初中物理中的控制变量法
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。
“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。
初中物理学习中用到的14种方法
初中物理学习中用到的14种方法1.控制变量法当某一物理量受到几个不同物理量的影响，为了确定各个不同物理量的影响，要控制某些量，使其固定不变，改变某一个量，看所研究的物理量与该物理量之间的关系。
如：研究液体的压强与液体密度和深度的关系。
2.理想模型法在用物理规律研究问题时，常需要对它们进行必要的简化，忽略次要因素，以突出主要矛盾。
用这种理想化的方法将实际中的事物进行简化，便可得到一系列的物理模型。
如：电路图是实物电路的模型；力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型。
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。
如：奥斯特实验可证明电流周围有磁场，扩散现象可证明分子做无规则运动。
4.等效替代法等效的方法是指面对一个较为复杂的问题，提出一个简单的方案或设想，而使它们的效果完全相同，将问题化难为易，求得解决。
例如：在曹冲称象中用石块等效替换大象，效果相同。
5.类比法根据两个(或两类)对象之间在某些方面的相同或相似而推出它们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。
如：用抽水机类比电源。
6.比较法通过观察，分析，找出研究对象的相同点和不同点，它是认识事物的一种基本方法。
如：比较发电机和电动机工作原理的异同。
7.实验推理法是在观察实验的基础上，忽略次要因素，进行合理的推想，得出结论，达到认识事物本质的目的。
如：研究物体运动状态与力的关系实验；研究声音的传播实验等。
8.比值定义法就是用两个基本的物理量的"比"来定义一个新的物理量的方法。
其特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变。
如：速度、密度、压强、功率、比热容、热值等概念公式采取的都是这样的方法。
9.归纳法从一般性较小的前提出发，推出一般性较大的结论的推理方法叫归纳法。
如：验证杠杆的平衡条件，反复做了三次实验来验证F1 L1=F2 L210.估测法根据题目给定的条件或数量关系，可以不精确计算，而经分析、推理或进行简单的心算就能找出答案的一种解题方法。
专题三初中物理常用的主要实验方法与实例
专题三初中物理常用的主要实验方法与实例专题三初中物理常用的主要实验方法与实例一、主要实验方法1.控制变量法。
就是把一个多因素影响某一物理量的问题，通过控制某几个因素不变，只让其中一个因素改变，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。
这种方法在实验装置图上的反映为：某两次试验只有一个条件不相同，若两次试验结果不同，则与该条件有关，否则无关。
反过来，若要研究的问题是物理量与某一因素是否有关，则应只使该因素不同，而其他因素均应相同。
控制变量法是中学物理中最常用的方法。
2.等效替代法。
将某个物理量用另外一个物理量来替代，得到同样的结论，这种方法叫“等效替代法”。
（1）由于作用效果相同，而相互取代，如用合力取代分力、用总电阻取代分电阻等。
（2）由于平衡等原因而出现两个同类的物理量有等值关系，从而可以相互取代，如用弹簧测力计水平匀速拉动木块时，弹簧测力计对木块的拉力大小等于滑动摩擦力；测石块密度时，石块排开水的体积等于石块的体积。
3.转换法。
在研究看不见的物质或现象时，可以通过研究该物质现象或所产生的可见的效果，由此进一步分析物质或现象，这种方法叫转换法。
注意：“等效替代法”虽然也包涵有转换法的思想，但其研究主体已发生转移，而转换法则是通过研究主体所产生的效果来上朔其原因的一种研究方法。
4.实验推理法（理想实验法）。
有一些物理现象（如物体在光滑水平面上会怎样运动？），由于受实验条件所限，无法直接验证，需要我们先进行实验，再进行合理推理得出正确结论，这也是一种常用的科学方法。
如物体在光滑的水平面上可以永远运动下去、真空不能传声等结论，都是这样得到的。
这些结论实际上是推理得到的，不可能用实验验证，因此，这种方法也称为“科学推理法”、“实验推理法”、“实验 + 推理法”等。
5.类比法。
所谓类比就是“触类旁通”“举一反三”实际上是一种从特殊到特殊，从一般到一般的推理，它是根据两个或两类对象之间在某些方面的相同或相似而推出他们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。
