2024年中考物理解题方法复习讲义----控制变量法.docxVIP

控制变量法

解题方法

1.方法介绍

控制变量法就是把受多个因素影响的某一物理量的问题，通过控制其中某几个因素不变，只让一个因素改变，从而转化为多个单一因素影响某一物理量的问题的研究方法，换一种角度说，就是研究物理量x、y、z之间的关系时，保持x不变，研究y与z之间的关系，它是一种十分重要的物理研究方法，也是初中物理中常见的科学研究方法。解决实验探究题时，运用控制变量法快速而准确。

用这种方法可研究的例子如下。

(1)影响蒸发快慢的因素；

(2)影响力的作用效果的因素；

(3)影响滑动摩擦力大小的因素；

(4)影响压力作用效果的因素；

(5)研究液体压强的特点；

(6)影响滑轮组机械效率的因素；

(7)影响动能势能大小的因素；

(8)物体吸收、放出热量的多少与哪些因素有关；

(9)决定电阻大小的因素；

(10)电流与电压电阻的关系；

(11)电功大小与哪些因素有关；

(12)电流通过导体产生的热量与哪些因素有关；

(13)通电螺线管的极性与哪些因素有关；

(14)电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关；

(15)感应电流的方向与哪些因素有关；

(16)通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关。

2.实例分析

我们在探究问题时，经常用到“控制变量法”、“转换变量法”、“等效替代法”、“理想模型法”等重要实验方法。探究“压力作用效果与哪些因素有关”的操作过程如图7-1所示。

比较图(a)和图(b),可以得出;

比较图(b)和图(c),可以得出;

这里所用的实验方法是。

分析

①研究压力作用效果跟压力大小的关系时，保持受力面积不变，改变压力的大小，观察泡沫的凹陷程度和压力大小的关系，图(a)、(b)中的实验说明：受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。

②研究压力作用效果跟受力面积大小的关系时，保持压力大小不变，改变受力面积的大小，观察泡沫的凹陷程度和受力面积大小的关系，图(b)、(c)中的实验说明：压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。

答案

受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显；压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；控制变量法

典例精讲

例题1

小兰在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的振动时，猜测：即使在弦松紧程度相同的条件下，发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关。她想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确。表7-1是她在实验时控制琴弦的条件。

表7-1

控制条件编号

琴弦的材料

琴弦的长度/cm

琴弦的横截面积/cm2

A

钢

20

0.3

B

钢

20

0.7

C

尼龙丝

30

0.5

D

铜

40

0.5

E

尼龙丝

40

0.5

(1)如果小兰想探究发声的音调与弦的材料的关系，你认为她应该选用表格中编号为的琴弦(填字母)。

(2)探究过程通常采用下列步骤：①实验研究；②分析归纳；③提出问题(或猜想)；④得出结论；⑤分析论证等。你认为小兰要完成本探究的过程，所采用步骤合理的顺序应该是。

(3)在上述探究过程中，总要控制某些因素，使它们保持不变，进而寻找出另一些因素的关系，这种研究法叫作。

思路提示

(1)弦乐音调可能跟弦的松紧、长度、材料、粗细有关，本实验弦的松紧程度是一定的，探究弦的音调跟其中一个因素的关系时，控制其他因素不变，这种方法是控制变量法。

(2)小兰认为发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短、及弦的材料有关，这是一个猜想。

要熟悉探究实验的一般思路与方法来分析答题。

例题2

小明同学在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水，进行如图7-2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。

(1)通过(a)、(b)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水的温度有关。

(3)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有关，该实验的研究方法是(选填“转换法