控制变量范文

控制变量范文第1篇

控制变量法是指适时恰当地控制对我们所要研究的物理量相关的或有影响的因素、条件，在众多的会引起物理量发生变化的因素中,只让要研究的因素发生变化、发生改变，观察物理量会如何随着这个因素的变化而变化，而让其他的暂时不研究的因素保持不变。在初中物理教学中控制变量法是最常用的研究方法，下面就控制变量法和自己在初中物理教学中的体会进行阐述：

一、控制变量法在初中物理教学中的地位

物理学是一门以观察和实验为基础的学科，大多数物理规律都是在实验的基础上建立起来的，要想让学生牢固地掌握和熟练运用物理规律,就必须培养学生探究物理规律的能力。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，最后再综合解决。而控制变量法作为一种常用的、有效的探索物理规律的科学方法，在初中物理新课程教学中得到了特别广泛的应用。许多物理概念或规律的探索和推导，演示实验、分组实验的教学，控制变量法不仅仅是用来探究物理规律，同时也是用来分析、解决物理问题的好帮手。

二、控制变量法在初中物理教学中的应用

1.在实验探究中，运用控制变量法能有序地分解和呈现问题

在物理探究实验中，如果影响某一物理量变化的因素比较多时,那么要研究这些因素的变化对该物理量是否有影响时，就需要使用控制变量法去研究,将复杂的、多变的物理问题转化为简单的变量问题，将多因素的、抽象的大问题，转变为直观的容易操控的小问题,转化为特定的便于观察的条件进行研究。通过对相关测量数据的深入研究、分析判断、总结归纳,最后找出这个因素跟我们想要研究的物理量是什么关系。

研究导体的电阻大小与导体的哪些特性有关时，先将横截面积、长度都不同的一根镍铬合金丝和一根铜丝分别串联接有小灯泡的直流电路中，让学生分别观察灯泡发光的亮度,再用横截面积和长度都不同的两根镍铬合金丝分别串入上述电路中,观察小灯泡的亮度,并让学生思考这个实验能否说明电阻大小同导电体的某种特性有关。在这种探究过程中,控制变量法,有序地分解和呈现了物理问题,帮助学生对影响物理量的多个因素逐一进行研究。这种探究思路非常清晰,能帮助学生快速、准确地设计和完成探究。

2.在习题中,运用控制变量法,能帮助学生迅速确定解题思路

控制变量法除了物理实验探究中的应用外,还常用于比较物理量大小和分析、解析实际问题等。而且物理中考试题中有关控制变量法的考察是必考题型。因此,教师在课堂上要有针对性地举一些有关控制变量法的试题,从不同角度、不同知识点去引导学生运用控制变量法解决习题中的物理问题,使学生能熟习这类解题方法，从而有目的去应用这种方法解题和规范作答,提高学生的解题速度，正确率。

同一水平桌面上放有长方体木块和铁块各一个,现想探究木块和铁块的下表面谁更粗糙，请你只利用一个量程满足实验要求的弹簧测力计，设计一个实验来验证你的猜想，写出实验的步骤、现象和结论。这种试题主要考察学生运用控制变量法设计实验以及对实验进行评价的能力。怎样才能比较出两物体表面的粗糙程度?影响滑动摩擦力大小的因素是压力的大小和物体表面的粗糙程度。我们知道,在压力相同时,摩擦力越大,物体的接触面越粗糙。因此在设计本题的实验方案时,首先要保证压力相同(控制量),可将木块和铁块叠起来解决，木块在下铁块在上叠放匀速直线拉动弹簧测力计，记录测力计的示数F1；再将木块在上铁块在下叠放匀速直线拉动弹簧测力计，记录测力计的示数F2,进行比较说明。

三控制变量在中考实验题中的实例

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、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，常常写试题来考察学生。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。

控制变量范文第2篇

当研究的问题与多个因素有关时，往往先控制其它几个因素不变，集中研究其中一个因素变化而产生的影响，这种方法叫控制变量法。自然界中发生的各种物理现象往往是错综复杂的。影响物理学研究对象的因素在许多情况下并不是单一的，而是多种因素共同起作用的，为了确定各个不同物理量之间的关系，就需要控制某些量使其保持不变，而改变某一个量，得出所研究的物理量与该物理量之间的关系。探究性教学是在教师的指导下，学生运用科学探究的方法，进行学习，主动去获取知识，从而形成科学概念。探究性学习是学生用以获取知识、领悟科学的思想观念，领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的各种活动，包括提出问题、假设猜想、设计实验、进行实验、分析论证、评估交流等。

探究教学讲究发散思维、多方探讨、发挥学生的积极主动性，各抒己见；而控制变量法则是对实验限制条件，只能对某一方面进行探讨和研究。两者看似矛盾，其实质是统一的。控制变量法是有条件的探究，是建立在一定的知识、能力基础上的探究，它可以去除学生在学习过程中的盲目性，在教师有目的引导下，提出问题，明确分析对象，运用合理的知识和经验，探索教学中的问题，从而解决问题。

在教学探究教学过程中，应用控制变量法时，成功与否关键是确定什么是要控制不变的量，什么是变量（要改变的量）。一般情况下，在研究什么与什么时，前面的什么是研究的对象，而后面的什么是与之有关的因素是变量，其它的是要控制不变的量。分清这些关系，将使探究的问题迎刃而解。

在许多概念、规律的探索实验中应用了“控制变量法”这一科学方法。

如探究滑动摩擦阻力大小与接触面积粗糙程度和压力大小的关系时，因为影响滑动摩擦阻力的因素较多，因此，在探究过程中要用到变量控制的方法。在研究滑动摩擦阻力与压力的关系时，要控制不变的量是接触面粗糙程度等因素，要改变的量（变量）是压力的大小。而在探究滑动摩擦阻力与接触面粗糙程度时，则要改变的量（变量）是接触面的粗糙程度，此时要控制不变的量是压力等因素。又如探究压力产生的效果与压力、受力面积关系时，先控制受力面积大小一样，而改变压力的大小如图甲、乙，可得出当受力面积相同时，压力越大，压力作用的效果越明显。探究压力产生的效果与受力面积关系时，要控制压力大小不变，而改变受力面积大小如图乙、丙。这样可得出当压力相同时，受力面积越小，压力产生的效果越明显。

