物理研究方法1控制變量法課件北師大版物理八年級上冊

北師版八年級上物理研究方法物理研究方法1控制變量法物理學(xué)中對于多因素(多變量)的問題，常常采用控制因

素(變量)的方法，把多因素的問題變成多個(gè)單因素的問題。

每一次只改變其中的某一個(gè)因素，而控制其余幾個(gè)因素不

變，從而研究被改變的這個(gè)因素對事物的影響，對多個(gè)因素

分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法。注：運(yùn)用控制變量法的實(shí)驗(yàn)，一組對比實(shí)驗(yàn)中只能有一

個(gè)變量，其余影響因素均需保持一致，實(shí)驗(yàn)結(jié)論中需指明保

持不變的量。

【探究名稱】探究影響聲音音調(diào)高低的因素?！締栴}】小提琴是由兩端固定的琴弦振動而發(fā)聲的，如圖甲

所示。弦的數(shù)量有限，卻能演奏出完整的音樂，那么同一根

鋼制琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)與哪些因素有關(guān)呢？

【證據(jù)】利用圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，已知一塊厚木

板上有A、B兩個(gè)三角形木塊支撐著琴弦，其中A三角形木塊

固定，B三角形木塊可沿木板移動以改變琴弦振動部分的長

度。將鋼制琴弦的一端固定在木板O點(diǎn)，另一端懸掛不同個(gè)

數(shù)的相同重物，重物個(gè)數(shù)越多，琴弦繃得越緊。輕輕撥動

AB間的琴弦，用儀器測出發(fā)聲的頻率如下表：實(shí)驗(yàn)次序長度L/m重物個(gè)數(shù)頻率f/Hz10.4237520.8217034265(1)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第

?次實(shí)驗(yàn)中琴弦發(fā)聲的音

調(diào)最高。1

思路引導(dǎo)

例研究對象：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低→頻率大小影響因素：琴弦振動部分的長度、松緊程度、材料→變量分析解答：(1)音調(diào)高→頻率快(2)第3次實(shí)驗(yàn)中的長度L為

m時(shí)，可用第2、3兩次實(shí)

驗(yàn)來探究聲音的音調(diào)和琴弦的

的關(guān)系。0.8

松緊程度思路引導(dǎo)(2)第2、3兩次實(shí)驗(yàn)：變量(重物個(gè)數(shù)，即琴弦的松緊程度)→

不變量(琴弦振動部分的長度、材料)→琴弦振動部分的長

度相等【解釋】(3)分析數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，該實(shí)驗(yàn)探究的是琴弦發(fā)聲的音調(diào)與琴

弦的

和松緊程度這兩個(gè)因素的關(guān)系。思路引導(dǎo)(3)不變量(琴弦的材料)→變量(分別為琴弦振動部分的長度、

松緊程度)→得出研究問題振動部分的長度(4)分析第

兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)：在松緊程度相同

時(shí)，琴弦

，發(fā)出聲音的音調(diào)越低。思路引導(dǎo)(4)不變量(琴弦的松緊程度、材料)→變量(琴弦振動部分的長

度)→得出對應(yīng)實(shí)驗(yàn)次數(shù)→數(shù)據(jù)對比分析(琴弦振動部分的

長短→頻率快慢→音調(diào)高低)1、2

振動部分越長【交流】(5)在上述探究的基礎(chǔ)上，如果再選用一根與鋼制琴弦粗細(xì)相

同的長為0.4

m的滌綸琴弦，來探究音調(diào)與琴弦材料的關(guān)

系，則實(shí)驗(yàn)中可懸掛重物

個(gè)。思路引導(dǎo)(5)變量(琴弦的材料)→不變量(琴弦振動部分的長度、粗

細(xì)、松緊程度)→琴弦振動部分的長度、松緊程度(重

物個(gè)數(shù))相同2

1.

冬天，水結(jié)了冰，但海水卻沒有結(jié)冰。小麗想到海水的凝

固點(diǎn)可能與海水中含鹽量多少有關(guān)，于是她在家做實(shí)驗(yàn)進(jìn)

行研究。(1)在三個(gè)燒杯中裝相同多的水，分別加質(zhì)量

(選

填“相同”或“不同”)的鹽。(2)將三個(gè)燒杯置于箱門透明的冰箱里。觀察溫度計(jì)，記

錄鹽水

(選填“凝固”或“熔化”)時(shí)的溫度。不同凝固123(3)以下是小麗記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：含鹽量5％10％15％凝固點(diǎn)/℃－1－3－6通過表中的數(shù)據(jù)分析，可初步得出的結(jié)論是

?

?。水中含

鹽量越多，鹽水的凝固點(diǎn)越低123(4)實(shí)驗(yàn)中含鹽量為15％的固態(tài)鹽冰是

(選填“晶

體”或“非晶體”)。(5)該實(shí)驗(yàn)中用到的實(shí)驗(yàn)方法為

(選填“控

制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”)。晶體控制變量法1232.

如圖為小紅、小輝用自制的土吉他研究音調(diào)和哪些因素有

關(guān)。他們選用的琴弦長度、粗細(xì)、材料圖中已標(biāo)出，并且

每根琴弦固定在“音箱”上的松緊程度一致。123(1)若他們想研究音調(diào)的高低與琴弦長度的關(guān)系，應(yīng)選

擇

兩根琴弦。(2)若他們想研究音調(diào)的高低與琴弦粗細(xì)的關(guān)系，應(yīng)選

擇

兩根琴弦。(3)他們能否選擇c和d進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究？答：

(選填

“能”或“不能”)。(4)本實(shí)驗(yàn)用到的研究方法是

(選填“控制

變量法”或“轉(zhuǎn)換法”)。a、d

a、b

不能控制變量法1233.

[2024·滕州二模]【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】小明同學(xué)在四塊相同的玻璃板上各滴一滴質(zhì)量相同的水，

進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)探究，得出水蒸發(fā)快慢與水的溫度、

水的表面積和水面上方空氣流動快慢有關(guān)。123(1)通過甲、乙兩圖的對比，可以得出水蒸發(fā)快慢與水

的

有關(guān)。(2)通過

兩圖的對比，可以得出水蒸發(fā)快慢與

液面上方空氣流動快慢有關(guān)，該實(shí)驗(yàn)的研究方法

是

(選填“轉(zhuǎn)換法”或“控制變量

法”)。表面積甲、丁控制變量法123【實(shí)驗(yàn)拓展】(3)如何證明空氣中含有水分？寫出證明過程。