初中物理实验中的控制变量法
初中物理控制变量法和转换法
初中物理控制变量法和转换法控制变量法和转换法是物理实验中常用的两种方法。
它们在实验设计和数据分析中起着重要的作用，能够提高实验的准确性和可靠性。
下面将分别对这两种方法进行介绍。
一、初中物理控制变量法控制变量法是指在进行物理实验时，除了研究的变量之外，其他可能影响实验结果的因素都保持不变，以确保实验结果的准确性。
通过控制变量，我们能够更好地分析和理解实验中的关系。
在物理实验中，常常会有多个变量同时影响实验结果。
为了排除其他变量的影响，我们需要控制它们。
例如，在研究重力对物体下落速度的影响时，我们需要保持其他因素不变，如空气阻力、物体质量等。
只有当其他因素不变时，我们才能准确地观察到重力对下落速度的影响。
控制变量法的核心思想是保持其他因素不变，只改变我们研究的变量。
这样，当我们观察到实验结果时，可以更加准确地归因于我们研究的变量。
二、初中物理转换法转换法是一种通过改变实验条件来观察物理现象变化的方法。
通过转换不同的条件，我们可以观察到不同的现象，从而更好地理解物理规律。
转换法常常用于研究物理量之间的关系。
例如，在研究弹簧的弹性系数与伸长长度的关系时，我们可以通过改变弹簧的材料、直径等条件来观察弹簧的变化。
通过转换不同的条件，我们可以得到不同的数据，进而分析物理量之间的关系。
转换法的优势在于可以通过改变实验条件来观察物理现象的变化，从而获得更多的实验数据。
通过分析这些数据，我们可以更好地理解物理规律和现象。
初中物理控制变量法和转换法是两种常用的实验方法。
通过控制变量和转换条件，我们可以更准确地观察和分析物理现象，并推断出物理规律。
这些方法在物理教学和科学研究中都具有重要的价值，帮助我们更好地理解和应用物理知识。
通过学习和实践这些方法，我们能够培养科学思维和实验能力，为未来的学习和研究打下坚实的基础。
专题03 光学实验(解析版)
模块三光学专题03 光学实验*知识与方法一、初中物理实验方法1.控制变量法：在研究物理问题时，某一物理量往往受几个不同因素的影响，为了确定该物理量与各个不同因素之间的关系，就需要控制某些因素，使其固定不变，只研究其中一个因素，看所研究的因素与该物理量之间的关系。
分析思路：找好自变量、因变量和控制变量。
自变量：实验中主动变化的量。
因变量：实验中被动变化的量，一般也是研究目标。
控制变量：除自变量之外其他可能会引起因变量变化的量，需控制不变。
2.转换法：在科学探究中，对于一些看不见、摸不着或者不易观察的现象，通常改用一些非常直观的现象去认识。
3.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。
4.科学推理法：以可靠的事实为基础，以真实的实验为原型，通过合理的推理得出结论，深刻地揭示科学规律的本质。
二、探究性实验1.光的反射实验（1）器材：平面镜、可折转的纸板、激光笔、量角器、铅笔等。
（2）纸板的作用：①对光起漫反射的作用，显示光路。
（为了显示光路，纸板的表面应粗糙些）②为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面；（3）操作及结论：①纸板垂直于镜面放置；②让激光沿着纸板射到平面镜上，观察另一侧纸板上是否有反射光线；③将纸板另一侧向后偏折，观察偏折后的纸板上看不到反射光线，说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。
④让激光笔发出的光逆着原来的反射光线射向镜面时，此时的反射光线将沿着OE方向射出，说明光路可逆。
（4）在实验中，多次改变入射角的大小去测量反射角大小的目的是：多次实验总结普遍规律，避免偶然性。
2.平面镜成像特点及实验（1）器材：带支架的透明薄玻璃板、两根完全相同的蜡烛、火柴、白纸、铅笔、刻度尺、光屏。
（2）实验步骤：①把一块较薄的玻璃板垂直放在白纸上，作为平面镜；②在玻璃板的一侧立一支点燃的蜡烛A，透过玻璃板观察蜡烛A 的像；③把一支完全相同的、未点燃的蜡烛B 放在平面镜的后面并移动位置，从蜡烛A 所在的这一侧观察，直到蜡烛B与蜡烛A 像完全重合，在白纸上标出两个蜡烛的位置；④改变蜡烛A 到玻璃板的距离，重做几次实验。
“控制变量法”在物理实验中的运用[详细讲解]
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“控制变量法”在物理实验中的运用在初中物理学中，有许多探究性实验，常常要用到一种科学的研究方法----“控制变量法”。
此法不仅能较好地化解教学中的有些难点，而且对培养学生的探究意识和创新精神也具有积极的意义。
因此笔者撰此文，通过实例分析此法，以供参考。
一、“控制变量法”的应用方法分析R如：探究电流与电压、电阻的关系时，如图1所示，可先控制电阻不变，研究电流与电压的关系。
实验中，通过调节滑动变阻器的滑片，使电阻两端的电压依次发生变化，根据对应的电压表和电流表的示数关系得出：在电阻一定时，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。