在物理实验过程中，控制变量法是一种最常用、最有效的方法。

如在探究导体阻值大小与导体材料、横截面积、长度以及温度等关系时，可先控制导体的材料、横截面积等因素保持不变，而改变导体的长度，得出导体阻值大小与导体长度的关系。如此依次逐一进行探究，结论就非常清楚。

其次，在利用物理知识去分析和解决一些实际问题时，如能灵活运用“控制变量法”进行分析，有时可起到事半功倍的效果。

在初中物理中，可用“控制变量”去分析和解决的实际问题是很多的，这就为这一科学方法的教学和应用提供了很好的机会。例如，有这样一道题：质量相同的水和煤油，吸收相同的热量，谁的温度升高较大？对于这一道习题，初看起来似乎有一定的难度，因为这样简短的一句话中包含了四个相互关联的物理量，也就是说，要比较谁的温度升高较大，就要同时分析其它三个物理量（质量、热量、比热容）对它的综合影响，如果没有一种科学的分析方法，要解决这样一个实际问题，不仅费时费力，且准确率不高，但如能对学生加以恰当的引导，让他们考虑是否可用物理实验中常用的科学方法来解决这道实际问题，经过思考及同学间的相互讨论，许多同学便会想到用“控制变量法”结合公式Q=cmΔt来解决这个问题，思路是这样的：因为这个问题要解决的是Δt（升高的温度）的大小，所以先将此公式变成Δt=Q/cm的形式，再分析题目发现，m（质量）、Q（热量）相同，即这个问题中Δt仅取决于c（比热容），且从Δt=Q/cm这一关系式中可以看出，Δt与c成反比，而水的比热容大于煤油的比热容，因此很容易得出这个问题的答案是：“煤油升高的温度比水大”。可见，在解决物理问题时，如能恰当运用科学方法进行分析，确实能起到提高解题速度与准确率的良好效果。更为重要的是，通过这一实际问题的解决过程，使学生对如何应用“控制变量法”等科学方法去分析、解决问题作了有益的尝试。

如（2005重庆市）下表是小莉同学用如图11所示装置分别测得水和盐水在不同深度时，压强计（U形管中是水）两液柱的液面高度情况。

（1）分析表中序号为1、2、3三组数据要控制不变的量是取相同的 要改变的量是金属盒在水中的 这样可得到的结论是：同种液体的压强随深度的增加而__________，比较表中序号为3、4两组数据要控制不变的量是金属盒在液体中相同的 要改变的是不同的液体水和盐水，可得到的结论是：不同液体的压强还跟液体的___________有关。

（2）为了进一步研究在同一深度，液体向各个方向的压强是否相等，他们应控制的量是金属盒在水中的____________ ，要改变的是金属盒在水中的____________。

（3）小莉同学在学了液体压强公式后，用公式对以上实验的数据进行分析计算（g=10N/kg），得出金属盒在30mm深处水的压强是__________Pa，而从压强计测出的压强为__________Pa，由此她发现按液面高度差计算的压强值小于按液体深度计算的压强值，你认为造成的原因是什么？ 答： 。

在初中物理（如在力学、电学、热学）中，可用“控制变量”这一科学方法去分析解决的实际问题还很多，这就为学生灵活应用这一科学方法解决问题提供了保证。

控制变量范文第3篇

自然界中发生的各种物理现象往往是错综复杂的,因此影响物理学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.譬如说某段导体中通过电流的大小不仅和其两端电压有关,还和这段导体的长度、横截面积的大小及材料种类等因素有关.所以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.例如为了研究某物理量同影响它的三个因素中的一个因素之间的关系,可将另外两个因素人为地控制起来,使它们保持不变,以便观察和研究该物理量与这一因素之间的关系.

首先,在初中物理实验过程中,控制变量法是一种最常用的、非常有效的探索客观物理规律的科学方法.

具体做法是根据研究目的,运用一定的手段(控制实验仪器设备等)主动干预或控制自然事物、自然现象发生发展的过程,在特定的观察条件下去探索客观规律.例如,在引导学生探索、研究导电体的电阻的大小同导电体的哪些特性有关时,可先故意将横截面积、长度都不同的一根镍铬合金丝和一根铜丝分别串入接有小灯泡的直流电路中,让学生分别观察灯泡发光的亮度,并问学生:刚才的实验现象能否说明电阻大小与导电体的某个特性有关?学生经过思考与讨论,得到的结论当然是否定的.再用横截面积和长度都不同的两根镍铬合金丝分别串入上述电路中,观察小灯泡的亮度,并让学生思考这个实验能否说明电阻大小同导电体的某种特性有关,结论同样是不能.这时就可不失时机地问学生:“那么,我们应该取怎样的两根金属丝串入上述电路来做这个实验,以研究导电体的电阻大小到底与哪些因素有关呢?”同时向学生出示课前准备好的几根金属丝让他们选择.学生经过思考并相互讨论后,有的回答:应取两根横截面积相同、但长度不同的镍铬合金丝进行上述实验;有的同学说:应取两根长度相同、但横截面积不同的镍铬合金丝进行上述实验;还有的说应取长度、横截面积均相同的一根铜丝和一根镍铬合金丝进行实验比较.这时,教师可适时指出上述几种方法都可以,同时指出要研究电阻的大小同导电物质的长度、横截面积、材料种类这三个因素任何一个因素间的关系,就要人为地控制另外两个因素,使它们相等,并指出这种实验的方法就是“控制变量法”,再让学生运用这一方法系统地进行上述实验,使学生在实际操作过程中去体验这一科学方法.

在初中物理教学中还有许多概念或规律之探索和推导的实验过程中,都运用了“控制变量法”这一科学方法,如在引导学生探索“导电体中电流大小同其两端电压大小和其电阻大小之间的定性关系,最终得出欧姆定律”和探索“力的作用效果同力的哪些因素有关,最终得出力的三要素”等实验过程中都用到了这一科学方法,使学生对“控制变量法”不断加深理解,并逐步达到有意识地去应用的目的.

其次,在利用物理知识去分析和解决一些实际问题时,如能灵活运用“控制变量法”进行分析,有时可起到事半功倍的效果.

