帮我写一篇八年级物理摩擦力视频“说说摩擦力的科学小论文

初中八年级物理控制变量法
篇一:物理八年级上控制变量法初识 专题――控制变量法的初步认识 概念: 1、控制变量法的定义: 当物理量与多个因素有关时,如果只研究物理量与其中一个因素(变量)的关系,那么我们将其他因素控制不变,这个变量改变,观察这个物理量的情况。 2、精髓:前结果、后变量、其他不变 3、结论的格式:当_________一定时,_________越____,________越____。 案例:物体只在重力作用下由静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。这种运动只在没有空气的空间才能发生,在有空气的空间,如果空气阻力的作用比较小,可以忽略,物体的下落也可以近似地看作自由落体运动。为了探究自由落体运动快慢与哪些因素有关,小明做了如下猜想: 猜想一:物体下落的快慢与物体的材料有关; 猜想二:物体下落的快慢与物体下落的高度有关; 猜想三:物体下落的快慢与物体的质量有关; (1)本题所提出的问题是____________________________________________________; (2)小明提出猜想中,反映了物体下落快慢可能与__________,__________和__________; (3)结果:物体下落快慢是通过___________体现出来的,这种方法叫__________法; (4)为了验证猜想一,小明需要控制______________不变,改变_______,测量________; (5)为了验证猜想一,应比较实验序号_____和_____,结论是______________________。 (6)为了验证猜想三,小明需要控制______________不变,改变_______,测量________; ①实验器材: ②实验步骤: ③结论:_______________________________________________________________________。例1、声现象中控制变量法的应用
在学习吉他演奏的过程中,小明发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他决定对此进行研究.经过和同学们讨论,提出了以下猜想. 猜想一:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关; 猜想二:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关. 为了验证上述猜想是否正确,他找到了下表所列9种规格的琴弦,因为音调高低取决于(1)为了验证猜想一,应选用编号为、、的琴弦进行实验; (2)为了验证猜想二,应选用编号为、、的琴弦进行实验; (3)除上述两个猜想外,请你对此实验再提出一个猜想 猜想三:_______________________________________________________________________。 例2、热现象中控制变量法的应用 液体蒸发的快慢可能与__________、__________和___________。 1、水蒸发的快慢和它的温度有关,温度越高,水蒸发越快。试设计一个小实验来证明这个结论,要求写出所需的实验器材和实验操作方法。 实验器材:___________________________________________________________________ 实验方法:(1)_________________________________________________________________
(2)_________________________________________________________________
(3)_________________________________________________________________ 实验结论:____________________________________________________________________ 2、探究“影响蒸发快慢的因素”的实验过程中,同学作出如下猜想:影响蒸发快慢的因素除了与液体的温度、液体的表面积和液体表面空气的流通有关之外,可能还与液体的种类有关,请你从以下器材中选出部分器材,设计一个实验对此猜想进行检验: 实验器材:___________________________________________________________________ 实验方法:(1)_________________________________________________________________
(2)_________________________________________________________________
(3)_________________________________________________________________ 实验结论:____________________________________________________________________