然后再控制导体两端的电压不变，研究电流跟 电阻的关系。
实验中通过调节滑变的滑片，使电阻两端的电压始终 图1保持一个定值，改变电阻的阻值，根据对应电流表的示数得出：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
从而总结出欧姆定律。
又如：探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，可先控制电流与通电时间不变，研究电热与电阻的关系。
然后控制电阻与通电时间不变，研究电热与电流的关系。
最后再控制电流与电阻不变，研究电热与通电时间的关系。
归纳总结出焦耳定律。
实验中，取R 2=R 3=R 4=2R 1,并将R 1R 2分别置于两个一端开口的密闭的有机玻璃盒内，将开口端用橡胶管与压强计相连，R 1与R 2串联如图2。
接通电路后，电阻丝将盒内空气加热，通过压强计的液面差，可得出：电流通过导体产生的热量与电阻的关系。
再将R 1改换成R 3，同时将R 4与R 2并联仍接入电路中如图3。
因通过R 3的电流是通过R 2电流的2倍，通过压强计的液面差，可得出：电流通过导体产生的热量与电流的关系。
图2 图3二、控制变量法”在题目中的应用训练。
SPRR例1、如图4所示，在探究物理的动能与哪些因素有关的实验中，分别让A 、B 、C 三个小钢球从同一斜面的h A 、h B 、h C 高度处滚下，（h A =h C >h B ,m A =m B <m C )推动水平面上的小木块。
初中物理实验方法归纳大全 一 控制变量法 1 研究蒸发快慢与液体温度
初中物理实验方法归纳一、控制变量法1 研究蒸发快慢与液体温度、液体表面积和液体上方空气流动速度的关系。
2 研究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系。
3 研究压力的作用效果与压力和受力面积的关系。
4 研究液体的压强与液体密度和深度的关系。
5 研究滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系。
6 研究物体的动能与质量和速度的关系。
7 研究物体的势能与质量和高度的关系。
8 研究导体电阻的大小与导体长度材料横截面积的关系。
9 研究导体中电流与导体两端电压、导体电阻的关系。
10研究电流产生的热量与导体中电流、电阻和通电时间的关系。
11研究电磁铁的磁性与线圈匝数和电流大小的关系。
二、图像法1 用温度时间图像理解融化、凝固、沸腾现象。
2 电流、电压、图像理解欧姆定律I=U/R、电功率 P=UI3 正比、反比函数图象巩固密度ρ=m/V、重力G=mg、速度v=s/t、压强p=F/Sp=ρgh浮力 F=ρ液gV排、功、热量Q=cm(t2-t1)等公式。
三、转换法的应用1 利用乒乓球的弹跳将音叉的振动放大；利用轻小物体的跳动或振动来证明发声的物体在振动。
2 用温度计测温度是利用内部液体热胀冷缩改变的体积来反映温度高低。
3 测量滑动摩擦力时转化成测拉力的大小。
4 通过研究扩散现象认识看不见摸不着的分子运动。
5 判断有无电流课通过观察电路中的灯泡是否发光来确定。
6 磁场看不见、摸不着，可以通过观察小磁针是否转动来判断磁场是否存在。
7 判断电磁铁磁性强弱时，用电磁铁吸引的大头针的数目来确定。
8 研究电阻与电热的关系时，电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测或比较，可通过转换为可看见的现象（气体的膨胀、火柴的点燃等的不同）来推导出那个电阻放热多。
四、实验推理法1 研究真空中能否传声。
2 研究阻力对运动的影响。
3 “在自然界只存在两种电荷”这一重要结论也是在实验基础上推理得出来的。
五、等效替代法1 在电路中若干个电阻可以等效为一个合适的电阻，反之亦可；如等效电路、串并联电路的等效电阻，都利用了等效的思维方法。
初中物理控制变量法的实验
初中物理控制变量法的实验
初中物理控制变量法的实验是一种科学实验，用于研究和探究物理现象的规律性和变化性。
控制变量法是一种科学实验中非常重要的方法，它能够帮助我们准确地探究物理现象的变化。
在实验中，我们需要控制每个变量，例如温度、压力、时间等，以确保我们所观测到的结果是由我们要研究的变量所导致的。
如果我们不控制这些变量，我们可能会得到不准确的结果，这将使我们无法得出正确的结论。
因此，为了进行控制变量法实验，我们必须首先确定我们要研究的物理现象，然后设计实验，明确控制的变量，并用科学方法进行数据收集和分析，以获得准确的结果。
除此之外，在进行控制变量法实验时，我们还需要接受科学伦理教育，遵循科学实验的规范和规则，确保实验安全和合法。
同时，我们也应该学会与他人合作，尊重他人的意见，积极交流合作，以实现共同进步。
基于以上理解，我们相信，通过控制变量法实验的学习，我们可以更好地理解并探究物理世界的奥秘，提高我们的科学素养和思维能力。
初中物理实验中的控制变量法
3.学会分析数据并得出结论
根据控制变量法来表述结论时常用表达方式是： 1、研究对象与实验变量有关