控制变量范文第4篇

在科学探究实验中，控制变量法是常用的一种方法。当要探究的物理问题（或物理量）与几个因素都有关系时，我们要控制其它因素不变，只改变其中一个因素，研究物理量和它的关系，再控制别的因素不变，改变其中一个因素，研究物理量和它的关系――这种分别控制逐一研究的方法称之为控制变量法。应用控制变量法，可以把探究的物理问题与多因素的关系转化为单变量问题分别加以研究，最后综合，准确地把握物理量之间的关系。在现行人教版的初中物理教材中，比较典型的应用控制变量法进行探究的实验有探究导体的电阻与长度材料、横截面积等因素的关系；探究导体中的电流与电压、电阻的关系；探究滑动摩擦力的大小与压力、粗糙程度的关系；探究压力的作用效果与压力、受力面积的关系、探究物质的吸热能力与什么因素有关等实验。这些探究活动，从设计实验方案、选择实验器材到分析数据概括结论等环节都离不开控制变量法。

在引导学生设计实验方案上，具体做法是根据研究目的，运用一定的手段主动干预或控制自然事物、自然现象发生发展的过程，在特定的观察条件下去探索客观规律。例如，在引导学生探索、研究导体的电阻的大小与导体的哪些特性有关时，可先故意将横截面积、长度都不同的一根镍铬合金丝和一根铜丝分别串入接有小灯泡的直流电路中，让学生分别观察灯泡发光的亮度，并问学生：刚才的实验现象能否说明电阻大小与导体的某个特性有关？学生经过思考与讨论，得到的结论当然是否定的。再用横截面积和长度都不同的两根镍铬合金丝分别串入上述电路中，观察小灯泡的亮度，并让学生思考这个实验能否说明电阻大小同导体的某种特性有关，结论同样是不能。这时就可不失时机地问学生：“那么，我们应该取怎样的两根金属丝串入上述电路来做这个实验，以研究导电体的电阻大小到底与哪些因素有关呢？”同时向学生出示课前准备好的几根金属丝让他们选择。学生经过思考并相互讨论后，有的回答：应取两根横截面积相同、但长度不同的镍铬合金丝进行上述实验；有的同学说：应取两根长度相同、但横截面积不同的镍铬合金丝进行上述实验；还有的说应取长度、横截面积均相同的一根铜丝和一根镍铬合金丝进行实验比较。这时，教师可适时指出上述几种方法都可以，同时指出要研究电阻的大小同导体的长度、横截面积、材料种类这三个因素任何一个因素间的关系，就要人为地控制另外两个因素，让它们保持不变，这样，一个多因素的探究问题就转化为三个单因素的探究问题：

1 保持导体材料和横截面积一定，改变导体的长度，观察小灯泡的亮度，比较导体电阻的大小。

2 保持导体材料和长度一定，改变导体的横截面积，观察小灯泡的亮度，比较导体电阻的大小。

3 保持导体长度和横截面积一定，改变导体的材料，观察小灯泡的亮度，比较导体电阻的大小。

在引导学生分析现象（数据）、概括结论上，具体做法是确定控制不变的变量，找准发生变化的变量，通过现象或数据信息得出研究对象与发生变化的变量之间的对应关系。例如，在探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的实验中，闭合开关后，闭合电路的一部分导体ab、电流表、开关组成闭合电路，实验中观察到的现象记录在下表中：

比较实验2和3（或6和7）可知：

比较实验2和6（或3和7）可知：

这主要考查学生是否会用控制变量法来分析现象、概括结论。题中要探究的问题是感应电流的产生条件，表格中列举的变量有开关的断开与闭合（电路的通断）、磁场方向、导体运动方向等三个变量因素。

比较实验2和3（或6和7）可以看出，保持了开关都闭合与磁场方向这两个因素不变，改变了导体运动方向，可见这是研究感应电流的产生与导体运动方向的关系。因此结论是：在磁场方向一定时，感应电流的方向与切割磁感线运动（或与磁场方向垂直的运动）方向有关；比较实验2和6（或3和7）可以看出，保持了开关都闭合与导体运动方向这两个因素不变，改变了磁场方向，可见这是研究感应电流的产生与磁场方向的关系。因此结论是：在导体切割磁感线运动方向一定时，感应电流的方向与磁场方向有关。

控制变量范文第5篇

例如：研究电流跟电阻和电压的关系：首先保持电阻不变，只探究电流和电压的关系。具体的做法如下：

连接电路，其中定值电阻，滑动变阻器，闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片，使尺两端电压成整数倍的变化(如2V、4V、6V等)，根据电压表和电流表的示数即可测出每次加在尺上的电压值和电流值。分析比较这些数值，就可得出结论：在电阻一定的情况下，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。

其次保持电压不变，只探究电流跟电阻的关系，具体做法如下：

仍利用电路，换用不同的定值电阻，使电阻成整数倍变化，调整变阻器的滑片，保持定值电阻的两端的电压不变，这样就可测出对应于不同阻值的电流值。分析比较这些数值，就可得出结论：在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。

综合上述就得下面的结论：

导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比(I＝U/R)。

这个结论是德国物理学家欧姆(G.S.Ohm，1787-1854)，在19世纪初期，经过大量实验得出的，叫做欧姆定律。

在学习物理课中，有很多应用控制变量法的实验，除上述“研究电流跟电压和电阻的关系的实验”外，还有：“研究液体压强的实验”、“研究影响蒸发快慢的因素的实验”、“研究压力的作用效果的实验”、“研究影响动能(势能)大小的因素的实验”、“研究影响电阻大小的因素的实验”、“研究焦耳定律的实验”、“研究电磁铁的实验”等等。

在中考试题中也有涉及用“控制变量法”思想的题目，解这类问题的一般方法如下：

1，认真审题，明确题目中所研究的“问题”指的是什么，找出与该问题相关的“因素”。

2，如果所研究的问题仅与两个因素有关，则控制其中某个因素不变(即数值相等)，分析另一个变化的因素对所提出问题的影响，从而得出结论。

3，如果所研究的问题与三个因素有关，则控制其中的两个因素不变，分析另一个因素的变化对所研究的问题的影响，从而得出结论。

4，如果所研究的问题与三个以上的因素有关，依次类推。即只改变其中的某一个因素(不包括所研究的问题)，其他因素均不变。分析变化的这一个因素与所研究问题的关系，从而得出结论。

例：(2004年山东济南)在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出声音的音调高低是受多种因素影响的，他决定对此进行研究。经过和同学们讨论，提出了以下猜想：

猜想1：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关：

猜想2：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关：

猜想3：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。

为了验证上述猜想是否正确，他们找到了下表所列9种规格的琴弦。因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是他们借来了一个能够测量振动频率的仪器进行实验。

(2)随着实验的进行，小华又觉得琴弦音调高低，可能还与琴弦的松紧程度有关，为了验证这一猜想，必须进行的操作是：______________________________