3、“大树底下好乘凉”是一个众人皆知的俗语,小峰却不以为然,为此与小芳发生激烈的争辩。小峰认为,现在生活水平提高了,有了遮阳伞,人在遮阳伞下与大树下同样没有阳光直接照射,所以一样凉;小芳认为,遮阳伞比树下炎热。(1)根据你所学的物理知识,对上述两人的观点,你支持_____的观点; (2)你支持一方看法的原因:___________________________________________________ __________________________________________________________________________; (3)请帮助他俩设计一个实验,以解决他们之间的争辩。 实验器材:___________________________________________________________________ 实验方法:(1)_________________________________________________________________
(2)_________________________________________________________________
(3)_________________________________________________________________ 例3、光现象中控制变量法的应用在“小孔成像”实验中 (1)光屏上所成的像的特点是__________、__________、__________; 像的形状与__________的形状有关,与__________形状无关; 像的大小可能与__________、__________、__________有关; (2)实验猜想:像的大小与物体到小孔的距离有关(画出两幅图证明本猜想) 实验结论:________________________________________________________________。 课后检测: 习1、在某校的综合活动课上,小军对甲、乙两只保温瓶进行保温性能的比较。两保温瓶内 倒满初温度都是60℃的水,每隔半小时,小军打开杯盖,用温度计测量一次水温并记录在 下表中。(1)在坐标轴上描出甲杯的水温的变化曲线; ..(2)由测量数据可知,_____杯的保温性能好; (3)此时周围环境的室温是_________。
习2、两个相同的炊壶内装有同样多的水,此时都已沸腾。已知炉火的强度和房间内空气的 湿度都相同,因此,可以判断出:房间甲的气温 (填“高于”、“低于”或“等于”) 房间乙的气温。习3、在“研究充水玻璃管中气泡的运动规律”实验中, (1)气泡上升过程中,若以气泡为参照物,玻璃口的塞子___(填“运动”或“静止”)的; (2)若测得气泡从管子的底端运动到顶端的路程为56cm,所用的时间为7s则在这个过程中气泡的平均速度为__________;(注意单位) (3)为了判断气泡是否做匀速直线运动,需要测量气泡运动的路程和时间,为便于测量,应使气泡在管内运动得较___________(选填”快”或“慢”),玻璃管较_____。 习4、积雪对公路行车的危害主要表现在路况的改变,路面积雪经车辆压实后,车轮与路面间的磨擦力减小,汽车易左右滑摆。同时,汽车的制动距离也难以控制,一旦车速过快、转弯太急,都可能发生交通事故。专家研究表明,气温不同,积雪的厚薄不同,对汽车的危害也不一样,当积雪厚度在5~15cm,气温在0℃左右时,汽车最容易发生事故。因为在这种条件下,路面上的冰雪常会呈“夜冻昼化”状态。此时,护路工人常在路面上撒大量的盐,以避免“夜冻昼化”现象,即在相同气温条件下,融化了的冰雪不再结冰,从而减少交通事故的发生。 提出问题:在相同气温条件下,为什么水不再结冰了? 猜想与假设:请你用学过的物理知识,针对这一现象产生的原因提出一个合理的猜想,并说出你猜想的理由。 猜想: ; 理由: ; 设计实验方案:针对你的猜想,设计一个实验方案,验证猜想的正确性: 实验方案及主要步骤: 习5、小军同学通过高倍望远镜观察月亮,发现月面是凸凹不平的,如图所示。这是由于流星在太空中运行到靠近月球时,在月球的引力作用下坠落到月面,与月面发生碰撞而形成的坑洞,叫做月坑。 小军同学猜想月坑的深度可能与流星的质量、体积及下落的高度有关。 于是,他设计了一个用一只铺满厚厚的细沙的盘子和几个不同的小球及刻度尺进行探究月坑深度的模拟实验,如图13所示。经过实验,数据记录如下表:请你分析实验数据,并回答下列问题: (1)由1、2、3三组数据可得:“月坑”的深度与流星的_____________有关; (2) 由________、________、________三组数据可得:“月坑”的深度与流星的质量有关; (3)“月坑”的深度还与流星的体积有关:体积越大,“月坑”的深度____________; (4)请你结合小军的研究过程就“影响月坑深度的因素”问题提出另外一个猜想:
