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控制变量法在中考物理中的应用

作者:佚名 信息来源:本站原创 更新时间:2011-10-1

今天分析了一下去年南京中考物理的试卷,其中有一道题让我感触颇深,这类题是年年中考必考的题型,因此总结了一点解题方法和思想,放出来跟大家交流一下~(论坛排版不太好,建议下载PDF文件)

控制变量法在中考物理中的应用

    例题:某校研究性学习小组在探究“液体蒸发的快慢与哪些因素有关”的过程中,根据生活经验提出了以下两种猜想:

猜想一:液体蒸发的快慢可能和物质的种类有关。

猜想二:液体蒸发的快慢和液体表面空气流动的快慢有关。

针对猜想一,同学们设计的实验及观察到的现象如下:

        在玻璃板上,同时用酒精和水涂一个同样大的圆斑,观察发现酒精圆斑先干了。

        请你认真思考下列问题,并回答:

(1)       同学们通过实验得出的结论是:

蒸发的快慢与液体种类有关                                             

(2)      实验中“涂同样大的圆斑”其目的是:

控制变量,使之在相同的条件下进行比较                                 

(3)      设计出研究猜想二的实验方案:

在两个表面积相同的同种液体条件下,比较不同空气流动快慢时的蒸发情况     


在上面的在例题中,影响液体蒸发的快慢的因素有两个,一个是物质的种类,一个是液体表面空气流动的快慢。这两个因素是同时起作用的。为了确定其中一个因素跟液体蒸发快慢的关系,就需要控制另外一个因素不变,而只改变这个因素,看这个因素的变化是否会引起蒸发的效果。

这就引出了我们物理学上面非常非常重要的一种方法和思想:

在研究物理问题时,当一个物理量与多个因素有关时,为了确定这个物理量与某个因素的关系,就需要控制其它因素不变,只改变这个因素,看所研究的物理量与这个因素的变化关系,这种方法就叫做“控制变量法”。

这种方法在2011年的中考之中有所体现。2011年南京物理中考第17题:

17.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同.燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量也相同.

(1)比较不同燃料的热值,应选择两图进行实验;比较不同物质的比热容,应选择两图进行实验;

(2)水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),它的物理含义是;



(3)
酒精的热值为3.0×107J/kg,完全燃烧10g酒精放出的热量为J.










我们主要来看它的第一问。第一个问题是比较不燃料的热值。我们知道热值是1千克某种燃料完全燃烧放出的热量,符号是Q,单位是焦耳每千克,符号是 .根据控制变量法的思想,我们想要比较不同的燃料对放热的影响,就需要控制其他因素不变,而只改变燃料的种类。这里所谓不变的因素,即包括燃料的质量要相同、被加热液体的种类和质量要相同,以及实验方法、流程等等相同。因此,符合条件的是甲图和乙图

第二个问题是比较物质的比热容,即单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能,符号c,单位焦耳每千克摄氏度,符号 。根据控制变量法的思想,我们要比较不同物质的比热容,就需要控制其他因素不变,而只改变物质的种类。这里要保持不变的因素有物质的质量要相同、物质吸收的热量要相同、升高的温度要相同,当然实验方法和流程也必须相同。因此,符合条件的是甲图和丙图

事实上控制变量法的方法和思想不止在物理,在其他科目比如化学、生物等等同样非常重要,说它是我们研究任何课题的一个基本思想都不过分。同学们一定要掌握。

现在物理中考越来越重视实验题的考察,我们的老师和学生在平时学习的过程中不太重视物理实验,特别是实验思想,常常被忽视,导致我们在考试的时候明明知道这道题考的是什么知识点,也知道知识点之间有什么联系,却不知道该如何按照题目的要求选择正确的装置,如何安排步骤的顺序。如何避免出现这样的问题,需要我们每一个老师和同学去思考。平时注意方法和思想的总结,而不是一味的做题,才是真正有效的学习。

控制变量法在中考物理中的应用

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