“控制变量法”在初中物理中的应用
保安中学张李卫
摘要：本文系统的介绍了控制变量法思想在初中阶段的应用：1、定义相关物理量；2、进行有关探究实验：3、解决有关物理问题。
关键字：控制变量法定义探究解决问题
控制变量法是物理学中应用较多的一种思维和实验方法，在物理教学、学习、研究方面具有非常重要的价值和意义。所谓“控制变量法”就是当一个物理量与多个因素（变量）有关时，在研究某个因素（变量）与这个物理量关系时，为了排除其他因素（变量）对这个物理量的影响和干扰，而控制它们不变或相同，每一次只改变其中的某一个因素，把多因素的问题变成多个单因素的问题，分别进行研究，通过实验考察分析找出所改变因素（变量）与这个物理量之间的关系，最后再加以综合，从而得出所有因素（变量）与这个物理量之间关系的思维方法。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。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。结合多年的教学经验，我认为控制变量法的思想在初中物理中主要有以下几方面的应用：
一、定义相关物理量
1、速度的定义。
速度是表示物体运动快慢程度的物理量。通常我们判断物体运动快慢时有两种方法：
a、时间一定时，比较通过路程的长短，通过的路程长，则物体运动的就快；
b、路程一定时，比较所用的时间，所用的时间越短，则物体运动的就越快。
在定义速度时我们采用了a方法，控制时间一定，即通过比较单位时间（1s,1min,1h）物体通过的路程来比较物体运动的快慢。若时间单位取国际单位制，则是通过比较一秒时间内物体通过的路程来比较物体运动的快慢。因此速度的定义是：物体在单位时间内通过的路程。计算公式为：v=s/t （速度=路程÷时间）。
2、压强公式的定义。
压强是表示压力作用效果强弱的物理量。通过实验我们认识到比较压力的作用效果有两种方法：
a、压力一定时，比较受力面积，受力面积越小，则压力的作用效果就越强；
b、受力面积一定时，比较压力，压力越大，压力的作用效果就越强。
在定义压强时我们采用了b方法，控制受力面积一定，即通过比较单位面积（1㎡，1c㎡，1d㎡）上受到的压力的大小来比较压力的作用效果。若面积单位取国际单位制，则是通过比较一平方米面积上受到的压力来比较压力的作用效果的。因此压强的定义是：物体单位面积上受到的压力叫做压强。计算公式为：p=F/S（压强=压力÷受力面积）。
3、定义功率。
功率是表示物体做功快慢程度的物理量。通常比较物体做功快慢有两种思路：
a、时间一定时，比较做功的多少，做功越多，则做功就越快;
b、做功多少一定时，比较所用的时间，所用的时间越短，则物体做功越快。
在定义功率时，我们采用了a方法，控制时间一定，即通过比较单位时间（1s,1min,1h）内物体做功的多少来比较物体做功的快慢。若时间单位取国际单位制，则是通过比较一秒时间内物体所做功的多少比较物体做功快慢的。因此功率的定义是：物体单位时间内所做的功叫做功率。计算公式为：P=W/t (功率=功÷时间)。
4、定义密度
密度是物质的一种特性，仅与物质的种类、状态、温度等因素有关。通常比较物质密度的方法有两种：
a、体积一定时，比较质量，质量越大，则物质的密度就越大；质量越小，物质的密度就越小。
b、质量一定时，比较体积，体积越小，则物质的密度就越大；体积越大，物质的密度就越小。
在定义密度时，我们采用了a方法，控制体积一定，即通过比较单位体积（1m3，1d m3，1c m3）内物质的质量来比较物质密度的大小。若体积单位取国际单位制，则是通过比较一立方米内物质的质量来比较物质的密度的。因此密度的定义是:单位体积内某种物质的质
量叫做这种物质的密度。计算公式为：ρ＝m/V （密度=质量÷体积）另外，比热容、热值等公式也都使用了控制变量法来定义的，不妨可以参照以上示例来进行分析理解。
二、进行有关探究实验
控制变量法作为一种常用的、行之有效的科学探究方法，在物理探究性实验中有着极为广泛的应用。可以说控制变量法贯穿了整个初中物理教学，在许多演示实验和学生实验中都用到了控制变量法的思想。例如：
1、探究影响滑动摩擦力大小的因素
根据猜想，影响物体所受滑动摩擦力大小的因素可能有：接触面的粗糙程度、接触面积的大小、物体对接触面压力的大小等。为了研究这些因素跟滑动摩擦力大小的关系，根据控制变量法的思想：
a、在探究接触面的粗糙程度与滑动摩擦力的关系时，应控制接触面积的大小和物体对接触面压力的大小不变，只改变接触面的粗糙程度，从而通过实验探究得出接触面的粗糙程度与滑动摩擦力的关系。
b、在探究物体对接触面压力的大小与滑动摩擦力的关系时，应控制接触面积的大小和接触面的粗糙程度不变，只改变物体对接触面压力的大小，从而通过实验探究得出物体对接触面压力的大小与滑动摩擦力的关系。
c、在探究接触面积的大小与滑动摩擦力的关系时，应控制物体对接触面压力的大小和接触面的粗糙程度不变，只改变接触面积的大小，从而通过实验探究得出接触面积的大小与滑动摩擦力的关系。
2、探究动能的大小与哪些因素有关
根据猜想，影响物体动能大小的因素可能有物体的速度、质量等。在探究动能的大小与物体的速度、质量关系时，根据控制变量法的思想：
a、在探究物体动能大小与物体的速度的关系时，应控制物体的质量不变，只改变物体的运动速度，从而探究出物体动能的大小与物体的速度的关系。
b、在探究物体动能大小与物体的质量的关系时，应控制物体的运动速度不变，只改变物体的质量，从而探究出物体动能的大小与物体的质量的关系。
3、探究影响导体电阻大小的因素
根据猜想，影响导体电阻大小的因素可能有：导体的长度、横截面积、材料和温度等。为了探究出导体的电阻与这些因素的关系，根据控制变量法的思想：
a、在探究导体电阻的大小与导体长度的关系时，应控制导体的横截面积、材料和温度不变，只改变导体的长度，从而探究出导体电阻的大小与导体长度的关系。
