控制变量法精选(九篇)

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第1篇：控制变量法范文

一、控制变量法的概念

自然界发生的很多现象往往是相互关联的，并且研究对象往往不是单个存在的。影响研究对象的因素，在许多情况下是多种因素相互交错、共同作用的。为了研究一个物理量同影响它的多个因素中的一个因素的具体关系，我们就要人为地控制其他因素保持不变，进行具体比较，探究这个物理量同这个因素之间的关系，然后得出科学的、严谨的结论，这就是控制变量法。这种实验方法在初中物理实验中应用得相当普遍。

学生最初接触物理的声学知识时，控制变量法就已经隐性地体现出来了。例如，真空罩中的闹铃实验，这个实验的目的是比较声音在空气和真空中的传播情况，在实验操作过程中，实际上保持了闹铃、闹铃的位置、研究者离闹铃的距离这几个因素不变，最后得出一个结论：声音在空气中能够传播，在真空中不能传播。这个时候，作为授课者，就应当对控制变量法做一个简单的介绍，让学生对控制变量法有一个初步的认识，为以后的探究实验做好准备。

二、控制变量法的特征

控制变量法与物理实验中的其他实验方法不同，它有一个显著特征：必须是两个或两个以上的因素对某一个物理量有影响。实验时，为了科学地探究这几个因素对这个物理量的具体影响，就要应用控制变量法。比如说，某段导体中通过电流的大小，不仅和这段导体两端电压有关，还和这段导体的电阻有关，所以在实验探究的过程当中，就要分两个步骤来进行。在探究导体中通过的电流大小与导体两端电压是否有关时，我们就要控制电阻不变；在探究导体中通过的电流大小与电阻是否有关时，我们就要控制电阻两端电压不变。

三、控制变量法的关键

在教学的过程当中，往往会碰到某个物理量可能与多个因素有关。为了探究这个问题，通常采取的思维程序是：提出问题猜想与反驳实验验证 分析论证得出结论。在验证猜想的过程当中，我们就要用到控制变量法。控制变量法的关键在于，要人为地控制一个或者几个因素保持不变，只让探究的单个因素在变化，观察这个因素与物理量的具体关系。比如说，在探究导体的电阻大小与哪些因素有关的实验中，为了研究与横截面积是否有关，教师可事先故意将长度不同的一根镍铬合金线和一根铜线，分别串入接有小灯泡和电流表的电路中，让学生分别观察小灯泡的亮暗情况和电流表的示数变化情况，然后提出问题：刚才的实验现象，能否说明导体的电阻大小与导体的横截面积有关？大多数的学生经过思考，能够得出答案：不能，因为这时它们的长度和导体的材料都不同。依次类推，采用同样的教学方法，引导学生得出：在探究导体的电阻大小与长度有关时，要保证材料、横截面积相同；在探究导体的电阻大小与材料有关时，要保证长度、横截面积相同。实验结束时，授课者要进行归纳，要研究电阻的大小同导体的长度、横截面积、材料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不变。这就是控制变量法在该实验操作过程中的关键所在。

四、控制变量法的作用

被研究的物理量的变化会受几个因素的影响。为了探究其中某一因素对该物理量变化的影响情况，就要控制其他几个因素不变，这样做的好处是能排除其他因素对该物理量的干扰，直接显露单一因素对被研究对象变化的影响情况。比如，在探究影响液体蒸发快慢的因素实验中，我们为了探究温度、液体的表面积、液体上方空气流通程度对蒸发快慢的影响时，就要分步骤进行实验。在探究温度对液体蒸发快慢的影响时，就要保持液体的表面积、液体上方空气流通程度两个因素不变，排除这两个因素对蒸发快慢的影响。依次类推，分步操作，这样能够让影响物理量的多个因素变单个因素，使复杂的问题变简单的问题。

充分应用控制变量法，能将一些多因素的抽象的大问题，转化为直观的易于操控的小问题。

第2篇：控制变量法范文

一、什么是“控制变量法”

生活中我们所见的各种物理现象的发生往往是错综复杂的,因此影响物理学研究对象的因素在许多情况下并不是唯一的,而是多种因素相互交错、共同起作用的。譬如说某段导体电阻的大小不仅和这段导体的长度有关,而且与横截面积的大小、材料和温度有关,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。

