科学探究中的“控制变量法”资料
上海市2020年中考物理备考复习资料汇编专题14物理科学方法(含参考答案)
中考物理备考复习资料汇编：专题14初中物理常用研究方法+练习题一、初中物理常用研究方法1、控制变量法控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系，可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来，使其保持不变，再比较、研究该物理量与该因素之间的关系得出结论，然后再综合起来得出规律的方法。
例如在“探究电流和电压的关系”实验中，我们可以先将电阻人为的控制（即不变），改变其两端电压的大小，再测出各个电压值所对应的电流的大小，从而可以得出：电阻一定时（同一导体），通过的电流和电压成正比。
2、等效替代法等效替代法是在保证某种效果（特性和关系）相同的前提下，将实际的、陌生的、复杂的物理问题和物理过程用等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程代替来研究和处理的方法。
等效替代法既是科学家研究问题的方法，也是学生在学习物理中常用的方法。
在探究平面镜成像规律的实验中，有两处用了等效替代法。
第一处用玻璃板替代了平面镜。
为什么这样替代呢？因为用平面镜不便于确定虚像的位置，我们用玻璃板替代平面镜是为了获得视觉上的等效。
因两者在成像特征上有共同之处——都能成像，不同之处是玻璃板是透明的，能通过它观察到玻璃板后面的蜡烛，便于研究像的特点，揭示规律。
第二处用一根没有点燃的蜡烛放在成像点，来替代所成的像。
3、建立物理模型法所谓物理模型，是人们为了研究物理问题的方便和探讨物理事物的本身而对研究对象所作的一种简化描述，是以观察和实验为基础，采用理想化的办法所创造的，能再现事物本质和内在特性的一种简化模型。
实际物体在某些特定条件下往往可抽象为理想的研究对象，即物理对象模型。
物理中常见物理对象的理想模型有：质点、单摆、光线、磁感线、薄透镜、点光源、汤姆逊模型、卢瑟福模型等。
4、类比法类比法，是一种最古老的认知思维与推测的方法，是对未知或不确定的对象与已知的对象进行归类比较，进而对未知或不确定对象提出猜测。
对电流的形成过程，人们通常用水流的形成过程来类比。
控制变量法在化学探究中的应用
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铁生锈条件的探究实验：
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教材回顾：
铁生锈条件的探究
金属活动性顺序的 探究
物质燃烧条件的 探究
影响物质溶解性因 素的探究
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物质燃烧条件的探究：
改
进
实
验
沸水
沸水
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二、教材回顾：
铁生锈条件的探究
金属活动性顺序的 探究
物质燃烧条件的 探究
影响物质溶解性因 素的探究
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金属活动性顺序的探究：
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教材回顾：
铁生锈条件的探究
金属活动性顺序的 探究
物质燃烧条件的 探究
影响物质溶解性因 素的探究
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影响物质溶解性的因素的探究：
溶质 溶剂 温度 现象
结论
面粉不
探究一 不同 相同 相同 溶，蔗 溶解性与溶质的性质有关
糖溶解
探究二 相同 不同 相同
C 同溶质质量分数的稀盐酸 的速率比铁丝
中
快
Al﹥Mg Zn﹥Fe
分别将铁丝与铜丝放入相 铁丝表面产生
D 同溶质质量分数的稀盐酸 气泡，铜丝无
中
现象
Fe﹥Cu
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三、能力测试：
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成功闯关：
实验室经常用过氧化氢 溶液来制取氧气，请你自己 设计探究实验，验证过氧化 氢溶液的分解速率与何种因 素有关？
黄瓜汁原汁
