实验中常用的两种方法――控制变量法和转化法.docx

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实验中常用的两种方法――控制变量法和转化法物理中形成概念、得到规律往往都离不开实验，而控制变量法和转化法是实验中最常用的两种方法.控制变量法适用于探究一个因素与多个因素关系，转化法适用于物理量或现象有时难以直接获得，就要通过转化的方法，将需要的物理量或现象向其它方面转化，易位思考，从而找到解决问题的捷径，简洁明了地解决问题.教材中许多探究实验常常将这两种方法结合起来进行实验设计和探究.1利用转化控制探究条件例如在探究动能大小与哪些因素有关实验中，要控制运动物体的速度，特别是探究动能大小与物体质量关系时要控制物体的运动速度相同，这点实际操作是很难做到的.教材中将物体放在相同斜面的相同（或不同）高度由静止自由滑下，根据功能关系，物体运动到斜面底端就具有相同（或不同）的速度，从而将控制速度转化成控制高度，而控制高度是很容易操作完成的.再如探究物质吸热升温特性实验中，物质吸热多少是无法直接衡量的.教材中采用相同的加热方式来加热，即在相同时间情况下，热源放出的热量相同，物质吸热的效率也相同.那就意味着相同加热时间物质吸收的热量相同，加热时间越长物质吸热就越多，所以控制加热时间就能控制吸热的多少，可以把控制吸热的多少转化成控制加热时间长短来实现，而控制加热时间是轻而易举可以实现的.需要注意的是在这种转化方式下，不能将转化来控制探究因素的物理量来代替探究因素：探究动能与速度关系不能认为是探究动能与高度的关系；质量相同的不同物质吸收相同热量时升温多少不同，不能说成质量相同的不同物质加热相同时间时升温多少不同.2利用转化显示探究的主体有些实验探究的因素容易操作控制，而探究的主体无法直接测量或无法直接观察，这时也要根据所学的物理知识，利用转化的方式，将探究的主体转化成可以感知的物理量或现象来研究.在探究电流经过导体时产生的热量与哪些因素有关实验中，探究的因素电流、电压、通电时间容易控制，而探究的主体电流通过导体产生的热量的多少不能直接观察比较.教材中是将有电流经过的导体放在某液体中，对质量相等的液体加热：在相同情况下，液体的吸热效率相同，可把电流经过导体时产生的热量先转化成液体吸热的多少；再根据Q=cmΔt，将液体吸热的多少转化成质量相等液体升高的温度来反映.为使在相同情况下升温现象更明显，常用比热容较小的煤油作为吸热的物质.在探究电流做功多少与电流、电压、通电时间关系时，探究的主体是电功，探究载体是小灯泡，电流经过小灯泡做功将电能转化成内能和光能，相同时间内电流做的功越多，转化成的内能和光能就越多，灯泡就越亮，从而将相同时间内电流做功的多少转化成观察小灯泡的亮度.同样要注意的是不能将转化用来显示探究主体的物理量当成探究的主体：不能将探究电热当成是探究液体升温，不能将探究电功当成是探究灯泡的亮度.可见，控制变量和转化是物理实验中常用的方法.平时教学中，我们要注意控制变量和转化思维的渗透和技能的训练，有效提高思维的敏捷性、深刻性，从而不断提高思维品质.