____________________________________________________________________________。习6、一部科幻电影中有这样的场面:一艘飞船在太空中遇险,另一艘飞船前去营救的途中,突然听到了遇险飞船的巨大爆炸声,然后看到了爆炸的火光。请你给导演指出这个场景中的两处科学性的错误: (1)________________________________________________________________________; (2)________________________________________________________________________。 习7、小明、小华和小强一起做了几个实验:小明把手放在喉咙处,大声讲话,感觉喉头振动了;小华把发声的音叉放在水中,可以激起水花;小强在弹吉他。 (1)他们探究的问题:__________________________________; (2)对上面的实验现象的分析,你能得出的结论:______________________________; (3)小华同学为了研究声音产生的原因,用手使劲敲桌子,发出很大的响声,但是他看到桌子几乎没有振动,为了使看到的实验现象更明显,你的改进方法是:________________ _______________________________________________________________; (4)小明、小华等同学在探究出上述问题之后,又提出这样一个问题:声音是怎样从发声物体传播到远处的?针对这一问题,他们经过认真地思考,提出了两种猜想: ①声音要传播出去,需要东西做介质; ②声音要传播出去,不需要什么东西做介质。 究竟哪一种猜想是正确的呢?小明他们进行了如下的两个实验: A、两张课桌紧紧挨在一起,小丽轻敲桌面,小冬把耳朵贴在另一张桌子上; B、两张桌子拉开,又进行了一次实验。 小明、小华发现两个小实验的结果不同,其不同的地方是__________。得出的实验结论验证了其中猜想_____是正确的。 (5)探究问题的过程通常有下列步骤:A、猜想假设;B、分析归纳;C、得出结论;D、实验研究;E、提出问题。你认为小明他们的后一次探究活动依次采取的步骤是__________(填步骤前的英文字母)。 习8、 阅读下面的短文,然后回答问题: 人为什么长两只耳朵呢?人长两只耳朵可以帮助我们确定声源的位置。声音从声源处传到我们耳朵时,并不是同时到达我们两只耳朵的。若声源在人的左边,声音就会先到达左耳,再到达右耳,所以两只耳朵收到声音的先后、强弱都不会完全相同,靠这种差别我们就能确定声源的位置了,这叫双耳效应。小明等同学做了一个实验。当小明被蒙上眼睛时,另一个同学在他的正前方拍手,他却指向正后方,另外的同学被蒙上眼睛时,也很容易出现这样的错误。两只耳朵都没有堵住。难道这说明双耳效应是错误的吗?小明与同学们百思不得其解。小明在“Internet”网上,查阅鸟类资料的时候找到一张猫头鹰的图片,如图3所示。细心的他发现猫头鹰的两只耳朵不是和人一样对称地长在头的两侧,而是一只耳朵比另一只耳朵低,这样它高居在树上就可以很准确地判断低处的某种声音的位置。 (1)“所以两只耳朵收到声音的先后、强弱都不会完全相同”,其中的“强弱”特指声音的________。双耳效应是利用声源发出的声音到达两只耳朵的________不相同来确定声源的位置。 (2)“当小明被蒙上眼睛时,另一个同学在他的正前方拍手,他却指向正后方”,请你告诉小明其中的奥秘。 (3)高居在树上的猫头鹰,若它的正前方有只小老鼠活动,猫头鹰___________(选填“会”或“不会”)出小明那样的错误。请你陈述理由:____________________________________________________________________________________________________________。篇二:初中物理应用控制变量法 初中物理实验中“控制变量法”的应用
在初中物理学习过程中,同学们对基本的物理概念、规律的形成过程通常伴随着科学的探究方法,其中“控制变量法”是最重要,最常用,也是最有效的一种学习方法,它贯穿了初中物理教学始终。笔者结合自己的教学经验和部分同学的实际运用情况谈一谈对这种方法的具体应用。 所谓控制变量法指的是:当研究某个事物与其他几个因素之间关系时,往往先集中研究该事物与其他几个因素中某一个因素的关系,而控制另外几个因素不变,依次类推,对有关变量逐个加以判断,得出结论。要很好的利用“控制变量法”,通常应明确下面的三点: 一、明确所研究的物理量可能与哪几个因素有关。 这一点是应用控制变量法研究问题的初步条件,也是科学探究的第一步环节,即猜想与假设。它要求同学们根据自己已储备的知识和经验对所研究的问题较合理的提出初步的设想,便于下一步利用控制变量法进行逐个证明。例如:上教版八年级物理第五章:科学探究摩擦力一节中,在研究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”实验前,就应该明确摩擦力的大小可能与压力大小有关、可能与接触面的粗糙程度有关、可能与接触面积有关、可能与物体所处的空间位置有关等。上教版九年级物理第十四章:电阻和变阻器一节中,在研究“决定电阻大小的因素”时,就应该明确影响电阻大小可能有导体的长度有关、与导体的横截面积有关、与材料有关、与温度有关等等。只有明确了所研究的物理量可能与哪些因素有关,我们才能运用“控制变量法”对所猜想的问题进行逐个证明。 二、明确哪些因素应该变而哪些因素不应该变。 这一步是应用“控制变量法”解决问题的关键,例如:在探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关时,同学们应该明确必须控制压力的大小、接触面积大小等因素不变,只改变接触面的粗糙程度,测量出对应的滑动摩擦力的大小;在探究滑动摩擦力的大小与压力大小是否有关时,同学们应该明确必须控制接触面的粗糙程度、接触面积大小等因素不变,只改变压力大小,测量出对应的滑动摩擦力的大小。