130、ml滴10%管高锰中酸每钾溶滴液滴出10m等l10体%高积锰酸的钾果溶汁液
410、ml果10%汁高锰是酸原钾汁溶液 10ml10%高锰酸钾Pa溶ge液3
可行方案
黄瓜汁原汁 菠菜汁原汁
“控制变量法”在实验探究中的应用-文档资料
2018“控制变量法”在实验探究中的应用
鉴于大家对中考物理名师指点十分关注，我们编辑小组在此为大家搜集整理了2019控制变量法在实验探究中的应用一文，供大家参考！
2019控制变量法在实验探究中的应用
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。
巧用控制变量法有效突破化学实验探究题
巧用控制变量法有效突破化学实验探究题作者：周海欧邓丹来源：《广东教育（高中）》2022年第01期在《普通高中化學课程标准（2017年版2020修订）》中明确提出：能运用变量控制的方法探究并确定合适的反应条件，安全、顺利地完成实验。
近几年，实验探究题的考查成为广东化学高考实验题的热点，主要是考查学生对控制变量法的掌握程度。
控制变量法就是在研究和解决问题的过程中，当影响事物的变化规律有多个因素时，往往先人为控制其它几个因素不变，集中研究其中一个因素按照特定的条件发生变化所产生的影响，从而解决问题。
学生存在主要问题：不懂如何应用控制变量法、找不到变量、思路不清晰、不会分析实验结果、设计实验方案不完善等。
【解题模型】明确探究对象—寻找影响因素（自变量）—控制单一变量—观测因变量—得出实验结论。
【例1】（2012·广东高考节选）碘在科研与生活中有重要应用。
某兴趣小组用0.50mol·L-1 KI、0.2% 淀粉溶液、0.20mol·L-1 K2S2O8、0.10mol·L-1 Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响.已知：S2+2I-=2S+I2（慢）I2+2S2=2I-+S4（快）（2）为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：表中Vx=________ mL，理由是_____________________.解析：对照实验探究浓度对反应速率的影响须保证其他条件完全一致，故应加水2.0mL以保证溶液总体积完全相同，而此时其它物质的浓度不变，只改变了反应物K2S2O8溶液的浓度。
答案：（2）2.0 保持溶液总体积相同，仅改变S2的浓度而其他物质浓度不变（其他合理答案也可）【例2】（2014·广东高考节选）H2O2是一种绿色氧化还原试剂，在化学研究中应用广泛。
（1）某小组拟在同浓度Fe3+的催化下，探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。
总结控制变量法
控制变量法在实验探究中的应用 控制变量法：当研究多个因素之间关系时，往往先控制其他几个因素不变，集中研究其中一个因素变化所产生的影响，这种方法叫控制变量法。
控制变量法是化学中常用的探究方法之一。
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，这一思想方法在九年级化学中将会逐渐渗透，成为一种主要的探究方法例1：（门）33．(5分)维生素C(简称Vc ，又名抗坏血酸)，易溶于水，易被氧化。
人体缺乏Vc 可能引发多种疾病。
水果和蔬菜中含有丰富的Vc 。
某研究性学习小组对它探究如下： 探究一：测定新买的饮料中Vc 的含量。
【查阅资料】Vc 能和高锰酸钾反应，使紫色的高锰酸钾溶液褪色。
【设计方案】分别向盛有lmL 等浓度高锰酸钾稀溶液的四只试管中逐滴滴加新买的果味饮料、苹果汁、梨汁和新配制的0.04％的Vc 溶液，边滴边振荡，直至高锰酸钾溶液褪色。
【实验数据】【实验结论】分析数据可知，新买的饮料中Vc 含量最高的是 ，含量:为 (各液体密度上的差别忽略不计)。
探究二：蔬菜放置时间的长短对其Vc 含量是否有影响。
【设计方案】请你用新鲜的黄瓜、放置一周的黄瓜、高锰酸钾稀溶液和必要的仪器设计实验方案： 。
【实验结论】按上述方案实验，根据 这一实验结果，分析得出蔬菜放置时间的长短对其Vc 的含量有影响。
【实验反思】对比实验需要控制变量。
在做探究二时，下列情况影响到测定结果的是 。
A ．量取的高锰酸钾溶液的体积不同B ．新鲜黄瓜汁是其他班级用剩下的，而放置一周的黄瓜汁是当时榨的C ．没有用同一规格胶头滴管滴加 练习：（昌平）33.（7分）维生素C （简称Vc ，又名抗坏血酸），易溶于水，易被氧化。
人体缺乏Vc 可能引发多种疾病。
