物理研究方法1控制变量法课件北师大版物理八年级上册

北师版八年级上物理研究方法物理研究方法1控制变量法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，对多个因素

分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。注：运用控制变量法的实验，一组对比实验中只能有一

个变量，其余影响因素均需保持一致，实验结论中需指明保

持不变的量。

【探究名称】探究影响声音音调高低的因素。【问题】小提琴是由两端固定的琴弦振动而发声的，如图甲

所示。弦的数量有限，却能演奏出完整的音乐，那么同一根

钢制琴弦发出声音的音调与哪些因素有关呢？

【证据】利用图乙所示的实验装置进行实验，已知一块厚木

板上有A、B两个三角形木块支撑着琴弦，其中A三角形木块

固定，B三角形木块可沿木板移动以改变琴弦振动部分的长

度。将钢制琴弦的一端固定在木板O点，另一端悬挂不同个

数的相同重物，重物个数越多，琴弦绷得越紧。轻轻拨动

AB间的琴弦，用仪器测出发声的频率如下表：实验次序长度L/m重物个数频率f/Hz10.4237520.8217034265(1)分析实验数据可知，第

⁠次实验中琴弦发声的音

调最高。1

思路引导

例研究对象：琴弦发出声音的音调高低→频率大小影响因素：琴弦振动部分的长度、松紧程度、材料→变量分析解答：(1)音调高→频率快(2)第3次实验中的长度L为

m时，可用第2、3两次实

验来探究声音的音调和琴弦的

的关系。0.8

松紧程度思路引导(2)第2、3两次实验：变量(重物个数，即琴弦的松紧程度)→

不变量(琴弦振动部分的长度、材料)→琴弦振动部分的长

度相等【解释】(3)分析数据可以发现，该实验探究的是琴弦发声的音调与琴

弦的

和松紧程度这两个因素的关系。思路引导(3)不变量(琴弦的材料)→变量(分别为琴弦振动部分的长度、

松紧程度)→得出研究问题振动部分的长度(4)分析第

两次实验数据可以发现：在松紧程度相同

时，琴弦

，发出声音的音调越低。思路引导(4)不变量(琴弦的松紧程度、材料)→变量(琴弦振动部分的长

度)→得出对应实验次数→数据对比分析(琴弦振动部分的

长短→频率快慢→音调高低)1、2

振动部分越长【交流】(5)在上述探究的基础上，如果再选用一根与钢制琴弦粗细相

同的长为0.4

m的涤纶琴弦，来探究音调与琴弦材料的关

系，则实验中可悬挂重物

个。思路引导(5)变量(琴弦的材料)→不变量(琴弦振动部分的长度、粗

细、松紧程度)→琴弦振动部分的长度、松紧程度(重

物个数)相同2

1.

冬天，水结了冰，但海水却没有结冰。小丽想到海水的凝

固点可能与海水中含盐量多少有关，于是她在家做实验进

行研究。(1)在三个烧杯中装相同多的水，分别加质量

(选

填“相同”或“不同”)的盐。(2)将三个烧杯置于箱门透明的冰箱里。观察温度计，记

录盐水

(选填“凝固”或“熔化”)时的温度。不同凝固123(3)以下是小丽记录的实验数据：含盐量5％10％15％凝固点/℃－1－3－6通过表中的数据分析，可初步得出的结论是

⁠

⁠。水中含

盐量越多，盐水的凝固点越低123(4)实验中含盐量为15％的固态盐冰是

(选填“晶

体”或“非晶体”)。(5)该实验中用到的实验方法为

(选填“控

制变量法”或“转换法”)。晶体控制变量法1232.

如图为小红、小辉用自制的土吉他研究音调和哪些因素有

关。他们选用的琴弦长度、粗细、材料图中已标出，并且

每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致。123(1)若他们想研究音调的高低与琴弦长度的关系，应选

择

两根琴弦。(2)若他们想研究音调的高低与琴弦粗细的关系，应选

择

两根琴弦。(3)他们能否选择c和d进行实验研究？答：

(选填

“能”或“不能”)。(4)本实验用到的研究方法是

(选填“控制

变量法”或“转换法”)。a、d

a、b

不能控制变量法1233.

[2024·滕州二模]【实验设计】小明同学在四块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水，

进行如图所示的实验探究，得出水蒸发快慢与水的温度、

水的表面积和水面上方空气流动快慢有关。123(1)通过甲、乙两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水

的

有关。(2)通过

两图的对比，可以得出水蒸发快慢与

液面上方空气流动快慢有关，该实验的研究方法

是

(选填“转换法”或“控制变量

法”)。表面积甲、丁控制变量法123【实验拓展】(3)如何证明空气中含有水分？写出证明过程。