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；
为验证猜想的正确性，他们用三个金属球做了一系列的实验，实验数据记录如下表：
实验序号材料下落高度（m）下落时间（s）
1 铁球20 1.96
2 铁球30 2.47
3 铅球20 1.96
（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：_______________________________________________________________________。
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．
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，因为音调高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．
编号材料长度（cm）横截面积（mm2）
A 铜60 0.76
B 铜60 0.89
C 铜60 1.02
D 铜80 0.76
E 铜80 1.02
F 铜100 0.76
G 铁80 1.02
H 尼龙80 1.02
I 尼龙100 1.02
（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、热现象中控制变量法的应用
液体蒸发的快慢可能与__________、__________和___________。
1、水蒸发的快慢和它的温度有关，温度越高，水蒸发越快。试设计一个小实验来证明这个结论，要求写出所需的实验器材和实验操作方法。
实验器材：___________________________________________________________________ 实验方法：(1)_________________________________________________________________
(2)_________________________________________________________________
(3)_________________________________________________________________ 实验结论：____________________________________________________________________
2、探究“影响蒸发快慢的因素”的实验过程中，同学作出如下猜想：影响蒸发快慢的因素除了与液体的温度、液体的表面积和液体表面空气的流通有关之外，可能还与液体的种类有关，请你从以下器材中选出部分器材，设计一个实验对此猜想进行检验：
实验器材：___________________________________________________________________ 实验方法：(1)_________________________________________________________________
(2)_________________________________________________________________
(3)_________________________________________________________________ 实验结论：____________________________________________________________________
3、“大树底下好乘凉”是一个众人皆知的俗语，小峰却不以为然，为此与小芳发生激烈的争辩。小峰认为，现在生活水平提高了，有了遮阳伞，人在遮阳伞下与大树下同样没有阳光直接照射，所以一样凉；小芳认为，遮阳伞比树下炎热。
（1）根据你所学的物理知识，对上述两人的观点，你支持_____的观点；
（2）你支持一方看法的原因：___________________________________________________ __________________________________________________________________________；（3）请帮助他俩设计一个实验，以解决他们之间的争辩。
实验器材：___________________________________________________________________ 实验方法：(1)_________________________________________________________________
(2)_________________________________________________________________
(3)_________________________________________________________________
例3、光现象中控制变量法的应用
在“小孔成像”实验中
（1）光屏上所成的像的特点是__________、__________、__________；
像的形状与__________的形状有关，与__________形状无关；
像的大小可能与__________、__________、__________有关；
（2）实验猜想：像的大小与物体到小孔的距离有关（画出两幅图证明本猜想）
实验结论:________________________________________________________________。
课后检测：
习1、在某校的综合活动课上，小军对甲、乙两只保温瓶进行保温性能的比较。两保温瓶内倒满初温度都是60℃的水，每隔半小时，小军打开杯盖，用温度计测量一次水温并记录在下表中。
（1）在坐标轴上描出甲杯
．．的水温的变化曲线；