二、“控制变量法”在初中物理中的应用

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,我先故意将横截面积、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,得到的结论是否定的。我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,让学生观察小灯泡的亮度,并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。这时我不失时机地问学生:“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;有的学生说: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,我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,就要认为地控制另外两个因素,使它们相等,并指出这种实验方法就是“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”这一科学的方法。如在引导学生探索“弦乐器的音调与哪些因素有关”和探索“蒸发的快慢与哪些因素有关”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。再例如,我们在研究物体的动能大小时,先猜想与哪些因素有关,分析与质量和速度有关,那么要如何先控制质量,再控制速度,质量是比较好控制,但是速度比较难控制,因此控制速度是一个关键,那么如何控制呢?教材中用斜面来实现,所以如何控制也是关键。

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。

第3篇：控制变量法范文

试着用控制变量法来比较孩子

相信大家对“控制变量”这个词并不陌生，这可是在初中物理学中对比物体的方法，也就是固定相同的量，对比其它相应的量，我为什么想要用它来比较孩子呢？因为在中国家长眼中只比较孩子学习成绩和有什么特长等，他们从来都没尝试过用控制变量法来比较自己的孩子与别人家的孩子，只是一味地称赞别人的孩子，这个谁谁谁有多好，那个谁谁谁考的有多高，人无完人嘛，这样的比法，别人家的孩子永远都是最好的，但这样的比法是在促进我们前进吗？不，我认为这是在埋没我们，首先吞噬我们的精神，最后整个吞没。生活中如果你老是用一成不变的方法来比较自己和他人，你自己永远都是最差的，如果你一味的追求完美，不但使自己面目全非、精神崩溃，还会让你劳而无功、心灰意懒。所以你必须学会并使用控制变量法，才不会觉得自己永远比别人差，教育孩子也一样，难道不是吗？别人今天取得荣誉也会再24小时之后成为过去，明天自己和别人都是一样的，他所得到的荣誉是在昨天而不是在今天，所以要记住明天是崭新的一天，理想总是会实现的，不要因为自己或家人一时的不顺利、不顺心都归结到人自身不行，你并不比别人差，有一点必须提醒你一下，你需要改变自己看待自己或家人以及周围一切的眼光，看清楚你与别人的价值观，，用控制变量法来做对比，你将会成为最好的，每个人都有他的发光点。看待人和看待事情是有区别的，看待人要看待很多面，而看待事物最多需要看两面，就是好和不好，而人却不能用好和不好来区分，所以我们必须用控制变量法来抚平内心的不平衡，使得自己并不卑微。

找准对比方法，要高看自己及其家人，更要懂得以家为中心，以家人感受为中心，找准自己的发光点，想想《田忌赛马》，差的人用不同的方法照样也能赢，有时候精华反而是内在的美，不是吗？

相信自己及其家人，他们能行！

相信自己及其家人，他们能行！

第4篇：控制变量法范文

[中图分类号]G633.7

[文献标识码]C

[文章编号]1004-0463(2012)06-0081-01

物理学中对于多因素(多变量)的问题，常常采用控制因素(变量)的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，逐个加以分析，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。在人教版的物理教册中，有许多探究实验中都用到了控制变量法。例如，声音的响度和音调、理想斜面实验、力与运动的关系、影响滑动摩擦力大小的因素、影响压力的作用效果的因素、影响浮力大小的因素、影响滑轮组的机械效率的因素、影响重力势能大小的因素、影响导体电阻大小的因素、验证欧姆定律、影响电流做功多少的因素、影响电磁铁磁性强弱的因素等等。

一、用控制变量法探究影响滑动摩擦力大小的因素

1　控制接触面的粗糙程度不变，改变物体对长木板的压力，探究压力与滑动摩擦力之间的关系。两次采用相同的平面即可保证接触面的粗糙程度不变：改变物体列长木板的压力，可采用在物体上面加砝码的办法，当在物体上加一砝码时物体对木板的压力增大。通过实验得出：当物体接触面的粗糙程度相同时压力越大滑动摩擦力越大。

