控制变量法在物理教学中的运用 Microsoft 文档.doc

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1、控制变量法在初中物理教学中的运用泸县方洞镇雨坛学校梁红控制变量法是指在研究某个物理问题或物理量与多种因素的关系时,每次只改变一个因素，控制保持其他因素不变，分析所研究的物理问题与该因素的关系。它把多因素的问题转变为多个单因素的问题,分别加以研究，最后再综合解决。控制变量法在物理教学中理解概念、设计实验、解决问题等方面都起着非常中要的作用，所以“控制变量法”是初中物理中最常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。一、运用控制变量法理解物理概念比热容的概念是：单位质量的某种物质温度升高1°C吸收的热量（或降低1°C释放的热量）叫做这种物质的比热容。在比热容的概念里涉及到三个因素：质量、升高（

2、或降低）的温度、物质的种类。很显然控制了质量和升高（或降低）的温度不变，只改变物质的种类，来影响吸收（或放出）的热量，即通常不同的物质种类比热容不同。二、运用控制变量法设计实验1•力学实验：探究摩擦力大小的影响因素同学们通过生活经验得知摩擦力大小的影响因素可能与压力大小和接触面的粗糙程度有关。那么就应该运用控制变量法设计实验。（1）探究摩擦力与压力丸小的关系。控制接触面的粗糙程度不变，改变压力的丸小，看摩擦力有何变化。（如图，a和b）（2）探究摩擦力与接触面的粗糙程度的关系。控制压力大小不变，改变接触面的粗糙程度，看摩擦力有何变化。（如图，a和c）ifb2.电学实验：探究“欧姆定律”，即：

3、电流与电压、电阻的关系。“欧姆定律”是电学的基础和重点，处于电学的核心位置。学生们通过之前的学习掌握了电路的3个基本部分：电流、电压、电阻。它们之间有怎样的关系呢？（1）探究电流与电压的关系。控制电路中电阻一定，改变电阻两端电压，看电流如何变化？电阻一定，可以用同一定值电阻；改变电阻两端电压，有两种方法：其一，改变电源电压（如图1）;其二，可用滑动变阻器控制定值电阻两端电压（如图2）,通常选第二种。如图所示:图1R（2）探究电流与电阻的关系。控制电路中电压一定，改变电路中电阻，看电流如何变化？电压一定，两种办法：其一可用同一电源（如图1）;其二，可用滑动变阻器调节（如图2）,通常选第二种；

4、改变电阻，换用不同阻值的定值电阻即可。如图所示:2R上面的力学实验和电学实验都涉及到了“控制变量法”的运用，在实验后，也可根据“控制变量法”的思想下结论。如，XXX—定时，XXX随XXX增丸（减小）而增大（减小）。“控制变量法”在初中物理实验中经常用到，如何引导学生正确的运用“控制变量法”来探究实验和总结结论，这是我们广大物理教师在平时的教学中应该思考的问题。所以我们要通过这个思想去启发学生，去鼓励学生探索科学的奥秘。三、运用控制变量法分析解决问题在初中物理中有很多问题的教学与解答都涉及到控制变量法，如果学生掌握了这种方法，对学生解题是有很丸帮助的。1•压强的大小问题一小孩掉进了冰窟窿，怎

5、样去营救他呢？我在教学这部分内容时，有位学生想到了压强大小的影响因素，分析：压力不变的情况下，增大受力面积可以减小压强。扒在冰面上的受力面积是站在冰面上压力不变，受力面积大了好多倍，所以对冰面的压强也会减小很多倍。所以可选办法之一：扒在冰面上，匍匐前进，营救小孩。2•浮力的大小问题质量相同的实心铁块和实心铝块，浸没于水底，问：铁块和铝块，哪个受到的浮力大？（pQp』思考：物体受到液体的浮力大小与p液和V扌*有关，用控制变量法的思想分析：此题中，都浸入水中，p浪一定，只需比较V排，浸没表明V沪、'物，因为m挟=川48,p铁〉p铝，所以V铁宀钳，即铁的V塀＜铝的V塀。所以，铁受到的浮力小于铝受

6、到的浮力。2.乐音的两个特征音调和响度我们在做实验的过程中，学生就感知了音调和响度的影响因素：频率和振幅。但如果能用示波器把频率和振幅表示出来那就能使学生认知音调和响度。这里教学时也有一个小技巧：我们运用控制变量法的思想来分析图象。当振幅相同时，声波图像越紧密（稀疏），频率越快（慢），音调越高（低）；当频率相同时，声波图像波峰越高（低），振幅越大（小），响度越大（小）。3.动态电路问题如图所示：电源电压恒定不变，滑动变阻器滑片向右移动过程中，电流表和电压表的示数如何变化？此电路是电学中的一个典型的电路，中考的很多题都是由此题衍生出来的。它基础重要，出现频率高，但在分析过程中学生们普遍感到困

7、难，准确率低。学生们对滑片向右移动时，滑动变阻器的电阻R2的变化和电路中电流I的变化比较容易判断。但对于从、也的变化就感到无从下手。我引导学生从U=IR入手，电压与电流和电阻两个因素有关，当I、R都发生变化时（R变大，1变小），很难判定U如何变化。此时最好运用控制变量法的思路，保证I、R其中一个因素不变，只改变另一个因素。滑动变阻器的滑片向右移动，电路中的电流I肯定要发生改变，所以从定值电阻乩入手。电路中的电流I变小，心