（2）由测量数据可知，_____杯的保温性能好；
（3）此时周围环境的室温是_________。
习2、两个相同的炊壶内装有同样多的水，此时都已沸腾。已知炉火的强度和房间内空气的湿度都相同，因此，可以判断出：房间甲的气温（填“高于”、“低于”或“等于”）房间乙的气温。
甲杯水温
乙杯水温
0h 0.5h 1h 1.5h 2h 2.5h 3h
60℃48℃40℃35℃32℃30℃30℃
60℃51℃44℃39℃35℃32℃31℃
3.5h
30℃
30℃
4h
30℃
30℃
习3、在“研究充水玻璃管中气泡的运动规律”实验中，
（1）气泡上升过程中，若以气泡为参照物，玻璃口的塞子___(填“运动”或“静止”)的；（2）若测得气泡从管子的底端运动到顶端的路程为56cm，所用的时间为7s则在这个过程中气泡的平均速度为__________；（注意单位）
（3）为了判断气泡是否做匀速直线运动，需要测量气泡运动的路程和时间，为便于测量，应使气泡在管内运动得较___________(选填”快”或“慢”)，玻璃管较_____。
习4、积雪对公路行车的危害主要表现在路况的改变，路面积雪经车辆压实后，车轮与路面间的磨擦力减小，汽车易左右滑摆。同时，汽车的制动距离也难以控制，一旦车速过快、转弯太急，都可能发生交通事故。专家研究表明，气温不同，积雪的厚薄不同，对汽车的危害也不一样，当积雪厚度在5～15ｃｍ，气温在０℃左右时，汽车最容易发生事故。因为在这种条件下，路面上的冰雪常会呈“夜冻昼化”状态。此时，护路工人常在路面上撒大量的盐，以避免“夜冻昼化”现象，即在相同气温条件下，融化了的冰雪不再结冰，从而减少交通事故的发生。
提出问题：在相同气温条件下，为什么水不再结冰了？
猜想与假设：请你用学过的物理知识，针对这一现象产生的原因提出一个合理的猜想，并说出你猜想的理由。
猜想：；理由：；设计实验方案：针对你的猜想，设计一个实验方案，验证猜想的正确性：
实验方案及主要步骤：
习5、小军同学通过高倍望远镜观察月亮，发现月面是凸凹不平的，如图所示。这是由于流星在太空中运行到靠近月球时，在月球的引力作用下坠落到月面，与月面发生碰撞而形成的坑洞，叫做月坑。
小军同学猜想月坑的深度可能与流星的质量、体积及下落的高度有关。
于是，他设计了一个用一只铺满厚厚的细沙的盘子和几个不同的小球及刻度尺进行探究月坑深度的模拟实验，如图13所示。经过实验，数据记录如下表：
实验序号质量m/g体积V/cm3下落高度h/cm 坑的深度d / mm
1 20 7.5 50 2.6
2 20 7.5 60 3.5
3 20 7.5 70 5.0
4 20 2.
5 70 11.3
5 20 1.8 70 12.4
6 60 7.5 70 14.6
7 85 7.5 70 15.9
请你分析实验数据，并回答下列问题：
（1）由1、2、3三组数据可得：“月坑”的深度与流星的_____________有关；
（2）由________、________、________三组数据可得：“月坑”的深度与流星的质量有关；（3）“月坑”的深度还与流星的体积有关：体积越大，“月坑”的深度____________；（4）请你结合小军的研究过程就“影响月坑深度的因素”问题提出另外一个猜想：
____________________________________________________________________________。
习6、一部科幻电影中有这样的场面：一艘飞船在太空中遇险，另一艘飞船前去营救的途中，突然听到了遇险飞船的巨大爆炸声，然后看到了爆炸的火光。请你给导演指出这个场景中的两处科学性的错误：
（1）________________________________________________________________________；（2）________________________________________________________________________。
习7、小明、小华和小强一起做了几个实验：小明把手放在喉咙处，大声讲话，感觉喉头振动了；小华把发声的音叉放在水中，可以激起水花；小强在弹吉他。
（1）他们探究的问题：__________________________________；
（2）对上面的实验现象的分析，你能得出的结论：______________________________；（3）小华同学为了研究声音产生的原因，用手使劲敲桌子，发出很大的响声，但是他看到桌子几乎没有振动，为了使看到的实验现象更明显，你的改进方法是：________________ _______________________________________________________________；
（4）小明、小华等同学在探究出上述问题之后，又提出这样一个问题：声音是怎样从发声物体传播到远处的？针对这一问题，他们经过认真地思考，提出了两种猜想：
①声音要传播出去，需要东西做介质；
②声音要传播出去，不需要什么东西做介质。
究竟哪一种猜想是正确的呢？小明他们进行了如下的两个实验：
A、两张课桌紧紧挨在一起，小丽轻敲桌面，小冬把耳朵贴在另一张桌子上；
B、两张桌子拉开，又进行了一次实验。
小明、小华发现两个小实验的结果不同，其不同的地方是__________。得出的实验结论验证了其中猜想_____是正确的。
（5）探究问题的过程通常有下列步骤：A、猜想假设；B、分析归纳；C、得出结论；D、实验研究；E、提出问题。你认为小明他们的后一次探究活动依次采取的步骤是__________（填步骤前的英文字母）。
习8、阅读下面的短文，然后回答问题：