2、在控制变量一定时,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）
3.学会分析数据并得出结论
例5：小辉同学在做“探究电流与电压、电阻之
间的关系”实验中，分别测得了如下两组数据：
法
应用于提出猜想之中 应用于设计实验之中 应用于实验结论之中 应用于实验评价之中
3.学会分析数据并得出结论 根据控制变量法来表述结论时常用表达方式是： 1、研究对象与实验变量有关
3.学会分析数据并得出结论
例4：探究液体压强与哪些因素有关？ (4)分析甲乙两图可知：液体的压强与液体 的深度 有关 （“有关”或“无关”） (5)分析丙丁两图可知：液体的压强与盛液体 容器形状的关系 无关(“有关”或“无关”） (6)分析乙丙两图可知 液体的压强与液体的密度有。关
。
（4）某次实验中，连接好电路，闭合开关时，发现电流表示数
几乎为零，电压表示数为3V，调节滑动变阻器的阻值，两电表示
数均无明显变化，电路故障原因可能是
。
(3)通过比较d中两电磁铁,发现猜想C不全面,应补_电流相__同__的条件.
a
b
c
d
练习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 ： 使物体受到的摩擦力等于。拉力 ②分析甲、乙两次实验现象，可以得出的结论： 在压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大 。 ③分析乙、丙两次实验现象，能否得出一个科学的结论？ 不能 为什么？实验中有两个变量，不能。得出科学结论 ④分析甲、丁两次实验说明滑动摩擦力与 接触面材料 的关系。
17种初中物理科学研究方法解释
一、控制变量法1.定义：在研究一个量与多个因素关系时，将一些因素固定不变，分别只研究该量与一个因素的关系，从而使问题简化。
2.举例：（1）研究电流与电压、电阻关系时，先将电阻固定不变，研究电流与电压的关系；然后再将电压固定不变，研究电流与电阻的关系。
（2）研究压力效果有关因素时，先让受力面积不变，研究与压力大小关系；然后再让压力不变，研究与受力面积大小的关系。
二、转换法1.定义：将看不见、摸不着、不便于研究的问题或因素，转换成看得见、摸得着、便于研究的问题或因素。
2.举例：（1）动能大小无法直接测出，但我们可以通过木块被撞出去的距离来比较动能大小。
（2）磁场看不见，撒上铁粉，通过铁粉的有序排列“看见”磁场并进行研究。
三、放大法1.定义：通过放大、扩大、变大或增加某些因素，从而使问题看得更加清楚，更容易解决。
2.举例：（1）将带有细玻璃管的塞子插到装满水的瓶口，显示玻璃瓶的微小形变。
（2）电流表通过指针将偏转幅度放大，从而可以划分刻度值。
四、换元法（替代法）1.定义：通过将问题中的元素进行替换或代换，从而解决问题。
2.举例：（1）研究平面镜成像时，用平面玻璃代替平面镜进行研究。
（2）研究透镜时，用冰块去代替玻璃制作简易的透镜。
五、等效法1.定义：两种事物在某一方面上的效果完全一样，因此在解决这一方面问题时就可以完全替代。
可以认为这是一种特殊的替代法。
2.举例：（1）为了让手暖和，在没有热水袋的情况下，可以双手互搓，达到完全相同的效果。
（2）用两个5Ω的电阻串联，去当做一个10Ω电阻用。
六、分类法1.定义：将许多事物根据一定的规则进行分组。
2.举例：（1）将汽化现象按照发生地点和剧烈程度，分为蒸发、沸腾两类。
（2）将电路根据连接情况，分为串联、并联电路两种。
七、比较法1.定义：找到两种事物的相同点、不同点。
2.举例：（1）比较蒸发和沸腾的异同点。
（2）比较实像和虚像的异同点。
八、类比法1.定义：由两种事物的一部分相似之处，推测其他部分也可能相似。
试验方法
一、控制变量法控制变量法是初中物理实验中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。
所谓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。
在初中物理中，探究影响导体电阻大小的因素、电流跟电压电阻的关系、影响电热功率大小的因素、影响电磁铁磁性强弱的因素、影响滑动摩擦力大小的因素、决定压力作用效果的因素等等实验，运用了控制变量法。
二、等效替代法等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中，因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制，不可以或很难直接揭示物理本质，而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。
这种方法若运用恰当，不仅能顺利得出结论，而且容易被学生接受和理解。
例如，在探究平面镜成像规律的实验中，用玻璃板替代了平面镜，因两者在成像特征上有共同之处，容易使学生接受，而玻璃板又是透明的，能通过它观察到玻璃板后面的蜡烛，便于研究像的特点，揭示出规律。
