控制变量范文

导语：如何才能写好一篇控制变量，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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1、控制变量法（英语：control variates）是在蒙特卡洛方法中用于减少方差的一种技术方法。该方法通过对已知量的了解来减少对未知量估计的误差。

2、变数或变量，是指没有固定的值，可以改变的数。变量以非数字的符号来表达，一般用拉丁字母。变量是常数的相反。变量的用处在于能一般化描述指令的方式。如果只能使用真实的值，指令只能应用于某些情况下。变量能够作为某特定种类的值中任何一个的保留器。

3、变量用于开放句子，表示尚未清楚的值（即变数），或一个可代入的值（见函数）。这些变量通常用一个英文字母表示，若用了多于一个英文字母，很易令人混淆成两个变量相乘。n,m,x,y,z是常见的变量名字，其中n,m较常表示整数。

（来源：文章屋网 ）

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关键词：吸热；放热；比热容；控制变量

中图分类号：G633.7 文献标识码：B文章编号：1672-1578（2017）01-0117-01

崃考扑闶蔷拍昙段锢砩涎期应该掌握的基本计算技能之一。通过多年教学实践发现，它也是学生学习物理计算的难点之一。Q=cmΔt公式中有c、m、Δt三个变量，对学生来说理解三者之间的关系，从而理解公式进行正确的计算是突破热量计算难点的关键。

热量计算公式Q=cmΔt中c是比热容，m是物理质量，Δt是温度的变化量。比热容是学生理解热量计算公式的关键，学生难于理解，主要是因为定义中既涉及质量、温度又与热量相联系，对于学生来说太抽象了。如果我们采用"控制变量"的方法来循序渐进地理解比热容的定义，既能减少难度，又能为使用公式打好基础。

比热容的定义是：单位质量的某种物质温度每升高（降低）1摄氏度，所吸收（放出）的热量。如水的比热容是4.2×103J/kg・℃，它的意思就是每千克水温度每升高（降低）1摄氏度，所吸收（放出）的热量是4.2×103J。定义中涉及到质量和温度两个物理量，要理解物体吸热与质量关系时，我们可以保持温度不变；要研究吸热与温度关系时，我们可以保持质量不变。这样先分别研究再综合研究，就可化繁为简，也降低了学生学习的难度。我们还是以水为例来说明这个问题。

（1）要理解物体吸热与质量关系时，我们可以保持温度不变，我们可得到如下表1所述数据。

我们先算出1千克水升高1摄氏度所吸收的热量为4.2×103J。

在表1基础上，把质量1kg变为质量为m kg，则得到表2中的结果。

我们再算出m千克水升高1摄氏度所吸收的热量为4.2×103×m J。

（2）要研究吸热与温度关系时，我们可以保持质量不变，我们可得到如下表3所述数据。

最后算出m千克水升高t 摄氏度所吸收的热量为4.2×103×m×t J。

通过三步我们就算出了m kg水温度升高1摄氏度时所吸收的热量为4.2×103×m×t J。因为同种物质吸热、放热的比热容都一样，所以m kg水温度降低1摄氏度时放热为4.2×103×m×t J。其中t为降低的温度。

最后我们再来回顾一下吸热的推导过程：

第一步：我们先算出1千克水升高1摄氏度所吸收的热量为4.2×103 J。

第二步：我们再算出m千克水升高1摄氏度所吸收的热量为4.2×103×m J。

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关键词：控制变量法；物理；实验

一、引言

物理课程标准中明确指出：“科学探究既是学生的学习方式，又是重要的教学方式之一。”课程标准对学生科学探究能力的培养十分重视，而控制变量法是初中物理科学探究中最常用的方法。比如，要比较两位同学跑步速度的快慢，可以用两种方法：第一种是让他们跑同一段路程，谁先到终点，谁的速度就快；第二种是看相同的时间内，谁跑的路程更长，谁的速度就快。上述例子用控制变量法描述，第一种方法就是控制运动路程相同来比较时间，从而得出跑步速度的快慢，第二种方法则是控制运动时间相同来比较路程，同样也能得出跑步速度的快慢，方法不同，目的相同。那么，在教学实践中，如何引导学生运用控制变量法来探究实验，笔者就此谈谈自己的看法。