人为什么长两只耳朵呢？人长两只耳朵可以帮助我们确定声源的位置。声音从声源处传到我们耳朵时，并不是同时到达我们两只耳朵的。若声源在人的左边，声音就会先到达左耳，再到达右耳，所以两只耳朵收到声音的先后、强弱都不会完全相同，靠这种差别我们就能确定声源的位置了，这叫双耳效应。小明等同学做了一个实验。当小明被蒙上眼睛时，另一个同学在他的正前方拍手，他却指向正后方，另外的同学被蒙上眼睛时，也很容易出现这样的错误。两只耳朵都没有堵住。难道这说明双耳效应是错误的吗？小明与同学们百思不得其解。小明在“Internet”网上，查阅鸟类资料的时候找到一张猫头鹰的图片，如图3所示。细心的他发现猫头鹰的两只耳朵不是和人一样对称地长在头的两侧，而是一只耳朵比另一只耳朵低，这样它高居在树上就可以很准确地判断低处的某种声音的位置。
（1）“所以两只耳朵收到声音的先后、强弱都不会完全相同”，其中的“强弱”特指声音的________。双耳效应是利用声源发出的声音到达两只耳朵的________不相同来确定声源的位置。
（2）“当小明被蒙上眼睛时，另一个同学在他的正前方拍手，他却指向正后方”，请你告诉小明其中的奥秘。
（3）高居在树上的猫头鹰，若它的正前方有只小老鼠活动，猫头鹰___________（选填“会”或“不会”）出小明那样的错误。请你陈述理由：___________________________________ _________________________________________________________________________。
习9、地震波的传播形式有横渡和纵波．地震时从震源同时传出横波和纵波，横波和纵波的传播速度分别约为3．7×103m／s和9．1×103m／s．某地发生地震，一地震观测站距震源4．55×104m，则先传到观测站的地震波形式是 (选填“横波”或“纵波”)，此波从震源传播到观测站的时间约为 s。
习10、为了探究苹果下落时的运动，某物理小组的同学用照相机每隔相等的时间曝光一次，记录下苹果下落时的运动情况，如图甲所示。
图甲图乙
①由此看出苹果在做直线运动（选填“匀速”或“变速”），其理由是__________。
②图乙是图甲的四个速度随时间的关系图像，能反映苹果下落运动的是（选填图中的选项字母）。
专训2：控制变量法与转换法的应用 对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量，物理学中常用 一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方 法叫转换法。在探究“导体的导电性能、电阻的影响因素”的实验中，通过观 察灯泡的亮度变化，或电流表示数的变化，来推断导体的导电性能和电路中电 阻的变化，利用了转换法。其中，根据电流表的示数作出判断更准确，而根据 灯泡的亮度作出判断更直观。 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，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，然后分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控 制变量法。探究电阻影响因素的实验运用了控制变量法。 探究导体的导电性能 1．【2015·汕尾】某物理兴趣小组学习了导体电阻的知识后，对食盐水溶液的导电性能与什么因 素有关提出了以下猜想：【导学号79002108】 ①食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关； ②食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关； ③食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关。 (第1题图) 为了验证猜想，他们设计了如图A所示的装置，将电路中的a、b两金属片分别插入如图B甲、乙、丙、丁溶液中所示的位置(金属片a、b每次插入溶液中的深度都相同)进行探究： (1)在连接电路时，开关必须，本实验电路中接入电阻R0的目的是； (2)食盐水溶液的导电性能可以由来判断； (3)将金属片a、b分别插入如图B甲、乙所示位置可探究猜想(填序号)；为了探究猜想②，应将金属片a、b分别插入两图所示位置；
(4)将金属片a、b分别插入如图B乙、丁所示位置，若I乙≠I丁，由此可得到的结论是：。 2．【2015·陕西】雨天乘车时，小华发现汽车前挡风玻璃上的刮水器随着雨的大小，刮动的速度 相应地发生变化。雨停后，刮水器自动停止工作。小华查阅相关资料后，发现 它的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置。小华想，该装置究竟在刮水 器工作中起到了什么作用，于是她自制了如图甲所示的雨水检测金属网(以下简称检测网)，并设计了如图乙所示模拟电路进行探究。【导学号79002109】 (第2题图) (1)小华按照所设计的电路图连接电路，实验时，检测网未放入雨水中，电路处 于断开状态，再将检测网放入雨水中，电路接通，表明雨水是(填“导体”或“绝缘体”)。小华通过观察电路中的变化，来判断电动机转速的变化，从而反映 刮水器刮水速度的变化。 (2)将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验，记录如下数据： 检测网浸入雨水中部分未浸入1/3浸入2/3浸入全部浸入电流表的示数0.16 0.20 0.32 ①结合上述实验将表格中的数据补充完整。 ②分析数据可知，检测网浸入雨水中深度越深，电流表示数越大。这说明a 、b间接入电路的电阻在(填“变大”或“变小”)。根据影响导体电阻大小的因 素可知：a、b间接入电路的电阻变化是由导体的变化引起的。 (3)小华设计的电路在无雨水时，电动机不能转动，无法实现车窗的清洗。 请你在不拆卸原电路的基础上，在该电路中加装一个电路元件，以解决此问题。 加装的元件是：。 简述你的做法：。 探究电阻的影响因素
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，
