福建省南平市王臺(tái)中學(xué)九年級(jí)物理 用控制變量法探究物理問(wèn)題教案 人教新課標(biāo)版

1、福建省南平市王臺(tái)中學(xué)九年級(jí)物理 用控制變量法探究物理問(wèn)題 人教版一、復(fù)習(xí)目標(biāo)：1理解研究物理學(xué)的一種方法控制變量法；2能較熟練地運(yùn)用控制變量法研究物理問(wèn)題；二、重點(diǎn)與難點(diǎn)：1重點(diǎn)：控制變量法在物理探究中的應(yīng)用；2難點(diǎn)：如何確定變量及被控制的變量。三、教學(xué)方法：講授、演繹、多媒體演示。四、教學(xué)過(guò)程在學(xué)習(xí)物理的過(guò)程中，我們不僅獲得了許多物理知識(shí)，更重要的是我們還應(yīng)掌握一定的物理方法。在探究物理問(wèn)題中，控制變量法是一種最常用的、非常有效的探索客觀物理規(guī)律的方法，這節(jié)課，我們就來(lái)用專題的形式來(lái)復(fù)習(xí)這一方法。所謂控制變量法，就是指我們所要研究的物理量與某個(gè)物理量的關(guān)系時(shí)，我們要研究的物理還同時(shí)與其他物理

2、量有關(guān)，這時(shí)，我們就要將其他物理量控制為不變，而僅讓我們所要研究的物理量發(fā)生變化。從而得出我們所要研究的物理量與之變化的規(guī)律。下面我們具體說(shuō)明：物理量A與物理量X、Y、Z等多個(gè)物理量（變量）均有關(guān)這時(shí)我們要研究物理量A與物理量（變量）X的具體關(guān)系，那么我們就要將其他變量（Y、Z）控制不變，而X則應(yīng)變化，從而得出A的變化與X變化的對(duì)應(yīng)規(guī)律。請(qǐng)同學(xué)們看具體實(shí)例：1探究液體蒸發(fā)的快慢（A）與哪些因素有關(guān)可能的因素：液體的溫度（X），液體的表面積（Y），液體表面上方空氣流動(dòng)快慢（Z）。（1）探究液體蒸發(fā)的快慢與溫度有關(guān)，（即A與X的關(guān)系），這時(shí)其他有可能有關(guān)的因素（即：液體的表面積Y，液體表面上方空氣

3、流動(dòng)的快慢Z）就要保持不變（或相同），而溫度則要變化。典型例題：小華同學(xué)做“探究蒸發(fā)快慢與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，如圖1所示，在兩塊相同的玻璃上分別滴上一滴水，觀察圖1中的情景，可知該同學(xué)的主要目的是：探究蒸發(fā)的快慢是否與 有關(guān)。（2007年泉州中考試題）圖1（2）有的同學(xué)可能還猜想液體蒸發(fā)的快慢與液體的種類有關(guān)。應(yīng)如何探究？問(wèn)：此時(shí)物理量A是下列的哪個(gè)（液體蒸發(fā)的快慢、溫度、表面積、液面氣流快慢、液體的種類），被控制為不變的物理量應(yīng)是哪些？應(yīng)該發(fā)生變化的量是哪個(gè)？2探究“凸透鏡的焦距與什么因素有關(guān)”典型例題：某物理學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們選擇了如圖2所示的四個(gè)透鏡進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。其中A和B、C和D是兩組形

4、狀相同的凸透鏡，分別用玻璃、塑料和水晶制作而成。（2008南平市質(zhì)檢試題）（1）為了探究“凸透鏡的焦距大小與透鏡球形表面彎曲程度的關(guān)系”，同學(xué)們應(yīng)選擇圖2所示中的 透鏡做實(shí)驗(yàn)；（選填字母）器材確定后，同學(xué)們讓一束與主光軸平行的光分別經(jīng)過(guò)兩凸透鏡后會(huì)聚于焦點(diǎn)處，如圖2的甲、乙所示，比較兩次實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，可以得到的結(jié)論是：凸透鏡表面越凸，凸透鏡的焦距越 。（2）如果選擇A、B兩個(gè)凸透鏡，同學(xué)們還可以探究“凸透鏡的焦距大小與 的關(guān)系”。玻璃 塑料 玻璃 水晶乙甲A B C D圖2問(wèn)：在這個(gè)例子中，我們所研究的物理量是什么？第（1）題中變化的量是什么？不變的量是什么？第（2）題中變化的量是什么？不變的量

5、是什么？3探究摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)：猜想1：接觸面的粗糙程度；猜想2：壓力的大小。如何探究滑動(dòng)摩擦力的大小與這些因素的關(guān)系呢？下面的實(shí)驗(yàn)是某小組用變量控制法設(shè)計(jì)的方案來(lái)驗(yàn)證猜想1： 1：取兩塊水平長(zhǎng)木板，并在水平長(zhǎng)木板上分別鋪上一塊玻璃和毛巾，先后 圖3 玻璃表面 毛巾表面把小車置于玻璃和毛巾面上，用彈簧秤水平拉小車，使小車在水平方向作勻速直線運(yùn)動(dòng)（如圖3），請(qǐng)從圖4中分別讀出彈簧秤的讀數(shù)F1和F2,將結(jié)果填在表1中，并完成表中的其他空格。乙甲 圖4表1：滑動(dòng)摩擦力的大小與物體表面的粗糙程度的關(guān)系同 一 物 體 （ 相 同）接觸面彈簧秤的讀數(shù)F（牛）滑動(dòng)摩擦力f（牛）玻璃面F1=f1=毛

6、巾面F2=f2=結(jié)論：4探究電流的大小與哪些因素有關(guān)典型例題：如圖所示，研究“電流跟電壓、電阻關(guān)系”時(shí)，記錄數(shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn)次數(shù)電阻U3V R/I/A450.65100.36150.1實(shí)驗(yàn)次數(shù)電阻R10U/VI/A110.1220.2330.3表 表表I中使 因素相同，表II是使 因素相同，上述數(shù)據(jù)可以總結(jié)為關(guān)系式_。依次進(jìn)行表中第5、6次實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，滑片P應(yīng)向_滑動(dòng)。移動(dòng)滑片的目的是為了使 。（2007年青島中考試題）練習(xí)：探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)。（教材第二冊(cè)P104）請(qǐng)學(xué)生猜想：到底與什么因素有關(guān)？（電流、線圈匝數(shù)）問(wèn)：電磁鐵磁性的強(qiáng)弱應(yīng)該如何測(cè)定？為了驗(yàn)證猜想電磁鐵的磁性與電流的關(guān)系，圖4（1）請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)電路。電磁鐵的符號(hào)如圖4所示 示范電路如圖5所示：（2）若小明同學(xué)通過(guò)測(cè)量后，得到一個(gè)如圖6所示的圖表，則表明：電流越大電磁鐵的磁性越 （填“強(qiáng)”，“弱”）。由表中的圖線可知電磁鐵的磁性與電流 正比（填“成”或“不成”）大頭針數(shù)目（個(gè)） 圖5電流圖6（3）小華同學(xué)為了驗(yàn)證猜想電磁鐵的磁性與匝數(shù)的關(guān)系，采取了如圖7所示的電路，他將多檔開關(guān)分別與1、2、3、4接通時(shí)，得到了如圖8所示的圖表。由此可得出結(jié)論，電磁鐵線圈的匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越 （填“強(qiáng)”或“弱”）。他將開關(guān)分另合向1、2、3、4的過(guò)程中，應(yīng)保持 不