二、引导学生用控制变量法探究物理实验

在教学中，我们要指导学生运用控制变量法进行实验探究，让学生在实际操作中去体验并掌握这一科学方法。下面以《摩擦力》的教学――沪科版物理八年级第六章第五节为例说明控制变量法在探究物理规律中的应用。

摩擦力这节课重点之一就是探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。为激发学生的学习热情与兴趣，首先提出问题：你能用什么事例证明给大家看滑动摩擦力是存在的？学生的积极性很高，列举了以下案例：推箱子时，箱子和地面间的摩擦就是滑动摩擦力；擦黑板时，黑板与黑板擦之间的摩擦也是滑动摩擦力等。然后启发引导：根据生活经验对自己所举的事例进行猜想，滑动摩擦力的大小与哪些因素有关呢？学生可能会发现滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、压力的大小、接触面面积等有关。那同学们的猜想是否正确呢，肯定要通过实验来验证。进而再追问：当一个物理量同时随着几个物理量变化时，又要用什么方法来研究呢？通过思考、讨论，让学生明白这个实验可用控制变量法来探究，即只改变一个因素，探究滑动摩擦力的大小与这个因素的关系。最后通过以下实验，来验证猜想。

1.探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系

要探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关，就要改变与木块A接触面的粗糙程度，控制压力大小相同、接触面面积也相同（即如图甲、乙进行实验），匀速拉动木块。通过实验，学生会很直观地发现滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，即当其他条件相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

2.探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系

探究压力的大小是否会影响滑动摩擦力的大小，这时就要改变压力的大小，控制接触面的粗糙程度相同、接触面面积也相同（即如上图乙、丙进行实验），匀速拉动木块。如果两个实验的结果不同，那就是因为压力大小的不同引起的，因此可以得出压力的大小会影响滑动摩擦力的大小。反之，则无关。通过实验，学生同样也可直观地发现滑动摩擦力的大小与压力大小有关，即当其他条件相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。

3. 探究滑动摩擦力的大小与接触面面积大小的关系

用控制变量法探究滑动摩擦力的大小与接触面面积大小的关系，用各个侧面积大小不同的木块，改变木块A与木板的接触面面积的不同，同时控制接触面的粗糙程度相同、压力的大小也相同（如图甲，第二次实验时木块A用不同表面积的另一侧面），通过实验，学生会很直观地发现滑动摩擦力的大小与接触面面积的大小无关。

以上教学片段是控制变量法在探究物理规律教学内容中应用的一个实例，在初中物理学中可用控制变量法进行探究的物理问题有很多，凡是影响某一物理量变化的因素可能较多时，要验证这些因素的变化对该物理量是否有影响，都可以使用控制变量法去研究，用这一方法解决问题的优点是探究过程与生活经验高度相关，能让学生直观、快速、准确地设计和完成实验探究，提高学生的科学探究能力。因此，教学中要尽可能引导学生用控制变量法去解决问题，更好地为实验教学服务。

三、应用控制变量法探究实验时应注意的问题

控制变量法虽然能直观、快速、准确地完成实验探究，解决物理问题，但是，在实际运用过程中，也存在着滥用或错用等现象，因此，在实际探究过程中使用控制变量法时还应注意以下几方面的问题：

1.要让学生了解每次探究过程中只可以有一个变量，还要知道如何控制或改变这些变量。在具体的实验探究过程中，一定要避免多个变量同时出现，就如上面提到的探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，我们每次只能改变一个因素，而要控制其他的因素完全相同。

2.要对教学活动的内容进行充分的准备，为所探究的问题设计多种可产生的结果，做好充分的思想准备和解决方案。一定要明确所探究问题的影响因素都有哪些，比如，“探究压力的作用效果与什么因素有P”的实验，进行猜想之后，发现其影响因素可能有压力的大小和受力面积的大小这两个。这样就可采用控制变量的方法，全面放手，让学生自己大胆探究。

3.教师要充分熟悉学生的情况，根据不同的教学需要组织学生开展学习活动。在实验探究过程中，一般以4～6人为一组，注重组内学生的个体差异，充分利用学生的个体差异分组，挖掘学生的潜力，做到差异互补，引导学生积极参与，共同进步，一步步将学生引入成功的殿堂。

总结：控制变量法实验探究教学充分体现了新课程的教育理念。它的应用能让学生更细心地体验生活，大大降低初中阶段物理学习的难度，激发学生学习物理的兴趣，进而培养学生的科学探究能力，达成教学目标。

