控制变量法与探究性实验方案知识点题库

下表是小阳同学在做“研究液体的压强”实验的实验数据：

序号	液体	深度/cm	橡皮膜方向	压强计左右液面高度差/cm
1	水	3	朝上	2.8
2		3	朝下	2.8
3		3	朝侧面	2.8
4		6	朝上	5.8
5		9	朝上	8.4
6	盐水	9	朝上	9.2

根据上表中的数据：
　（1）比较序号为的三组数据可得出结论：液体的压强随深度增加而增大；
　（2）比较序号为1、2、3的三组数据可得出结论；
　（3）比较序号为5、6的两组数据可得出结论：．

小明和小丽利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系” 。

（1）如图所示，质量相等的两瓶煤油中都浸泡着一段材料与长度均相同的金属丝，已知甲电阻比较小，则两根金属丝中横截面积较大的是（选填“甲”或“乙”）。
（2）实验中，小明和小丽发现烧瓶中温度计的示数升高较快．这表明：在和
相同的情况下，导体的电阻越，产生的热量越多。
（3）小明提议利用该装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他们应将其中一烧瓶中的煤油换成相等的水，并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻。水和煤油吸热的多少是通过
来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。
（4）这两个实验中除运用了控制变量的研究方法外，还用到的研究方法是（）

A．类比法　

B．替代法

C．转换法

D．建模法

阅读短文，回答问题。
热电偶
把两种不同材料的导线（如铁丝和铜丝）组成图中所示的闭合电路，当AB两端存在温度差时（B端加热、A端放在冰水混合物中），电路中就会有电流通过，这就是塞贝克效应，这种电路叫热电偶。实验表明：热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关；跟接点A和B间的温度差的大小有关，温度差越大，电路中的电流越大。①若其他条件不变，将图9中的铁丝换成铜丝，则电路中电流将；若其他条件不变，将如图杯中的冰水混合物换为沸水，则电路中电流将。（均选填“变大”、“不变”、“变小”或“变为零”）②图中的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由转化而来的。热电偶信号可以把温度信号转换成电信号，利用这种性质可以把热电偶做成。（写出它的一种应用）

如图所示，在两个烧杯中分别盛以质量相等的水和煤油，再用同样的电热器加热，测出它们的温度升高相同时所需的通电时间，并填入下表．

液体

质量

（克）

初温（℃）

末温

（℃）

通电时间

（min）

水

200

煤油

200

（1）上述实验结果表明，物体吸收热量的多少，跟物质的有关，为表示物质的吸热本领引入概念．
（2）以上比较两者吸热本领时，控制质量相同、初温和末温相同，观察的不同；我们也可以采用控制质量相同、初温相同、相同，观察的方法来比较．

利用干电池、导线、小灯泡、铅笔芯、橡皮、塑料尺，可以完成下列探究实验中的哪几个实验（）

A . 物质导电性 B . 磁场对通电导体的作用 C . 电阻大小与导体长度的关系 D . 电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系

体验与探究

在生产和生活中我们常遇到下列事例：投掷铅球时，铅球被举起一定的高度，斜向上用力推出去，铅球会落到很远的地方，投掷标枪时，标枪被举起一定的高度用力甩出去，标枪会落到很远的地方…

（1）请你再举一个类似的事例：．
（2）这些事例应用到的共同物理知识是：
（3）李娟看到投掷铅球场景后，思考“铅球投掷的远近跟什么因素有关”的问题，并提出猜想一：铅球投掷的远近与用力的大小有关．请你另提出一个猜想二：铅球投掷的远近与有关．
（4）小芳找来弹弓模拟“投掷铅球”来验证猜想一．设计实验方案如下：
a．把弹弓的橡皮拉长到一定的长度后，以一定弹射角θ₁将弹丸弹射出去，测出水平射程为S₁ ．
b．把弹弓的橡皮拉长到另一长度，以另一个弹射角θ₂将同一弹丸弹射出去，测出水平射程为S₂ ．
c．如何用弹簧测力计较准确地测出先后两次弹弓对弹丸施加的弹力F₁、F₂的大小？小芳有点为难，请你完成测出F₁、F₂的方法：．
（5）请对小芳的实验方案作出评估：．

为了探究力的作用效果和力的作用点是否有关，某同学做了如下实验：将一个弹性较好的钢片固定在桌边，在钢片上用细线挂砝码，使钢片受力而发生形变．其中可以对比得出结论的是（）

A . 甲和乙 B . 丙和丁 C . 甲和丙 D . 乙和丁

炎热的夏天，电风扇给我们带来了丝丝凉意．小林同学观察到教室里的电风扇吹出的风有时大有时小，爱动脑筋的他思考：电风扇吹出的风的强度与哪些囚素有关呢？并对此提出了两个猜想：

