中考物理解题方法大全(二)控制变量法.doc
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1、中考物理解题方法大全(二)-控制变量法江西省教育厅教研室王金瑞物理学对于多因素(多变量)的问题常常采用控制因素(变量)的办法,即把多因素的问题转变为多个单因素的问题,分别加以研究,最后再综和解决,这种方法叫控制变量法。控制变量法在初中物理中应用较为广泛,具体探究如下:【探索研究案例一】匀速直线运动速度是表示物体运动快慢的物理量,它与路程、时间两个因素有关,为了比较两个(或几个)做匀速直线物体的快慢,常采用控制变量法。1控制路程因素(即在路程相同或路程一定的情况下),比较它们所用的时间,所用时间短的,则运动的快,速度大。2控制时间因素(即在时间相同或时间一定的情况下),比较它们通过的路程长短。路
2、程长的,运动快,速度大。3在路程、时间都不相同的情况下,借助于数学中的比例,引入路程和时间之比,即用比较单位时间里通过的路程的多少,来比较物体运动的快慢。【例题1】如图1所示(a)、(b)两图分别表示比较运动员游泳快慢的两种方法,其中图1(a)表明 ;图1(b)表明 。图1【精评】试题将游泳比赛的过程和终端两种情况用图画出来,让同学们识别在这两种比较游泳快慢的情况中,分别运用了哪种控制变量的方法。在图1(a)中,各泳道右边的圆圈指针的指向都相同,表示“时间相等”,三个泳道中游泳人的位置不同,说明它们通过的路程不同,游在最前面的人通过的路程最长,他游得最快,所以,图1(a)表示采用了控制时间相等
3、的因素,研究运动快慢与路程的关系的方法,表明:时间相等时,游泳人通过的路程越长,运动越快。在图1(b)中,各泳道的游泳人都到达终点,但泳道旁圆圈内的指针指向不同,表示游泳人通过相同的泳道全程所用的时间不等,中间泳道的游泳人所用时间最短,游得最快。所以,图1(b)表示采用了控制路程相等的因素,研究运动快慢与时间的关系的方法,表明:通过的路程相等时,游泳人所用时间越少,运动越快。【解答】时间相等时,游泳人通过的路程越长,运动越快。通过的路程相等时,游泳人所用时间越少,运动越快。【探索研究案例二】密度 密度概念是整个初中物理中重要概念之一,每年各地的中考试题围绕密度概念做足了文章。如冰水互换后其质量
4、、体积、密度的变化;蜡烛燃烧过程中、两块砖合成一块后的质量、密度的变化情况等等。常常编成试题来考察同学。采用控制变量法研究密度有三种方式1质量相同的不同物质,密度大的,其物体体积就小。2体积相同的不同物质,密度大的,其物体质量也大。3物质相同的不同物体,体积增大几倍,它的质量也增大几倍,而m/V的值不变。特别强调的是:对前两种控制变量(控制质量因素、控制体积因素)后得到的结论,只适用于不同物质所组成的物体。对于同种物质组成的物体来说,密度的大小与体积的质量无关,只与物质的种类有关。同种物质的m/V是相同的,所以有“密度是物质的属性”这个区别于其它概念的重要特征。【例题2】为研究物质的某种特性,
5、某同学测得4组数据,填在下列表中:次数物体质量(g)体积(cm3)质量/体积/(g/cm3)1铝块154202.72铝块2108402.73松木11082164松木210200.5(1)将表中空格处填写完整。(2)比较第1、2两次实验数据,可得出结论:同一种物质它的质量跟它的体积成 。(3)比较第2、3两次实验数据,可得出结论:质量相同的不同物质,体积是 。(4)比较第1、4两次实验数据,可得出实验结论是 。【精评】此题在解答过程中要应用控制变量法。例如第2问中“同种物质”,第3问中“质量相同”。通过控制变量法研究物质的质量与体积的关系,从而引入密度的概念,说明不同物质的密度一般是不相同的,尽
6、而得到“密度是物质的属性”这一结论。【解答】(1)0.5g/cm;(2)正比;(3)不同;(4)不同物质的密度一般是不同的。【探索研究案例三】压强、液体内部的压强根据压强的定义,压强的大小取决于压力和受力面积的大小。同样,液体的压强跟液体的密度、深度两因素有关。在各个相互关联的物理量之间,每个量的变化都受到其它几个量的制约。为了比较压强的大小,我们常采用控制压力因素不变,比较受力面积的大小,受力面积越大,压强越小,且压强的大小跟受力面积成反比。若控制受力面积因素不变,比较压力大小,则压强跟压力成正比。液体内部压强,控制液体密度因素不变,液体深度越深,压强越大,且成正比;控制液体深度因素不变,液
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