2　控制压力的大小不变，改变物体接触面的粗糙程度，探究接触面的粗糙程度和滑动摩擦力的关系。两次用同一个物体即可保证物体对长木板的压力大小不会改变。改变接触面的粗糙程度可以在长木板上铺上毛巾，当在木板上铺上一条毛巾时可以增大接触面的粗糙程度。通过实验得出：当物体所受的压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

二、用控制变量法探究欧姆定律

欧姆定律是电学的基础和重点，处于电学的核心位置。学生通过之前的学习掌握了电路的三个基本部分：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，涵盖了探究的七个要素。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某一物理量不变，用什么方法改变一物理量。

1　控制电阻R不变，改变导体两端的电压u，探究电流I与电压u之间的关系。采用定值电阻，即可保证定值电阻R不变。改变导体两端的电压，可用两种办法：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直接研究电流与电压的关系，易于学生理解和掌握：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使定值电阻两端的电压发生改变。

2　控制导体两端的电压U不变，改变电阻R，探究电流与电阻的关系。换用不同的定值电阻即可改变电阻R。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：一是使用同一个电源，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有所变化，会给实验带来误差。二是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非常容易忽视，教师要注意引导学生观察电压表，使其示数保持不变。

第5篇：控制变量法范文

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）.

第6篇：控制变量法范文

【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：

第7篇：控制变量法范文

关键词：初中物理 探索 分析 问题 控制变量法

“控制变量法”作为初中物理中常用的探索问题和分析、解决问题的科学方法之一。

日常生活中各种物理现象往往都是错综复杂的，并且被研究对象往往都不是孤立存在的，总是处于与其他事物和现象的密切联系之中，因此影响研究对象的因素在许多情况下也并不是单一的，而是多种因素相互交错、共同起作用的。物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。

首先，在初中物理实验探究过程中，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。

根据研究对象，运用特定的手段主动干预或控制其发生发展的过程，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哪个特性有关？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，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，有的认为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；有的认为应取两根长度相同、但横截面积不同的镍铬合金丝进行上述实验；还有的认为应取长度、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”，然后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。

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．运用“控制变量法”可以使物理量的变化简化为分别与各个单因素的变化有关的问题，逐一分析、解决，从而降低物理问题的分析难度。例如，有这样一道题目：质量相同的水和煤油，吸收相同的热量，谁的温度升高较大？对于这一道题，经过思考如果同学们能想到用公式Q=cmt结合“控制变量法”来解决这个问题，也就不难了。思路是这样的：因为这个问题要解决的是t（升高的温度）的大小，所以先将此公式变成t＝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t仅取决于c（比热容），且从t＝Q/cm这一关系式中可以看出，当m、Q相同时，t与c成反比，又因为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”。其实在题目中就隐含了对相关变量的控制，比如说“质量相同的水和煤油”，“两个完全相同的烧杯”，如果同学们在审题时能够抓住这些信息，那么题目也就能做正确了。因此，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。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。

第8篇：控制变量法范文

>> 控制变量法在中学物理教学中的应用 控制变量法在物理教学中的应用 浅谈控制变量法在物理教学中的应用 控制变量法在初中物理中的应用 物理教学中“控制变量法”的应用 “控制变量法”在物理教学中的运用 控制变量法是中学物理实验设计中的精髓 控制变量法在物理实验教学中的应用 "控制变量法"在初中物理课堂教学中的应用 也谈控制变量法在物理教学中的应用 控制变量法在初中物理教学中的应用 “控制变量法”在初中物理教学中的应用 例谈控制变量法在物理课堂教学中的应用 重视“控制变量法”在初中物理教学中的应用 浅谈初中物理教学中“控制变量法”的应用 浅谈初中物理教学中对“控制变量法”的正确理解及应用 浅谈控制变量法在初中物理教学中的作用 浅谈控制变量法在初中物理教学中的运用 浅谈控制变量法在物理教学中的作用 物理教学中应用控制变量法初探 常见问题解答 当前所在位置：中国 > 教育 > 浅谈控制变量法在中学物理教学中的应用 浅谈控制变量法在中学物理教学中的应用 杂志之家、写作服务和杂志订阅支持对公帐户付款！安全又可靠！ document.write("作者：未知 如您是作者，请告知我们")