专训3：控制变量法与转换法的应用对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，物理学中常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。在探究“导体的导电性能、电阻的影响因素”的实验中，通过观察灯泡的亮度变化，或电流表示数的变化，来推断导体的导电性能和电路中电阻的变化，利用了转换法。其中，根据电流表的示数作出判断更准确，而根据灯泡的亮度作出判断更直观。 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，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，然后分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。探究电阻影响因素的实验运用了控制变量法。 探究导体的导电性能 1．某物理兴趣小组学习了导体电阻的知识后，对食盐水溶液的导电性能与什么因素有关提出了以下猜想： ①食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关 ②食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关 ③食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关 (第1题图) 为了验证猜想，他们设计了如图A所示的装置，将电路中的a、b两金属片分别插入如图B甲、乙、丙、丁溶液中所示的位置(金属片a、b每次插入溶液中的深度都相同)进行探究： (1)在连接电路时，开关必须________，本实验电路中接入电阻R0的目的是________________； (2)食盐水溶液的导电性能可以由_____________________________来判断； (3)将金属片a、b分别插入如图B甲、乙所示位置可探究猜想________(填
序号)；为了探究猜想②，应将金属片a、b分别插入________两图所示位置； (4)将金属片a、b分别插入如图B乙、丁所示位置，若I乙≠I丁，由此可得到的结论是：____________________________________________________。 2．(中考·陕西)雨天乘车时，小华发现汽车前挡风玻璃上的刮水器随着雨的大小，刮动的速度相应地发生变化。雨停后，刮水器自动停止工作。小华查阅相关资料后，发现它的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置。小华想，该装置究竟在刮水器工作中起到了什么作用，于是他自制了如图甲所示的雨水检测金属网(以下简称检测网)，并设计了如图乙所示模拟电路进行探究。 (第2题图) (1)小华按照所设计的电路图连接电路，实验时，检测网未放入雨水中，电路处于断开状态，再将检测网放入雨水中，电路接通，表明雨水是________(填“导体”或“绝缘体”)。小华通过观察电路中____________的变化，来判断电动机转速的变化，从而反映刮水器刮水速度的变化。 (2)将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验，记录如下数据： ①结合上述实验将表格中的数据补充完整。 ②分析数据可知，检测网浸入雨水中深度越深，电流表示数越大。这说明a、b间接入电路的电阻在____________(填“变大”或“变小”)。根据影响导体电阻大小的因素可知：a、b间接入电路的电阻变化是由导体的______________变化引起的。 (3)小华设计的电路在无雨水时，电动机不能转动，无法实现车窗的清洗。请你在不拆卸原电路的基础上，在该电路中加装一个电路元件，以解决此问题。 加装的元件是：__________________________________________________。 简述你的做法：__________________________________________________。 探究电阻的影响因素(控制变量法)
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
控制变量法 物理学研究中常用的一种研究方法——控制变量法。所谓控制变量法，就是在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制，使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化，最终解决所研究的问题。可以说任何物理实验，都要按照实验目的、原理和方法控制某些条件来研究。 如：导体中的电流与导体两端的电压以及导体的电阻都有关系，中学物理实验难以同时研究电流与导体两端的电压和导体的电阻的关系，而是在分别控制导体的电阻与导体两端的电压不变的情况下，研究导体中的电流跟这段导体两端的电压和导体的电阻的关系，分别得出实验结论。通过学生实验， I U R。 让学生在动脑与动手，理论与实践的结合上找到这“两个关系”，最终得出欧姆定律=/ 研究导体的电阻大小与哪些因素有关，控制导体的长度和材料不变，研究导体电阻与横截面积的关系。研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，保证压力相同时，研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。 利用控制变量法研究物理问题，注重了知识的形成过程，有利于扭转重结论、轻过程的倾向，有助于培养学生的科学素养，使学生学会学习。 中学物理课本中，蒸发的快慢与哪些因素的有关；滑动摩擦力的大小与哪些因素有关；液体压强与哪些因素有关；研究浮力大小与哪些因素有关；压力的作用效果与哪些因素有关；滑轮组的机械效率与哪些因素有关；动能、重力势能大小与哪些因素有关；导体的电阻与哪些因素有关；研究电阻一定、电流与电压的关系；研究电压一定、电流和电阻的关系；研究电流做功的多少跟哪些因素有关系；电流的热效应与哪些因素有关；研究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关系等均应用了这种科学方法。 控制变量法 “控制变量法”是物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。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。 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