在探究导体的电阻与导体长度的关系时,就应该控制导体的材料、导体的横截面积、温度等不变,只改变导体的长度,测量出对应的电阻的大小。在探究电流与电压关系时,应该保持电阻、温度等不变,只改变电压,同时测量出对应的电流值。只有将影响事物的多个因素保持不变,才能找到该事物与某一个因素的关系,依次类推,对问题进行逐个证明,才能最终找到正确的规律。 三、明确怎样控制不变量和变量 这一步是应用“控制变量法”解决问题的根本,例如:在探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关时、且存在怎样的关系时,同学们应该明确怎样控制不变量和变量,即找到某种方法去控制压力的大小、接触面积大小等因素不变,同时还要控制接触面的粗糙程度有规律的改变。当然,要控制压力大小不变,三次实验最好用同样的重物压在受力面上,而不能改变重物的重;要保证接触面积大小不变,应该控制三次实验过程只能用重物的一个面,而不能换用其它受力面,依次类推。当然,要控制接触面的粗糙程度有规律的改变,可以使三次实验过程中接触面逐渐变得粗糙,比如,第一次实验可以让重物直接在较光滑的木板上滑动,第二次实验可以在木板上铺一张报纸(将报纸揉皱),再让重物在报纸上滑动,第三次实验可以在木板上铺一张毛巾并固定好,再让重物在毛巾上滑动。测量出三次实验对应的滑动摩擦力数据,通过分析,我们就能得出滑动摩擦力随接触面的粗糙程度变化的规律。同样,在探究滑动摩擦力的大小与压力大小是否有关时,同学们应该明确怎样控制接触面的粗糙程度、接触面积大小等因素不变,同时还要控制压力大小有规律的改变,当然,要控制接触面的粗糙程度不变,三次实验只能用同样的接触面;要控制压力大小有规律的改变,第一次实验可以只用重物在接触面上滑动,第二次实验可以在重物上加上一个钩码在同一接触面上滑动,第三次实验可以在重物上加上两个钩码再在同一接触面上滑动;再测量出三次实验对应的滑动摩擦力数据,通过分析,我们就能得出滑动摩擦力随压力变化的规律。 当然“控制变量法”不仅仅局限在这里的几个实验,它在速度、压强、比热容、密度等概念的形成过程等;牛顿第一定律、欧姆定律、液体内部压强的规律、影响液体蒸发快慢的因素等;都是采用的“控制变量法”来进行研究的。因而,同学们在应用过程中必须明确这三点,只有明确了这三点,才能真正熟练、灵活的应用它来解决物理问题,探究出自然界的物理规律。篇三:控制变量法在初中物理教学中的妙用 控制变量法在初中物理教学中的妙用 马关县八寨镇浪桥中心学校 刘兴林 [摘要]控制变量法是自然学科中常规的研究方法,也是初中物理教学中基础的重要的教法之一。它能将一些复杂的多变量的物理问题转化为简单的单变量的问题,将一些多因素的抽象的大问题,转化为直观的易于操控的小问题。教学中如果此法应用得当,将会非常地方便、快捷,省时、省力,而且能少走很多不必要的弯路,减少很多无谓的而且是艰辛的探索之路,收到事半功倍、一石二鸟的良好效益。本文就控制变量法在初中物理教学中的应用作一些粗浅的探讨,希望能起到抛砖引玉的作用。 [关键词] 控制变量法 初中物理 教学 应用 所谓控制变量,就是指适时地恰当地控制对我们所要研究的物理量相关的或会有影响的因素、条件,在众多的会引起我们的物理量发生变化的因素中,只让要研究的因素(物理量)发生变化、发生改变,看我们的物理量会如何随着这个因素的改变而改变,而让其它的暂时不研究的因素保持不变、保持相同。通过对相关测量数据的深入研究、分析判断、总结归纳,最后找出这个因素跟我们想要研究的物理量是什么关系,在众多因素的影响中,这个因素对我们的物理量的影响有多大,在这些变化中该因素到底占了多大的比重(贡献)等等。研究完一个因素,再用同样的办法去研究另一个因素,直到用枚举法研究完所有的因素为止。这就是控制变量法的要义与核心。 事物的发生、发展、变化都是遵循一定的法则的,都是按照一定的规矩进行的,是有规律可循的,因此,人们为了探寻、理解并掌握这种规则,需要发展各种各样的便于掌握和操作的方法、方式。探究并掌握事物发生、发展变化规律的方法很多,如图像法、类比法、枚举法、逆向思维法、综合分析法、总结归纳法等等。其中,控制变量法就是研究事物发生发展变化规律较为有效的方法之一。 需要指出的是:控制变量法并不仅仅用于物理学科,在其他学科如生物、地理、化学等与实验相关的,可以用实验定量研究的地方,都可能在使用控制变量法,推广控制变量法。 控制变量法在初中物理教学中的应用非常广泛、非常普遍,比如日常的物理规律、物理定律的教学,演示实验分组实验的教学,课内课外师生共同参与或学生独立进行的各类实验、探究以及各种复习资料、练习题册上相关的“比较物理量大小”等都有控制变量法大显身手、施展手脚的广阔天地。 本文拟从规律教学、习题教学两方面举实例,阐述控制变量法如何应用于日常的物理教学。 一、控制变量法在物理规律教学中的应用 下面以《决定电阻大小的因素有哪些》的教学片断为例说明控制变量法在物理规律、定律等的教学中巧用、妙用。 实例1: 《决定电阻大小的因素有哪些》片断 ――新课标八年级物理下册第六章第四节 师:决定电阻大小的因素有哪些? 生:材料、长度、横截面积、温度。 师:在刚才的学习中,大家已知道,导体的电阻跟材料有关,材料不同,导体的电阻一般是不同的,有时可能相差还很大。