猜想一：电风扇吹出的风的强度与扇叶的转速有关；

猜想二：电风扇吹出的风的强度与距离电风扇的远近有关．

为验证上述猜想，小林同学设计了图甲装置：将纸板B固定在支架上（支架未画出），硬质纸板A与轻杆固定后悬挂在纸板B上的转轴O处．纸板A和轻杆可绕转轴O来回自由摆动而不会与纸板B碰撞，且纸板A和纸板B两平面垂直．将电风扇放在纸板A左侧并正对纸板A．图中s是纸板A自然下垂时（虚线）到电风扇的水平距离；θ是电风扇吹动纸板A向右摆动稳定后轻杆与其自然下垂时（虚线）的夹角，θ越大，说明电风扇吹出风的强度越强．

（1）实验时小林发现，用于实验的电风扇转速不能调，于是他先对猜想二进行了探究．保持电风扇的转速不变，移动电风扇，使s分别等于0.30m、0.50m、0.70m、0.90m，在纸板B上分别描下纸板A被电风扇吹动后稳定时轻杆的位置a、b、c、d，如图乙所示（轻杆和纸板A未画出），分别连接Oa、Ob、Oc、Od，比较四次实验中θ的大小，可知猜想二是．（选填“正确的”或“错误的”）
（2）为了探究猜想一，小林同学想通过在电风扇的电路中增加一个滑动变阻器与电风扇的电动机．（选填“串联”或“并联”）在探究猜想一时，除增加一个滑动变阻器外，其它器材仍与图甲相同．在探究过程中，还要保持不变．
（3）你认为电风扇吹出的风的强度还可能与有关．（写出一个合理答案）

阅读短文并回答下列问题．

流体阻力

液体和气体都是流体．物体在流体中运动时会受到阻力作用，该阻力叫做流体阻力，流体阻力大小跟相对运动速度大小有关，速度越大，阻力越大；跟物体的形状有关，头圆尾尖（这种形状通常叫做流线型）的物体受到的阻力较小．精确研究表明，物体在空气中低速运动时，空气阻力f_阻与相对速度的关系为f_阻=kv² ， k为常数，且k=1×10^﹣4N•s²/m² ．

（1）上述材料表明，流体阻力与相对运动速度和有关．
（2）上述材料表明，流体阻力与相对运动速度和有关．
（3）轿车的外形通常做成流线型，目的是为了．
（4）轿车的外形通常做成流线型，目的是为了．
（5）在无风的天气里，一滴质量为0.2g的雨滴在空中下落，当下落速度为4m/s时，该雨滴受到的空气阻力为N（g=10N/kg），它正在下落．（选填“匀速”、“加速”或“减速”）
（6）在无风的天气里，一滴质量为0.2g的雨滴在空中下落，当下落速度为4m/s时，该雨滴受到的空气阻力为N（g=10N/kg），它正在下落．（选填“匀速”、“加速”或“减速”）

用同一压强计探究液体压强特点时，实验现象如图所示，此现象可说明( )

A . 液体压强跟液体密度有关 B . 液体压强跟深度有关 C . 在同一深度，液体向各个方向的压强大小相等 D . 液体内部向各个方向都有压强

小明要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”，他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：

①接触面所受的压力大小；

②接触面的粗糙程度；

③接触面积的大小．

接下来小明通过如图所示实验操作验证他的猜想：

已知图甲中弹簧测力计的示数为3.6N，乙为5.7N,回答下列问题：

（1）为了测出滑动摩擦力的大小，实验中弹簧测力计拉动木块的要求是： .
（2）由甲、乙两图得到的结论是：．
（3）图甲和图丙探究的问题是：．
（4）小明要探究猜想③，他将木块切去一半，重复甲的操作过程，如图丁所示．他比较甲和丁的实验结果，得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关．你认为他的结论可靠吗？
答：．小明在实验中存在的问题是。

如图所示，钢梁向下弯曲偏离水平位置的距离h叫下垂量。小亮猜想：一根钢梁的下垂量h可能与重物对钢梁的拉力F、两个支撑柱的距离这两个因素有关，并进行如下实验：

（1）要探究“一根钢梁的下垂量与两个支撑柱间距离s的关系”，他必须控制一定，改变。
（2）要探究“一根钢梁的下垂量h与所受拉力F的关系”，必须控制两支撑柱间距离一定，记录下钢梁受到不同拉力时的下垂量（忽略钢梁自重的影响），数据如表所示：
图中的坐标系中已经描出三个点，请根据第4、5次实验数据继续描点，并画出下垂量h与所受拉力F关系的图线。
根据图像可知，拉力为5000 N时，下垂量是cm。
根据图象可得出结论：当两支撑柱间距离等因素相同时，。