参考文献：

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“控制变量法”是初中物理学研究的重要方法之一。在物理学中，常出现研究的物理量与多个物理量有联系，此时我们先把其中的一个或几个物理量控制起来，使它保持不变，从而把所研究的问题转化为一个自变量与一个因变量之间的关系问题。这样使被研究的问题由复杂变简单，容易发现联系，最后将各个联系综合起来得到所需结论。“控制变量法”是研究多变量问题的有力武器，所有多变量问题原则上都可用“控制变量法”来研究、求解。

在物理教学中，如何做到以学生为主体，把“控制变量法”有机地融入学生的探究性学习活动中，对于贯彻、实施新课程标准，培养学生的科学探究能力极为重要。

初中物理中，很多概念和规律的导入都可以运用科学探究的方法，而在科学探究的实施过程中一般都要用到“控制变量”的方法，比如：在速度的概念引入时，要让t相同看s的大小，或让s相同看t的大小；在功率的概念引入时，要让t相同看W的大小，或让W相同看t的大小；在压强的概念引入时，要让F相同看S对压力作用效果的影响，再让S相同看F对压力作用效果的影响；在研究影响滑动摩擦力大小的因素时，要让压力相同时看接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响，再让接触面的粗糙相同时看压力大小对滑动摩擦力大小的影响；在研究电流与电压、电阻之间关系时，要先保持电阻R不变研究电流I与电压U的关系，再保持电压U不变，研究电流I与电阻R的关系；在引入《焦耳定律》时，要先保持电阻R与电流I不变研究时间t与电热Q的关系，再保持电阻R与时间t不变研究电流I与电热Q的关系，最后还要保持时间t与电流I不变研究电阻R与电热Q的关系。

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自然界发生的各种现象往往是错综复杂的，并且被研究对象往往不是孤立的，总是处于与其他事物和现象的相互联系之中，因此影响研究对象的因素在许多情况下并不是单一的，而是多种因素相互交错、共同起作用的。要想精确地把握研究对象的各种特性，弄清事物变化的原因和规律，单靠自然条件下整体观察研究对象是远远不够的，还必须对研究对象施加人为的影响，造成特定的便于观察的条件，这就是控制变量的方法。

例如在研究气体的温度、体积、压强这3个状态变量之间的关系时，必须设法把决定气体状态的一个量或两个量用人为的方法控制起来，使它保持不变，然后来比较、研究其他两个变量之间的关系。在进行观察时，首先把研究对象限定为一定质量的气体，然后研究在温度恒定的条件下，它的体积跟压强的关系，得出了玻意耳定律。如果使一定质量气体的体积（或压强）保持不变，研究它的压强跟温度的关系（或体积跟温度的关系），便得出了查理定律了（或盖·吕萨克定律）。这三个定律都是用控制变量的方法得出的描述一定质量的气体的状态量之间的关系的实验定律，为建立理想气体模型、推导理想气体状态方程提供了可靠的实验依据。

在研究物体的加速度跟所受的外力和物体质量的关系时，也采用了控制变量的方法。如先研究物体质量不变时，在大小不同的外力作用下，物体的加速度跟外力的关系；再研究在相同大小的外力作用下，物体的加速度跟质量的关系。这就是著名的牛顿第二定律。

自然界发生的各种现象，往往是错综复杂的。决定某一个现象的产生和变化的因素常常也很多。为了弄清事物变化的原因和规律，必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来，使它保持不变，然后来比较、研究其他两个变量之间的关系，这是一种研究问题的科学方法。

例如物体吸收热量温度会升高，温度升高多少是由多个因素决定的，跟吸收的热量、物体的质量以及组成物体的物质性质有关。在研究时，可以先使一些因素保持不变，如在物质相同、质量相同的情况下，观察物体温度升高跟所吸收热量的关系；接着再研究同种物质，不同质量的物体吸收相等热量时，温度升高跟质量的关系等等，从而得出物体温度升高跟所吸收的热量、物体的质量和组成物体的物质性质的关系。控制变量的科学方法在物理学的研究中是经常使用的。

这个实验是按以下步骤进行的：

先把容器A浸没在冰水混和物中，这时容器A中的空气温度为0℃，调节压强计右臂的位置，使两臂内水银面位于同一高度，这时容器A中的空气压强就等于大气压强，记下压强计左臂内水银面的位置B，这就是0℃时容器A内空气体积V0的一个标记[图2－8(a)]。