下面请大家猜想:导体的电阻跟长度可能是什么关系?你的猜想有什么依据?(等学生发表意见后)现在,我们就一起来研究这个问题。师:请大家思考:现在我们研究的是哪个物理量跟哪个因素的关系? 生:电阻的大小与导体长度的关系。 师:因此,我们应该控制哪几个因素保持不变或相同,而让哪个因 素发生变化、发生改变? 生:应该让导体的材料、横截面积、温度这几个因素发生相同(不 变),而让导线的长度不一样(发生改变)。 师:大家说得对,实验中我们应该选择同种材料制成的(如镍铬线) 而且是横截面积相同的(粗细一样)的导线,但要求导线的长短不一样。 师:(出示)这是电阻定律演示器(简介)。下面,我们将把粗细一 样(横截面积相同)、长度不同的镍铬合金线(同种材料)分别接到同一电路中,请大家仔细观察:灯泡的亮度有什么变化(师演示)? 生: 接入长导线时灯泡较暗,接入短导线时灯泡亮多了。 师:灯泡亮电流大,灯泡暗电流小,电流大说明接在电路中的电阻 较小,反之则是电阻较大。由此,我们可以得出什么结论? 生:长导线电阻大,短导线电阻小。 导线越长电阻越大,导线越短电阻越小。 师:非常好!但我们要把这个结论加上一个条件,让它更完整、更准确。我们刚才采用的是控制变量法,是在其它因素如材料、横截面积、温度等都相同的情况下作出这个结论的。因此,我们应当加上一个什么样的条件? 生:材料、横截面积、温度都一样。 师:完整的结论应当是……? 生:……实例2 《欧姆定律》的引入和建立教学片断 ――新课标八年级物理下册第七章第二节 [谈话引入]我们已经学过电流、电压等相关的电学知识,电路中的电流是有大小的,在不同的情况下是会发生变化的,电流的大小可以用电流表测量,但在许多情况下电流的大小及变化我们是不能直接测量的,因此,研究电流的变化规律就成了我们的一个课题。那么,电流的变化与哪些因素有关?和这些因素是什么关系?下面我们用实验的方式来一起探究: [实验探究1]连接有学生电源、开关、10欧电阻器的简单电路,将可见度大的演示电流表与电阻器串联,依次将电压值置于6V、5V、4V、3V、2V、1V等位置,让学生将对应的电流值读出并完成下表:[引导学生分析上表]从左至右,电压如何变化(电压逐渐升高)?电流的变化呢(随着电压的升高,电流也逐渐增大)?反过来看,电压、电流又如何变化(随着电压的降低,电流也逐渐变小)?仔细观察每一列数据,从中你发现了什么(每一列中的电压与电流的比值都相等,都等于20)?在后面的学习中你将会发现,这电压与电流的比值就是电阻器的阻值20Ω。从上面的分析我们发现:电压升高,电流增大,电压降低,电流减小,而且电压和电流的比值都是同一个数10,这种关系我们在数学上叫做成正比关系,即同一段电路(纯电阻)中的电流变化与电压有关它们成正比关系,因此我们得到的第一个结论就是:电流与电压成正比关系。 [实验探究2]
再连接学生电源、开关、电阻器的简单电路,将电压调为10V,可见度大的演示电流表与电阻器串联,依次将电阻值增加为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,让学生将对应的电流值读出并完成下表:[引导学生分析上表]电阻怎样变化(逐渐增加)?电流怎样变化(逐渐减小)?反过来看可以怎样说(电阻逐渐减小,电流逐渐增加)?再看每一列数据之间有什么关系(电流与电阻的积约等于10)?为什么乘积不都刚好为10(由于操作过程中存在误差,电流读数可能略大于或略小于准确值)?实际上,这电阻与电流的乘积就是电源电压值10V。 [建立规律]像上表这样,电阻增加,电流减小或电阻减小电流增加,且电流和电阻的乘积都是同一个值,它们的这种关系叫做成反比关系,即电压不变时,电流与电阻成反比。综上所述,我们发现了电流大小变化的规律:电阻一定,电流与电压成正比,电压一定时,电流与电阻成反比。它们的这种关系可以用一个数学式子表达:
I=U R …… 以上两个实例的教学片断是控制变量法在物理规律、物理定律等教学内容中的应用,这种应用在物理学科的日常教学中是大量的、普遍的。由于学科特点,初中物理中的每一章、每一节几乎都在讲规律、讲定律,控制变量法的应用可以说贯穿物理教学的始终,是物理教学的一条红线,是必须掌握和熟练应用的教法之一。因此,篇四:《控制变量法在初中物理教学中的应用》 “控制变量法”在初中物理教学中应用 毛甸子学校
姜丽 一、研究背景 控制变量法,指的是当研究多个因素之间的关系时,往往先要控制其它几个因素不变,集中研究其中一个因素变化所产生的影响。 而在我们初中物理教学研究领域中,会经常运用控制变量法。例如在学生刚刚接触物理的时候,教科书就开始介绍这种方法的使用了。学生刚刚迈入速度的学习,就要求掌握控制时间相同,比较路程;或者控制路程相同,比较时间。以及后来学习声音的特性,研究响度,音调的因素;影响蒸发的因素;阻力对物体运动的影响...我们都要运用到控制变量法。 它是我们进行科学研究、解决问题的重要方法和手段,是学生探究学习中必须掌握的基本方法、技能。 二、研究目标 进行“控制变量法在初中物理教学中应用”的课题研究,有助于达到以下几点目标: 1、依据现代教育学和教育心理学的理念、新课程理念,控制变量法,它遵循学生的心理特点和认知规律,指导学生的学习方法能够抓实学生的基础,使学生可以不断学习,善于总结。 2、而教师则可以以求真、务实的态度,扎实的工作,夯实学校的教育科研基础,促进学校内涵的发展,提高教师的专业水平。在教学过程中,也是教师能力提升的过程。