(3)课本中所涉及的探究实验中，有些实验的研究方法与上述方法类似，例如：______________________________

[分析]本题所研究的“问题”是“音调高低”，所涉及的因素有材料、长度、横截面积。所研究的问题与三个因素有关，所以应控制其中两个因素不变。

(1)猜想1是研究音调高低(即“问题”)与横截面积的关系，所以横截面积这个因素要改变(即数值不同)，而另外两个因素――长度和材料均不变，即材料一样，长度数值相等。兼顾这i个要求，只能选用编号A 、 B 、 C。

猜想2是研究音调高低与长度的关系，所以长度要改变，而材料和横截面积必须保持不变，只能选编号A 、 D 、 F。

猜想3是研究音调高低与材料的关系，所以应控制长度与横截面积不变，而改变材料，观察表l可知：不同的材料分别是铜、钢、尼龙。值得注意的是：表中的“钢”只给了一组数值(80，1.02)。我们要控制长度和横截面积不变，就是指保持铜、钢、尼龙三者的长度相同，横截面积相等，即铜和尼龙的长度和横截面积应该与钢的长度和横截面积等，即(80，1.02)。所以表中所缺的数据为：______________________________ 。

(2)要注意体现控制变量的思想。参考答案如下：选取一根琴弦，用一定大小的力拉紧琴弦，拨动琴弦，测出此时振动的频率；改用不同的力拉紧琴弦，分别测出相应的振动频率，进行分析比较。

控制变量范文第6篇

Abstract：With the cylinder temperature， the hot air speed and the entrance material flow in the cylinder dryer as control variables， the comparative analysis was made on the influence of different control variables on the physical quality， chemical conventional ingredients， sensory quality， response speed and stability of the cigarette products.The results showed that： 1）No regularly difference was found between different control variables on the physical quality like silk rate， broken rate and filling value. 2）Total water soluble sugar and total reducing sugar in hot air speed control mode were higher than others， while total nitrogen， total vegetable base， potassium and chlorine content had no regularly difference. 3）The sensory quality of the hot air speed control mode was the best， and the cylinder temperature fluctuation was very easy to have impact on the sensory quality of the product， while the entrance of material flow fluctuation had little effect on the sensory quality. 4）The hot air speed control mode had a fast response and a good stability of outlet moisture， and the entrance material flow control mode had a slow response and a poor stability.

0引言

滚筒干燥设备是卷烟制丝生产过程中的关键设备之一，其工艺任务是将切丝后的叶丝烘干，使其含水率符合工艺要求[1].为满足滚筒干燥出口叶丝含水率的指标要求，滚筒干燥设备设计了多种控制变量参数[2]，不同的控制变量参数经过一段时间的自适应调节，均能满足出口叶丝含水率的指标要求，但其响应时间及对卷烟产品质量的影响程度各不相同.对于滚筒烘丝机，烟草行业有较多的研究和分析[3-6]；但对筒壁温度、热风风速、入口物料流量这3种控制变量的对比研究，尚未检索到相关报道.因此，本文设定筒壁温度、热风风速、入口物料流量3种调节参数作为不同控制变量，设计不同梯度的叶丝干燥入口含水率的重复性试验，分析不同控制变量对卷烟产品综合质量的影响，并给予评价，旨在为卷烟产品工艺加工过程的优化和提高卷烟产品的质量稳定性提供参考.

1材料与方法

1.1材料与仪器

材料：某牌号二类烤烟型叶组配方，龙岩烟草工业有限责任公司生产.

仪器：KLD2-3型两段式滚筒烘丝机（设计干物质流量500 kg/h），德国HAUNI公司产；TM710型在线水分仪，美国NDC红外技术公司产；MX2型红外测温仪，美国Raytek公司产；H110型电子天平（感量0.000 1 g），德国沙多利斯公司产；LC-213烘箱，日本ESPEC公司产；D51型填充值测定仪，德国Factory Densimeter公司产；YQ-2型烟丝振动分选筛，YQ-32型碎丝机，郑州烟草研究院产.

1.2方法

1.2.1试验设计

取滚筒干燥设备的筒壁温度、热风风速、入口物料流量3种不同的控制变量进行试验，在试验过程中让其中1个控制变量进行反馈自动控制，固定其他2个变量，以满足叶丝干燥出口含水率的指标要求.为更好地验证试验结果，设计了A，B 两组不同梯度条件的入口叶丝含水率进行重复性试验，其中A组为试验1#―3#，B组为试验4#―6#；试验1#，4#为筒壁温度控制方式，试验2#，5#为热风风速控制方式，试验3#，6#为入口物料流量控制方式，分别从物理质量、常规化学成分、感官品质3方面对比分析不同控制变量对卷烟产品综合质量的影响.同时，设计20组相同条件重复性验证试验，进一步对比分析3种不同控制变量对于过程响应速度及出口含水率稳定性的影响程度.20组相同条件的重复性试验参数与A组参数设置一致.

试验参数设置见表1.

1.2.2测试方法

物理质量：按照文献[7―10]的方法，分别测定烘丝机入口、出口物料的含水率及烘丝机出口的烟丝结构、填充值等值，每次试验在稳态后取3个样本进行测量，并取其平均值作为检测结果.

化学成分：按照文献[11―14]规定的方法，分别测定烘丝后各叶丝样品的总氮、总植物碱、水溶性总糖、水溶性还原糖、钾、氯含量，每次试验在稳态后取3个样本进行测量，并取其平均值作为检测结果.

感官评吸：由福建中烟工业有限责任公司技术中心组织评吸委员11人，按照文献[15]的要求，采用9分制评价标准对卷烟样品品质进行感官评价.评吸过程中，先确定其中1个样品的基准得分，其余2个样品与基准样品进行各单项指标比较评价，最后取所有评吸员得分均值作为感官评价结果.

2结果与讨论

2.1物理质量

滚筒干燥试验后叶丝的物理质量检测结果见表2.从表2中可以看出： 1）对于整丝率指标，A组试验1#―3#数据较为接近，B组试验4#―6#数据较为接近， 两组试验的物理质量检测结果无明显规律性；对于碎丝率指标，A组试验1#―3#数据较为接近，B组试验4#―6#数据较为接近，说明筒壁温度、热风风速与入口物料流量3个控制变量对于整丝率与碎丝率没有明显的规律性影响. 2）对于填充值指标，A组试验1#―3#的检测数据较为接近，B组试验4#―6#的检测数据较为接近，但B组填充值数据明显大于A组，表明填充值指标与控制变量无明显规律性，而与脱水量影响相关，随着入口含水量的增加，填充值呈明显的上升趋势.