用 专训2：控制变量法与转换法的应 对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，物理学中常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。在探究“导体的导电性能、电阻的影响因素”的实验中，通过观察灯泡的亮度变化，或电流表示数的变化，来推断导体的导电性能和电路中电阻的变化， 利用了转换法。其中，根据电流表的示数作出判断更准确，而根据灯泡的亮度作出判断更直观。 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，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，然后分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。探究电阻影响因素的实验运用了控制变量法。 探究导体的导电性能 1．(中考·汕尾)某物理兴趣小组学习了导体电阻的知识后，对食盐水溶液的导电性能与什么因素有关提出了以下猜想： ①食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关 ②食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关 离有关 ③食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距 (第1 题图) 如 图A 所示的装置，将电路中的a、b 两金属片 计 了 为了验证猜想，他们设 图B 甲、乙、丙、丁溶液中所示的位置(金属片a、b 每次插入溶液中 分别插入如 的深度都相同)进行探究： (1)在连接电路时，开关必须________，本实验电路中接入电阻R0 的目的是
________________； (2)食盐水溶液的导电性能可以由____________________________来_判断； (3)将金属片a、b 分别插入如图 B 甲、乙所示位置可探究猜想________(填序号)；为了探究猜想②，应将金属片a、b 分别插入________两图所示位置； (4)将金属片a、b 分别插入如图 B 乙、丁所示位置，若 I 乙≠I 丁，由此可得 到的结论是：___________________________________________________。_ 2．(中考·陕西)雨天乘车时，小华发现汽车前挡风玻璃上的刮水器随着雨的 大小，刮动的速度相应地发生变化。雨停后，刮水器自动停止工作。小华查阅 相 关资料后，发现它的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置。小华想，该装 置究竟在刮水器工作中起到了什么作用，于是他自制了如图甲所示的雨水检测金属网(以下简称检测网)，并设计了如图乙所示模拟电路进行探究。 (第2题图) (1)小华按照所设计的电路图连接电路，实验时，检测网未放入雨水中，电 路处于断开状态，再将检测网放入雨水中，电路接通，表明 雨水是________(填“导体”或“绝缘体”)。小华通过观察电路中____________的变化，来判断电 动机转速的变化，从而反映刮水器刮水速度的变化。 (2)将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验，记录如下数据： 检测网浸入雨水中部分未浸入1/3 浸入2/3 浸入全部浸入电流表的示数/A 0.16 0.20 0.32 ①结合上述实验将表格中的数据补充完整 。 ②分析数据可知，检测网浸入雨水中深度越深，电流表示数越大。这说明a、 b 间接入电路的电阻在____________(填“变大”或“变小”)。根据影响导体电 阻大小的因素可知：a、b 间接入电路的电阻变化是由导体的______________变 化引起的。 (3)小华设计的电路在无雨水时，电动机不能转动，无法实现车窗的清洗。 请你在不拆卸原电路的基础上，在该电路中加装一个电路元件，以解 决 此 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
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
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
初中物理实验方法归纳大全 令狐文艳 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
“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。
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。通过的路程相等时，游泳人所用时间越少，运动越快。 【探索研究案例二】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
“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？