申明:本网站内容仅用于学术交流，如有侵犯您的权益，请及时告知我们，本站将立即删除有关内容。 【摘要】控制变量法是中学物理学习的最重要的方法之一,与实验、科学探究紧密相连,许多的猜想和假设都通过控制变量法进行验证,不仅难度降低,而且准确有效,是学生学会探究与解决难题的好方法。本文对该方法在物理教学中的应用举例说明。 【关键词】控制变量法物理教学应用 自然界中发生的各种物理现象是复杂而凌乱的，现实环境对影响物理学研究对象的因素并不像理想模型中的比较单一，而是需要研究的物理情景（或现象）在多种影响因素共同作用下的结果。为了弄清楚事物随环境因素变化的规律，单靠对事物的整体观察分析是远远不够的，必须设法把其中的一个或多个因素用人为的方法控制起来，使其保持不变，然后研究、比较剩余的两个物理量之间的关系，这种研究问题的方法称之为控制变量法。

控制变量法在中学实验和解题时应用非常之多，非常之广，成为物理教学中非常重要的方法。本文针对中学物理教学中的几个特例，说明控制变量法在物理教学中的具体应用。

物理是一门以实验为基础的自然学科， 实验是教学物理教学的主要阵地。在物理实验中控制变量法是非常有利于我们研究结果由多个因素影响的情况，且实验在中、高考中占了很重要的比例，在探究活动或者其他学科的探究性实验中都得到广泛的应用。

试验中应用控制变量法的一般步骤确定研究对象；猜想可能与结果有关的因素；设计如何控制变量；设计实验方案；进行试验并收集数据；数据处理、总结、评估。

其中，2、3两部是使用控制变量法的重点。重点是解决问题：为什么要控制变量？控制哪些变量？怎样控制变量？

说明，教师在做实验前应让学生全程参与此研究步骤，能培养学生的独立思考能力、创新能力和合作交流能力。也许学生在猜想过程中会给出一些让人意想不到或一看就有问题的猜想，此时教师不妨先不要给出正确结论，让学生设计实验时看究竟控制哪些变量能得到实验结果与此猜想的关系，由此检验学生在猜想阶段的各种错误。经过实验后，通过处理数据，总结，分析能看出学生的猜想的对与错，为下一次实验或探究提供正确的路线。

例一：探究影响导体电阻大小的因素？

提供器材：长度、粗细均不同的镍洛合金丝，长度、粗细均相同的锰铜合金丝。【研究对象】：导体电阻；【猜

想】：可能与导体材料、长度、粗细（横截面积）等因素有关；【设计控制变量】：影响导体电阻的因素可能并不单一，必须先控制如导体长度、材料等因素保持不变时，只让导体的横截面积改变，观察电流表示数的变化，从而判断导体电阻大小与横截面积的关系；同样的方法判断电阻大小与其他因素之间的关系。【设计实验方案】还需要的器材：开关、导线、电源、电流表。

电路设计如图所示：

数据记录表格设计：【进行试验并收集数据】略；【数据处理、总结、评估】

经过实验收集数据后,整理得出相关结论:

1、控制材料种类、长度相同时，选择B、C两组进行比较，得出电阻大小与横截面积的关系；

2、控制材料种类、横截面积相同时，选择A、B两组进行比较，得出电阻大小与长度的关系；

2、控制长度、横截面积相同时，选择A、D两组进行比较，得出电阻大小与材料的关系。

从本实验可以看出，采用控制变量法后，实验结果与影响因素就非常明了。

中学物理中应用控制变量法的实验还有很多，如科学探究欧姆定律、探究影响蒸发快慢的因素、探究电流跟电压、电阻的关系、探究影响电流热效应的因素、探究影响电磁铁磁性强弱的因素、探究影响滑动摩擦力大小的因素、探究决定压力作用效果的因素、探究影响动能大小的因素、探究电流做功与哪些因素有关等试验。

