控制变量法的物理实验课件.ppt

1、控制变量法定量实验设计控制变量法定量实验设计)专题复习专题复习 2 2（一）实验步骤的教学要求（一）实验步骤的教学要求1对测量仪器进行调节。对测量仪器进行调节。（如：调节天平（如：调节天平的平衡，电表、弹簧测力计的调零等）的平衡，电表、弹簧测力计的调零等）2组装：组装：有电路图或力学的器材装置图的有电路图或力学的器材装置图的，要写明按图连接实物。没有的，要具体，要写明按图连接实物。没有的，要具体写出将实验装置组装的过程。（如：用细写出将实验装置组装的过程。（如：用细绳做两个绳套，分别栓牢在杠杆的绳做两个绳套，分别栓牢在杠杆的A点和点和B点处；又如：用细线把石块拴好，使其浸点处；又如：用细线把石

2、块拴好，使其浸没在天平左盘上的烧杯内的水中。）没在天平左盘上的烧杯内的水中。）北京市初中物理实验探究教学要求（试用稿）北京市初中物理实验探究教学要求（试用稿）3对实验前器材的初始状态，实对实验前器材的初始状态，实验中应注意的地方要有交代。（验中应注意的地方要有交代。（如：调节如：调节杠杆杠杆使其在使其在水平位置水平位置平平衡；断开开关；衡；断开开关；滑动变阻器滑动变阻器的滑的滑片位于片位于阻值最大位置阻值最大位置。）。）4要表达出要表达出控制变量的措施或方控制变量的措施或方法。法。北京市初中物理实验探究教学要求（试用稿）北京市初中物理实验探究教学要求（试用稿）5要表达出要表达出改变自变量的措施

3、或方法改变自变量的措施或方法及自变量的取值个数（变化次数）及自变量的取值个数（变化次数）。在初中物理教学中自变量的取值个数在初中物理教学中自变量的取值个数在在28个之间，具体个数取决于探究目个之间，具体个数取决于探究目的和测量工具的功能。的和测量工具的功能。6要要测量测量出出自变量和因变量自变量和因变量并将结果并将结果记录在表格中。自变量和因变量记录在表格中。自变量和因变量需要需要间接测量的其实验步骤参照测定性实间接测量的其实验步骤参照测定性实验的步骤简要表达验的步骤简要表达。北京市初中物理实验探究教学要求（试用稿）北京市初中物理实验探究教学要求（试用稿）（二）实验数据记录表的教学要求（二）实

4、验数据记录表的教学要求1设计实验数据记录表的目的设计实验数据记录表的目的:有序记录实验数据有序记录实验数据，用于根据实，用于根据实验数据分析自变量和因变量之间的关验数据分析自变量和因变量之间的关系。便于系。便于规范规范有效地交流。有效地交流。北京市初中物理实验探究教学要求（试用稿）北京市初中物理实验探究教学要求（试用稿）2.实验数据记录表的结构实验数据记录表的结构 由表头和空格组成由表头和空格组成v表头中的物理量一般包括自变量和因变量，有时表头中的物理量一般包括自变量和因变量，有时自变量或因变量不能直接测量，此时表头中的物自变量或因变量不能直接测量，此时表头中的物理量还要包括为求自变量或因变量

5、而需要测量的理量还要包括为求自变量或因变量而需要测量的中间变量。表头中的每个物理量后都要标注国际中间变量。表头中的每个物理量后都要标注国际单位，单位，格式为：物理量（符号）格式为：物理量（符号）/单位符号。单位符号。v表格中物理量排列的先后顺序为：自变量的中间表格中物理量排列的先后顺序为：自变量的中间变量，自变量，因变量的中间变量，因变量。变量，自变量，因变量的中间变量，因变量。空空格的个数取决于自变量的取值个数。格的个数取决于自变量的取值个数。北京市初中物理实验探究教学要求（试用稿）北京市初中物理实验探究教学要求（试用稿）解答问题的结构解答问题的结构控制变量法定量实验设计题控制变量法定量实验

6、设计题 明确：自变量、因变量和控制变量明确：自变量、因变量和控制变量 解决：自变量怎么变（如何测量）解决：自变量怎么变（如何测量）因变量如何测量（原理）因变量如何测量（原理）控制变量怎么控制控制变量怎么控制 设计：实验装置图（电路图）设计：实验装置图（电路图）实验步骤和实验记录表实验步骤和实验记录表设计实验题注意事项设计实验题注意事项控制变量法定量实验设计题控制变量法定量实验设计题35实验桌上有如下实验器材：满足实验要实验桌上有如下实验器材：满足实验要求的电源、阻值已知的定值电阻各求的电源、阻值已知的定值电阻各1个，个，电阻箱（电路图符号电阻箱（电路图符号 ）一个，已调）一个，已调零的电流表两