某物理学习小组，选择如图所示的四个透镜进行探究实验（其中A、B和C、D是两组形状相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成）：

（1）为了探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，小组同学应选择图中的哪两个凸透镜做实验?答：（选填字母序号）；器材确定后，接着小组同学让一束与主光轴平行的光，分别经过两凸透镜后会聚于焦点处，如图甲、乙所示。比较两次实验的现象，可以得到的结论是：凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越；
（2）如果选择A、B两个透镜，他们还可以探究“凸透镜的焦距大小与的关系”。

为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。数据如下表：

（1）在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是_______

A . 采用完全相同的加热方式 B . 酒精灯里所加酒精量相同 C . 取相同质量的水和另一种液体 D . 盛放水和另一种液体的容器相同
（2）实验中，记录加热时间的目的是：。
（3）从表中数据可知，水和食用油的质量（选填“相同”或“不相同”），加热结束时，食用油的温度比水温度（选填“高”或“低”）。
（4）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，此时，水吸收的热量（选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油吸收的热量。
实验表明，（选填“水”或“食用油”）吸热的能力更强，
（5）接着小明有利用如图甲所示装置探究萘熔化时温度的变化规律。请回答下列问题：
①将装有萘的试管放入水中加热，而不是用酒精灯直接对试管加热，这样做不但能使试管受热均匀，便于及时记录各个时刻的温度。
②萘加热一段时间后，可看到烧杯中有“白气”冒出，“白气”是（填序号）。
A．水蒸汽 B．小水珠
③图乙是萘熔化时温度随时间变化的图象。从图象中可看出，萘是（选填“晶体”或“非晶体”），第20min物质处于状态（选填“固态”、“液态”或“固液共存”）。

阅读短文，回答问题

有趣的科学探究

初冬的早晨，小军想喝蜂蜜水，他将蜂蜜用勺子从罐子盛出，往杯子里倒.小军发现蜂蜜很粘，向下流动得比较缓慢，想起以前在夏天倒蜂蜜时好像不是这么粘的，难道是蜂蜜变质了?

当天物理课上，老师做火烧磁铁实验，得出结论:温度越高，磁性越弱.小军由此受到启

发，大胆地提出了自己的假设:液体的粘性也可能与温度有关，温度越高，粘性越小.

小军回家设计了如下的实验方案:将罐子里的蜂蜜分装入三个小瓶，一瓶放在冰箱，一瓶放在室内，另一瓶放在微波炉加热一会儿.然后找三支相同的试管，分别将它们倾料放置，确保倾斜程度一样，让爸爸妈妈帮忙，用三支相同的滴管分别从三个小瓶中各取一滴蜂蜜，同时分别滴到三支试管口的内壁上，观察并比较三滴蜂蜜流到试管底部的时间.并记录实验现象如下:

小军又用其他几种液体做了相同的实验，并对这些实验现象进行了分析.最后小军像个小科学家那样得出了结论.

（1）根据小军的实验结果，可以得出的结论是:有些液体随着温度的升高，它的粘性会(选填“变大”不变”或“变小”).
（2）在上述探究过程中，小军运用了转换法，通过这种科学方法，小军将不能直接测量的转换成可以测量的.
（3）控制变量法是科学探究中的重要思想方法.在这次科学探究中，小军为了研究温度这一变量对“流淌时间”的影响，控制了哪些变量不变?(写出两个即可)注:控制变量法是指时于多变量(因素)的问题，常常采用拉制其他变量不变，而只改变其中的某一个变量，从而研究这个变量对事物影响的方法.

物理是一门实验科学，实验是物理研究的基本方法也是物理学习着必须掌握的方法，概括一下，初中物理实验主要有以下几种：

（1）测量型使实验
①直接测量型：包括用刻度尺测长度、用量筒测固体、液体的体积、用天平测固体、液体的质量、用温度计测水的温度、用弹簧测力计测量力、用电流表测电流、用电压表测电压。使用这七种基本测量工具要注意它们的共同之处就是在测量前要观察和。

②间接测量型：根据待测物理量与其他物理量的关系式，先测出式中其他量，然后算出该量。包括用刻度尺和秒表测平均速度、用天平和量筒测固体和液体的密度、用弹簧测力计和刻度尺测滑轮组的机械效率、用电流表和电压表测电阻用电流表和电压表测小灯泡的功率。对这类实验，要在掌握其实验原理的基础上，分析需要测量的物理量和如何测量这些量，然后确定选择哪些实验器材、设计实验步骤、分析实验注意事项。并会分析实验的误差及其产生的原因。

