“控制變量法”在物理實驗中的運用

1、“控制變量法”在物理實驗中的運用在初中物理學(xué)中，有許多探究性實驗，常常要用到一種科學(xué)的研究方法---- ----“控制變量法”。此法不僅能較好地化解教學(xué)中的有些難點，而且對培養(yǎng)學(xué)生的探究意識和創(chuàng)新精神也具有積極 的意義。因此筆者撰此文，通過實例分析此法，以供參考。一、“控制變量法”的應(yīng)用方法分析如：探究電流與電壓、電阻的關(guān)系時，如圖1所示，可先控制電阻R不 §..... §.....變，研究電流與電壓的關(guān)系。實驗中，

2、通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電 ―d ―d—/一 阻兩端的電壓依次發(fā)生變化，根據(jù)對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)關(guān) A 系得出：在電阻一定時，導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正 一比。然后再控制導(dǎo)體兩端的電壓不變，研究電流跟 電阻的關(guān)系。實驗中通過調(diào)節(jié)滑變的滑片，使電阻兩端的電壓始終 圖1 R R保持一個定值，改變電阻的阻值，根據(jù)對應(yīng)電流表的示數(shù)得出：在 電壓一定時，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。從而總結(jié)出歐姆定律。又如：探究電流通過導(dǎo)體

3、產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)時，可先控制電流與通電時間不變， 研究電熱與電阻的關(guān)系。然后控制電阻與通電時間不變，研究電熱與電流的關(guān)系。最后再控制 電流與電阻不變，研究電熱與通電時間的關(guān)系。歸納總結(jié)出焦耳定律。實驗中，取R2=R =R3=R =R4=2R =2R],并將R1R2分別置于兩個一端開口的密閉的有機玻璃盒內(nèi)，將開 口端用橡膠管與壓強計相連，R1與R2串聯(lián)如圖2。接通電路后，電阻絲將盒內(nèi)空氣加熱，通過 壓強計的液面差，可得出：電流通過

4、導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系。再將R1改換成R3,同時 將R4與R2并聯(lián)仍接入電路中如圖3。因通過R3的電流是通過R2電流的2倍，通過壓強計的液 面差，可得出：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系。圖2 圖3二、控制變量法”在題目中的應(yīng)用訓(xùn)練。改變噴水角度，如圖7。通過實驗探究，該同學(xué)恍然大悟，他認(rèn)真總結(jié)了上述探究過程，明確 了斜拋的物體的水平方向運動的距離與 和 有關(guān)，這次探究過程中較好地 運用了 法。（答案：拋射速度、拋射角度；控制變量

5、法）另外諸如：滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)、液體的壓強與哪些因素有關(guān)、影響液體蒸 發(fā)快慢與哪些因素有關(guān)、電功的大小與哪些因素有關(guān)等問題的研究中都要用到控制變量法。這 對培養(yǎng)學(xué)生的抽象概括能力和運用知識分析解決具體問題的能力有著重要的意義。此法不僅限 于初中階段的研究，而且在高中階段、大學(xué)階段及更高層次的研究中都有著重要的作用。綜上 可見“控制變量法”在教學(xué)、生活、科學(xué)研究等領(lǐng)域均占有重要地位。因此在教學(xué)中，要精講、 細練切勿等閑視之。