7、块，开关两个，导线若干。零的电流表两块，开关两个，导线若干。请选用上述实验器材，设计一个实验证明请选用上述实验器材，设计一个实验证明“两个电阻两个电阻R1与与R2并联时，如果并联时，如果R1的阻值的阻值保持不变，则电阻保持不变，则电阻R1与与R2并联的等效电阻并联的等效电阻R跟电阻跟电阻R2的关系为：的关系为：=+b（b为常为常量）量）”。请你画出实验电路图，写出实验。请你画出实验电路图，写出实验步骤，画出实验数据记录表。步骤，画出实验数据记录表。2010中考中考R121R自变量：自变量：电阻电阻R2因变量：因变量：并联的等效电阻并联的等效电阻R控制变量：并联电路中控制变量：并联电路中R1不变

8、不变自变量怎么变？自变量怎么变？电阻箱电阻箱因变量怎么测？因变量怎么测？控制变量怎么控制？定值电阻控制变量怎么控制？定值电阻R1URI总U=U1=I1R1分析：分析：2010中考中考设计电路图：设计电路图：R1与与R2并联并联变：变：自变量自变量调调R2测：测：因变量因变量 U=U1=I1R1控：控：不变量不变量R1不变不变URI总2010中考中考设计实验步骤：设计实验步骤：步骤一：（电流表步骤一：（电流表已调零）连接电路已调零）连接电路（1）根据根据电路图连接电路图连接实物实物。2010中考中考（2）断开断开开关开关S，调节电阻箱，调节电阻箱R2的阻值的阻值到某一阻值到某一阻值。闭合闭合开关

9、开关S，用电流表，用电流表A1测量通过定值电阻测量通过定值电阻R1的电流的电流I1，用电流，用电流表表A2测量通过干路的电流测量通过干路的电流I2，将，将R2的阻的阻值值、电流表、电流表A1、A2的的测量数据记录在表测量数据记录在表格格中。中。步骤二：做一次完整的实验步骤二：做一次完整的实验2010中考中考（3）闭合开关）闭合开关S，调节电阻箱，调节电阻箱R2的阻值的阻值为另一阻值为另一阻值。用电流表。用电流表A1测量通过定值测量通过定值电阻电阻R1的电流的电流I1，用电流表，用电流表A2测量通过测量通过干路的电流干路的电流I2，将，将R2的阻值的阻值、电流表、电流表A1、A2的的测量数据记录

10、在表测量数据记录在表格格中。中。步骤三：改变自变量再做一次实验步骤三：改变自变量再做一次实验2010中考中考（4）仿照步骤（）仿照步骤（3），），再做再做4次次实验，分实验，分别记录四次实验中别记录四次实验中R2的阻值，电流表的阻值，电流表A1分别测量相应的电流分别测量相应的电流值为值为I1，A2分别测量分别测量相应的电流相应的电流值为值为I2，并将测量数据记录在，并将测量数据记录在表表格格中。中。步骤四：改变自变量并多次实验步骤四：改变自变量并多次实验2010中考中考（5）利用公式）利用公式 R=，分别计，分别计算出算出6次并联电路的次并联电路的6个等效电阻，并个等效电阻，并分别记录在实验数

11、据记录表中。分别记录在实验数据记录表中。UI112I RI步骤五：因变量的计算步骤五：因变量的计算2010中考中考R1与与R2并联的等效电阻并联的等效电阻R跟电阻跟电阻R2的的关系关系：=+b（b为常量为常量）此题要求证明：此题要求证明：1R21R（5）利用利用R和和R2的数据分别计算出的数据分别计算出 和和 的数据，并分别记录在的数据，并分别记录在实验数据记录表中。实验数据记录表中。1R21R2010中考中考实验数据记录表实验数据记录表 ：2010中考中考36实验桌上有满足实验需要的如下器实验桌上有满足实验需要的如下器材：天平、砝码、体积不同的铝块、材：天平、砝码、体积不同的铝块、细线、大烧

12、杯、量筒、水。请你利用细线、大烧杯、量筒、水。请你利用上述器材设计一个实验证明：上述器材设计一个实验证明：浸在水浸在水中的物体所受的浮力大小跟物体排开中的物体所受的浮力大小跟物体排开水的体积成正比。水的体积成正比。请你写出实验步骤，请你写出实验步骤，画出实验数据记录表。画出实验数据记录表。2011中考中考实验步骤：实验步骤：（1）在量筒中注入适量的水，读出此时水的体积）在量筒中注入适量的水，读出此时水的体积V0；用细线把一个铝块拴好，使其浸没在量筒内的水中，用细线把一个铝块拴好，使其浸没在量筒内的水中，此时量筒中水面对应的刻度值用此时量筒中水面对应的刻度值用V表示；将表示；将V0、V的数据记在

