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1、名师精编优秀教案福建省南平市王台中学九年级物理用控制变量法探究物理问题人教版一、复习目标：1理解研究物理学的一种方法控制变量法；2能较熟练地运用控制变量法研究物理问题；二、重点与难点：1重点：控制变量法在物理探究中的应用；2难点：如何确定变量及被控制的变量。三、教学方法：讲授、演绎、多媒体演示。四、教学过程在学习物理的过程中，我们不仅获得了许多物理知识，更重要的是我们还应掌握一定的物理方法 。在探究物理问题中， 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方法，这节课，我们就来用专题的形式来复习这一方法。所谓控制变量法，就是指我们所要研究的物理量与某个物理量的关系时，我们要研究的物理
2、还同时与其他物理量有关，这时， 我们就要将其他物理量控制为不变，而仅让我们所要研究的物理量发生变化。从而得出我们所要研究的物理量与之变化的规律。下面我们具体说明：物理量 A与物理量X、 Y、Z等多个物理量（变量）均有关这时我们要研究物理量A与物理量 （变量） X的具体关系， 那么我们就要将其他变量（Y、Z）控制不变，而X则应变化，从而得出A的变化与 X变化的对应规律。请同学们看具体实例：1探究液体蒸发的快慢（A）与哪些因素有关可能的因素： 液体的温度 （X），液体的表面积 （Y），液体表面上方空气流动快慢（ Z）。（1）探究液体蒸发的快慢与温度有关，（即A 与 X的关系），这时其他有可能有关的
3、因素（即：液体的表面积Y，液体表面上方空气流动的快慢Z）就要保持不变（或相同），而温度则要变化。典型例题： 小华同学做“探究蒸发快慢与哪些因素有关的实验，如图1 所示，在两块相同的玻璃上分别滴上一滴水，观察图 1 中的情景， 可知该同学的主要目的是：探究蒸发的快慢是否与有关。（ 2007 年泉州中考试题）（2）有的同学可能还猜想液体蒸发的快慢与液体的种类有关。 应如何探究？问：此时物理量A是下列的哪个（液体蒸发的快慢、温度、表面积、液面气流快慢、液体的种类），被控制为不变的物理量应是哪些？应该发生变化的量是哪个？2探究“凸透镜的焦距与什么因素有关”典型例题： 某物理学习小组的同学们选择了如图2
4、 所示的四个透镜进行探究实验。其中 A 和 B、C 和 D 是两组形状相同的凸透镜，分别用玻璃、塑料和水晶制作而成。（2008南平市质检试题）（1）为了探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，同学们应选择图 2 所示中的透镜做实验；（选填字母）器材确定后，同学们让一束与主光轴平行的光分别经过两凸透镜后会聚于焦点处，如图2 的甲、乙所示，比较两次实验的现象，图 1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 4 页名师精编优秀教案可以得到的结论是：凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越。（2）如果选择A、B两个凸透镜，同学们还可
5、以探究“凸透镜的焦距大小与的关系”。问：在这个例子中，我们所研究的物理量是什么？第（1）题中变化的量是什么？不变的量是什 么？ 第（ 2）题中变化的量是什么？不变的量是什么？3探究摩擦力的大小与哪些因素有关：猜想 1：接触面的粗糙程度；猜想 2：压力的大小。如何探究滑动摩擦力的大小与这些因素的关系呢？下面的实验是某小组用变量控制法设计的方案来验证猜想1： 1 ：取两块水平长木板，并在水平长木板上分别铺上一块玻璃和毛巾，先后玻璃表面毛巾表面把小车置 于玻璃和 毛巾面上， 用弹簧秤 水平拉小车， 使小车在水平方向作匀速直线运动（如图 3），请从图4 中分别读出弹簧秤的读数F1和 F2, 将结果填在
6、表1 中，并完成表中的其他空格。图 4 表 1：滑动摩擦力的大小与物体表面的粗糙程度的关系同一物体（相同）接触面弹簧秤的读数F（牛）滑动摩擦力f （牛）玻璃面F1= f1= 毛巾面F2= f2= 玻璃塑料玻璃水晶图 2 A B C D 甲乙甲乙图 3 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 4 页名师精编优秀教案结论：4探究电流的大小与哪些因素有关典型例题： 如图所示，研究“电流跟电压、电阻关系”时，记录数据如下：表表表 I 中使因素相同， 表 II是使因素相同， 上述数据可以总结为关系式_。依次进行表中第5、6 次实验的过程中
7、，滑片 P应向 _滑动。移动滑片的目的是为了使。（ 2007 年青岛中考试题）练习： 探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关。（教材第二册P104）请学生猜想：到底与什么因素有关？（电流、线圈匝数）问：电磁铁磁性的强弱应该如何测定？为了验证猜想电磁铁的磁性与电流的关系，（1）请同学们设计一个电路。电磁铁的符号如图4所示示范电路如图5 所示：（2）若小明同学通过测量后，得到一个如图6 所示的图表，则表明：电流越大电磁铁的磁性越（填“强”，“弱”）。由表中的图线可知电磁铁的磁性与电流正比（填“成”或“不成”）（3）小华同学为了验证猜想电磁铁的磁性与匝数的关系，采取了如图7 所示的电路，他将多档开关分别
8、与1、 2、3、4 接通时，得到了如图8 所示的图表。由此可得出结论，电磁铁线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越（ 填“强”或“弱”）。他将开关分另合向1、2、3、4 的过程中，应保持不变。练习讲评。小结：本节课我们复习了物理学中的一种常用探究方法，在研究一个因素与多个因素的关系时， 我们常用控制变量法，我们在使用控制变量法时，要注意的是哪一个因素应该控制实验次数电阻 R 10U/V I/A 1 1 0.1 2 2 0.2 3 3 0.3 实验次数电阻 U3V R/I/A 4 5 0.6 5 10 0.3 6 15 0.1 图 6 图 5 大头针数目（个）电流图 4 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 4 页名师精编优秀教案不变，哪一个因素应该发生变化。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 4 页