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学习物理,需要培养正确的物理思想,掌握科學的研究问题的方法。各种实验题中涉及的物理研究方法很多,其中控制变量法(一个量随其他量的变化而变化时,可先只研究这个量与其他量中一个量的变化关系,且控制其他量中剩余的量不变)是最为常见的一种。
现举例说明其在实验探究中的具体运用。
例1 在温度一定的条件下,做“研究決定导体电阻大小因素”的实验,采用控制变量的方法。表1给出了实验中所用到的导体的情况。选择C、F两根导体进行对此,是为了研究导体电阻大小与是否有关;选择C和两根导体进行对比,是为了研究导体电阻与长度的关系;为了研究导体电阻与横截面积的关系,应选择的两根导体是(填写导体的代号)。
答案:材料 G A、D
说明:决定导体电阻大小的因素有四个:材料、长度、横截面积和温度,因此在探究导体电阻与材料间的具体变化关系时,必须控制其他三个量(长度、横截面积和温度)相等;在探究导体电阻与长度间的具体变化关系时,则必须控制其材料、横截面积、温度相等,依此类推。
例2 为了探究实心圆柱对水平地面压力的作用效果与哪些因素有关,某同学用若干个不同的圆柱体竖直放置在同一水平沙面上,进行了三组实验,并记录有关数据分别如表2、表3、表4所示,实验时,他仔细观察沙面的凹陷程度,并通过比较,发现每一组沙面的凹陷程度一样大,而各组却不同,第一组最大,第二组其次,第三组最小。
(1)分析比较实验序号1、2、3(或4、5、6或7、8、9)的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:当圆柱体材料的密度和高度相同时,压力的作用效果与底面积(填“有关”或“无关”)。
(2)分析比较实验序号的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:当圆柱体的高度相同时,材料的密度越大,压力的作用效果越显著。
(3)分析比较实验序号1与7(或2与8、或3与9)的数据及观察到的现象,可得出的结论是。
(4)请进一步综合分析比较表2、表3中的数据及观察到的现象,可初步得出。
答案:(1)无关 (2)1、4或2、5或3、6 (3)同种材料的圆柱体受力面积相同时,高度越高对水平地面压力作用越明显 (4)实心圆柱体高度、底面积相同时,密度越大对水平地面压力的作用效果越明显。
作者单位:贵州省铜仁市民族中学
现举例说明其在实验探究中的具体运用。
例1 在温度一定的条件下,做“研究決定导体电阻大小因素”的实验,采用控制变量的方法。表1给出了实验中所用到的导体的情况。选择C、F两根导体进行对此,是为了研究导体电阻大小与是否有关;选择C和两根导体进行对比,是为了研究导体电阻与长度的关系;为了研究导体电阻与横截面积的关系,应选择的两根导体是(填写导体的代号)。
答案:材料 G A、D
说明:决定导体电阻大小的因素有四个:材料、长度、横截面积和温度,因此在探究导体电阻与材料间的具体变化关系时,必须控制其他三个量(长度、横截面积和温度)相等;在探究导体电阻与长度间的具体变化关系时,则必须控制其材料、横截面积、温度相等,依此类推。
例2 为了探究实心圆柱对水平地面压力的作用效果与哪些因素有关,某同学用若干个不同的圆柱体竖直放置在同一水平沙面上,进行了三组实验,并记录有关数据分别如表2、表3、表4所示,实验时,他仔细观察沙面的凹陷程度,并通过比较,发现每一组沙面的凹陷程度一样大,而各组却不同,第一组最大,第二组其次,第三组最小。
(1)分析比较实验序号1、2、3(或4、5、6或7、8、9)的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:当圆柱体材料的密度和高度相同时,压力的作用效果与底面积(填“有关”或“无关”)。
(2)分析比较实验序号的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:当圆柱体的高度相同时,材料的密度越大,压力的作用效果越显著。
(3)分析比较实验序号1与7(或2与8、或3与9)的数据及观察到的现象,可得出的结论是。
(4)请进一步综合分析比较表2、表3中的数据及观察到的现象,可初步得出。
答案:(1)无关 (2)1、4或2、5或3、6 (3)同种材料的圆柱体受力面积相同时,高度越高对水平地面压力作用越明显 (4)实心圆柱体高度、底面积相同时,密度越大对水平地面压力的作用效果越明显。
作者单位:贵州省铜仁市民族中学