2.2常规化学成分

滚筒干燥试验后叶丝常规化学成分检测结果见表3.从表3可以看出，对于总氮、总植物碱、钾和氯，A组试验1#―3#和B组试验4#―6#均无明显规律性；对于水溶性总糖和水溶性还原糖，热风风速控制变量的试验（2#，5#）的含量相比其他控制变量试验的含量较高.

2.3感官品质

不同控制模式烘后叶丝感官品质对比评吸结果见表4.由表4可知： 1）筒壁温度控制变量的试验（1#，4#）品质感官评价得分差异较大，主要体现在香气量、透发性、细腻程度、刺激性及回味等影响因素较大； 2）热风风速控制变量的试验（2#，5#）品质感官评价得分差异较小，且基本高于其余两种控制变量的感官品质得分； 3）入口物料流量控制变量的试验（3#，6#）品质感官评价得分存在一定的差异，但其总分的差异程度小于筒壁温度控制感官质量总分的差异程度，试验3#，6#感官品质差异主要体现在香气量、浓度、劲头及细腻程度等方面.

2.4过程响应速度与稳定性

分别对筒壁温度控制、热风风速控制、入口物料流量控制3种控制模式进行20批次的重复性试验，以评价过程响应速度与稳定性.出口含水率的标偏数据见图1.

对3种控制模式的含水率标偏进行误差值统计，描述结果见表5.由表5可知，热风控制的出口含水率标偏均值和标准差均最小，物料控制的出口含水率标偏均值最大，即表明热风控制的出口含水率稳定性较高，物料流量控制的出口含水率稳定性较差.

对3种控制模式的结果进行方差齐性检验，结果见表6.由表6可知，检验结果P=0.369>

0.05，即表明不同控制模式结果的方差是齐性的.

对3种控制模式的含水率标偏结果进行单因素方差检验，并进行两两比较，结果分别见表7和表8.

由表7和表8可知，单因素方差检验结果P

含水率标偏的差异是显著的.从两两比较结果可知，热风风速控制模式误差小于筒壁温度控制和入口物料流量模式，筒壁温度控制模式又优于入口物料流量控制模式，即对于出口含水率的稳定性而言，热风风速控制效果最优，筒壁温度控制效果其次，入口物料流量控制效果最差.

对于3种控制变量的调节，其批内极差值见图2.其中，物料流量极差值为最大值和最小值的差值与最小值的比值.

由表9可知：对于调节变量的批内极差值，筒壁温度调节变量的变异系数与热风风速调节变量的变异系数接近，入口物料流量调节变量的变异系数最大，即表明入口物料流量调节变量的波动相对较大，对于出口叶丝含水率的响应速度较慢.

结合上述出口叶丝含水率标偏的方差分析及调节变量批内极差值的变异系数统计结果可知：热风风速调节变量对于出口叶丝含水率的响应速度较快且稳定性较好，入口物料流量调节变量对于出口叶丝含水率的响应速度较慢且稳定性较差.

3结论

将滚筒干燥设备中筒壁温度、热风风速、入口物料流量作为控制变量，研究其对卷烟产品的物理质量、常规化学成分、感官品质、过程响应速度与稳定性的影响，得出如下结论.

1）物理质量方面：不同控制变量对叶丝填充值、整丝率及碎丝率指标无明显规律性影响，但填充值与脱水量影响相关，随着入口含水量的增加，填充值呈明显的上升趋势.

2）常规化学成分方面：相比其他变量，热风风速变量所控制的水溶性总糖和水溶性还原糖含量较高，总氮、总植物碱、钾和氯的含量无明显规律性影响.

3）感官品质方面：热风风速控制变量的感官品质评价效果最优且差异较小；筒壁温度的波动对产品感官品质的影响程度较大，主要体现在香气量、透发性、细腻程度、刺激性及回味等；入口物料流量的波动对感官品质有一定的影响，但其影响程度小于筒壁温度控制变量波动产生的影响.

4）过程响应速度及稳定性方面：热风风速调节变量对于出口叶丝含水率的响应速度较快且稳定性较好，入口物料流量调节变量对于出口叶丝含水率的响应速度较慢且稳定性较差.

通过滚筒干燥不同控制变量对产品质量及响应速度等方面的影响研究，可以为卷烟产品的工艺加工过程优化提供参考，提高卷烟产品的质量稳定性.

参考文献：

[1]国家烟草专卖局.卷烟工艺规范[M].北京：中央文献出版社，2003.

[2]陈良元.卷烟生产工艺技术[M].郑州：河南科学技术出版社，2002.

[3]林天勤，钟文焱，郭剑华，等.滚筒烘丝机烟丝含水率控制系统的改进[J].烟草科技，2013（12）：14.

[4]张炜，刘江生，王道宽，等.KLD2-3两段式滚筒烘丝机不同控制模式研究[J].烟草科技，2013（11）：8.

[5]卢彦华，张峻松，于录，等.滚筒烘丝工艺参数优化研究[J].郑州轻工业学院学报，2009，24（1）：5.

[6]SHIN J H， HWANG K S， JANG S P，et al.Flow and thermal characteristics of condensing steam in a single horizontal mini＼|channel of a multiport cylinder dryer[J].Drying technology，2011，29（1）：47.

[7]中国国家标准化管理委员会.烟草及烟草制品 试样的制备和水分测定 烘箱法：YC/T 31―1996 [S].北京：中国标准出版社，1996.