水果和蔬菜中含有丰富的Vc 。
某研究性学习小组对它探究如下：探究一：检验三种饮品中V c 含量的顺序。
【查阅资料】Vc 能和高锰酸钾反应，使紫色的高锰酸钾溶液褪色。
中学的物理基本实验方法总结
中学的物理基本实验方法总结物理实验是中学最容易拿分同时也是分数很多的饿一部分内容，所以掌握好这部分内容才能拿到高高分。
小编在这里整理了相关资料，希望能帮助到您。
中学物理基本实验方法总结一、观察法 (此法只是作为实验探究学习，不作为考试作答)观察法是人们为了认识事物的本质和规律有目的有计划的对自然发生条件下所显现的有关事物进行考察的一种方法，是人们收集获取记载和描述感性材料的常用方法之一，是最基本最直接的研究方法。
简单的讲观察法就是看仔细地看，但它和一般的看不同，观察是人的眼睛在大脑的指导下进行有意识的组织的感知活动，因此，亦称为科学观察。
二、比较法(对比法) (此法只是作为实验探究学习，不作为考试作答)比较法是确定研究对象之间的差异点和共同点的思维过程和方法，各种物理现象和过程都可以通过比较确定它们的差异点和共同点。
比较是抽象与概括的前提，通过比较可以建立物理概念总结物理规律。
利用比较又可以进行鉴别和测量。
因此，比较法是物理现象研究中经常运用的最基本的方法。
比较法有三种类型：1、异中求同的比较，即比较两个或两个以上的对象而找出其相同点;2、同中求异的比较、即指比较两个或两个以上的对象而找出其相异点;3、同异综合比较，即比较两个或两个以上的对象的相同点相异点。
如： 1、相互作用力与二力平衡 2、质量与重力 3、压力与重力等等三、图像法 (此法只是作为实验探究学习，不作为考试作答)图象是一个数学概念，用来表示一个量随另一个量的变化关系，很直观。
由于物理学中经常要研究一个物理量随另一个物理量的变化情况，因此图象在物理中有着广泛的应用。
在实验中，运用图象来处理实验数据，探究内在的物理规律，具有独特之处。
如：在探究固体熔化时温度的变化规律和水的沸腾情况的实验中，就是运用图象法来处理数据的。
它形象直观地表示了物质温度的变化情况，学生在亲历实验自主得出数据的基础上，通过描点、连线绘出图象就能准确地把握住晶体和非晶体的熔化特点、液体的沸腾特点了。
控制变量法在初中物理教学中的应用
“控制变量法”在初中物理教学中应用毛甸子学校姜丽一、研究背景控制变量法，指的是当研究多个因素之间的关系时，往往先要控制其它几个因素不变，集中研究其中一个因素变化所产生的影响。
而在我们初中物理教学研究领域中，会经常运用控制变量法。
例如在学生刚刚接触物理的时候，教科书就开始介绍这种方法的使用了。
学生刚刚迈入速度的学习，就要求掌握控制时间相同，比较路程；或者控制路程相同，比较时间。
以及后来学习声音的特性，研究响度，音调的因素；影响蒸发的因素；阻力对物体运动的影响...我们都要运用到控制变量法。
它是我们进行科学研究、解决问题的重要方法和手段，是学生探究学习中必须掌握的基本方法、技能。
二、研究目标进行“控制变量法在初中物理教学中应用”的课题研究，有助于达到以下几点目标：1、依据现代教育学和教育心理学的理念、新课程理念，控制变量法，它遵循学生的心理特点和认知规律，指导学生的学习方法能够抓实学生的基础，使学生可以不断学习，善于总结。
2、而教师则可以以求真、务实的态度，扎实的工作，夯实学校的教育科研基础，促进学校内涵的发展，提高教师的专业水平。
在教学过程中，也是教师能力提升的过程。
研究控制变量法对教师的教学能力是又一次的提高。
3、符合中学生的心理特点和学生的认知规律，有助于激发学生的学习兴趣，优化了教学过程，提高教学效率。
学生是课堂的主人，掌握了一定的学习方法，可以让学生对物理的学习充满乐趣，更热爱学习物理。
4、重视德育教育，并注意培养学生创新精神和实践能力。
有利于发挥学生的主观能动性，便于提高学生的观察能力、实验能力、思维能力和自学能力，是现代教育的必然趋势。
学习不仅仅是为了考试而学习，更重要的是适应新时代的生存环境。
热爱物理，热爱生活。
掌握更多的方法，让学生对生活更加热爱，掌握生活的技巧。
体现出教育的社会化。
在探究过程中控制变量法是一种主要的研究方法，深入研究控制变量法在初中物理教学中的应用有助于更好的开展探究性教学，提高学生运用科学探究的方法，主动去获取知识发现科学理论的探究能力，从而形成科学概念。
浙江科学探究题答题技巧窍门专项练习进步(七八年级用)
探究题答题技巧专项练习(七八年级）1 控制变量法对于多因素（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影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。