控制变量法在解决习题上也同样发挥很重要的作用，比如在许多比较大小的问题中具有很好的效果。

应用控制变量法解题的一般步骤：

1、确定研究对象；

2、找出公式规律；

3、判断某些物理量不变（或人为控制某些量不变）；

4、分析规律，得出所求量与变量的关系。

例二、如右图，当滑片P向左移动时，电流表和电压表的示数将如何变化？

【研究对象】：电流表和电压表的示数；

【规律】串联电路中电压变化和电流变化的关系；

【解】1、当滑片 P向左移动时，R总=R1+R2，R1与R2的值不变，根据欧姆定律I总=U总R总，R总不变，U总不变，故I总不变，即电流表的示数不变。

2、电压表所测量（R总=R1+R2’）的电压，此时R1不变，R2变小 ，故R总的值将变小。根据欧姆定律的变形U总=I总×R总，I总不变，R总的值将变小，所以U总变小，即电压表的示数变小；在这里所提出的总电流、总电压不变，既是使用控制变量法的思想去解决题目中所提出的问题，如果不控制变量，那么此题无从下手。

第9篇：控制变量法范文

关键词：集中空调；变风量；智能控制；前景

中图分类号：TB494 文献标识码：A 文章编号：

随着我国城市的发展，经济的增长，集中空调的应用日益广泛，特别是在一些大型商场、办公楼等等大型公众场所中，更是发挥了重要作用。在信息化技术高速发展的今天，空调智能控制应用于集中空调系统中，实现了变风量空调系统的智能化控制，解决了变风量空调对控制的依赖性。正确地完成变风量空调系统控制设计是变风量空调系统设计的重点，也是系统成功与否的关键。

一、集中空调变风量系统智能化控制技术的应用

变风量空调系统区域温度可控，满足了个性需求；部分负荷时，采用变频装置调节风机转速，大大减降低了风机能耗；保持定风量空调系统空气过滤效率高、室内空气品质好、室内相对湿度低，热舒适性好的特点；通过改变新风比还可利用室外新风进行自然冷却，并可实现低温送风；系统无水管进入空调区域。其突出的优点、性能，深受用户欢迎。但在实现智能控制上，也经历一段艰难的实践摸索过程。最初是采取以下的方法进行“智能”控制的：

1、变风量末端控制

变风量末端按温控区设置，每个变风量末端需控制器，由对应温控区内的室内温控器控制。控制器是变风量末端装置控制系统的核心，它将被调量与定值进行比较，得出偏差值，然后参照预先设定的控制规律，调节风阀的开度，是被调量等于或接近于给定值。变风量末端装置控制器采用连续性控制规律。

2、系统风量控制

（1）控制原理：空调器AHU的风量控制是变风量空调系统最主要的控制内容之一。本工程选用变定静压法控制系统风量。变定静压法的控制逻辑：根据各独立分区的变风量末端装置控制器提供给中央监控系统的数据，按各分区最大静压需求值重新确定静压设定值。系统静压值尽可能设置得低些，直至某分区的末端装置调节风阀全开。

变定静压法原理图

（2）静压设定点：变定静压控制法仍需设置静压测定点。由于静压设定值可随时根据需求重新设定，静压设定值的大小变得不那么重要，它仅起到初始设定作用。系统静压初始设定点应设置在离空调器出口约1/3处的主送风管上。

二、智能控制技术的逐步发展，在变风量空调系统中的新应用

随着智能控制技术的不断成熟进步，目前主要分为：分级递阶控制系统，专家控制系统，人工神经网络控制系统，模糊控制系统，学习控制系统等几种。

这里主要介绍一下：模糊控制系统 、人工神经网络控制系统、专家控制系统在变风量空调系统中的应用。

1、模糊控制

模糊控制是以模糊集理论为基础，以模糊语言变量和逻辑推理为工具，利用人的知识和经验，将直觉纳入到决策之中的一种智能控制方法。它是利用模糊及理论设计的，无需知道被控对象精确的数学模型，而且模糊算法能够有效地利用专家所提供的模糊信息和知识，进而能够处理定义不完善或难以精确建模的复杂过程。三十多年来，模糊控制及其算法在工程领域取得的明显应用效果，使人们坚信在原有控制理论基础上纳入模糊控制，是解决非线性不确定系统控制问题的有效途径之一。