然后将烧杯中的冰水混和物倒去，换成热水，经搅拌器搅拌后，读取热水温度，即为容器A中空气的温度。容器A中的空气受热后压强增大，体积也变大，这时压强计两臂内的水银面的高度差并不表示气体体积不变时的压强增加量，必须提起压强计的可动臂(右臂)，使左臂内水银面回到位置B，增大容器A内空气的压强，以保持原来的空气体积V0，这时，压强计两臂内的水银面的高度差将变大，读出这一高度差h，如图2－8(b)所示，就可根据p=p0+ρgh，算出这一温度下容器A中空气的压强。

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一、“控制变量法”概述

1.“控制变量法”的定义

“控制变量法”指的是在对某个问题进行研究的时候，通过保持其他变量不变只改变其中一个变量的大小的方式来确定这个变量给所研究问题带来的影响。“控制变量法”在初中物理学科中使用得非常广泛，是一种非常实用的物理研究方法。

2.“控制变量法”概念的出现

在自然界中，有很多物理现象和规律都是非常复杂的，会受到很多因素的影响。因此在研究某些物理学现象的时候，需要对很多的因素进行考虑。但是这些因素的变化通常都会引起其他因素也相应的发生变化，因此要想准确找出各因素对物理现象造成的影响，必须让其他因素保持不变。“控制变量法”就是在这样的需求下出现的，并被广泛地使用。

二、“控制变量法”在初中物理教

学的应用中需要注意的问题

1.准备工作要充足

由于物理现象与规律的影响因素往往有很多，因此教师在运用“控制变量法”探究物理规律的时候需要事先准备好可能用到的材料，并找出可能的影响因素，以免在探究过程中遗漏某些影响因素。

2。提升学生解决问题的能力

“控制变量法”作为一种笼统地研究影响物理现象因素的方法，它的使用并没有规定的套路，不同物理现象所需要控制的变量也不一样，控制变量的方法也不一样，因此教师在实际的运用过程中要让学生掌握“控制变量法”的实质。

三、“控制变量法”在初中物理教

学中的应用

1.运用“控制变量法”探索客观物理规律

例如，“控制变量法”可以探究影响滑动摩擦力的因素。探索过程如下：首先可以放两个一样的木块在同一桌面上，让它们在弹簧测力计的拉动下在桌面上做匀速直线运动，并记下此时弹簧测力计的示数值，用F1表示。然后放一个重物在小木块上，让它们再次在弹簧测力计的拉动下在桌面上做匀速直线运动，并记下此时弹簧测力计的示数值F2。比较F1和F2，我们可以知道，压力会对滑动摩擦力造成影响，并且它们之间成正比关系。这个实验中，只有压力是变量，其余的因素都保持不变。之后还可以保持压力不变让小木块在铺着毛巾的桌面上做匀速直线运动，学生会发现此时的弹簧测力计示数明显增大，由此学生就会知道，滑动摩擦力还会受到接触面粗糙程度的影响，同样也是正比关系。

2.“控制变量法”有利于学生理解公式的推导过程

物理学科中很多公式的推导都会用到“控制变量法”。比如密度概念的来源就用到了这种方法。密度是通过比较体积相同的同一种物质的质量以及体积相同的不同种物质的质量得出了一个结论：对于同种物质来说，质量与体积之间的比值相同；而不同种物质质量与体积之间的比值就不同。控制变量法的运用帮助我们理解了密度的意义，并由此知道物质的密度就是其质量与体积的比值。

3。“控制变量法”在初中物理练习题中的应用

例如，“质量一样的煤油和水这两种物质在吸收了相同的热量之后，哪种物质的温度更高？”当学生遇到这道题目时，可能会觉得无从下手，因为温度会受到质量、比热容、热量这三个因素的综合影响。如果使用“控制变量法”，就可以结合热量等于物质的比热容、温度变化差值以及质量三者乘积这一公式来解决这道题。

解题思路：由于这个题目需要比较的是温度的变化，因此可以将上边的公式变形为t=Q1Cm。再分析已知条件可以知道，热量与质量这两个因素都是相同的，因此在这个题目中，温度的变化就只取决于比热容这一个因素。根据公式可以看出，物质的比热容与温度的变化是反比关系，因此物质的比热容越小，温度的变化就比较大。煤油的比热容比水的要小，因此这个题目的答案是煤油。

