初中物理電學(xué)中控制變量法的具體運(yùn)用分析

殷 萌

(陜西省西安市太元路學(xué)校 陜西 西安 710032)

前言

在初中物理學(xué)習(xí)中，針對(duì)多變量的一些問題，往往會(huì)選擇采用控制變量的方法，將多變量的問題變成多個(gè)單變量的問題。通過這個(gè)過程的轉(zhuǎn)化，降低問題的難度，理清問題的思路，每次只改變其中的某一個(gè)變量，控制其余的變量不變，進(jìn)一步研究出被改變變量對(duì)事物產(chǎn)生的影響。在經(jīng)過一系列的分別研究、綜合整理得到問題的答案，這一解決問題的過程就是控制變量法的運(yùn)用過程。初中物理電學(xué)中控制變量法，可以應(yīng)用在各種科學(xué)探索和實(shí)驗(yàn)的研究中，是初中物理學(xué)習(xí)中的重要方法。

1.物理電學(xué)中控制變量法概述及運(yùn)用意義

在具體授課中，要多以實(shí)驗(yàn)和引導(dǎo)觀察的方式展開，在實(shí)踐基礎(chǔ)上建立和發(fā)覺物理現(xiàn)象的規(guī)律，對(duì)于物理知識(shí)的規(guī)律進(jìn)行熟練的掌握及應(yīng)用，因此，授課中要不斷建立和養(yǎng)成學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律的能力，對(duì)于控制變量而言，這不但屬于規(guī)律的探究方法，而且，屬于一種重要的學(xué)習(xí)思想。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，將多變量問題轉(zhuǎn)化為單變量問題來進(jìn)行進(jìn)一步研究，就可以把復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化，在理解和分析的基礎(chǔ)之上，找到解決問題的思路。這種學(xué)習(xí)方法，不但能夠?qū)⑹谡n質(zhì)量提升，讓學(xué)生更有興趣和意愿去學(xué)習(xí)。

2.物理電學(xué)中控制變量法的運(yùn)用

在電學(xué)中，歐姆定律數(shù)學(xué)重點(diǎn)和基礎(chǔ)性知識(shí)內(nèi)容，是學(xué)習(xí)電學(xué)的關(guān)鍵所在，在具體學(xué)習(xí)期間，對(duì)于一定的基礎(chǔ)知識(shí)要予以掌握，理解電流、電壓、電阻之間的關(guān)系。同時(shí)，教師還應(yīng)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，設(shè)計(jì)合理的教學(xué)方案，引導(dǎo)學(xué)生逐漸適應(yīng)物理學(xué)習(xí)的難度，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用控制變量法進(jìn)行學(xué)習(xí)，有效提高學(xué)習(xí)效率。通過控制變量的思路解決對(duì)比物理大小時(shí)的內(nèi)容，還有在電學(xué)實(shí)驗(yàn)以及電阻實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中應(yīng)用控制變量的方法，進(jìn)而將學(xué)生的邏輯思維以及認(rèn)知能力提升。

2.1 在比較物理量的大小時(shí)用控制變量的思路。在比較物理量大小的學(xué)習(xí)中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過比較電阻的大小，在并聯(lián)電路的條件下，比較二者的電功率。這方面的問題，通過會(huì)要求學(xué)生求解電功率的公式，學(xué)生分析的時(shí)候，往往會(huì)覺得復(fù)雜。電功率與兩個(gè)因素有關(guān)，可以引導(dǎo)學(xué)生用控制變量法的思路，解決這一類的問題，根據(jù)題目的引導(dǎo)思路，找到相同作用的因素，首先讓一個(gè)因素發(fā)生變化，再分析電功率與另一個(gè)變量之間存在的關(guān)系。通常情況下，學(xué)生都知道并聯(lián)時(shí)，各支路兩端電壓相等，可以選擇P=U2/R或者P=UI公式進(jìn)行推理，最終求出題目的答案。避免學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候陷入思維的死角，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的負(fù)擔(dān)，幫助學(xué)生輕松的學(xué)習(xí)物理知識(shí)。

2.2 用控制變量法來學(xué)習(xí)電阻。在物理學(xué)習(xí)的過程中，用控制變量法來學(xué)習(xí)電阻，也是一種非常有效的學(xué)習(xí)方法。在此環(huán)節(jié)中，教師需要確定學(xué)生已經(jīng)掌握了電路的電流、電壓兩個(gè)基本部分的學(xué)習(xí)，再引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)電阻，探究電阻學(xué)習(xí)的方法。在引導(dǎo)學(xué)生分析導(dǎo)體電阻大小與哪些因素有關(guān)的環(huán)節(jié)，可以通過實(shí)驗(yàn)的方式，將一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)體結(jié)成兩段，分別接入電路，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行探究學(xué)習(xí)。學(xué)生根據(jù)提示，可以分析出導(dǎo)體的材料、溫度、橫截面積都是相同的，但是長(zhǎng)度不同，由此確定導(dǎo)體電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系。所以，在電學(xué)學(xué)習(xí)中，用控制變量法來學(xué)習(xí)電阻，學(xué)生不但能夠有效的通過所學(xué)知識(shí)處理問題，學(xué)生的記憶能力也得到了顯著提升。

2.3 在學(xué)習(xí)電學(xué)實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用控制變量法。在對(duì)“電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與什么因素有關(guān)”的內(nèi)容學(xué)習(xí)中，我們可以利用試驗(yàn)的方式進(jìn)行探究與分析。實(shí)驗(yàn)前，準(zhǔn)備符合實(shí)驗(yàn)要求的電磁體，匝數(shù)分別為50和100，準(zhǔn)備將兩個(gè)電磁體接入提前設(shè)計(jì)好的電路中，再通過閉合開關(guān)的方式，用來測(cè)試電磁鐵的磁性。通過記錄、分析實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，最終確定實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，線圈的匝數(shù)相同、都有鐵芯時(shí)，電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。通過這樣實(shí)驗(yàn)的方式，可以緩解學(xué)生的緊張情緒，對(duì)物理學(xué)生產(chǎn)生一定的興趣，進(jìn)而主動(dòng)參與到物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，獲得更多的物理知識(shí)，并將其運(yùn)用到生活中，不斷提高自身的邏輯思維能力和創(chuàng)新能力。

結(jié)語

總之，在平時(shí)的生活與學(xué)習(xí)中，存在著錯(cuò)中復(fù)雜的物理現(xiàn)象，并且是通過整體的方式存在，每種事物之間都存在著一定的聯(lián)系，多種變量相互交錯(cuò)，又互相影響著產(chǎn)生不同的作用，這些都需要學(xué)生去進(jìn)一步探究、分析，才能加深印象，更好的學(xué)習(xí)物理知識(shí)。在初中物理電學(xué)中，控制變量法作為一種重要的科學(xué)研究方式，是最常用的、很有效的探索客觀物理規(guī)律的科學(xué)方法。在物理中得到很好地運(yùn)用，通過讓學(xué)生在物理電學(xué)中掌握好控制變量法，對(duì)學(xué)生以后的學(xué)習(xí)也產(chǎn)生了積極的影響。因此，在物理電學(xué)中，控制變量法的具體運(yùn)用，會(huì)對(duì)學(xué)生更加深入的學(xué)習(xí)物理知識(shí)產(chǎn)生積極的影響。