研究控制变量法对教师的教学能力是又一次的提高。 3、符合中学生的心理特点和学生的认知规律,有助于激发学生的学习兴趣,优化了教学过程,提高教学效率。学生是课堂的主人,掌握了一定的学习方法,可以让学生对物理的学习充满乐趣,更热爱学习物理。 4、重视德育教育,并注意培养学生创新精神和实践能力。有利于发挥学生的主观能动性,便于提高学生的观察能力、实验能力、思维能力和自学能力,是现代教育的必然趋势。学习不仅仅是为了考试而学习,更重要的是适应新时代的生存环境。热爱物理,热爱生活。掌握更多的方法,让学生对生活更加热爱,掌握生活的技巧。体现出教育的社会化。 在探究过程中控制变量法是一种主要的研究方法,深入研究控制变量法在初中物理教学中的应用有助于更好的开展探究性教学,提高学生运用科学探究的方法,主动去获取知识发现科学理论的探究能力,从而形成科学概念。 三、研究对象、方法 课题研究对象:初中学生,主要实验对象为八年级学生。 课题研究方法:采用行动研究法、调查法、实验法等方法来进行研究。从学生对控制变量怎样运用的培养方法上侧重研究。 1、运用群体优化法,课题组成员分工负责研究内容,有分有合。 2、调查法:通过听课、问卷调查等手段搞清目前初中物理课堂教学现状。 3、资料法:利用图书馆和校园网,查阅有关资料,借助前人的理论和经验,指导我们的实验研究,为课题研究提供丰富详尽的背景资料,并更新了课题组成员的教育观念。 4、经验总结法:重视资料积累,及时撰写阶段性小结。积极参加市级教研活动,论文、教案评比活动;在校内开展公开课观摩学习。边实践边研究边总结。 四、研究内容及措施 (一)课题研究的主要内容 1、教师学习有关控制变量法在初中实验教学中应用的理论文章,课题研究成功与否,与课题研究成员的素质有很大的关系。为提高课题研究人员的素质,尽快掌握教育研究方法,我们将组织成员认真学习课题研究方案、自学相关理论知识。掌握控制变量法在初中物理教学中的特点、要求与优势。从而恰当的使用控制变量法进行教学。使教师在理论的高处对任务型教学有了一个全新的认识,从而使研究在教学理论的指导下进行,避免盲目性。 2、让学生学习如何在实验探究中使用控制变量法进行研究,从而让学生掌握这种科学的研究方法,并应用于未来的实际生活中。学习是为了更好的生存。学习方法使人更加的聪慧,使人的发展更远。 3、把课题小组的研究活动与物理教研组的教研活动结合起来。每半学期课题组各成员安排一次“控制变量法”实验公开课。讨论这节课的成功和不足之处,各成员每人至少提出一项建议。这种比较实际的方式,有利于课题组成员的互相学习,互相切磋,共同研究,共同提高。 4、将“控制变量法”理论运用于实验课堂教学的实践中,从而取得一些经验,来提高学生的成绩,在理论和实践中,形成“控制变量法”实验教学理念。运用于教学,学生运用于学习与生活当中。 (二)课题研究的措施 1、9月~10月:准备阶段 (1)研讨、制订课题,组织实验研究小组,确定实验班。 (2)召开课题研讨工作启动分工会议,收集资料,进行理论学习。 (3)拟定试验研究方案。 2、11月:调查阶段。采用问卷调查法和对话调查法,对学生为什么不会运用、不善运用进行调查,并进行分析和思考;对学生进行关于控制变量运用的问卷和访谈,了解学生对控制变量运用态度、看法。 3、12月~1月:实施阶段。根据制定方案,进行实证性调查和研究;每一种同时,进行实验的比较,寻找原因;采用行动研究的方法。此过程是这个过程中最为关键的环节。掌握学生的学习状态,学生对此方法的掌握情况以及应用情况尤为重要。这是学生能力提升的过程,学习一种方法,更为关键的是将它应用与学习与生活当中。检验控制变量法的学习成果最为重要的就是观察学生的学习方法。 4、3月~4月:总结阶段。收集和整理研究资料,分析和研究实验情况,总结和提炼研究成果,写一份有设计、有实施、有案例的关于学生物理探究教学中应重视和加强控制变量法的运用的论文和一份调查报告。 五、研究成果 通过近半年的课题研究,课题组各成员的教学理念和教学方法得到了更新,教学能力和教学水平得到了提高,可以说教师与课题研究同步成长。学生的学习兴趣、学习方法、动手能力得到了发展。通过问卷调查,学生对“控制变量法”已有一定的认识,有些同学能应用“控制变量法”来分析解决生活中的一些问题。经过课题的研究,有效地促进了教学质量的提高,学生的综合素质得到了很大提高,个性特长得到了充分发挥。 六、研究反思 (一)通过“控制变量法”在物理教学中的应用分析和研究,培养了学生分析问题的能力,学生的学习动机和学习兴趣等非智力因素得到有效的开发;通过对实验方案的设计和实验操作,学生的科学探究能力得到一定的发展; (二)“控制变量法”运用到物理教学,也对教师提出了更新、更高的要求,教师在课前需花大量的时间和精力对教学的目的、内容和活动的形式等因素充分考虑,且在课堂中要善于实验激活课堂气氛,关注学生实验设计及操作技能,创设平等和谐的师生关系。 (三)作为基础教育的初中物理教学,我们要结合学生的年龄特点和物理学科的特点,遵循认知规律,尽力激发创造性思维的火花,为学生营造创新氛围,让学生在自主学习中掌握学习方法,热爱学习。而教学不是唱独脚在戏,离开“学”,就无所谓“教”,也就是说,教师必须确立学生的主体地位,树立“一切为了学生的发展”的思想。教师千万不能过高地估计自己学科的价值,而且也不能仅把学科价值定位在本学科上,而应定位在对一个完整的人的发展上。 (四)新课程教学标准中明确提出:广大教师要学会转变传统工作方式,重新构建教学结构,转变自身的角色定位,成为鼓励学生学习的促进者与合作者;而学生也要转变以往的学习方式,从“要我学”变为“我要学”,并在学习的过程中感受到成功的乐趣,提高自身的学习能力.因此,如何提高课堂教学的效率,是广大物理教师不断追求的目标。 七、个人介绍 姜丽 女