4.“控制变量法”在初中物理实验中的应用

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关键词：控制变量法 多变量 存在性 距离

数学中有些问题涉及多个可变因素，并且这些因素同时都在变化，甚至相互制约、相互影响，我们称这类问题为多变量问题。由于多变量问题具有多变性、制约性和复杂性，所以解决起来有很大的困难。我们在学习数学和解决数学的过程中都是从简单到复杂。学生比较容易解决问题中没有或者只含一个变量的问题，而对于含有两个或者两个以上的问题时不知所措，因此我们需要控制一个或多个变量。“控制”，就是用人为的方法使得问题研究对象的其中的部分变量保持不变，将多变量的问题转化为单变量问题。[1]

下面我们从两个方面来阐述控制变量法在数学中的应用。

例1：已知函数 ， .若存在 ，使得

成立，求k的取值范围。

分析：如果我们将问题改为“若存在 ，使得 成立，求k的取值范围”，大多数学生能较快解决问题。但是这道题对于基础较弱的学生却不易解决。为什么？原因是这道题的变量较多， x1x2在区间内不受制约地变化，两个变量同时在变，为此我们将其中的一个变量控制，不妨假定

保持不变，即为一个常数，因此f（x1）为常数。要使存在 ，使得 成立，只要 。同理，再将 视为常数，要使存在 ，使得 ， 只要 。

解：令 ，即 解得

所以当 时，有 ，此时 递减；

当 时，有 ，此时 递增。

又因为 ， ，所以当

又知当 ，有 。

因为存在 ，使得 成立，所以 ，

得 ，即 。

点评：在代数综合问题中常遇到存在性问题或恒成立问题，如以下几类：

这类问题的解决往往转化为函数的最值。到底是求最大值还是求最小值，学生总会思维混乱，不能快速而且有效做出判断。如果我们利用控制变量的方法来思考，以上（3）、（4）、（5）存在性问题及恒成立问题，最终转化为（1）（2）这两种类型，将学生从混乱的思维中解救出来。[2]

控制变量法不仅能解决多变量代数问题，同样也能解决几何中多个动点的距离问题。

例2： 设p为圆x2+y2=1上的动点， 为直线 上的动点，求 的最小值。

分析： 若题中p为定点或 为定点，问题转化为点到直线的距离或者是点到圆上的点的距离最小值问题。现在点p与点 同时运动，我们不妨控制其中一点不动来解决问题。于是根据控制的点不同就有不同的思路。

思路一：若是点p不动，问题转化为点p到直线的距离。[3]

设 ， p到直线 的距离

， （其中 ）

因为 ，所以 。

思路二：若是点 不动，问题转化为点 到圆上的点的距离最小值。

设圆心 ，半径 ， 到圆上的点的距离最小值

所以 ，因为 为直线上的动点， 即为圆心到直线的距离 ，所以 。

点评：利用控制变量法，我们可以解决任意两条曲线上的点与点的距离问题。

实际上，控制变量法在我们小学数学的学习过程中便已经渗透.如：比较 和 的大小。我们很容易比较同分母的两个分数的大小，原因在于此时只有分子是变量。而对于分母不同时，分子与分母均是变量。解决的方法往往将两个数通分将两个数化成是分母或分子相同的两个数，有效地控制分母或分子上的变量。于是不同分母和分子的两个数比较大小问题转化为同分母或同分子的两个数的大小问题，由两个变量转化为单变量。

控制变量法在我们的生活、学习和工作中有广泛的应用。控制变量法渗透在数学教学和物理教学的各个方面，是解决复杂问题的一种有效方法。科学合理地运用控制变量法，对于提高数学教学效果有着积极的作用。[4]

参考文献：

[1] 中华人民共和国教育部. 数学课程标准（实验稿）[M]. 北京： 北京师范大学出版社，2001.

[2] 毛永聪. 中学数学创新教法[M]. 北京： 北京学苑出版社.2002.

[3] 陈柏良. 数学课堂教学设计的艺术[J]. 湖北：数学通讯，2006， （9）.

[4] 刘君. 浅谈控制变量法在初中物理教学中的作用[J].内蒙古：内蒙古教育， 2011（24）.