控制变量范文第7篇

关键词：初中物理；控制变量法；教学策略

控制变量法是研究物理的一种重要方法，通过在物理公式中的应用这一方法，学生们能够掌握一种思维方式。教师通过教学，让学生拓展思想，掌握控制变量这一常用的解决物理问题的方法。“授人以鱼不如授人以渔”，学生在学习欧姆定律的过程中去探索这种方法，这种方法在以后实验探究物理公式正比、反比关系中非常适用，能够让学生在以后学习其他新知识的时候事半功倍。

一、创设情境，激发体验

学生在此前没有接触过有关控制变量的内容。在正式讲解用控制变量法掌握欧姆定律之前，教师可以在教学的开始阶段开展比较浅显的探究活动，通过调动学生们的积极性，成功引入这种新的思想。这样的方法，可以给学生提前创设出应用的氛围，提前感知，在大脑中形成浅显的印象，激发学生体验。

在引入欧姆定律的时候，我训练学生运用控制变量法，通过教师的简单引导，让学生们自己设计，培养学生探究科学方法的意识。在课堂上，我首先展示了一个简单的发光小灯泡电路，让学生去改变电路中的某个条件让灯泡变暗。有学生们说减少电池的数量，这样通过改变小灯泡的电压U进而让灯泡变暗。我问学生们在这种情况下，电路中还有什么发生了变化，学生回答：电压U变小了，在电路中电阻R不变的情况下就会让电流I变小。也就是说，在其他条件不变的情况下，改变小灯泡两端的电压U就会影响灯泡两端的电流I，进而改变灯泡的亮度。我让学生们再想想其他的方法，有学生说在电路中加一个滑动变阻器，这样通过改变电路中的总电阻R，从而改变电流。学生说的这两种方法都是正确的，教师就应该让学生在课堂上多发言，提高他们在课堂的主体地位。学生其实已经有控制变量法的思想了，只是还没有进行系统的认识，不懂得在其他方面应用。教师先提供给学生新的探究情景，让学生开动脑筋，既能训练他们的思维，还能激发他们对之后探究的热情。

学生通过探究电阻R和电压U对电流I的影响，逐渐的萌生出控制变量的思想。在此种情景中，虽然只是简单的认识，但是已经提高了学生的思维活跃性，让学生认识到物理实验的有趣，产生参与的想法。学生从熟悉的电路入手，积极地参与到课堂教学中，有利于活跃课堂气氛。

二、演绎探究，形成认知

学生了解了控制变量法的使用情况，教师就可以在实际操作中引导学生运用控制变量法，去研究各项因素是怎样影响物理量的。教师通过在课堂上设计探究实验，让学生体验控制变量法，进一步深入了解这个科学方法。

在探究欧姆定律的时候，我进一步问学生：“小灯泡的电阻会改变吗？”学生回答：“小灯泡是白炽灯，它的电阻R会随着温度的变化而变化。”这是我让学生提前阅读教材的结果。这样做能够让学生在听讲的时候变轻松。所以我让学生选用定值电阻，来探究定值电阻I和导体两端电压U之间的关系。为了不老是换电池，有学生提出在电路中加一个滑动变阻器，这样既可以保护电路还能改变定值电阻两端的电压U。学生自己动手实验，及时记录电流表和电压表的数据I1，U1，教师在旁边指导。学生每改变一次滑动变阻器的阻值，都可以得到一组新的数据。学生记录完数据之后，根据刚才的实验，我让他们用图像法来研究，画出I-U的图像，得到了当电阻不变时，电流I和导体两端的电压U是成正比的结论。在整个探究的过程中，首先要让学生考虑影响整个实验的其他因素，排出了这些因素，然后进行研究，再通过记录数据进行分析，最终通过图像等辅助工具来得出结论。

欧姆定律是电学的一个基本规律，学生在探究的时候正确地运用了滑动变阻器，大大降低了实验的难度。学生和老师一起合作完成实验设计，学生既动手又动脑，课堂变得生动活泼，教学的效率大大提高。

三、建立概念，引导归纳

在学习了控制变量法之后，为了能让学生进一步的深化理解、建立控制变量法的概念，教师可以让学生使用这种方法去验证其他的公式。我突破教材的限制，增加了一个补充实验：让学生探究电阻的计算公式R= ，来加深他们对这种方法的印象。

这次我让学生自己去设计实验，学生你一言我一语的积极发言，基本把实验的步骤说全了。之后我让学生用实验来检测，学生借助之前研究欧姆定律的电路图，这次通过更换定值电阻的电阻丝，得到几组电压表和电流表的示数IX、UX。我给学生提供了相同电阻率，不同横截面积的电阻丝，通过在课堂上随机剪断电阻丝来改变长度L。有的学生研究的是保持电阻的长度不变探究横截面积和电阻之间的关系，有的学生研究的是保持电阻的横截面积相同探究电阻的长度和电阻之前的关系。在学生将得到的数据IX、UX进行整理，算出电阻丝的电阻R之后，再去做R-S和R-L的图像，就可以去检测公式R=的正确性。学生运用控制变量法，发现电阻丝的电阻R和长度L成正比，和横截面积S成反比。通过检测，验证了控制变量法的必要性，学生就可以通过这两个实验去体会控制变量法在探究实验中的应用，将这个方法融入到自己的思想中去。

最后我告诉同学们，要在实验中正确地找到自变量和因变量，就必须理清哪个量的改变是由于谁的变化而变化的。只要学生们掌握了这样的逻辑关系，分清自变量和因变量，就能很好地运用控制变量法了。

四、开放试题，学以致用

物理知识不是只靠教师的讲解就能让学生掌握的，要想让学生将这些知识真正地内化，做题是唯一的途径。在做题的过程中，学生才能发现自己的问题，在听讲的过程中并不一定能够发现这些问题，通过练习才可以提高运用知识的能力。

控制变量法的考查多设置在实验题中，我以“密度”为载体，让学生进行练习。物体的密度公式为p=―，不难发现：同种物质组成的物体，质量与体积成正比；不同种物质组成的不同物体，质量一定时，密度与体积是成反比的。就通过这一结论来做题。首先题目中给出了四个物块，铝块1的质量为54g，体积为20cm3，密度为2.7g/cm3，铝块2的质量为108g，体积为40cm3，松木1的质量为108g，体积为216 cm3，密度未知，松木2的质量为10g，体积为20 cm3，密度为0.5 g/cm3。松木的密度很容易就能求得，为0.5 g/cm3。通过比较两个铝块，可以发现质量和体积有什么关系？不难发现，两个物块的密度是相同的，根据公式m=pV，可知两者是呈正比关系的。通过比较铝块2和松木1，质量相同的不同物质，密度和体积是什么关系？显然体积是不同的，因为密度不同，在质量相等的情况下，密度越大，体积越小。通过比较铝块和松木，可以得出什么结论？这两种物体的质量、体积、密度都不一定相同，完全可以写“同种物质的密度是一样的”“不同物质的密度一般是不一样的”。就这道题来说，就是运用了控制变量法，铝块1、铝块2的密度是相同的，当质量增大一倍，体积也会相应的增大一倍。而对于铝块2和松木1，两者的质量是相同的，根据对应关系m=pV，就可知松木的密度会小。这道题虽然简单，学生通过观察数据，已经慢慢地在接触这种研究方法。在之后练习到难的问题时，就会有坚实的基础，比如探究压强、液体炔康难骨康奈侍猓学生必须分析不同的数据，然后进行整合，才能解决问题。

