初中物理实验与控制变量法规纳总结 (2).doc

初中物理实验与控制变量法规纳总结
潜江市高石碑镇第一初级中学 董韦
摘 要：把物理实验研究方法应贯穿在初中物理实验教学的全过程，在科学实验研究的氛围中，多层次多角度培养学生的物理实验研究方法的能力和习惯,使学生在主动学习过程中，逐渐掌握常用的物理实验研究方法，并用这些方法去研究和解决问题，真正体现素质教育。
关键词：初中 物理实验 控制变量法
物理学是一门实验科学，实验教学是物理教学的基础。“未来的文盲不再是不识字的人，而是没有学会怎样学的人”。学习问题研究是当今世界教育改革与发展的总趋势。物理实验教学不仅要引导学生学习物理学的初步知识，更重要的是指导学生学会适宜的学习方法，为学生终身学习打下良好的基础。在全日制义务教育《物理课程标准》（实验稿）（以下简称《标准》）中明确指出“通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实，探索真理的科学态度。”在《标准》的三维目标中还明确指出：“通过参与科学探究活动，初步认识科学探究方法的重要性。”可见，科学研究过程和方法是十分重要的。
初中物理教学该留给学生什么？对将来不再从事物理研究的学生，大部分知识被遗忘后留下的东西才是物理教学之所为。该留给学生什么呢？笔者以为这其中之一是物理实验研究方法。因为物理实验从实验的设计、操作到分析实验结果，总结归纳公式，都离不开科学的研究方法。初中物理实验研究方法主要有控制变量法、抽象和理想化法、比较法、类比法、等效法、图象法等。正确的掌握物理实验研究方法，有助于揭示要研究的物理现象、物理规律的本质属性和内部规律。
控制变量法是初中实验教学中常见物理研究方法。那么什么是控制变量法呢？
影响物理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。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，必须人为的制造一些条件，便于问题的研究。控制变量法是实验教学中常用的探究这类问题的科学方法。当一个物理量与几个因素有关时，我们一般是分别研究这个物理量与各个因素之间的关系，再进行综合分析得出结论。这样就必须在研究物理量同其中一个因素之间的关系时，将另外几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个因素之间的关系。这就是“控制变量法”。
在初中物理教学中有许多概念或规律的探索过程，都要用到控制变量法。如，在探究声音怎样从发声的物体传到远处的？让一个学生在桌子一端敲击桌面，另个学生在另一端听声音，一次贴在桌面上听，一次只是贴近桌面。发现两次都可以听到声音，引导学生分析这两次声音分别是通过桌子和空气传来的，从而说明声音要靠介质传播。同时让学生比较两次听到的声音大小，从而认识到声音在固体中比在空气中传播得快，即固体的传声能力强。这里，一定要强调实验中需要控制的变量就是听声音的距离和敲击桌面的力度要相同，使学生体验到控制变量的思想。
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。通过控制变量法，可以让我们很方便的研究出某个物理量与多个因素之间的定性或定量关系，从而能得出普遍的规律。运用一定手段（实验仪器、设备等）主动干预或控制自然事物、自然现象发展的过程，在特定的观察条件下探索客观规律的一种研究方法。或者说只让一个因变量发生变化，而其他因变量不变，从而得出这个因变量对结果的影响。
控制变量法常用于探究物理规律的实验教学，例如欧姆定律的实验教学，教师可以组织学生讨论怎样研究I、U、R之间的关系；确定研究对象是电流以后，引导学生采用控制变量法，先控制一个物理量——电阻不变，研究电流与电压这两个物理量的关系，再控制另一个物理量——电压不变，研究电流与电阻两个物理之间的关系，最后将这些单一关系综合、归纳找出它们之间的规律，得出欧姆定律。又如“研究滑动摩擦力大小与哪些困素有关?”、"研究压强大小与哪些因素有关"、"研究导体的电阻与哪些因素有关"，“如何比较速度大小方法”等。教师在进行变量控制法的实验思想和实验方法教学时，应循序渐进，逐步渗透，使学生掌握并会应用。许多实验都要用到这种方法。
初中物理用到控制变量法的实验总结如下：
1、探究蒸发的快慢与哪些因素有关(温度高低、液体表面积大小、液面上方空气流速)
2、探究力的作用效果与哪些因素有关(力的大小、方向、作用点)
3、探究运动快慢的决定因素(路程、时间，公式υ=s/t)
4、探究影响滑动摩擦力大小的因素(压力大小、物体表面的粗糙程度)
5、探究影响压力的作用效果的因素压力大小、受力面积的大小，公式p=F/s)
6、探究影响液体压强大小的因素（液体的密度、液体的深度，公式p=ρ液gh）
7、探究影响浮力大小的因素（液体的密度、排开液体的体积，F浮=ρ液gV排）
8、探究影响滑轮组的机械效率的因素(机械自重、摩擦力大小)
9、探究影响动能大小的因素(物体质量、速度大小)
10、探究影响重力势能大小的因素(物体质量、所处高度)
11、探究物体吸、放热本领大小的决定因素 (加热时间长短、质量、温度变化，
公式c=Q吸/(m·△t) )
12、研究物体吸热的多少与哪些因素有关(比热、质量、温度变化，Q吸=cm△t)
13、探究影响导体电阻大小的因素（材料、长度、横截面积R=ρ·L/S）
14、探究导体中的电流与哪些因素有关(导体两端电压和导体的电阻,公式I=U/R)
15、探究影响电流做功多少的决定因素(电压、电流、通电时间,公式W=UIt)
16、探究影响电流做功快慢的决定因素(电压、电流，公式P=UI)
17、探究影响电热的大小的因素有关（电流、电阻、通电时间，公式Q=I2Rt）
18、探究影响电磁铁磁性强弱的因素(线圈匝数、电流大小)
做好这类题有什么的方法呢？
上课认真听 多注意一些细节 比如说 这样做的目的是什么, 在此题中探究的问题是什么， 还应注意一些思维方式，要记住一些公式 其实实验探究题做多了，基本都是一样的类型，只要细心，应该没有问题的。找出它要探究的问题，后面大多答题都是围绕这个的。然后,做题目时,有公式的你一定要把公式写出来,对照公式,看它哪个是变量。
例如：研究电阻跟材料关系时，要长度相同，横截面积相同，材料不同；研究电阻跟长度关系时，要材料相同，横截面积相同，长度不同；研究电阻跟横截面积关系时，要长度相同，材料相同，横截面积不同。
研究电流跟电压关系时，要电阻不变，改变电压；研究电流跟电阻关系时，要电压不变，改变电阻。
研究电流产生的热跟电流关系时，要电阻相同，通电时间相同，改变电流；研究电流产生的热跟电阻关系时，要电流相同，通电时间相同，电阻不同；研究电流产生的热跟通电时间时，要电流相同，电阻相同，通电时间不同。