我们在教学中，在学生亲历实验过程的基础上，教师注重引导学生进行方法的总结，在思维方式上受到启发，他们以后遇到有关的实验设计时，就会自觉地加以运用。
三、转换法有的物理量不便于直接测量，有的物理现象不便于直接观察，通过转换为容易测量到与之相等或与之相关联的物理现象，从而获得结论的方法。
在初中物理实验中，利用软细绳测量地图上铁路线上的长度、刻度尺和三角板配合测量硬币的直径、圆锥的高等，都运用了转换法的思想。
四、类比法类比法是一种推理方法。
为了把要表达的物理问题说清楚明白，往往用具体的、有形的、人们所熟知的事物来类比要说明的那些抽象的、无形的、陌生的事物，通过借助于一个比较熟悉的对象的某些特征，去理解和掌握另一个有相似性的对象的某些特征。
如：在研究电压的作用时，借助于看得见而学生比较熟悉的“水压形成水流”的实验作类比，来揭示电压是形成电流的原因。
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科学探究既是学生的学习目标，又是重 要的教学方法之一。学生在探究性学习活动 中，可以通过经历与科学工作者进行科学探 究的相似过程，学习物理知识与技能，体验 科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方 法，领悟科学的思想和精神，使学生从被动 接受知识向主动获取知识转化，从而培养学 生的科学探究能力、实事求是的科学态度和 敢于创新的精神。
首先，在初中物理实验过程中，控制变量法是一种 最常用的、非常有效的探索客观物理规律的科学方法。 具体做法是根据研究目的，运用一定的手段（控制实验 仪器设备等）主动干预或控制自然事物、自然现象发生 发展的过程，在特定的观察条件下去探索客观规律。
其次，在利用物理知识去分析和解决一些实际问题时， 如能灵活运用“控制变量法”进行分析，有时可起到事 半功倍的效果。在初中物理中，可用“控制变量”去分 析和解决的实际问题是很多的，这就为这一科学方法的 教学和应用提供了很好的机会。
物理学中的“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 期中的某一个因素，而控制其他因素不变，从 而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别 加以研究，最后再综合解决。这种方法叫做控 制变量法。
“控制变量法”的应用
a
b
c
d
根据小丽的猜想和实验，完成下面填空： （1）通过比较_____a__b_______两种情况，可以验证猜想A是正确的； （2）通过比较_____b__c_______两种情况，可以验证猜想B是正确的； （3）通过比较d中两电磁铁，发现猜想C不全面，
应补充__电__流__相__同_____的条件.
初中物理实验“控制变量法”实例
1.影响液体蒸发快慢的因素 （液体温度的高低、液体表面积的大小、液面上空气流动的快慢） 2.影响滑动摩擦力大小的因素（压力、接触面粗糙程度） 3.液体压强的大小跟液体密度和液体深度的关系.（液体的密度、深度） 4.浮力的大小跟液体密度和排开液体体积的关系 （液体的密度、排开液体的体积） 5.影响压力的作用效果的因素（压力、受力面积） 6、影响力作用效果的因素（力的大小、方向、作用点） 7.动能的大小跟质量、速度的关系 （质量、速度） 8.重力势能的大小跟质量、高度的关系（质量、高度） 9.影响电阻大小的因素（材料、长度、横截面积、温度） 10.电流跟电压、电阻的关系（电压、电阻） 11.电流做功的多少跟电压、电流、通电时间的关系 （电压、电流、通电时间） 12.电流产生的热跟电流、电阻、通电时间的关系 （电流、电阻、通电时间） 13.通电螺线管的磁性强弱跟哪些因素有关 （电流大小、线圈匝数、有无插入铁芯）
分析: 从本题的猜想可以看出,决定电磁铁的磁性强弱的因 素可能有三个,为了探究A是否正确,就只能改变A因 素(即通断电),而其它因素都不变(如电流、线圈的 匝数),这种思路就体现了控制变量的思想方法.而为 了探究猜想B是否正确就只改变电流,bc两图中线圈 的匝数是相同的,滑动变阻器的位置不同,体现了其 它因素就不变(如线圈匝数、保持通电),只改变电流 的思路.
谢 谢的磁性跟哪些因素有关，小丽同学作出以下猜想： 猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性 猜想B：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强 猜想C：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强 为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流与合 作设计了以下实验方案用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线） 在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁．下图所示的a、b、 c、d为实验中观察到的四种情况。