控制变量法知识点题库

用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图)．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ.实验中，极板所带电荷量不变，若(　　)

A . 保持S不变，增大d，则θ变大 B . 保持S不变，增大d，则θ变小 C . 保持d不变，减小S，则θ变小 D . 保持d不变，减小S，则θ不变

理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠事实和理论思维结合起来，可以深刻地揭示自然规律。下列实验属于理想实验的是 ( )

A . 探究加速度、力、质量关系的实验　　 B . 伽利略的斜面实验 C . 用打点计时器测物体的加速度　　　　 D . 探究合力与分力的关系

小汽车正在走进我们的家庭，一辆汽车性能的优劣，其油耗标准非常重要，而影响汽车油耗标准最主要的因素是其在行进中所受到的空气阻力．人们发现汽车在高速行驶中所受到的空气阻力f（也称风阻）主要与两个因素有关：汽车正面投影面积S；汽车行驶速度v．某研究人员在汽车风洞实验室中通过模拟实验得到下表所列数据：

f/N v/m•s^﹣¹ S/m²	20	30	40	50	60
2.0	206	464	824	1291	1860
2.5	258	580	1032	1614	2324
3.0	309	696	1239	1936	2788
3.5	361	812	1445	2258	3252
4.0	412	928	1652	2581	3717

①由上述数据可得汽车风阻f 与汽车正面投影面积S及汽车行驶速度v的关系式为f=（要求用k表示比例系数）；

②由上述数据得出k的大小和单位是．（保留两位有效数字，用基本单位表示）

在“用DIS研究加速度与力的关系、加速度与质量的关系”实验中，保持小车质量不变，改变小车所受的作用力，测得了下表所示的5组数据，并已在坐标平面上画出部分数据点，如图所示：

组别	1	2	3	4	5
F/N	0	1.1	2.2	3.3	4.4
a/m•s^﹣2	0	0.5	1.0	1.5	2.0

（1）在图中画出第4组数据对应的数据点，然后作出a﹣F的关系图线；
（2）由所作图线可以得到结论：在质量一定的情况下，加速度a与作用力F成比．

有记载：“（曹）冲生五六岁，智意所及，有若成人．时孙权曾致巨象，太祖欲知其斤重，访之群下，咸莫能出其理．冲曰：‘置象于船上，刻其水痕所至，称物以载之，则校可知矣．复称他物，则象重可知也．’太祖大悦，即施行焉．”这是家喻户晓的典故“曹冲称象”．下列研究过程中用到的方法与“曹冲称象”相同的是（）

A . 对“瞬时速度”的定义 B . 对“功率”的定义 C . 建立“合力与分力”的概念 D . 探究加速度与力、质量的关系

在“验证牛顿第二定律”实验中，为验证小车质量M不变时，a与F成正比，滑块质量M和砝码质量m分别选取下列四组值

A．M=500g，m分别为50g、70g、100g、125g

B．M=500g，m分别为20g、30g、40g、50g

C．M=200g，m分别为50g、70g、100g、125g

D．M=200g，m分别为30g、40g、50g、60g

若其它操作都正确，那么在选用组值测量时所画出的a﹣F图线较准确，在选用此组值，m取克时实验误差较大．

科学探究活动通常包括以下几个环节：①提出问题，②猜想与假设，③制定计划与设计实验，④进行实验与收集证据，⑤分析与论证，⑥评估，⑦交流与合作等．一位同学在学习了滑动摩擦力之后，认为滑动摩擦力的大小可能与两物体接触面积的大小有关，于是他通过实验探究这个问题．

（1）这位同学认为，滑动摩擦力的大小与两物体的接触面积的大小成正比，这属于上述科学探究的环节．
（2）为完成本实验，需要自己选用器材，其中他选用的木块应是下列选项中的

A . 各面粗糙程度相同的正方体 B . 各面粗糙程度不同的正方体 C . 各面粗糙程度相同，长、宽、高不同的长方体 D . 各面粗糙程度不同，长、宽、高不同的长方体
（3）
在本实验中，该同学设计了两种实验方案：
方案一：木板水平固定，通过弹簧秤水平拉动木块，如图甲所示；
方案二：木块与弹簧秤相连，弹簧秤水平固定，通过细绳水平拉动木板，如图乙所示．
①上述两种方案中，你认为更合理、更易于操作的是（填“方案一”或“方案二”）
②该实验应该记录的数据有；
③如何根据数据分析并判断原来的猜想？

