时间：2023-05-30 08:55:59
物理学习中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的办法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。通常，可以用字母来表示控制变量法：某物理量A与物理量B及C有关，为了研究A与B的关系，则控制C的大小不变，改变B的大小，观察A随B的大小的改变情况；为了研究A与C的关系，则控制B的大小不变，改变C的大小，观察A随C的大小的改变情况；最后，总结得出A与B、C之间存在的规律。那么，如何运用控制变量法来解探究题呢？下面结合一些例题进行说明。
1. 提出问题
如何就题中的探究过程提出问题？解答此类题时，关键是找出影响物理量A的另外两个量B和C，只有找到这些物理量，才能有针对性地提问。找相关的物理量时，可以依据已经学过的知识或试题提供的材料。常用的表述是：物理量A与物理量B及C有关吗？
（1）根据学过的知识找物理量提问
例1探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”时，如何提出问题呢？
分析：这个实验中，物理量A即是滑动摩擦力，影响滑动摩擦力大小A的两个因素有压力B和接触面的粗糙程度C。针对这个实验的提问可表述为：滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关吗？
与此类似的还有：探究压力的作用效果（压强的大小）与哪些因素有关的实验，提问为“压力的作用效果（压强的大小）与压力的大小和受力面积有关吗？”等等。
（2）从试题内容中找物理量提问
例2小红学习了电磁感应现象后思考：产生的感应电流的大小与什么有关呢？于是，她开始做实验，首先按照课堂上探究电磁感应的实验装置（如图1）重新安装了仪器，并且准备了磁性强弱不同的磁铁，以便改变磁场的强弱。闭合电路后，她先改变导体在磁场中运动的快慢，观察电流表摆动的幅度大小，她最后发现导体在磁场中运动的速度越大，电流表的指针摆动幅度越大；然后她又保持导体的运动速度不变，换用磁性较强的磁铁来做实验，发现磁性越强，电流表指针摆动的幅度越大。对于这个重大的发现，她高兴不已。通过以上的阅读，请你就小红的探究进行提问？
分析：从题中可知，物理量A即是感应电流的大小，影响它的因素有导体在磁场中运动的速度大小（B）、磁场的强弱（C）。于是，提问可表述为：产生的感应电流的大小与导体在磁场中运动的速度及磁场的强弱有关吗？
2. 猜想与假设
猜想与假设是对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设，是对物理量A与B或物理量A与C之间定量关系的描述，为接下来的探究指明研究的方向。这个过程的解答与提出问题一样，必须知道有哪些物理量，只有明确了物理量才能进行猜想或假设。常用的表述是：当B一定时，物理量C越大则A的值会越小（或越大）；当C一定时，物理量B越大则A的值会越小（或越大）。
例在生活、生产中，我们常遇到图2所示的事例：打桩机打桩时重锤被高高拉起又下落，打在桩面上。小军看到打桩机，思考“重锤对桩面打击力的大小与什么因素有关”时，会提出什么合理猜想？
分析：该题中，物理量A是锤对桩面的打击力，影响重锤对桩面的的打击力A的物理量重锤的质量、重锤所处的高度（或重锤的下落速度）。
找出了物理量，就可以得到合理的猜想是：重锤的质量越大，重锤对桩面的打击力就越大或重锤所处的高度（或下落速度）越大，重锤对桩面的打击力就越大。
3. 制定计划与设计实验
设计实验是对前面的猜想进行具体安排的过程，因为猜想中已经对物理量之间可能的关系有了描述，那么在设计时则要根据控制变量法细化每个步骤。一般表述是：控制物理量B的大小不变，改变C的大小，观察A的大小的变化；控制物理量C的大小不变，改变B的大小，观察A的大小的变化。
例1物理兴趣小组做“探究导体电阻大小与导体长度的关系” 实验。他们在如图3所示电路中的A、B两点间接入待研究的电阻丝，电源电压恒定。忽略电阻丝电阻随温度变化的影响，待研究的电阻丝的规格如下表。
（1）他们应选择序号为_________________的两根电阻丝来研究。
（2）从表中所给电阻丝的规格看，还可以用这些电阻丝来做另一个探究实验，即探究导体电阻大小与导体___________________________的关系，应该选择序号为_____________________的两根电阻丝来做实验。
分析：影响导体电阻大小的因素从表中就可以知道，即材料、长度、横截面积（温度影响忽略）。本题探究的是“导体电阻大小与导体长度的关系”，所以，根据控制变量法，必须控制“材料”与“横截面积”不变，由此即可确定第（1）问的答案是：3和4。利用控制变量法同样可以得出第（2）问中第1个空填横截面积，第2个空填2和4。
