用對比法 控制變數法設計的初中物理實驗

2022-10-04 07:51:02 字數 1824 閱讀 3653

作者:李偉報

**:《現代交際》2023年第04期

[摘要]在初中物理中,許多實驗都運用了控制變數法,但同時也是對照實驗。通過設定實驗對照對比,既可排除無關變數的影響,又可增加實驗結果的可信度和說服力。

[關鍵詞]實驗設計對比法控制變數法

[中圖分類號]g633.7 [文獻標識碼]a [文章編號]1009-5349(2012)04-0156-01

設計實驗與制定計畫是科學**過程中關鍵的要素,是培養學生實驗設計技能和科學方法、科學態度及**精神的重要途徑,也是學生學習物理知識,提高分析能力的重要途徑。設計實驗是從操作的角度把**的猜想或假設具體化、標準化、程式化。設計實驗與制定計畫的內容包括器材的選擇、具體的實驗步驟和計畫、實驗方案的選擇、實驗資料處理**的框架等。

設計實驗的方法有很多種,選擇合理的方法來設計實驗,是**實驗成功的關鍵。

對照實驗這種實驗方法,是從兩個或兩個以上有相互聯絡的物件中觀察到的現象、資料出發,通過比較,確定實驗物件之間的差異點和共同點,從而把實驗物件的某一本質特徵抽象出來的一種邏輯的實驗方法,具有實驗物件的多元性、關聯性,實驗過程的同時性與前後性的特點。在對照實驗中,通過對兩個或兩個以上相關聯的實驗物件中觀察到的現象或測得的資料的比較,往往很容易在表面上差異極大的實驗物件之間看出它們在本質上的共同點,或者在極為相似的實驗物件之間看出它們本質上的差異點,因此,對照實驗在科學教學中也得到了廣泛的應用。

控制變數法是指為了研究某個量同影響它的多個因素中的乙個因素的關係,可將除了這個因素以外的其他因素人為地控制起來,使其保持不變,再比較、研究該某個量與該因素之間的關係,得出結論,然後再綜合起來得出規律的方法。

在對照實驗中一定運用了控制變數法,因此它們往往是同時出現的。通過設定實驗對照對比,既可排除無關變數的影響,又可增加實驗結果的可信度和說服力。在初中物理實驗中一些實驗可採用對比法、控制變數法來設計。

如:例一:**「二力平衡」的條件實驗可設計如下:

實驗步驟:

(1)用手按住木塊不動,兩邊各加不同的砝碼,放手後可看到:木塊向砝碼多的一方運動。(2)用手按住木塊不動,兩邊各加相等的砝碼,放手後可看到:

木塊靜止不動。(3)用手按住木塊不動,把二個吊盤放在同一側,兩盤加入相等的砝碼,放手後可看到:物體向受力方向運動。

(4)在二盤中加相等的砝碼,使木塊靜止,用手旋轉木塊至某一角度,使二個力不作用在同一直線上,放手後可看到:木塊轉動,不能平衡。(5)用兩個相同的木塊分別繫住乙個吊盤,用手按住,保證二個力大小相等,方向相反,作用在同一直線上。

放手後可看到:兩木塊都不能靜止。

比較(2)(5),可知二力平衡說的是同乙個物體上的兩個力。比較(1)(2),可知二力平衡的條件之一是物體受到的二個力大小必須相等。比較(2)(3),可知二力平衡的條件之一是物體受到的二個力方向必須相反。

比較(2)(4),可知二力平衡的條件之一是物體受到的二個力必須作用在同一直線上。

例二:**「磁生電」的條件實驗可設計如下:

實驗步驟:

(1)電路閉合,導體在磁場中不運動,電流計指標不偏轉;(2)電路閉合,部分導體在磁場中沿磁場線運動,電流計指標不偏轉;(3)電路閉合,部分導體在磁場中做切割磁場線運動,電流計指標偏轉;(4)在第(3)的實驗中,只將磁場線反向,不改變導體運動方向,電流計指標反向偏轉;(5)在第(3)的實驗中,只將導體運動方向反向,不改變磁場線方向,電流計指標反向偏轉;(6)在第(3)的實驗中,只將電路斷開,導體運動時電流計指標不偏轉。

比較(3)(6),可知產生感應電流的條件之一是電路要閉合。比較(1)(2)(3),可知產生感應電流的條件之一是部分導體切割磁場線。比較(3)(4)(5),可知感應電流的方向與磁場線方向、導體運動方向有關。

在初中物理中,**動能、重力勢能大小與哪些因素有關、導體的電阻與哪些因素有關等等實驗都運用了控制變數法,但同時也是對照實驗。

總結控制變數法

控制變數法在實驗 中的應用 控制變數法 當研究多個因素之間關係時,往往先控制其他幾個因素不變,集中研究其中乙個因素變化所產生的影響,這種方法叫控制變數法。控制變數法是化學中常用的 方法之一。這一方法可以使研究的問題簡單化,通過控制變數法可以對影響實驗結果的多個因素逐一進行 然後再總結出結論,這一思想...

控制變數對蒙特卡羅法期權定價的改進

作者 丁照東黃依慧 中國經貿 2015年第22期 摘要 期權定價是一種價值最大化過程,根據不同時期不同股價的路徑獲取收益的最大值,並且考慮資產的時間價值。基本假設是股價波動符合幾何布朗運動 geometric brownian motion 這些波動可以用偏微分方程來描述。對於歐式期權來說,存在偏微...

用代入消元法法解二元一次方程組的教學設計

教學設計 用代入消元法解二元一次方程組 白金蓮一 指導思想與理論依據 本章主要內容生活中涉及求多個未知數的問題是普遍存在的,而方程組是解決這些問題的有力工具。本章在學生對一元一次方程已有認識的基礎上,對二元一次方程組進行討論,並在二元一次方程組的基礎上,學習討論三元一次方程組及解法。由此為今後進一步...