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【关键词】控制变量法 初中物理 探究实验 应用

控制变量法在研究问题时把多因素作用问题控制为只改变一个因素，然后研究改变因素对结果的影响，然后再进行综合解决，这种方法在初中物理的教学和解题中起着很重要的作用。在教学中，教师可以用控制变量法进行探究性实验教学，有利于组织教学，使得所讲问题深入浅出，学生理解问题更加深刻。在解题时，控制变量法的思想可以帮助学生快速准确地找到突破点，得出答案。

一、控制变量法概述

在自然界中，一个现象的变化往往不是由一个因素引起的，而是由许多因素引起的。这些引起变化的因素中有的因素对变化现象的影响大，有的因素对变化现象的影响小，规律各不相同。要想搞清楚每一个变化因素对变化事物的影响规律，就必须清楚变化事物中哪些是自变量，哪些是因变量，然后对研究对象进行控制，使得其他自变量不变，只改变其中的一个自变量，观察所研究因变量与这个自变量的变化关系，然后再改变其他的自变量，观察因变量与自变量的变化关系，逐一对自变量进行研究。这种对自变量分别进行控制，逐一进行研究，然后再总结归纳出每个自变量与因变量的关系的研究方法就叫做控制变量法。

物理是一门以实验为基础的学科，掌握一种重要的研究方法对于学好物理有着很大的帮助。控制变量法在初中物理学习中是一种很常用的研究方法，其中在研究蒸发快慢与哪些因素有关，摩擦力的大小与哪些因素有关，电阻的大小与导体的哪些因素有关，欧姆定律、焦耳定律等过程中都用到了控制变量法。可以说控制变量法的使用使得在研究问题的过程中变得有章可循，是物理探究性实验研究的一种好方法。

二、控制变量法在教学中的应用

控制变量法在教学中的应用突出表现在对物理规律的讲解中，比如说：“滑动摩擦力大小的研究，固体压强与受力面积和压力的关系，牛顿第一定律，欧姆定律等等。”

例如：滑动摩擦力大小的实验教学，教师可以做演示实验：用弹簧测力计拉物体匀速直线运动，通过改变物体的压力和滑动接触面来引导学生用控制变量法进行研究。在研究过程中先固定滑动接触面，研究物体承受的压力与摩擦力的关系，然后再固定物体承受的压力，研究接触面的粗糙程度与摩擦力的关系，最后总结归纳出滑动摩擦力的公式。

教学中教师在备课时要充分准备设计控制变量法的探究性实验，通过实验的教学方法来帮助学生深刻理解所学知识，建立起知识的网络，明白单一自变量对因变量的影响。然后教师再带领学生归纳总结每一个自变量对因变量的影响，验证一些重要定理公式的正确性，帮助学生在理解的基础上记忆公式定理。

三、控制变量法在解题时的应用

在初中物理的习题中，常常会出一些没有数据的实际问题，学生习惯了通过计算数据来解决问题，遇到实际问题的习题往往会感到无从下手。这时如果采用“控制变量法”的思维进行分析，就会达到事半功倍的效果。

例如：相同质量的水和煤油，如果它们吸收相同的热量，那么谁的温度变化范围大？

分析：这道题同上一道题类似，分析题意可知，要想得到结果，需要分析四个物理量，即热量公式：Q = cmt中的热量、比热容、质量、温度变化值。题中问的是谁的问题变化范围大，即t，变换公式得：t = Q/ cm，运用控制变量法的思想可知，二者吸收热量相同，质量相同，那么水和煤油谁的比热容小，谁的温度变化范围就大，答案为煤油。

对于这类型的物理题，学生要深度挖掘题意，将题中的实际问题转换为相关的定理公式，然后提炼出题干中可能影响结果有关的相同变量和不同变量，然后依据相关公式进行推导讨论，最终准确快速地得出正确的答案。

四、结束语

控制变量法在解决多变量的问题中发挥了很大的作用，在初中物理的教学中，教师要充分利用控制变量法的探究性实验来教学，帮助学生领悟所学知识的内涵，并教会学生灵活运用控制变量法，使得学生在做题时可以快速准确地得出答案，在遇到新问题时可以用这种方法进行分析探究。另外随着新课改的施行，中考物理的实验题越来越倾向于开放性的实验，这样的实验往往需要学生自己设计实验方法和实验步骤，对需要解决的问题进行分析讨论。这样的实验试题中，控制变量的方法就显示出了无可代替的优势，可以帮助学生更好地进行实验设计。所以学生深刻理解控制变量法，并能熟练地运用，对于初中物理的学习有很大的帮助。