模糊模型是用模糊语言和规则描述的一个系统的动态特性及性能指标。实践证明，它具有如下几个特点:

(l)易于实现对具有不确定性的对象和具有强非线性的对象进行控制；(2)对被控对象特性参数的变化具有较强的抗干扰能力； (3)对于控制系统的干扰具有较强的抑制能力。

模糊控制理论和技术是智能控制领域中非常有前途的一个分支，在工程上也已经获得了很多成功的应用。1974年，英国学者Mamdani利用模糊语言构成的模糊控制器，首次将模糊控制理论应用到蒸汽机和锅炉的控制中。1979年，英国学者Procrk和Mamd耐研究出一种自组织的模糊控制器，标志着模糊控制器智能化程度向高级阶段发展。1980年代末期，日本科学家成功地将模糊控制理论运用于消费产品控制和工业控制，在世界范围内掀起了应用的。

2、人工神经网络

人工神经网络是由大量神经元处理单元广泛互连而形成的网络，是一个高度复杂的非线性动力学系统。它是对人脑功能的抽象和模拟，能够反映人脑的基本特性，特别适合处理需要同时考虑许多因素和条件的、不精确和模糊的信息处理问题。

智能建筑VAV空调(变风量空调)系统就是比较典型的人工神经网络。VAV空调系统的特点是节能潜力大，控制灵活，然而VAV系统需要精心设计、施工、调试和管理，否则有可能产生新风不足、气流组织不好、噪声偏大、节能效果不好等问题。VAV空调系统能否正常运行在很大程度上要依靠控制系统，VAV空调系统的控制系统基本上都采用VPT法（变静压变温度法)，机理是由各VAV的要求风量计算出系统的要求风量进行前馈控制，同时根据各VAV阀位开度和系统送风量静压是否满足，进行反馈控制，控制方式基本上采用多个回路的PID控制，基本结构见图1所示。由于VAV空调系统是一个高度非线性系统，PID控制在面临复杂的环境时，控制效果很差。因此，运用智能控制方法从全局对系统进行控制，不需要对系统建模，可解决以往控制回路由于耦合带来的许多控制性能问题。神经网络控制已经开始运用在VAV空调系统中，主要是与PID控制结合，对送风量进行智能控制，获得了很好的效果。

图1VAV空调机组变静压控制原理图

3、专家系统

专家系统是一种人工智能的计算机程序系统，具有相当于某个专门领域的专家的知识和经验水平，以及解决专门问题的能力，其主要由知识库和推理机两个部分组成成。

基于MAS的协作智能专家系统，将MAS与专家系统相结合，并集成模糊控制、神经网络等人工智能技术，形成一个优势互补系统，共同实现分布式中央空调系统的整体优化控制与节能。系统的模型见图2所示，主体框架基于MAS，充分利用Agent具有的自主性、自治性、社会性和智能性等特性，实现系统资源全局共享和协调控制，从而较好地解决了中央空调系统分解和协调控制的问题。每个子系统由相应的子Agent进行控制，对于易于建模的子系统，在构造子Agent的反应模块和规划模块时，采用常规的控制方式；对于难于建模，动态特性变化较大的子系统，通过集成模糊控制、神经网络控制等人工智能技术来设计模块，实现局部子系统的智能控制。将该控制器应用于恒温恒湿空气调节中央监控系统后取得了良好的控制效果。

图2MAS智能专家系统的模型结构

三、结语

在能源日益缺乏、环保问题日益严重的今天，发展绿色建筑、智能建筑是大势所趋，只有这样才能既满足人们对建筑不断增长的功能要求，又能最大限度地节约资源，降低能耗，减少污染。本论述分析了模糊控制、神经网络、专家系统等智能控制技术在智能建筑空调系统的应用。研究表明，智能控制技术是智能建筑发展的一个重要方向，能够提供更好的控制策略，使智能建筑达到节能环保的目的。

参考文献

[1]代睿,曹龙汉.智能控制技术在智能建筑空调系统中的应用[J].甘肃科技纵横. 2010(06)