例2张庆在学习了比热容的知识后，想知道牛奶与豆浆的比热容哪一个大。他查找了相关资料但没有找到这两种液体的比热容，于是他又去请教老师。老师把他带到了实验室，拿出两个完全相同的电加热器、烧杯、温度计，另外给他两杯初温相同的豆浆和牛奶，鼓励他通过实验寻找答案。
实验中，他应保证牛奶与豆浆的质量相同、_____________相同，并通过观察________________________来判断牛奶与豆浆的比热容大小。
分析：该题中影响比热容大小的因素有三个（质量、温度、热量），即物理量A与三个物理量B、C、D之间存在着关系。题目中已经控制了质量不变，因此，只需要研究比热容与温度及热量之间的关系。
答法一：吸收热量（或加热时间）；温度变化量（或末温）；
答法二：温度变化量（或末温）；吸收热量（或加热时间）。
4. 进行实验与收集证据
该过程主要是依据设计好的实验进行操作，设计实验记录表格，记录下实验的有关数据，题目多以填写表格和设计表格的形式出现。在解答这类题目时，同学们往往对设计表格把握不好。利用控制变量法则可以较好地解决这一问题，设计实验记录表格时，应将所有的物理量都设计进去，并注意表格的科学性，还要注意设计多次实验来减小误差。
例根据生活经验，我们猜想：物体温度升高吸收热量的多少可能与质量和物质的种类有关。为了验证猜想，我们制定了两个计划：
A． 让研究对象都升高相同的温度，然后比较它们吸收热量的多少。
B． 让研究对象都吸收相同的热量，然后比较它们升高温度的高低。
从上述的两个计划中，任选一个，将下面的实验记录表格设计完整（表格中空出了三列，你可以只用两列，也可以用三列；如果你认为你所列的项目要添加数值，你也可以根据题意添加）。
我选择的是（）（选填“A”或“B”），我设计的实验表格如下：
分析：该题实际是一个探究不同物质吸热多少与什么因素有关的题目。根据控制变量法的原理可以知道，影响吸热多少的因素有物质种类、物体质量、升高的温度。也就是说，表格中应反映出四个物理量的数据，还缺少“升高的温度、吸收的热量”这两个数据，补充表格时，要注意使升高的温度保持不变（或使加热时间保持不变）。答案如下：
5. 分析和论证
分析和论证是对实验中的数据进行总结，并得出结论，实际上就是对前面提出的猜想或假设的回答。根据控制变量法来表述结论的常用语句是：通过探究得出，物理量A与物理量B、C均有关，当B不变时，物理量A随C的增大而增大（或减小）；当C不变时，物理量A随B的增大而增大（或减小）。叙述中增加“当B（C）不变时”，是控制变量法在结论叙述中的具体体现。
例为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小聪所在的实验小组用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁，结合其他实验器材做了如图4所示的实验。（电源电压相同）
根据b、c、d中观察到的情况，完成下面的填空：
（1）通过比较_______两种情况，可以知道通过的电流越大，电磁铁的磁性越强。
（2）通过比较d中甲、乙两个电磁铁，你能得出的结论是______________________。
分析：本题中制作电磁铁的铁钉是相同的，所以影响电磁铁磁性强弱的因素只有两个：一个是电流大小，另一个是电磁铁上线圈的匝数。a、b、c及d中乙电磁铁上的线圈匝数相同；d中甲、乙两个电磁铁的线圈是串联的，电流相同；b图中变阻器电阻比c图中大，b中电流小于c中电流。根据电磁铁吸引小铁钉的多少，即可得出答案：（1）bc。（2）制作材料相同的电磁铁，当通过相同的电流时，线圈匝数越多，磁性越强。
6. 评估与合作交流
探究题对评估和合作交流的考查一般是同时进行的，利用控制变量法解有关评估与合作交流类题目时，重点是从变量B、C的测量方法是否科学，设计的实验步骤是否会造成较大误差，设计的表格是否合理，是否进行了多次实验，得出的结论是否科学等方面进行分析。
例1交流与评估是科学探究的一个重要环节。某校初中八（2）班的同学，利用如图5所示的实验装置完成了“测滑轮组机械效率”的实验以后，进行了小组交流。下表是各个小组的实验数据记录。
请你对表中各个小组的实验数据进行分析比较，回答下列问题：
（1）第1、第2两个小组的动滑轮重相同，钩码重也相同，但是测出的滑轮组的效率却不同，可能的原因是：
①__________________
_______________________；
②__________________
_______________________。
（2）请你就如何提高滑轮组的机械效率问题提出自己的合理建议：
①_________________________________________；
