控制变量法教学

控制变量法教学第一页，共23页。控制变量法的应用葫芦岛六中商振华第二页，共23页。举例说明:你在学习中学到了哪些方法？1、控制变量法2、转换法3、类比法4、模型法5、等效替代法6、实验推理法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。第三页，共23页。

探究音调跟琴弦的长短、粗细、材料、松紧的关系；探究影响蒸发快慢与哪些因素有关；探究影响导体电阻大小的因素、探究电流跟电压电阻的关系探究影响电流做功多少的因素、探究影响电流热效应的因素探究影响电磁铁磁性强弱的因素、探究通电导体受力的方向与那些因素有关探究感应电流的方向与哪些因素有关；探究力的作用效果与什么因素有关探究力与运动的关系、探究影响滑动摩擦力大小的因素、探究影响压力的作用效果的因素、探究影响液体压强大小因素探究影响浮力大小的因素、斜面机械效率与斜面的倾斜程度和粗糙程度的关系实验探究影响滑轮组的机械效率的因素、探究影响动能大小的因素、探究重力势能大小的因素。----控制变量法教材中的实验第四页，共23页。请你就某一个实验说明怎样应用控制变量法的探究影响导体电阻大小的因素探究电流跟电压、电阻的关系探究影响滑动摩擦力大小的因素探究影响压力的作用效果的因素探究影响动能大小的因素探究影响蒸发快慢与哪些因素有关第五页，共23页。1、体现在实验目的之中例１（07上海）在两块相同的玻璃片上，小明同学分别滴一滴质量相同的水，如图所示。观察图中情景可知，他主要研究蒸发快慢是否与()A、水的温度有关B、水的表面积有关C、水上方空气的流速有关D、水的质量有关解析:比较题图可以看出，玻璃片、水的质量相等又在相同的环境温度下，意即这些是被控制的变量，造成蒸发快慢的因素只能是水的表面积，故答案应选B。B第六页，共23页。例２（07吉林）小明同学想要研究电功率大小与电压、电流的关系．他选用了额定电压相同、额定功率相差较大的两个小灯泡．他所设计的电路图中有一幅如图所示，图中两个小灯泡的___________相等，目的是研究电功率与___________的关系．1、体现在实验目的之中电压相同电流第七页，共23页。2、体现在实验原理之中

例1、小明在两个易拉罐中分别装入等质量的沙子和水，用相同的酒精灯对其加热，以便探究沙子和水吸热升温快慢的程度。（1）比较沙子和水吸热升温快慢的方法有两种：

（2）实验中小明猜想：沙子吸热升温比水快。如果他的猜想是正确的，则应该观察到的现象是：

①_________________________________________；②__________________________________________。加热相同的时间比较温度升高的多少升高相同的温度比较加热时间的长短（2）答案与（1）相对应，分别是：加热时间相同，水的温度升高的慢或上升的温度相同时，水的加热时间长Q吸=cm△t第八页，共23页。例1、给你如图甲所示器材，其中A和B是由同种材料制成的均匀圆柱体，C是海绵。请你根据如图乙所示的场景，设计一个实验，探究压力的作用效果与受力面积的关系。要求写出实验步骤、现象和结论。

实验现象：比较两次海绵被压下的深浅程度，第一次较浅，第二次较深。实验结论：在压力相同的情况下，受力面积越小，压力的作用效果越明显。实验步骤：将A放在海绵上，然后将B竖直放在A的正上方，观察海绵被压下的深浅程度；再将B放在海绵上，然后将A竖直放在B的正上方，再次观察海绵被压下的深浅程度。3、体现在实验设计之中第九页，共23页。4、体现在实验器材之中

例1、（宜昌）为了探究重力势能与哪些因素有关，现有大小不同的实心铁球各一个、大小相同的实心铁球和实心玻璃球各一个、橡皮泥等。在探究重力势能与高度的关系时，应选用________________________

，分别从不同的高度自由落下；在探究重力势能与质量的关系时，应选用______________________

，分别从相同的高度自由落下。同一个铁球或同一个玻璃球大小相同的实心铁球和实心玻璃球第十页，共23页。4、体现在实验器材之中

例2（０７黄石）在研究“水果电池电压与哪些因素有关”的实验中（如图所示）小星作出如下猜想：猜想一：水果电池电压与水果种类有关猜想二：水果电池电压与两电极间距离有关猜想三：水果电池电压与两电极插入水果的深度有关为了验证上述猜想是否正确，小星设计了如下准备实验和记录的表格。实验编号水果种类深度（cm）两极间距离（cm）电压（V）1苹果13

222

333

4菠萝21

522

①为验证猜想一，应做编号为_______的实验；②为验证猜想二，应做编号为_______的实验；③为验证猜想三，应做编号为_______的实验。2、54、51、3第十一页，共23页。例1、（０7辽宁）为了探究冰熔化时温度的变化规律，小丽设计了如图所示的实验装置，并在下表中记录了熔化过程中温度随时间变化情况：时间(min)01234567温度(℃)-4-2000012(1)请你根据表中数据在坐标上画出冰熔化的图象。(2)通过对数据和图象的分析，你能获得的信息有：①_________________；②__________________。(3)小丽与同学交流时发现，在开始2min升温快，最后2min升温慢，请你做出合理的解释：_________________。5、体现在实验图像之中