b、在探究导体电阻的大小与导体横截面积的关系时，应控制导体的长度、材料和温度不变，只改变导体的横截面积，从而探究出导体电阻的大小与导体横截面积的关系。
c、在探究导体电阻的大小与导体材料的关系时，应控制导体的长度、横截面积和温度不变，只改变导体的材料，从而探究出导体电阻
的大小与导体材料的关系。
d、在探究导体电阻的大小与导体温度的关系时，应控制导体的长度、横截面积和材料不变，只改变导体的温度，从而探究出导体电阻的大小与导体温度的关系。
经分析整理，初中物理涉及到控制变量法的演示、学生实验以及有关概念、规律如下：
三、解决有关物理问题
在初中物理习题、试卷中我们经常会遇到一些问题，需要用控制变量法的方法才能加以解决，或者用控制变量法能更为方便的解决。
1、某同学用电流表和电压表测量甲、乙两段导体的电阻后，作出如图所示的图像，由此可以判断（ ）
A 、R 甲= R 乙
B 、R 甲> R 乙
C 、R 甲< R 乙
D 、条件不足无法确定
分析：由公式R=U/I 并结合“控制变
量法的思想”可知，判断电阻大小有两种思路：（1）U 一定时比较I ，I 越大则R 越小，I 越小则R 越大；（2）I 一定时比较U ，U 越大则R 越大，U 越小则R 越小。
根据思路（1）如右图我们可在U 轴上取一点U 1，过该点作I 轴的平行线，交甲、乙于A 、B 两点，过A 、B 分别作I 轴的垂线，垂足是甲、乙在电压
U 1时对应的电流I 甲、I 乙，所以R 甲= U 1/I
甲, R 乙= U 1/I 乙,因为I 甲>I 乙,所以R 甲< R
乙。正确答案为
C 。
根据思路（2）如右图我们可在I 轴上取一点I 1，过该点作U 轴的平行线，交甲、乙于A 、B 两点，过A 、B 分别作U 轴的垂线，垂足是甲、乙在电流I 1时对应的电压U 甲、U 乙，所以R 甲= U 甲/I 1, R 乙= U 乙/I 1
,
I 甲
I 乙
I
U
乙
甲I 1
因为U甲< U乙,所以R甲< R乙。正确答案为C。
例2、某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热，用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少。他得到如下数据
（1）分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的有关。
（2）分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出的初步结论是：。
分析：本探究实验采用的是“控制变量”的实验方法，通过回忆所学热学知识和观察实验表格可知：影响物质吸收热量多少（即加热时间的长短）的因素可能有三个，即物质的种类、物质的质量和升高的温度。
通过分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以看出：在这两次实验中，使用同一种物质，两次升高的温度相同，所用物质的质量不相同，物质吸收的热量不相同。因此得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的质量有关。
同理，通过分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以看出：在两次实验中，所用物质的质量相同，两次升高的温度相同，而使用不
同的物质，物质吸收的热量不相同。因此得出的初步结论是：质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不相同。
研究此类问题，要控制某些因素，使它们保持不变，进而寻找另外两个因素之间的关系。
参考答案：⑴质量⑵质量相同的不同物质（或水和煤油）升高相同的温度，吸收的热量不相同（或加热的时间不相同）。
以上两题的解题思路都是采用典型的“控制变量法”来解决的。对于此类问题，一般是先弄清楚影响因素有哪些，再用“控制变量法的思想”确定实验或解题思路，最后在总结结论时一定要注意先强调实验前提，再叙述结论。如果学生没有掌握、理解好“控制变量法”，在解决这些问题时就会显得很茫然，没有头绪，不知从何下手。但在学生掌握、理解好“控制变量法”后，这类题目的难度并不大。
因此，在物理教学中要时时不忘对学生贯穿“控制变量法”的培养，相信学生一定能运用好“控制变量法”这一科学方法，在物理学习中理解、巩固好所学的有关知识，提高解决实际问题的能力。
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 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，
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。
“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
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
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 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
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”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。
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”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
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