（变量，是指没有固定的值，可以改变的数）变量一般有水分，光照，温度，长度，粗细，材料等等2 对照不做处理的一组称为对照组（做处理的一组称为实验组）对照作用的标准答案：①对照②与……（一般指实验组）作对比，得出……③排除……对实验结果的干扰3 转换法物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通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。
例如探究液体压强的特点、探究压力的作用效果的试验中都用到了这种方法，马德堡半球实验可证明大气压的存在，可以通过电磁铁吸引铁钉的多少来显示电磁铁的磁性强弱等等。
4 对实验材料选择的要求（1）种子：颗粒饱满植物：生长良好，大小高度差不多动物：健康，大小，年龄差不多（2）数量相同且一般为多个5 探究环节一般情况下，探究问题，提出问题，假设和结论都可以用一句话来回答，只是句式不同。
例如探究“蜗牛是否有听觉”探究的问题是：蜗牛是否有听觉。
提出的问题是：蜗牛有听觉吗？提出的假设是：蜗牛可能没有听觉。
（或者蜗牛可能有听觉）得出的结论是：蜗牛没有听觉。
但是，在探究一种因素对某种事物或现象的影响时，我们可能还需要回答具有怎样的影响（一般是有利或者是有害）例如探究“废电池浸出液对植株生长的影响”探究的问题是：废电池浸出液对植株生长的影响提出的问题是：废电池浸出液对植株生长有怎样的影响？提出的假设是：废电池浸出液可能对植株生长有不利的影响。
得出的结论是：废电池浸出液对植株生长有不利的影响。
（可能还需要加一句：且废电池浸出液浓度越大，对植株生长影响越大）6 不足之处（1）缺少对照，答案：缺少对照（2）实验材料选择不满足多量原则，答案：……数量太少，实验结果具有偶然性（3）缺乏普遍性原因：①实验材料种类少②实验材料数目少（对实验材料选择的要求讲过）③试验次数少答案：……，实验结果具有偶然性或者不能得出普遍规律探究环节题（杭州）32．（10分）波尔多液是由胆矾（CuSO 4·5H 2O ）、生成灰（CaO ）分别与水一定质量比混合而成的杀毒剂。
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根据控制变量法来表述结论时常用表达方式是： 当控制变量一定时，研究对象与实验变量的关系 注意：（能具体则具体，描述时因果不要倒置）
例7.种子的萌发需要一定的外界条件。下表是 某校生物兴趣小组为探究“温度对莴苣种子萌 发的影响”设计的实验。请你分析一下，他的 实验存在什么不科学之处呢？
青田二中 郑炯华
到现在为止，以下科学课本上出现过的科学 探究活动有那些共性？主要体现了什么科学方 法？
• 影响物质溶解性的因素（八上P25） • 影响蒸发快慢的因素；（七上P148） • 压力的作用效果与哪些因素有关；（七下P118） • 影响力的作用效果的因素；（七下P100） • 研究液体内部压强的特点；（七下P120） • 影响滑动摩擦力大小的因素（七下P114） • …….
设计实验的表达可以有多种形式，但必须要表 达清楚以下3个要点：
1、如何改变实验变量？ 2、如何保持控制变量不变？
3、如何观察或测量研究对象,并比较 （如果研究对象不容易观察或不能直接测量
如何转换为容易观察或能测量的科学量）？
例题6．小明在学习液体压强时，用压强计做了如下
实验，获得下表数据：
序号 液体 深度(cm) 橡皮膜方向
（2）取发育状况不同的15只蝌蚪，分成三等份，分别放入1、 2、3号玻璃缸中，三只玻璃缸放在相同的适宜外界条件下培养。
（3）每天同时向1、2、3号玻璃缸中分别投入等量的普通饲料、 常温（ 25℃）下甲状腺制剂拌匀的饲料、用60℃温水处理1小 时的甲状腺制剂拌匀的饲料。
（4）每隔一段时间测量、记录并比较蝌蚪的发育状况。
控制变量法：
在探究某研究对象与哪些因素有关时，控制 其他各项因素都不变，只改变某一因素，从而得 到研究对象与 这一因素的关系。
实验目的
研究滑动摩擦 力大小与压力 大小的关系 研究压力效果 与受力面积大 小的关系
研究对象 实验变量
(P)
（改变的量)
控制变量
（控制不变的量）
滑动摩擦力 大小
压力大小
接触面的粗 糙程度
在实验步骤（1）、（2）中各有一处错误或不妥之处，请改正。
改正：（1）蒸馏水、河水、自来水改为河水， （2）“发育状况不同”改为“发育状况相
同”，
例9、 酸雨对植物的生长会有影响吗?