某同学做“验证力的平行四边形定则”实验的情况如下图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图

（1）关于此实验的下列说法中正确的是．

A . 同一次实验中，O点位置不允许变动 B . 实验中，只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置 C . 实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90° D . 实验中，要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮筋另一端拉到O点
（2）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是．
（3）本实验采用的科学方法是．

A . 理想实验法 B . 等效替代法 C . 控制变量法 D . 建立物理模型法．

学习物理不仅要掌握物理知识，还要领悟并掌握处理物理问题的思想方法。在下图所示的几个实验中，研究物理问题的思想方法相同的是（）

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A . 甲、乙 B . 乙、丙 C . 甲、丙 D . 丙、丁

物理学是一门实验学科，是以实验为基础的 $\text{[math]}$ 在物理学的发展过程中，许多重要的物理规律都是由实验发现或由实验验证了的，下列有关物理实验中涉及的思想或方法说法正确的是( )

A . (a)图为探究影响电荷间相互作用力的因素的实验图，该实验利用了等效替代的思想 B . (b)图库伦的扭秤实验装置图，该实验利用了微小量放大法的思想 C . (c)图为伽利略研究落体运动的规律，在该实验中伽利略通过减小斜面的倾角，直接验证了物体下落的速度与时间成正比 D . (d)图为探究求合力的方法的实验装置图，该实验利用了控制变量的思想

物理学的重大发现中科学家们总结出了许多物理学方法，如理想实验法．控制变量法等。以下关于物理学研究方法的叙述正确的是（）

①根据平均速度的定义式 $\text{[math]}$ ，当 $\text{[math]}$ 趋近于零时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思想法

②在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法运用了假设法

③在实验探究加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法

④推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分很多小段，然后将各小段位移相加，运用了微元法

A . ②③④ B . ①③④ C . ①②③ D . ①②④

在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，下列关于物理学研究方法的叙述正确的是（）

A . 加速度、速度都是采取比值法定义的物理量 B . 在探究共点力的合成时用到了等效替代的思想方法 C . 在探究加速度与力、质量的关系时用到了控制变量法 D . 牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，可以用实验直接验证

伽利略运用实验和逻辑推理相结合的方法得出结论：力是改变物体运动状态的原因，下列关于物理学研究方法叙述正确的是（）

A . 卡文迪许扭秤实验运用了微元的思想方法 B . 探究向心力大小与半径、角速度、质量关系运用了控制变量法 C . 借助激光器及平面镜观察桌面的微小形变运用了物理模型法 D . 用 $\text{[math]}$ 来定义功率运用了等效替代法

人类对自然规律的认识史上，许多物理学家大胆猜想、勇于质疑，采用适当的研究方法建立了物理概念，取得了辉煌成就。下列关于物理学研究方法的叙述正确的是（　　）

A . 在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该探究过程运用了类比的思想方法 B . 在“动能定理”的推导过程中，其出发点是将牛顿第二定律作为已知的知识来考虑，然后经历一系列数学推导，从而得到新的结论——动能定理，这里运用了类比推理的思想方法 C . 在建立“质点”、“合力与分力”、“平均速度”的概念时都用到了等效替代的思想方法 D . 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元求和的思想方法

如图所示为探究向心力大小表达式的实验装置图。在探究时主要采用的科学方法是（）

A . 控制变量法 B . 等效替代法 C . 理想实验法 D . 演绎法

许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献，也创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法等等。以下关于物理学史和所用物理学方法的叙述正确的是（）

A . 利用光电门测算瞬时速度是用了放大法 B . 伽利略为了说明力不是维持物体运动的原因用了科学假说法 C . 在探究合力与分力的关系实验时，采用了控制变量法 D . 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移，这里采用了微元法

以下关于物理学研究方法的叙述正确的是（）

A . 在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该探究运用了类比的方法。 B . 根据速度的定义式 $\text{[math]}$ ，当 $\text{[math]}$ t非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了微量放大的方法 C . 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法 D . 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元法

在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学的思想方法，其中等效思想是一种很重要的思想．下列有关等效思想的说法中正确的是（）

A . 平均速度和平均加速度的提出与等效思想无关，体现了极限思想 B . 交变电流的有效值涉及到了控制变量的思想，与等效思想无关 C . 解决变力做功问题中提出的平均作用力体现了等效思想 D . 由“探究感应电流方向的规律”实验得出楞次定律是等效思想的一个具体应用

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