物理教师 现从教于八年级物理教学篇五:浅析控制变量法在初中物理中的应用 浅析控制变量法在初中物理中的应用 思南文家店中学 王芝飞 201310 摘要:控制变量法是科学探究的一种重要方法,在物理学中有广泛的应用。掌握控制变量法对探究物理规律、理解物理概念、设计物理实验、解决物理问题等都有重要的作用。其中控制变量法在物理中应用非常广泛,本文就控制变量法在初中物理学中的应用及注意事项做一探讨。
关键词:科学探究;控制变量法;应用 在初中物理教学中,我们经常会用到一些研究方法,如:控制变量法、类比法、等效替代法、转换法、累积法、科学推理法、归纳法、分类法、观察法、逆向思维法等。本文就简单的谈谈控制变量法在初中物理教学中的应用。 一、正确理解控制变量法 物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。它是科学探究中的重要思想方法,广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。 值得注意的是,控制变量法只是探究问题的一种手段,并不是什么科学计算方法,老师在灌输学生时,一定要加以强调。 二、使用方法 根据其定义,下面用实际的例题加以总结: 例题:在“探究摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,同学们提出了以下几种猜想: A.与物体质量大小有关 B.与物体运动速度有关 C.与物体间的接触面积大小有关 D.与物体间接触面的粗糙程度有关 实验中有一较长的水平粗糙桌面、一个带构的长方体木块和一支弹簧测力计可供使用。 (1) 小方用弹簧测力计水平匀速拉动木块在桌面上进行了三次实验,实验数据______意保持木块与桌面间的 ______不变,可得到的结论是______________________。 (2)用上述器材还可以验证猜想 ______(填序号),实验中要水平匀速拉动弹簧测力计,是因为__________________ ,若实验中再提供一块长玻璃板,利用上述器材还可以验证猜想______填序号)。 分析: ①第一空分析:从题目的叙述中看出影响因素可能四个:质量、速度、接触面积、粗糙程度。从表格中可以看出是物体的速度发生了变化,所以是研究速度对摩擦力的影响。 第一空填B。第二空分析:再看题目中的叙述“一较长的水平粗糙桌面、一个带构的长方体木块”。只有一个桌面、一个木块所以质量大小不会变化、接触面的粗糙程度不会变化,这两个变量不变就要注意。但木块是长方体,竖放,侧放,平放三种放法,受力面积是会发生变化的,为了研究速度和摩擦力的关系,所以要控制接触面积不变。第三空分析:由于速度变化而摩擦力不变,说明摩擦力与速度无关。 ②第一空分析:题目叙述为用上述器材,也就是“一较长的水平粗糙桌面、一个带构的长方体木块”。一个桌面、一个木块,所以质量大小不会变化、接触面的粗糙程度不会变化,所以不可验证A、D。但木块是长方体,竖放,侧放,平放三种放法,受力面积是会发生变化的。验证摩擦力与接触面积的关系。第二空分析:只有匀速拉动时,弹簧测力计的示数才等于摩擦力,所以匀速拉的目的是利用二力平衡测摩擦力.第三空:“提供一块长玻璃板”。实验由桌面变化玻璃面,接触面的粗糙程度变化,所以是验证摩擦力与接触面粗糙程度关系。 总结:控制变量法的具体使用方法就是,在有多个变量时,要探究问题与哪个量有关,就这个量变,其他量都不变。 三、融会贯通,解决实际问题 古人有曰“授之以鱼不如授之以渔”,教会学生具体的方法,学以致用,这也是我们教育教学的真谛所在,下面就从三个方面阐述用控制变量法解决实际的物理问题。 1、用控制变量法探究物理规律 “欧姆定律” 是电学的基础和重点,处于电学的核心位置。学生们通过之前的学习掌握了电路的3个基本物理量:电流、电压、电阻。它们之间有怎样的关系呢?其中重点是如何运用“控制变量法”的方法来设计整个实验,明确用什么方法保证哪些物理量不变,用什么方法改变什么物理量。 1.1 控制电阻R不变,改变导体两(来自: 唯 才教 育 网:初中八年级物理控制变量法)端电压U,探究电流I与电压U之间的关系 (1)采用定值电阻,即可保证定值电阻R不变。 (2)改变导体两端的电压,可用两种办法:①改变电源两端的电压,即可改变导体两端的电压U。用这个电路,学生能够较为轻松地运用控制变量的方法直接研究电流与电压的关系,易于学生理解和掌握。②通过调节滑动变阻器,改变电阻R两端的电压。要使学生明确研究对象是定值电阻这部分电路,滑动变阻器的作用是为了使定值电阻两端的电压发生改变。 1.2