另外，在实验中，数据处理也是很重要的。在测量性实验中，测出多组数据的目的是为了通过多次测量求平均值这种最简便可行的方法来达到的目的。只有对于一个因定量的才可以求平均值，如长度的测量，因为一个物体的长度是固定的，只是因为我们测量存在误差，才测出不同的结果，才需要求平均；而本来就不相同的量求平均是没有任何意义的。在测量小灯泡的电功率的实验中，学生也往往会把测出来的电功率求平均，事实上小灯泡在不同亮度时，它的功率是的，因此在这个实验中，求平均也是没有任何意义的。
（2）探究性实验
探究性实验和测量性实验的本质不同是：探究性实验是为了通过实验现象或测量出的数据，从而得到一个物理规律。
（3）开放、设计型实验
解答设计型实验时，首先要明确试题所需要解决的问题，然后结合教材所学相关知识和设计，进行分析和比较，从中发现其异同之处，从而进行创造性的变更和设计，在这种情况下一般问题都会得到解决。

研究物理的科学方法有许多，初中物理中常用的有：控制变量法、等效法、模型法、转换法、类比法、比较法等等，控制变量法就是当一个物理量受到多个物理因素的影响和制约时，为了明确这个物理量与其中某个因素的关系，往往需要先控制其它的另几个因素不影响被研究的物理量的方法。请列举出一个使用此方法的实验。

对于不易研究或不好直接研究的物理问题，而是通过研究其表现出来的现象、效应、作用效果间接研究问题的方法叫转换法。请列举出一个使用此方法的实验。

为了研究气体的压强与哪些因素有关，小华同学将质量一定的某种气体密闭在烧瓶中，用压强传感器通过数据采集器将测量结果显示在电脑屏幕上，如图（a）所示。接着，他分别改变了该密闭气体的温度和体积，又进行了两次实验，实验操作和测量结果如图（b）、（c）所示。请仔细观察实验现象，归纳得出初步结论。

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①分析比较图中（a）与（b）可得出的初步结论是：对于某种气体，。

②分析比较图中（a）与（c）可得出的初步结论是：对于某种气体，。

小刚同学正在游乐场观察一位小朋友荡秋千，他注意到：小朋友在来回摆动时，每一次摆动的时间似乎相等。他请教了物理老师，知道摆来回摆动一次的时间叫做周期，于是他猜想秋千摆动的周期可能与绳长有关，在老师的指导下设计如图所示的单摆（即细绳下系一个小螺母）进行探究：

实验步骤如下：①他利用刻度尺在细线上做出标记，将螺母斜拉到任意高度后，静止释放，记录螺母来回摆动10次的时间，然后再计算出螺母摆动1次的时间（周期）；②改变细线长度，重复上述操作（共进行了三次实验）：

（1）分析实验方案，此实验设计中有处设计存在缺陷，请指出，你认为应如何改正：；
（2）根据修改后的实验方案，请设计实验数据记录表格；
（3）该实验除了上述的猜想，请你再提出一个有价值的实验猜想：。

为了比较两种新型保温材料甲和乙的保温效果，将这两种保温材料分别做成形状、结构、厚度完全相同的保温筒，两保温筒内同时分别放置完全相同、温度均为80℃的恒温源，其截面图如图甲所示。将两保温筒放在室温为20℃的房间内，每隔10min测量一次两保温筒外表面A点和B点处的温度，根据记录的实验数据绘制的图像如图乙所示，图中图像Ⅰ表示保温材料甲做成的保温筒外表面温度随时间变化的图像，图像Ⅱ表示保温材料乙做成的保温筒外表面温度随时间变化的图像。根据实验过程及图像，下列四个选项中，判断正确的是（）

图片_x0020_100028

A . 可用单位时间内保温筒外表面的温度变化表示保温效果 B . 如果把两保温筒内80℃的恒温源换成-18℃的恒温源，其它条件不变，则无法比较甲、乙两种保温材料的保温效果 C . 甲材料的保温效果比乙材料的保温效果好 D . 乙材料的保温效果比甲材料的保温效果好

一般物质都是"热胀冷缩"的，物体受热时在长度方向上的膨胀叫线膨胀。下表是某探究小组的同学探究影响物体线膨胀因素的实验记录（铜、铝线的横截面积相同）。

实验序号	材料	原长(米)	温度升高(℃)	伸长量(厘米)
1	铜	1	10	0.19
2	铜	2	10	0.38
3	铜	1	30	0.57
4	铝	1	30	0.69
5	铝	2	10	0.46
6			10	/

该实验应该准备的两件主要测量仪器是和，请根据实验记录完成下列各题∶

①比较实验序号，可得结论∶当原长和升高的温度相同时，固体的线膨胀程度与材料有关。

②比较实验序号1与2，可得到的初步结论是∶。

③为了继续验证上一问的结论，请在表格中实验序号6一行两空处填上相关的信息∶，。

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