为什么这样替代呢？因为用平面镜不便于确定虚像的位置，我们用玻璃板替代平面镜是为了获得视觉上的等效。

因两者在成像特征上有共同之处——都能成像，不同之处是玻璃板是透明的，能通过它观察到玻璃板后面的蜡烛，便于研究像的特点，揭示规律。

第二处用一根没有点燃的蜡烛放在成像点，来替代所成的像。

3、建立物理模型法所谓物理模型，是人们为了研究物理问题的方便和探讨物理事物的本身而对研究对象所作的一种简化描述，是以观察和实验为基础，采用理想化的办法所创造的，能再现事物本质和内在特性的一种简化模型。

实际物体在某些特定条件下往往可抽象为理想的研究对象，即物理对象模型。

物理中常见物理对象的理想模型有：质点、单摆、光线、磁感线、薄透镜、点光源、汤姆逊模型、卢瑟福模型等。

4、类比法类比法，是一种最古老的认知思维与推测的方法，是对未知或不确定的对象与已知的对象进行归类比较，进而对未知或不确定对象提出猜测。

对电流的形成过程，人们通常用水流的形成过程来类比。

图1中考物理解题方法大全---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、时间两个因素相关，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 ）说明 ；图1（b ）说明 。

【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，分别使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，说明：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，说明：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。