知识必须要在实践中得到升华，只有经过不断地练习，才能将其融会贯通。教师可以将题型变化形式，将不变的原理装入不同的“外套”里去，让学生真正学会这种方法。通过训练做题，学生不断精益求精，不断进步。

通过对不同物理公式的探究，学生接触到新的科学方法――控制变量法。通过学习这种方法，学生可以认识不同物理量之间的关系，进而加深对公式的理解。在整个过程中，教师都要以重点知识作为切入点，注重培养学生主体的行为和思维，目的是提高学生的科学素养。

参考文献：

[1]张 论.控制变量法在初中物理教学中的应用[J].宿州教育学院学报，2008（3）.

[2]罗国忠.关于科学探究中的多因素问题研究[J].浙江教育科学，2007（2）.

控制变量范文第8篇

一、控制变量法在化学探究实验中的的应用

下面我们以研究影响化学反应速率的因素为例来说明控制变量法在化学探究实验中如何应用。

1.确立探究对象（因变量）及其可能的影响因素（自变量）

运用控制变量法首先需要明确探究的对象（因变量）和可能的影响因素（自变量）这两个要件。确立探究对象相对容易，往往比较直接，一般就在探究的课题之中。但确立可能影响探究对象的因素就不那么容易，这也是运用控制变量法进行探究的关键所在。对于这个要件，我们可以在学生已有的知识或常识基础上设疑来引起思考，而后提出可能对探究对象产生影响的因素。

2.在已有条件下构思实验思路并设计具有可行性的探究方案

探究反应物浓度对反速率的影响，我们可以把原教材中的实验改为探究实验。给学生提供化学反应原理和用品，让学生自己来设计方案。

3.实施实验方案

根据讨论形成的实验方案，组织学生分组完成探究实验。观察实验现象，整理实验数据并得出结论。

探究温度对反应速率的影响可同理进行。

二、控制变量法在化学解题中的应用

1.控制变量法在化学平衡图像题中的应用

在某容积一定的密闭容器中，可逆反应：A（g）+B（g）xC（g）有图Ⅰ所示的反应曲线，试判断对图Ⅱ的说法中正确的是（T表示温度，P表示压强，C%表示C的体积分数）（ ）

A.P3>P4，y轴表示B的转化率

B.P3

C.P3>P4，y轴表示混合气体的密度

D.P3

根据化学平衡移动原理可知，对于气相反应，在没有加入反应物或生成物的情况下，使化学平衡发生移动，从而导致C的体积分数发生改变的因素有反应温度、反应前后气体计量数之和不等的气相反应的压强。由于温度和压强这两个因素都会对题中C%产生影响，因此我们在分析的时候就要在控制一个条件不变的情况下分析另一因素的影响。分析图Ⅰ：在a、b、c三条线中，a、b线温度相同，因此是在控制温度不变的情况情研究压强的影响。a、b线中由b线比a线开始的一段斜率大，因此P2大于P1，再由平衡时C的含量P2大于P1，得知加压平衡向右移动，因此X的值为1。同理，可以分析出T1大于T2 ，且正反应为放热反应。然后看图Ⅱ，看自变量对因变量的影响。要研究温度对y的影响，就要就在同一压强下来观察，我们只看p3或P4线，可以得出，温度越高y越少，然后结合前面分析出的该反应正反应是放热反应，升温平衡逆向移动，因此y只能表示的是B的转化率、混合气体的平均摩尔质量；然后在此基础上再分析压强对y的影响，我们得控制在同一温度下来研究，在图Ⅱ上作一等温辅助线，若y表示B的转化率，因为正反应为气体减小的的反应，加压B的转化率才会增加，则压强应为P3>P4 。若 y轴表示混合气体的平均摩尔质量，加压y值（混合气体的平均摩尔质量）才会增加，则压强应为P3>P4。因此应选A。

2.解化学反应速率题

某同学在用稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有相同大小和多少、且过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。

请完成此实验设计，其中：V1= __________，V6=__________，V9=__________；

控制变量范文第9篇

关键词： 控制变量 化学教学 渗透方法

影响事物变化的因素多种多样，在研究和解决问题时，对影响事物变化规律的因素加以人为控制，只改变其中的某一个因素，从而研究这个因素对事物的影响，这种方法叫控制变量法。它是科学研究中的重要思想方法，广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。在多因素、多水平的实验中，实验者通过多维度变成单一维度，化繁为简，探究各种变量之间的因果关系、关系大小与类型，其结果有利于实验条件的选择、操作、控制和优化。

控制变量在中学化学教学中有一定要求，如《义务教育化学课程标准（2011版）》发展科学探究能力中要求“根据所要探究的具体问题设计简单的化学实验方案。具有控制实验条件的意识”。《普通高中化学课程标准》化学实验基础内容标准中要求“初步认识实验方案设计、实验条件控制、数据处理等方法在化学学习和科学研究中的应用”。实验条件控制与控制变量法虽然不尽相同，但也有控制变量的思想；美国科学促进会制定的科学过程技能则明确有“确定和控制变量”①。

在化学教学中，渗透控制变量思想有非常重要的现实意义，能使学生更好地通过实验学习并理解化学知识，认识并体验控制变量在科学研究中的意义，初步体验控制变量的方法。

1.教材中挖掘――初步认识控制变量思想

化学教材中相关实验或材料里蕴含控制变量细想，在教学中，教师应该适时指导学生初步认识控制变量思想。

1.1化学反应需要控制反应条件

许多化学反应需要一定的条件，在不同的条件下，有不同的反应现象和反应本质。只有对化学实验条件进行严格、有效的控制，才能获得化学科学事实，取得重大发现，正是从这种意义上说，没有化学实验条件的控制，就没有化学实验科学。如钠与氧气在常温和加热条件下的不同反应、铜与稀硝酸和浓硝酸不同的反应、铝与稀硫酸和浓硫酸的不同现象，等等，有机化学反应更需要控制条件。

