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控制变量法实例应用

2008-03-08 10:26阅读:
控制变量法实例应用
张店二中 陈维
控制变量法是初中物理中一个很重要的物理方法.什么是控制变量法?
以摩擦力为例说明:影响摩擦力的可能因素很多:压力的大小、接触面的粗糙程度、接触面积、质量的大小、速度的大小等。在研究摩擦力与压力大小的关系时,我们保证接触面的粗糙度、接触面积、质量大小、速度大小不变,只改变压力的大小,看摩擦力如何变化,这就叫控制变量法。或研究摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时,我们保证压力、接触面积、质量大小、速度大小不变,看接触面的粗糙程度变化时,摩擦力如何变化。这就是控制变量。总之影响摩擦力大小的因素很多,为了研究一个因素对摩擦力的影响,只让这一个因素变化,而控制其他因素不变,这就是控制变量。
解决控制变量法的问题时关键是:找到控制了谁、让谁变化。下面以自贡市中考实验题为例看控制变量法的应用。
例题:(2007自贡市在“探究摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,同学们提出了以下几种猜想:
A.与物体质量大小有关 B.与物体运动速度有关
C.与物体间的接触面积大小有关 D.与物体间接触面的粗糙程度有关
实验中有一较长的水平粗糙桌面、一个带构的长方体木块和一支弹簧测力计可供使用。
次数
木块运动快慢
弹簧测力计示数/N
1
较快
1.8
2

1.8
3
较慢
1.8

(1)小方用弹簧测力计水平匀速拉动木块在桌面上进行了三次实验,实验数据如右图所示,
表中数据可以验证猜想
(填序号),实验中采用控制变量法,则该实验注意保持木块与桌面间的 不变,可得到的结论是
(2)用上述器材还可以验证猜想 (填序号),实验中要水平匀速拉动弹簧测力计,是因为 ,若实验中再提供一块长玻璃板,利用上述器材还可以验证猜想 (填序号)。
分析:
(1)
第一空分析:从题目的叙述中看出影响因素可能四个:质量、速度、接触面积、粗糙程度。从表格中可以看出是物体的速度发生了变化,所以是研究速度对摩擦力的影响。 第一空填B
第二空分析:再看题目中的叙述“一较长的水平粗糙桌面、一个带构的长方体木块”。只有一个桌面、一个木块所以质量大小不会变化、接触面的粗糙程度不会变化,这两个变量不用有意注意。但木块是长方体,竖放,侧放,平放三种放法,受力面积是会发生变化的,为了研究速度和摩擦力的关系,所以要控制接触面积不变。
第三空分析:由于速度变化而摩擦力不变,说明摩擦力与速度无关。
(2)
第一空分析:题目叙述为用上述器材,也就是“一较长的水平粗糙桌面、一个带构的长方体木块”。一个桌面、一个木块,所以质量大小不会变化、接触面的粗糙程度不会变化,所以不可验证A、D。但木块是长方体,竖放,侧放,平放三种放法,受力面积是会发生变化的。验证摩擦力与接触面积的关系
第二空分析:只有匀速拉动时,弹簧测力计的示数才等于摩擦力,所以匀速拉的目的是利用二力平衡测摩擦力.
第三空:“提供一块长玻璃板”。实验由桌面变化玻璃面,接触面的粗糙程度变化,所以是验证摩擦力与接触面粗糙程度关系。

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