冰是晶体冰的熔点是0℃水的比热容比冰大........第十二页，共23页。例2、（2006年临沂市）张华同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象，根据图象，下列说法错误的是（）A．通过导体a的电流与其两端的电压成正比B．导体a的电阻大于导体b的电阻C．当在导体b的两端加上1V的电压时，通过导体b的电流为0.1AD．将a、b两导体串联后接到电压为3V的电源上时，通过导体的电流为0.2A5、体现在实验图像之中

B....第十三页，共23页。6、体现在实验结论之中

例1、小明在体育课上打排球时，发现每次排球落地的远近不同。于是，他沿水平方向击打排球，对球落地的情况做了统计，统计结果如下表：

分析表格可得出结论：（1）

；（2）

。击球点高度相等时，击球力度越重，排球落地就越远

击球力度相等时，击球点高度越高，排球落地就越远。第十四页，共23页。例2、某同学在探究凸透镜成像的规律时，用了两个焦距不同的凸透镜分别进行了若干次操作，并把实验数据准确地记录在以下两个表中

请分析以上数据，把能得出的探究结论写出两二条填在横线上结论一：在成实像情况下,凸透镜的焦距一定时,物距越_____,像距越____结论二：在______相同的情况下，凸透镜的焦距越大，像距____。焦距（cm）1414141416161616物距（cm）2030406020304060像距（cm）4726221880342722像的倒正倒立倒立倒立倒立倒立倒立倒立倒立小大物距越大第十五页，共23页。7、综合运用

例1、如图所示，同一水平桌面上放有形状、大小都相同的长方体木块和铁块各一个。现想探究木块和铁块的下表面哪个更粗糙，请你只利用一个量程满足实验要求的弹簧测力计，设计一个实验来验证你的猜想。写出实验步骤、结论。

实验步骤：（1）将铁块放在木块上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块读出弹簧测力计的示数为F1

；（2）将木块放在铁块上，用弹簧测力计水平匀速拉动铁块读出弹簧测力计的示数为F2。实验结论：若F1＞F2则木块比铁块下表面粗糙；若F1＜F2则铁块比木块下表面粗糙。

若F1=F2则铁块和木块下表面一样粗糙第十六页，共23页。

例2（06

石家庄）图甲是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上。图乙是研究“牛顿第一定律”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动。请回答以下问题：设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与

的关系，你判断的理由是

；设计乙实验的目的是研究运动的小车与

的关系，在这个实验中必须保证小车到达斜面底端的

相同，具体措施是

，此实验应用到的主要实验方法有

。

速度用一个钢球质量不变，而改变了下滑的高度，从而改变了到达斜面底端的速度阻力同一斜面同一高度自由滚下控制变量法、实验推理法速度第十七页，共23页。例3、下图是“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、丁两次实验现象说明滑动摩擦力与

的关系。使物体受到的摩擦力等于拉力在压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大

不能实验中有两个变量，不能得出科学结论摩擦力的大小与接触面的材料的关系第十八页，共23页。例4、有一位同学用下图所示的电路研究导体中的电流跟导体电阻的关系，他先后将5Ω、15Ω和25Ω的定值电阻接入电路A、B两点间，闭合开关S，读出电流表示数（如表）由实验数据可以看出电流I与电阻R并不成反比。

（1）电流I与电阻R并不成反比的原因是

；

（2）该实验中选错了什么器材？

；

请你说出应换用的器材：

；它的作用是

；

（3）为保证实验正确进行，还需要什么仪器？

。

没有控制R两端的电压相同定值电阻R‘滑动变阻器保持R两端的电压不变电压表第十九页，共23页。例5、在学习吉他中，小华发现琴弦发声的音调高低是受各种因素影响的，他提出了以下猜想：猜想一：琴弦音调高低，可能与琴弦的横载面积有关

猜想二：琴弦音调高低，可能与琴弦的长短有关猜想三：琴弦音调高低，可能与琴弦的材料有关

为了验证上述猜想是否正确，找到9种规格的琴弦进行实验。（1）为验证猜想一，应选用编号为______的琴弦进行实验。（2）为验证猜想二，应选用编号为______进行实验。（3）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。（4）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:______。编号

材料

长度cm

横截面积mm2

A铜

600.76B铜

600.89C铜

601.02D铜

800.76E铜

F铜

1000.76G钢

801.02H尼龙

801.02I尼龙

1001.02801.02第二十页，共23页。例6、如图3是小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图,他在探究过程中发现:

①当滑动变阻器的滑片向右移动时指针B偏转的角度将会____(填“变大”或“变小”);②保持滑片P位置不变,当导线a由接线柱2改为与