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。
初中物理常用的科学研究方法
初中物理常用的科学研究方法研究物理的科学方法有许多，初中物理中常用的有：观察法、实验法、控制变量法、等效法、模型法、转换法、类比法、比较法等等，但这些知识都散布在初中物理课本各处，为了帮助考生更好的掌握这一部分知识，下面就此做一个汇总。
1 控制变量法控制变量法就是当一个物理量受到多个物理因素的影响和制约时，为了明确这个物理量与其中某个因素的关系，往往需要先控制其它的另几个因素不影响被研究的物理量的方法。
举例：（1）探究滑动摩擦力大小与哪些物理量有关；（2）研究电流与电阻、电压关系时，先使电阻不变去研究电流与电压的关系；然后再让电压不变去研究电流与电阻的关系；（3）探究电流产生的热量与哪些因素有关；（4）探究压力的作用效果跟哪些因素有关；（5）探究影响电阻大小的因素；2 等效替代法在物理实验中有许多物理特征、过程和物理量要想直接观察和测量很困难，这时往往把所需观测的变量换成其它间接的可观察和测量的变量进行研究，这种研究方法就是等效法。
举例：（1）要想研究玻璃板成像特点，关键的问题是设法确定像的位置，实验时具体的做法是另外拿一只相同的蜡烛在玻璃板后面移动，直到看上去它跟像完全重合；我们这样确定像的位置，凭借的是视觉效果的相同，因而可以说是采用了等效替代的科学方法（2）确定物体的重心，把重力的作用点看作在重心上。
（3）在研究物体受几个力作用的情况时，引入“合力”的概念。
（4）在研究串联、并联电路时，引入“总电阻”的概念。
（5）用排液法测物体的体积。
3 建立模型法建立模型法就是把物理实体或物理过程经过科学抽象转化为一定的模型，运用这种方法的目的，是为了摒弃次要条件，突出主要因素，从而方便对物体本质的研究。
举例：（1）在物理学中，可以用一条带箭头的直线来表示光的传播路径和方向，这条想象的线叫做光线。
（2）在研究磁体的磁场时，引入的“磁感线”；（3）原子结构的核式模型。
4 转换法对于不易研究或不好直接研究的物理问题，而是通过研究其表现出来的现象、效应、作用效果间接研究问题的方法叫转换法。
初中物理--控制变量法
图1初中物理---控制变量法物理学对于多因素（多变量）的问题常常采用控制因素（变量）的办法，即把多因素的问题转变为多个单因素的问题，分别加以研究，最后再综和解决，这种方法叫控制变量法。
控制变量法在初中物理中应用较为广泛，具体探究如下：【实验探究一】匀速直线运动速度是表示物体运动快慢的物理量，它与路程、时间两个因素有关，为了比较两个（或几个）做匀速直线物体的快慢，常采用控制变量法。
1．控制路程因素（即在路程相同或路程一定的情况下），比较它们所用的时间，所用时间短的，则运动的快，速度大。
2．控制时间因素（即在时间相同或时间一定的情况下），比较它们通过的路程长短。
路程长的，运动快，速度大。
3．在路程、时间都不相同的情况下，借助于数学中的比例，引入路程和时间之比，即用比较单位时间里通过的路程的多少，来比较物体运动的快慢。
【例题1】如图1所示（a ）、（b ）两图分别表示比较运动员游泳快慢的两种方法，其中图1（a ）表明 ；图1（b ）表明 。
【精评】试题将游泳比赛的过程和终端两种情况用图画出来，让同学们识别在这两种比较游泳快慢的情况中，分别运用了哪种控制变量的方法。
在图1（a ）中，各泳道右边的圆圈指针的指向都相同，表示“时间相等”，三个泳道中游泳人的位置不同，说明它们通过的路程不同，游在最前面的人通过的路程最长，他游得最快，所以，图1（a ）表示采用了控制时间相等的因素，研究运动快慢与路程的关系的方法，表明：时间相等时，游泳人通过的路程越长，运动越快。
在图1（b ）中，各泳道的游泳人都到达终点，但泳道旁圆圈内的指针指向不同，表示游泳人通过相同的泳道全程所用的时间不等，中间泳道的游泳人所用时间最短，游得最快。
所以，图1（b ）表示采用了控制路程相等的因素，研究运动快慢与时间的关系的方法，表明：通过的路程相等时，游泳人所用时间越少，运动越快。
【解答】时间相等时，游泳人通过的路程越长，运动越快。
通过的路程相等时，游泳人所用时间越少，运动越快。
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“控制变量法”是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一,本文就它在教学中的应用作一探讨.
