控制变量 4期

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【中图分类号】G633.7 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2014）4-0235-01

控制变量法是指适时恰当地控制对我们所要研究的物理量相关的或有影响的因素、条件，在众多的会引起物理量发生变化的因素中,只让要研究的因素发生变化、发生改变，观察物理量会如何随着这个因素的变化而变化，而让其他的暂时不研究的因素保持不变。在初中物理教学中控制变量法是最常用的研究方法，下面就控制变量法和自己在初中物理教学中的体会进行阐述：

一、控制变量法在初中物理教学中的地位

物理学是一门以观察和实验为基础的学科，大多数物理规律都是在实验的基础上建立起来的，要想让学生牢固地掌握和熟练运用物理规律,就必须培养学生探究物理规律的能力。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，最后再综合解决。而控制变量法作为一种常用的、有效的探索物理规律的科学方法，在初中物理新课程教学中得到了特别广泛的应用。许多物理概念或规律的探索和推导，演示实验、分组实验的教学，控制变量法不仅仅是用来探究物理规律，同时也是用来分析、解决物理问题的好帮手。

二、控制变量法在初中物理教学中的应用

1.在实验探究中，运用控制变量法能有序地分解和呈现问题

在物理探究实验中，如果影响某一物理量变化的因素比较多时,那么要研究这些因素的变化对该物理量是否有影响时，就需要使用控制变量法去研究,将复杂的、多变的物理问题转化为简单的变量问题，将多因素的、抽象的大问题，转变为直观的容易操控的小问题,转化为特定的便于观察的条件进行研究。通过对相关测量数据的深入研究、分析判断、总结归纳,最后找出这个因素跟我们想要研究的物理量是什么关系。

研究导体的电阻大小与导体的哪些特性有关时，先将横截面积、长度都不同的一根镍铬合金丝和一根铜丝分别串联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,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。在这种探究过程中,控制变量法,有序地分解和呈现了物理问题,帮助学生对影响物理量的多个因素逐一进行研究。这种探究思路非常清晰,能帮助学生快速、准确地设计和完成探究。

2.在习题中,运用控制变量法,能帮助学生迅速确定解题思路

控制变量法除了物理实验探究中的应用外,还常用于比较物理量大小和分析、解析实际问题等。而且物理中考试题中有关控制变量法的考察是必考题型。因此,教师在课堂上要有针对性地举一些有关控制变量法的试题,从不同角度、不同知识点去引导学生运用控制变量法解决习题中的物理问题,使学生能熟习这类解题方法，从而有目的去应用这种方法解题和规范作答,提高学生的解题速度，正确率。

同一水平桌面上放有长方体木块和铁块各一个,现想探究木块和铁块的下表面谁更粗糙，请你只利用一个量程满足实验要求的弹簧测力计，设计一个实验来验证你的猜想，写出实验的步骤、现象和结论。这种试题主要考察学生运用控制变量法设计实验以及对实验进行评价的能力。怎样才能比较出两物体表面的粗糙程度?影响滑动摩擦力大小的因素是压力的大小和物体表面的粗糙程度。我们知道,在压力相同时,摩擦力越大,物体的接触面越粗糙。因此在设计本题的实验方案时,首先要保证压力相同(控制量),可将木块和铁块叠起来解决，木块在下铁块在上叠放匀速直线拉动弹簧测力计，记录测力计的示数F1；再将木块在上铁块在下叠放匀速直线拉动弹簧测力计，记录测力计的示数F2,进行比较说明。

三控制变量在中考实验题中的实例

密度概念是整个初中物理中重要概念之一，每年各地的中考试题围绕密度概念做足了文章。如冰水互换后其质量、体积、密度的变化；蜡烛燃烧过程中、两块砖合成一块后的质量、密度的变化情况等等，常常写试题来考察学生。采用控制变量法研究密度有三种方式：

1.质量相同的不同物质，密度大的，其物体体积就小。

2.体积相同的不同物质，密度大的，其物体质量也大。

3.物质相同的不同物体，体积增大几倍，它的质量也增大几倍，而m/V的值不变。

因此，控制变量法是一种解决物理问题的重要科学方法,它不但能解决现有初中物理问题,对于一些初中没有学习过的物理知识和问题,也可以运用它来解决,教师要善于引导学生触类旁通。由浅入深，循序渐进，先易后难地让初学者掌握这种重要的物理研究方法。总之,控制变量法的教学充分体现了新课标教学理念。物理教师在传授知识的时侯,要注意培养学生利用控制变量法来探究物理规律的能力,为学生形成发现能力、探究能力、解决实际问题的能力打下坚实的基础，提高初中物理教学的效率，培养学生掌握解决问题的方法。