如何利用控制變量法歸納總結得出物理結論

馬顯琪

摘 要：利用控制變量法進行實驗探究是中考實驗探究題考查的重點，也是難點，甚至在歷年的選擇題和填空題中也都在考;學生在中考備考中往往找不到一個科學的分析思路和科學的處理方案，導致探究的物理問題和物理現象出現混淆，直接利用現象來總結歸納得出結論造成嚴重的丟分。因此，教會學生掌握一個系統的、科學的處理方案，科學的利用物理術語來歸納總結出得出物理結論在中考備考中就顯得至關重要，是學生中考物理成敗的一個關鍵。

關鍵詞：中考備考;控制變量法;實驗探究;處理方案

一、利用控制變量法處理實驗探究題的解題思路：

1、確定實驗探究的問題：結論必須圍繞著問題來回答，這是解題關鍵。

2、確定實驗的變量：可根據猜想確定變量;若沒有猜想則回憶已學實驗的影響因素確定變量;若還無法確定則根據數據表格中的內容或題目介紹內容來確定變量。（即結論中應該出現控制不變或改變的物理量）。

3、分析變量：每一個變量的控制或改變的措施（即控制或改變它們的物理現象）。

4、觀察實驗現象或分析實驗數據，找到控制不變的物理現象和改變的物理現象;并確定導致出現的新物理現象。

5、還原成物理量：把控制的物理現象、改變的物理現象及導致出現的新物理現象，還原成物理量;

6、把還原的物理量，歸納總結成一句物理語言：一般把控制不變的變量放在前，改變的變量在中間，導致的新現象在最后。注意：若出現無關，控制的變量可以省略。

二、例題分析：

例題1：小軍同學通過高倍望遠鏡觀察月亮，發現月面是凸凹不平的。這是由于流星在太空中運行到靠近月球時，在月球的引力作用下墜落到月面，與月面發生碰撞而形成的坑洞，叫做月坑。

小軍同學猜想月坑的深度可能與流星的質量、體積及下落的高度有關。

于是，他設計了一個用一只鋪滿厚厚的細沙的盤子和幾個不同的小球及刻度尺進行探究月坑深度的模擬實驗。經過實驗，數據記錄如下表：

實驗序號 質量m/g 體積V/cm3 下落高度h/cm 坑的深度d/mm

請你分析實驗數據，并回答下列問題：

⑴由1、2、3三組數據可得：“月坑”的深度與流星的_____________有關。

⑵由________、________、________三組數據可得：“月坑”的深度與流星的質量有關。

⑶“月坑”的深度還與流星的體積有關：體積越大，“月坑”的深度____________。

⑷ 請你結合小軍的研究過程就“影響月坑深度的因素”問題提出另外一個猜想：

______________________________________________________________。

解題思路：

1.確定探究的問題：月坑的深度與哪些因素有關？

2.確定變量：從猜想中確定變量是流星的質量、流星體積、流星下落的高度。

3.分析變量和4.分析數據：數據1、2、3中：控制的物理現象：小球質量和小球體積控制相同。改變的物理現象：小球下落高度逐漸變大。導致的新物理現象：小球下落高度逐漸變大，沙坑逐漸變深。

數據3、4、5中：控制的物理現象：小球質量和小球下落高度控制相同。改變的物理現象：小球體積逐漸變小。導致的新物理現象：小球體積逐漸變小，沙坑逐漸變深。

數據3、6、7中：控制的物理現象：小球體積和小球下落高度控制相同。改變的物理現象：小球質量逐漸變大。導致的新物理現象：小球質量逐漸變大，沙坑逐漸變深。

5.還原的物理量：表格中的物理量即探究中的變量不用還原;只是把小球還原成研究對象流星，把沙坑還原成月坑即可。

6.歸納得出物理結論：數據1、2、3的結論：當流星質量和體積相同時，下落高度越高，月坑越深。

數據3、4、5的結論：當流星質量和下落高度相同時，體積越小，月坑越深

數據3、6、7的結論：當流星體積和下落高度相同時，質量越大，月坑越深。

答案：（1）下落高度;（2）3、6、9;（3）越淺;（4）月坑的深度與流星下落的速度有關;月坑的深度與流星下落的接觸面積有關等。

例題2：小劉在幫爸爸用水槍噴水洗車時，發現當水槍朝向角度不同或水噴出速度不同時，水射出的水平距離是不同的.由此，他進行了以下探究（如下圖所示），相應的數據記錄如表一、表二：

（1）分析表一，可以得出的結論是：__________。

（2）分析表二，可以得出的結論是：__________。

解題思路：

1.確定探究的問題：水射出的水平距離與哪些因素有關？

2.確定變量：從表格中確定變量：水槍與水平線夾角、水噴出的速度。

3.分析變量：表一：控制的物理現象：表格中不見的“水噴出速度”控制相同。改變的物理現象：水槍與水平線夾角逐漸變大。導致的新物理現象：水槍與水平線夾角逐漸變大，水射出的水平距離先變大后變小。

表二：控制的物理現象：表格中不見的“水槍與水平線夾角”控制相同。改變的物理現象：水噴出速度逐漸變大。導致的物理現象：水噴出速度逐漸變大，水射出的水平距離也逐漸變大。

4.分析實驗數據：表一：當水噴出速度相同時，水槍與水平線夾角逐漸變大，水射出的水平距離先變大后變小。表二：當水槍與水平線夾角相同時，水噴出速度逐漸變大，水射出的水平距離也逐漸變大。

5.還原的物理量：表格中的物理量即探究的變量不用還原。

6.歸納得出物理結論：表一結論：（1）當水噴出速度相同時，水槍與水平線夾角逐漸變大，水射出的水平距離先變大后變小。（2）當水噴出速度相同時，水槍與水平線夾角為45度，水射出的水平距離最遠。

表二結論：當水槍與水平線夾角相同時，水噴出速度逐漸變大，水射出的水平距離也逐漸變大。

參考文獻

[1]文中實例來源于歷年各省中考真題。