控制变量法在初中物理电学中的应用

控制变量法是指在研究某个物理问题或物理量与多种因素的关系时，每次只改变一个因素，保持其他因素不变，分析所研究的物理问题与该因素的关系。它把多因素的问题转变为多个单因素的问题，分别加以研究，最后再综合解决。控制变量法是科学探究的一种重要方法，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。
　　一、控制变量法在探究物理规律中的应用
　　“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）采用定值电阻，即可保证定值电阻R的阻值不变。
　　（2）改变导体两端的电压，可用两种办法：①如图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如图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。
　　 图1图2
　　
　　2.控制导体两端的电压U不变，改变电
论文联盟www.LWlm.coM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

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