参考文献：

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关键词：初中物理；电学；控制变量法；探究

一、探究物理规律中控制变量法的应用

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学的3个基本概念：电流、电压、电阻。它们之间有怎样的关系呢？根据新课程标准的要求，教材安排了一个比较完整的探究活动，涵盖了探究的3个要素。其中重点是如何运用控制变量法来设计整个实验，明确用什么方法保证什么物理量不变，用什么方法改变什么物理量。1.控制电阻R不变，改变导体两端电压U，探究电流I与电压U之间的关系。（1）固定电阻值，可保证定值电阻R的阻值不变。（2）影响导体两端的电压值的改变，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。2.保持导体两端的电压U不变，改变电阻R，研究电流与电阻的关系。（1）用不同的定值电阻可改变电阻R的值。（2）变动电阻R的同时必须保证导体两端的电压不改变，可以采用以下两种方法：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变化，给实验带来误差。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。

二、电学习题中控制变量法的运用

1.在比较物理量的大小时用控制变量的思路

例1：已知甲导体的电阻比乙导体的电阻大，把它们并联在电路中，比较甲的电功率和乙的电功率。简析：求解电功率的公式比较多：P=UI，P=U2/R，P=I2R，学生分析起来常常感到无从下手。电功率与两个因素有关。可引导学生用控制变量法的思路解决这类问题。关键在于根据题目意思找到起相同作用的因素，只让一个因素发生变化，再分析电功率与另一个变量之间的关系。具体分析如下：并联时，各支路两端电压相等，所以我们可以选择P=U2/R或P=UI。已知R甲>R乙，可根据P=U2R直接得出P甲R乙，由并联电路可知I甲

2.在突破动态电路的难点中运用控制变量的思路

例2：如图3所示电路，试分析当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表和电压表的示数如何变化？

简析：引导学生从U=IR入手，电压与电流和电阻两个因素有关，当I、R都发生变化时（R变小，I变大），很难判定U如何变化。此时最好运用控制变量的思路，保证I、R其中一个因素不变，只改变另一个因素。电路中的电流I肯定要发生改变，所以从定值电阻R入手。电路中的电流I变大，R不变，根据欧姆定律可知，R两端的电压UR变大。电源电压不变，UR变大，则UC变小。此电路是电学中的一个典型的电路，很多中考题都是由此题衍生出来的。在分析过程中，学生普遍感到困难，准确率低。学生对滑片向左移动时，滑动变阻器的电阻Rc的变化和电路中电流I的变化比较容易判断。但对于UR、UC的变化就感到无从下手。学生明白了这样分析的原因，就会正确地运用控制变量法来突破难点了。

三、用控制变量法来学习电阻

学生通过之前的学习掌握了电路的两个基本部分：电流及电压；紧接着学习电阻，学生的压力不会很大，但这时学生对科学探究物理的方法还没什么概念。这时教师会根据课程的要求授完这节课，然后引入“控制变量法”安排一节课，有针对性地讲解一些典型例题。

例3：在探究“导体电阻大小与哪些因素有关”的实验时，将一根粗细均匀的导体截成两段后分别接入如图1所示的电路中，这是用来探究（ ）。

A、导体电阻与横截面积的关系；

B、导体电阻与材料的关系；

C、导体电阻与长度的关系；

D、导体电阻与温度的关系。

解析：从题中所给的条件看，两段导体是同一段导体按不同的长度截取的，即它们的材料、横截面积及温度是相同的，但是长度不同。这样学生就很容易得出答案C。

但学生要掌握的是：本题由教材上的演示实验演化而来，这是中考试题常出现的命题来源，更重要的是，本题中涉及了对控制变量法的理解和应用。

四、在学习电学实验中利用控制变量法

在总结“电磁铁磁性的强弱与什么因素有关”的实验时，我们会用到如下图所示的例题：

篇10

【关键词】控制变量法；探究；分析；物理规律

控制变量法在初中物理教育中应用的非常广泛，在日常学习的物理规律，物理实验等方面都得到了应用，对一些资料进行分析，发现练习册中的一些物理知识都能够用到控制变化法。这种方式不仅能够研究物理规律，同时也能够解决很多抽象的物理知识，在应用过程中，变成了物理教学的号帮手。