小宇同学就这一问题进行了探究，制定计划并实施：
（1）在一个花盆里播1粒的大豆种子，等它们长成幼苗后做实验；
（2）向食醋中加清水，配制成“模拟酸雨”。
（3）向花盆 记录实验现象。
实验结果：几天后，花盆中大豆幼苗全部死亡。
该实验设计中的不足之处是: 1、只用一粒种子做实验存在偶然性 2、没有设置对照组
如果需要，你认为下列哪一组可以做为其对照组（ A ）
A．同时设置另一盆条件完全相同的大豆幼苗，每天喷洒等量清水 B．同时设置另一盆条件完全相同的大豆幼苗，既不喷洒清水，
研究对象： 液体蒸发快慢
实验变量 ：
（改变的量)
温度
上图探究的问题
是：液体的蒸发快慢与液体的温度是否有关 ？
液体的温度对液体的蒸发快慢是否有影响？
提出问题的 研究对象与实验变量是否有关？
一般模式： 实验变量对研究对象是否有影响？
2----学会猜想与假设
例2：右图表示了一种怀孕 蜥蜴培养在不同温度下，所 产幼仔的性别百分比。 根据图示信息，请你提出 一种猜想 ▲ 。
研究对象(结果)
温度跟所产幼仔的性别
建立假设百一分般比模有式关：
实验变量(原因)
【研典蜥解究答蜴型对】所象：错产与误幼实验仔—变的—量性有因别关百果（分或倒比无置跟关）温度有关
温实验度变对量蜥对蜴研所究产对幼象仔有影的响性（别或百无分影比响有）影响
例3：小明看见农民伯伯在用铁锹挖土时，不时往手 上吐口水，询问后得知是为了防止打滑。但为什么 许多场合写着“地板湿滑小心慢走”？于是他找来 弹簧测力计、滴管、一块油漆过的木块和一杯水进 行探究。在水平玻璃桌面上滴不同滴数的水并涂匀 ，立即让木块在玻璃桌面上做匀速直线运动，测出 摩擦力，记录数据如表：
压力效果 受力面积大小 压力大小
控制变量法的应用
控 制 应用 变 量 法
应用于提出问题之中 应用于建立假设之中 应用于实验设计之中 应用于实验结论之中 应用于实验评价之中
精髓 控 对 制比
1---学会在探究实验中正确提出问题
例题1、下图是某校自然兴趣小组为探究自然科学问题 所做实验，请根据实验设计意图提出他们想要探究的问 题。
1
3
朝上
2水
6
朝上
3
9
朝上
4
3
朝上
5 盐水 6
朝上
6
9
朝上
压强计液面高度差(cm) 2.8 5.8 8.8 3.2 6.2 9.2
据表中信息，实验能得出的结论是
1.当__液__体__深_度__和__橡_皮__膜__方__向_的__相__同_时__,__
液体的密度越大,液体内部的压强越大
2._当__液_体__密__度_和__橡__皮__膜_的__相__同_时__,_____
相同 花盆 1号
2号
大小形状相似的 莴苣种子 100粒
100粒
放置 环境 光照
暗室
温度
10℃ 20℃
水
适量 适量
不科学之处是：没有把 “放置环境”控制成一样
例8：某同学由温度能影响酶的活性联想到温度能否影响甲状 腺素的活性。为了探索这一问题，他做了一个实验。实验步骤:
（1）取三只相同的洁净玻璃缸，编上号，分别装上等量 的蒸馏水、河水、自来水。
（1)某同学为了探究霉菌生长与哪些环境因素有关，设计了如图所示的实验 ：把A、B装置放在相同的适宜的环境中进行对照，通过实验可得出霉菌的生长
与繁殖跟 空气 有关 。
(2)为了进一步探究水分对茶叶上的霉菌生长与繁殖的影响。 你的实验设计是：
将相同的干燥茶叶两等分， 并将其中一份用水湿润，另一份不作处理 将两份茶叶置于相同的适宜的环境中， 观察比较霉菌的生长和繁殖情况 。
实验变量 实验次数
1
2
3
4
5
水滴数/滴
5 10 15 20 25
摩擦力/牛 1.3 1.5 1.8 1.4 1 .2
该实验基于的假设是 摩擦力大小可能与水滴数多少有关。
3----学会设计实验 7：在日常生活中，我们经常会发现喝剩的茶水中茶叶发霉的现象，这是因为
霉菌能从茶叶中获取自身生活所需的营养物质，并在适宜的条件下不断生长与 繁殖的结果。