13、实验数据记录表中。的数据记在实验数据记录表中。（2）在烧杯中注入适量的水，用调节好的天平测出）在烧杯中注入适量的水，用调节好的天平测出烧杯和水的总质量烧杯和水的总质量m0的数据，并记在实验数据记录的数据，并记在实验数据记录表中；将步骤（表中；将步骤（1）中用细线拴好的铝块悬挂并浸）中用细线拴好的铝块悬挂并浸没在天平左盘上的烧杯内的水中，铝块不接触烧杯，没在天平左盘上的烧杯内的水中，铝块不接触烧杯，在天平右盘添加适量的砝码，移动游码，天平再次在天平右盘添加适量的砝码，移动游码，天平再次平衡时，天平右盘中砝码的总质量与游码所对刻度平衡时，天平右盘中砝码的总质量与游码所对刻度值之和用值之和用m表示，

14、将表示，将m的数据记在实验数据记录表的数据记在实验数据记录表中。中。2011中考中考实验步骤：实验步骤：（3）换用体积不同的铝块，仿照步骤（）换用体积不同的铝块，仿照步骤（1）、）、（2）再做）再做5次实验，依次读出它们浸没在量次实验，依次读出它们浸没在量筒的水中时，水面对应的刻度值筒的水中时，水面对应的刻度值V的数据；的数据；分别测出相应的每个铝块悬挂并浸没在烧杯分别测出相应的每个铝块悬挂并浸没在烧杯的水中时的水中时m的数据；分别将每次的的数据；分别将每次的V、m的数的数据记在实验数据记录表中。据记在实验数据记录表中。（4）根据）根据V排排VV0，F浮浮mgm0g分别计分别计算出算出6次的次

15、的V排排和和F浮浮的数据，并分别记在实验的数据，并分别记在实验数据记录表中。数据记录表中。2011中考中考实验数据记录表：实验数据记录表：2011中考中考控制变量法实验步骤书写的技巧控制变量法实验步骤书写的技巧:(力学画简图，电学画电路图）力学画简图，电学画电路图）控制变量法实验步骤书写的技巧控制变量法实验步骤书写的技巧:四变：四变：再次测量应写清再次测量应写清控制变量的措施控制变量的措施（方法方法）自变量的改变方法自变量的改变方法及写清用了什么测量工具，测及写清用了什么测量工具，测了什么物理量，表示符号及观察记录在表格中；了什么物理量，表示符号及观察记录在表格中；五仿：五仿：要表达出仿照步骤

16、（）（重复上述方法）要表达出仿照步骤（）（重复上述方法）再进行再进行4次次测量，并写清测量的物理量及符号，测量，并写清测量的物理量及符号，观察并记录对应的数据在表格中。观察并记录对应的数据在表格中。六算：六算：需要计算得出的需要计算得出的因变量因变量，应写清依据，应写清依据的的公式公式，并把，并把6次计算的结果次计算的结果记录在表格记录在表格中中。七理：七理：整理实验器材。整理实验器材。需要关注的问题需要关注的问题（1）区分实验目的和实验原理）区分实验目的和实验原理（2）符合实验原则）符合实验原则（3）遵守实验规范）遵守实验规范（4）书写规范、踩点答题）书写规范、踩点答题控制变量法定量实验设计

17、题控制变量法定量实验设计题（1）区分实验目的和实验原理）区分实验目的和实验原理例如：探究例如：探究F浮浮与与V排排的关系的关系（目的）（目的）实验原理：实验原理：排除：排除：F浮浮=液液gV排排若用量筒和弹簧测力计：若用量筒和弹簧测力计：V排排=V-V0 F浮浮=G-F若用量筒和天平：若用量筒和天平：V排排=V-V0 F浮浮=m排排=（m-m0）g控制变量法定量实验设计题控制变量法定量实验设计题控制变量法定量实验设计题控制变量法定量实验设计题符合实验原则符合实验原则科学性：科学性：不可以不可以随意忽略次要因素随意忽略次要因素;量筒不可以放在天平上量筒不可以放在天平上合理性：不能合理性：不能用量

18、筒接溢水杯溢出的用量筒接溢水杯溢出的 天平天平不能不能直接测量液体的质量直接测量液体的质量安全性：不能安全性：不能用眼睛正对观察激光笔发出的光用眼睛正对观察激光笔发出的光可行性：无法可行性：无法观察灯正常发光观察灯正常发光遵守实验规范遵守实验规范实验器材的调节和使用实验器材的调节和使用电学实验每次实验后必须断开开关电学实验每次实验后必须断开开关不用钩码进入液体做实验不用钩码进入液体做实验刻度尺不进入液体测深度刻度尺不进入液体测深度细线、面巾纸的作用细线、面巾纸的作用专用词汇的使用：专用词汇的使用：“匀速匀速”、“杠杆在水平位置平衡杠杆在水平位置平衡”“水平和竖直水平和竖直”、“竖直竖直向上和向上和竖直竖直向下向下”、“不接触容器的底和壁不接触容器的底和壁”、“直立漂浮直立漂浮”、“适量适量”、“合适值合适值”等等