1.2一些化学基本概念或原理的建构过程渗透着控制变量思想

如苏教版化学1关于物质的聚集状态有如下表格：

表1-4 1mol物质的体积

说明：固体、液体密度均为193K时的测定值，气体密度为1.01×10■Pa、273K时的测定值。

表格中数据意图通过学生的计算并比较、归纳出一定条件下，等物质的量的固体、液体、气体物质体积大小的差异；得出在标准状况下1mol任何气体的体积都近似等于22.4L的结论；并思考影响物质体积的可能因素，解释上述计算结果。虽然主体是表格计算与比较，但前提条件（“1mol”，“气体密度为1.01×10■Pa、273K时的测定值”）很重要，没有这两条件的限制，所计算的数值和基于计算得出的结论都是有欠缺的，特别是对22.4L・mol■的理解与应用有重要意义。

又如苏教版化学2化学反应速率课题的活动与探究更体现控制变量思想。

完成下列试验，分析影响过氧化氢分解速率的因素。

【实验1】取两支大试管，各加入5ml12%的过氧化氢溶液（即双氧水），将其中一支试管用水浴加热，观察并比较两支试管中发生的变化。

【实验2】取两支大试管，各加入5ml4%的过氧化氢溶液，用药匙向其中一支试管中加入少量二氧化锰粉末，观察发生的变化。

【实验3】取两支试管，分别加入5ml4%、5ml12%的过氧化氢溶液，再各加入几滴0.2mol・L■氯化铁溶液，观察气泡生成的快慢。

影响化学反应速率的因素很多，三组实验中各改变一个因素（实验1改变温度、实验2加入催化剂、实验3改变浓度）而控制其他条件完全相同，控制变量的思想体现得很明确，基于这样的实验得出的结论也相当可靠。

教材中控制变量思想的挖掘需要教师的点拨，需要教师引导学生进行控制变量思想的反思，使隐含的控制变量思想显露出来，易于被学生认识并理解。

2.创新演示实验――感悟控制变量的意义

化学教学中，运用控制变量思想改进或创新实验，可以使学生更好地理解化学基本概念、基本原理、基本反应的本质。

苏教版化学1物质的分散系中安排了这样的实验：将盛有硫酸铜溶液和氢氧化铁胶体的两只小烧杯分别置于暗处，用激光笔照射，从垂直于光线的方向观察实验现象。这实验非常简单明了地比较了溶液和胶体的性质之一，胶体能产生丁达尔效应，而溶液不能；这实验使学生感受到丁达尔效应是鉴别溶液和胶体的一种重要而简单的方法。但对于是否有丁达尔效应与分散质粒子直径大小之间的本质联系学生不是很清楚。我们可以创新演示实验，通过控制变量的思想使学生更清楚不同分散系及其性质的本质区别。例如：

【实验1】取3支试管，分别加入4ml0.01mol・L■的KI溶液，再在第2支试管中滴入一滴0.01mol・L■的AgNO■溶液，振荡，在第3支试管中滴入4ml的0.01mol・L■的AgNO■溶液。观察现象。

【实验2】用激光笔照射上面3支试管，从垂直于光线的方向观察实验现象。

【实验3】将第3支试管中的混合物过滤，取滤液于试管中，用激光笔照射试管，从垂直于光线的方向观察实验现象；再将滤液置于半透膜中进行渗透，收集渗透液置于试管中，用激光笔照射试管，从垂直于光线的方向观察实验现象。

实验1控制反应物之一AgNO■溶液的用量使产生微量或大量AgI，微量AgI分散于分散剂中所形成的分散质粒子较小，表现为肉眼观察较澄清，但有丁达尔效应，而大量AgI聚集产生的分散质粒子较大，表现为肉眼观察浑浊，光透不过，且无丁达尔现象；不加AgNO■溶液的试管作为空白对照实验，透明，没有丁达尔效应；实验3将沉淀进行过滤、滤液进行渗透，滤纸和半透膜的孔径不同，相当于改变了分离“设备”的孔径这一变量，进而控制了分散质粒子直径，光照所观察的现象随之变化。通过这样的实验改进，学生能深刻理解不同分散系中分散质粒子直径大小的不同及其对性质的影响，也能感悟到控制变量对科学知识的获得与理解的意义。

3.研究性学习――体验控制变量的方法

研究性学习是提高学生科学素养，形成科学方法的重要舞台，自然也是体验控制变量方法的重要舞台。

笔者在苏教版化学2“化学能转化为电能”教学中设计了开放的实验，提供稀硫酸、硫酸铜溶液、酒精、锌片（两片）、铁丝（两根）、铜片（两片）、碳棒（两根）、电流计、小烧杯、导线若干，让学生小组实验组装探索原电池的形成条件。最后总结时，经过题型，学生发现不同电极不同溶液组合时电流计指针偏转幅度不同。于是提出这样一个问题：影响电流强度（或者电压）的因素有哪些，有怎样的内在联系？课后学生发挥想象、讨论提出很多可能的影响因素，如电极材料及表面积大小、电解质溶液种类及浓度、电极插入溶液的深度、电极间距，等等。随后设计了相关实验，部分如下：

（1）在2mol・L■稀硫酸中插入下表中电极组，测定其两极电压。

（2）在2mol・L■稀硫酸中插入下表中电极组，测定其两极电压。

（3）用同样的锌―铜做电极组，溶液用稀硫酸，浓度如下表，分别测定其两极电压。

虽然学生设计实验时没有兼顾各种变量的严格控制，比如溶液体积多少、电极插入溶液中的深浅与间距控制，实验中也没有考虑到电解质溶液的种类的影响，但重要的是学生确实运用了变量控制的思想，体验了控制变量的方法。

控制变量是认识事物本质的一种重要方法，广泛应用于各种科学实验。在化学教学中，学生控制变量意识，不仅体现在观念层面，认识到控制变量对化学科学研究和化学学习的重要性；更重要的是要体现在实践层面，学习和运用控制变量的方法。控制变量思想在化学教学中的渗透还有其他途径，如化学史料、化学习题。

注释：

①[美]帕迪利亚（Padina，MJ.），主编.华曦，译：科学探索者：物质构成.杭州：浙江教育出版社，2003：148.

参考文献：

[1][美]帕迪利亚（Padina，MJ.），主编.华曦，译：科学探索者：物质构成.杭州：浙江教育出版社，2003.

[2]王莉梅.中学化学实验教学中科学方法教育的探索[D].新疆师范大学硕士学位论文，2007.

控制变量范文第10篇

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：

[1]许春梅. 初中物理科学探究类试题分析及教学研究[D].苏州大学，2013.