自然界中发生的各种物理现象往往是错综复杂的,因此影响物理学研究对象的因素在许多情况下并不是单一的,而是多种因素相互交错、共同起作用的.譬如说某段导体中通过电流的大小不仅和其两端电压有关,还和这段导体的长度、横截面积的大小及材料种类等因素有关.所以要想精确地把握研究对象的各种特性,弄清事物变化的原因和规律,单靠自然条件下整体观察研究对象是远远不够的,还必须对研究对象施加人为的影响,造成特定的便于观察的条件,这就是“控制变量”的方法.例如为了研究某物理量同影响它的三个因素中的一个因素之间的关系,可将另外两个因素人为地控制起来,使它们保持不变,以便观察和研究该物理量与这一因素之间的关系.
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.例如,在引导学生探索、研究导电体的电阻的大小同导电体的哪些特性有关时,可先故意将横截面积、长度都不同的一根镍铬合金丝和一根铜丝分别串入接有小灯泡的直流电路中,让学生分别观察灯泡发光的亮度,并问学生:刚才的实验现象能否说明电阻大小与导电体的某个特性有关?学生经过思考与讨论,得到的结论当然是否定的.再用横截面积和长度都不同的两根镍铬合金丝分别串入上述电路中,观察小灯泡的亮度,并让学生思考这个实验能否说明电阻大小同导电体的某种特性有关,结论同样是不能.这时就可不失时机地问学生:“那么,我们应该取怎样的两根金属丝串入上述电路来做这个实验,以研究导电体的电阻大小到底与哪些因素有关呢?”同时向学生出示课前准备好的几根金属丝让他们选择.学生经过思考并相互讨论后,有的回答:应取两根横截面积相同、但长度不同的镍铬合金丝进行上述实验;有的同学说:应取两根长度相同、但横截面积不同的镍铬合金丝进行上述实验;还有的说应取长度、横截面积均相同的一根铜丝和一根镍铬合金丝进行实验比较.这时,教师可适时指出上述几种方法都可以,同时指出要研究电阻的大小同导电物质的长度、横截面积、材料种类这三个因素任何一个因素间的关系,就要人为地控制另外两个因素,使它们相等,并指出这种实验的方法就是“控制变量法”,再让学生运用这一方法系统地进行上述实验,使学生在实际操作过程中去体验这一科学方法.
在初中物理教学中还有许多概念或规律之探索和推导的实验过程中,都运用了“控制变量法”这一科学方法,如在引导学生探索“导电体中电流大小同其两端电压大小和其电阻大小之间的定性关系,最终得出欧姆定律”和探索“力的作用效果同力的哪些因素有关,最终得出力的三要素”等实验过程中都用到了这一科学方法,使学生对“控制变量法”不断加深理解,并逐步达到有意识地去应用的目的.
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.例如,有这样一道题:质量相同的水和煤油,吸收相同的热量,谁的温度升高较大?对于这一道习题,初看起来似乎有一定的难度,因为这样简短的一句话中包含了四个相互关联的物理量,也就是说,要比较谁的温度升高较大,就要同时分析其它三个物理量(质量、热量、比热容)对它的综合影响,如果没有一种科学的分析方法,要解决这样一个实际问题,不仅费时费力,且准确率不高,但如能对学生加以恰当的引导,让他们考虑是否可用物理实验中常用的科学方法来解决这道实际问题,经过思考及同学间的相互讨论,许多同学便会想到用“控制变量法”结合公式Q=cmΔt来解决这个问题,思路是这样的:因为这个问题要解决的是Δt(升高的温度)的大小,所以先将此公式变成Δt=Q/cm的形式,再分析题目发
现,m(质量)、Q(热量)相同,即这个问题中Δt仅取决于c(比热容),且从Δt=Q/cm这一关系式中可以看出,Δt与c成反比,而水的比热容大于煤油的比热容,因此很容易得出这个问题的答案是:“煤油升高的温度比水大”.可见,在解决物理问题时,如能恰当运用科学方法进行分析,确实能起到提高解题速度与准确率的良好效果.更为重要的是,通过这一实际问题的解决过程,使学生对如何应用“控制变量法”等科学方法去分析、解决问题作了有益的尝试.在初中物理(如在力学、电学、热学)中,可用“控制变量”这一科学方法去分析解决的实际问题还很多,这就为学生灵活应用这一科学方法解决问题提供了证.。