控制导体两端的电压U不变,改变电阻R,探究电流与电阻的关系 (1)换用不同的定值电阻即可改变电阻R。 (2)改变电阻R的同时要保证导体两端的电压不变,可以采用以下两种方法:①使用同一个电源,即可保证导体两端的电压不变,更换不同的电阻,可直接得出电流与电阻的关系,降低了探究的难度。但如果实验中使用的是干电池,电池有内阻,外接电阻R变化时,电阻R两端的电压也会随之有所变化,给实验带来误差。②换用阻值不同的电阻R时,若滑动变阻器的滑片不动,定值电阻两端的电压会发生变化。电压、电阻都改变,就不能确定究竟是什么因素影响了电流。这一点学生在实验中非常容易忽视,教师要注意引导学生观察电压表,使其示数保持不变。 经过以上两个环节的探究,学生得出“导体中的电流与导体两端的电压和导体的电阻的关系”便水到渠成了。 3.2、用控制变量法探究实验 例题1 在做“研究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验时,为了便于研究,而采用控制变量法,即每次须挑选两根合适的导线,测出通过它们的电流,然后进行比较,可). (2)为了研究电阻与导体材料有关,应选用 C和G两根导线进行比较. (3)如果选用A、D两根导线接入电路中,闭合开关,通过观察灯泡的亮度或电流表的示数来比较导线电阻的大小.实验中,两次电流表指针均有偏转,但第二次的示数小于第一次的,说明第二次接入电路的导线电阻的阻值 较大(选“较大”或“较小”),同时还发现第二次实验中灯泡不亮,你认为原因:是电路中的电阻越大,通过电路中的电流越小,灯泡越暗。 分析: (1)当研究导体的电阻与导体的长度关系时,应使导体的材料和导体的横截面积不变,导体的材料变,因此分析表格中数据,选出符合条件的导体; (2)当研究导体电阻与导体的材料关系时,应使导体的长度和导体的横截面积不变,导体的材料变,因此分析表中数据,找出符合选项的导体; (3)电阻是阻碍电流大小的物理量;因此通过电流表的示数比较电阻的大小,并根据电阻的作用和通过灯泡的电流分析灯泡不亮的原因. (1)因为探究导体电阻与导体长度的关系时,导体的材料和横截面积都不变,但导体的材料不同,因此从表中数据可以看出C和F符合要求; (2)因为探究导体电阻与导体长度关系时,导体的材料和横截面积都不变,但导体的长度不同,因此从表中数据可以看出C和G符合要求; (3)因为电阻是阻碍电流大小的物理量,因此电流表的示数变小,说明接入电路中的电阻增大;又因为通过灯泡的电流越大,灯泡越亮,因此当接入电路中的电阻增大时,电路中的电流减小,灯泡的亮度变?? 故答案为:(1)C、F;(2)C和G;(3)电路中的电阻越大,通过电路中的电流越小,灯泡越暗。 例题2 如图所示,某同学用尺子作乐器探究音调和响度分别与什么有 关时,做了以下实验: (1)用尺子作乐器探究决定音调高低的因素,把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边,拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时注意钢尺振动的快慢;改变钢尺伸出桌边的长度,再次拨动,使钢尺每次的振动幅度大致相同.实验发现尺子伸出桌面的长度越长振动越 慢,发出声音的音调越 低;尺子伸出桌面的长度越短振动越 快,发出声音的音调越 高.由此可得出结论:音调的高低与 发声体振动的频率有。 (2)用尺子作乐器探究决定响度大小的因素,把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边,拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时注意钢尺振动幅度;改变拨动钢尺的力度,再次拨动,使钢尺每次的振动快慢大致相同.实验发现拨动尺子的力度越大尺子振动幅度越 大,发出声音的响度越 大;拨动尺子的力度越小尺子振动幅度越 小,发出声音的响度越 小,由此可得出结论:响度的大小与 发声体振动
的幅度有。 分析: (1)尺子发出声音的音调与尺子振动快慢有关: 当尺子伸出桌面的长度越长时,振动越慢,发出声音的音调越低;当尺子伸出桌面的长度越短时,振动越快,发出声音的音调越高;由此可得出结论:音调的高低与发声物体的振动频率有关. (2)尺子发出声音的响度与尺子振动幅度有关: 拨动尺子的力度越大尺子振动幅度越大,发出声音的响度越大;拨动尺子的力度越小尺子振动幅度越小,发出声音的响度越小;由此可得出结论:响度的大小与发声物体的振动幅度有关. 注意:实验1中是探究音调与尺子长度的关系,根据控制变量法的使用方法,就应控制弹的力度不变,控制尺子伸出的长度变;实验2中是探究音调与尺子振动的幅度的关系,因此就应控制尺子伸出的长度,控制弹的力度不变。 3、用控制变量法解决实际问题 例题: 下列说法中正确的是(C) A、质量大的燃料放的热量一定大 B、热值大的燃料放的热量一定大 C、质量相同的燃料完全燃烧时,热值大的放出的热量多 D、以上答案均不正确 分析: 由计算热量的公式Q=mq可知,Q是由m和q两个量决定,在讨论Q的大小是,不能简单由m或q来确定,要对m或q进行控制讨论,即用控制变量法进行讨论,答案C就是控制m不变,由q来决定,q越大Q越大。因此也还可以说:同一燃料完全燃烧时,质量大的放出热量多。就是控制q不变,由m来决定,m越大Q越大。再如一个运动的物体,要如何比较他们的运动快慢,可以用类似的方法去进行分析和讲解。 总之,在中学物理教学中,能用到控制变量法的例子实在太多,其意义和作用尤为重要,本文仅以几例进行了诠释,文中有不全之外,还望各位同仁不惜指正。
参考文献 1、《物理教师教学用书》八年级下册.人民教育出版社 2、《名校学案.导考资料》初中全册.云南科技出版社 3、《学院新报.物理天地》新课标九年级.学院新报社

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