1控制变量法应用范围广

初中物理是一门是实验性的学科，很多知识都建立在实验的基础上，在教学中，需要培养学生的实验基础，培养实验能力的同时，牢固掌握学科知识。初中物理学关于力学的实验就有200多个，控制变量法是一种常用的方法，许多物理概念和规律都是从实验中总结出来的，所以说“控制变量法”是一种非常科学的方法。笔者总结了能够应用控制变量法进行教学的内容，见表1。

2控制变量方法应用优势

控制变量法在初中物理学教学的应用非常广泛，在教学和解题这方面都显现出了很大的优势。

2.1把抽象物理问题细致化。物理教学中，有很多的抽象物理问题，可以把抽象化的问题分解成若干小的问题，按照变量的方式去研究这些问题，能够把一些很复杂的问题变得更简单，使学习过程更加细致，对相关测量数据的深入研究、分析判断、总结归纳，最后达到研究分析物理量的目的。

2.2 明确了问题的解题思路。采用控制变量的方式，能够很好的帮助学生尽快的掌握解题思路，控制变量法还经常的运用在很多大的问题，在分析问题的时候能够很快的找到解题思路。

采用控制变量的方式去解决这个问题，其中电路发热的关键是采用物理量进行分析，对电联来说，电阻不变，接入大功率的电炉后，电流显著增大，按照公式P=I2R可以得出，电线中的热功率显著的增大，导致电线的线路发热，烧坏的绝缘皮。在初中物理学中，能够用控制变量的方法去分析这些问题，学生在学习的过程中能够快速的掌握这些问题。

3控制变量法的应用方式

采用控制变量法进行解题分析，能够分析其中的重点，抓住问题的笨猪，找出正确的解题思路，这方面显得非常重要。

3.1引导学生研究物理规律。在课堂的教学中，可以引导学生用控制变量的方法研究物理规律，可以采用：提出问题、讨论问题、用控制变量发进行分析，最后总结物理规律。例如：分析，用控制变量的方法分析，影响电阻大小的因素。提出问题：找出影响导体电阻大小的因素有哪些？讨论猜想：引导学生进行猜想，观察课本中的一些常用的电阻问题，研究一些电阻数据中的问题，总结影响电阻大小的因素，并且进行验证，控制变量进行实验分析：①导体的材料、横截面积不变，研究与导体长度的关系；②导体的材料、长度不变，研究电阻与导体横截面积的关系；③控制导体的长度、横截面积不变，探究电阻与导体材料的关系。总结规律：按照变量分析的方法，发现导体的电阻与导体的长度，横截面面积和导体的材料有关。其中导体的长度越长，电阻越大，横截面积越长，电阻越小。采用控制变量的方法分析这些内容，能够帮助学生建立控制变量的关系，能够起到很好的示范性作用。

3.2 采用控制变量的方法研究相关的习题。新课改的不断推进，在物理试题的教学中出现了很多关于控制变量的习题，教师可以利用这些题目对内容进行分析。使学生能够很快的掌握一些内容的学习方式，从一始就能有目的应用这种方法解题和规范作答，加快学生的解题速度，答案的准确性。

4充分体现了新课程的教育理念

随着新课改的不断推广，很多教学的核心内容是以学生的发展作为重点的，采用控制变量的方式学习物理，培养学生发现问题和思考问题的能力、分析问题和解决问题的能力。还能够锻炼学生收集信息的能力。所以说，控制变量法体现了新的教学理念。

5结束语

控制变量的方法在初中物理教学中起到了很好的作用，一方面促进了学生综合能力的培养，另一方面也帮助学生形成科研能力、探究能力、解决实际问题的能力，能够在以后的学习中取得很大的进步。

参考文献：

[1]谢立君.巧用“控制变量法”，盘活初中物理教学[J].学生之友（初中版上，2012（5）：67

[2]田德久.初中物理教学中“控制变量法”的探讨[J].物理教师，2012（8）：27-29

[3]冯小刚.浅谈初中物理教学中“控制变量法”的应用[J].中华少年：研究青少年教育，2012（7）：207-207