②_________________________________________；
③_________________________________________。
分析：第（1）问是对实验步骤操作是否科学进行考查。答案是：①滑轮和轮与轴之间的摩擦力大小不同；②测量拉力时没有使弹簧测力计匀速上升，造成测力不准确。第（2）问则是根据所学知识及探究的数据与同学进行交流，提出提高机械效率的建议。答案为：①选用较轻的动滑轮组装滑轮组；②保持良好的，以减小摩擦力；③对于给定的滑轮组，加大提起物体的重量以提高效率。
例2图6是某探究实验中的三个电路图，请仔细观察后回答。
世界是普遍联系的，自然界发生的各种现象往往是错综复杂的，并且被探究的对象往往不是孤立的，总是处在与其他事物和现象的相互联系之中，因此影响探究对象的因素在许多情况下并不是单一的，而是多种因素相互交错、共同起作用的。譬如说电磁铁的磁性的强弱，不仅仅与线圈中电流的强弱有关，还跟线圈的匝数以及是否插入铁芯有关系。要想准确地把握探究对象的各种特性，弄清事物变化的原因和规律，单靠自然条件下整体观察探究对象是远远不够的，还必须对探究对象施加人为的影响，排除干扰，造成特定的便于观察的条件，这就是控制变量法。
一、控制变量法能有序地分解和呈现物理探究问题
当影响某一物理量变化的因素较多时，要研究这些因素的变化对该物理量是否有影响，这时就需要使用控制变量法去研究，将多变量的物理问题转化为单变量的问题。通过对相关测量数据的研究、分析、判断、总结、归纳，最后找出这个因素跟我们想要研究的物理量是什么关系。
例如：在探究液体蒸发快慢时，我们猜想：液体蒸发的快慢可能与液体温度的高低、液体表面积的大小、液体表面空气流动快慢等因素有关，要得出液体蒸发的快慢与液体温度之间具体关系的方法是：控制液体表面积、液体表面空气流动速度不变，只改变液体温度，判断液体蒸发的快慢的变化，从而得出规律；再采用类似的步骤分析得出液体蒸发的快慢与液体表面积、与液体表面气流速度之间的规律。在这种探究过程中，控制变量法，有序地分解和呈现了物理问题，帮助学生对影响物理量的多个因素逐一进行研究。这种探究，思路非常清晰，能帮助学生快速、准确地设计和完成探究。
在初中物理教学中还有许多概念或规律在探索和推导的实验过程中，都运用了控制变量法。如在引导学生探究导体中电流大小与导体两端电压大小和导体电阻之间的定性关系，最终得出“欧姆定律”；探究力的作用效果与力的哪些因素有关，最终得出“力的三要素”等实验过程中都用到了这一科学方法。因此要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.
二、引导学生用控制变量法探究物理规律
课堂上，在引导学生用控制变量法探究物理规律的时候，可采用以下步骤进行：提出问题、 进行猜想、讨论猜想、 控制变量进行探究、 总结规律。
例如：探究影响导体电阻大小的因素。
提出问题：影响导体电阻大小的因素有哪些？
进行猜想：引导学生观察分析课本常见的导体的电阻的数据进行猜想，学生能比较容易地猜想到影响导体电阻大小的因素有：导体的材料、长度、横截面积等。
对学生提出的猜想进行讨论。
控制变量进行探究：
（1）控制导体的材料、横截面积不变，探究电阻与导体长度的关系。
（2）控制导体的材料、长度不变，探究电阻与导体横截面积的关系。
（3）控制导体的长度、横截面积不变，探究电阻与导体材料的关系。
总结规律：
（1）导体的电阻与导体的长度有关，长度越长，电阻越大。
（2）导体的电阻与导体的横截面积有关，横截面积越长，电阻越小。
（3）导体的电阻与导体的横截材料有关。
在用控制变量法探究物理规律的过程中，应使学生认识到，具体的科学问题常常都是由多个因素共同造成的结果，帮助学生在科学探究中体会变量的概念、建立控制变量的初步意识。同时也使学生对控制变量法有了较系统的认识，对于以后用这种方法去探究其它类似的物理规律时也起到较好的示范的作用。
初中物理教学中，探究的实验比较多，在做大部分的探究实验时，都使用了控制变量法，只有掌握这种方法，同学们在做实验时才不会漫无目的，才能得出正确的实验结论，真正理解和掌握物理概念和规律，从而有利于学生研究性学习和创新能力的发展。
关键词：初中物理；控制变量法；教学设计
在新课程理念中，突出了科学方法对人类发展的重要性。《物理课程标准》（修订版）中有明确的要求：提高学生的科学素养，让学生经历科学探究过程，具有初步的科学探究能力。物理学是一门富含多种科学方法的自然科学，其中“控制变量法”是最重要的思想方法之一。所谓“控制变量法”，狭义上是指：在研究物理问题时，某一物理量往往受到几个不同物理量的影响，为了确定各个不同物理量之间的关系，就需要控制某些量，使其固定不变，改变某一个量，看所研究的物理量与该物理量之间的关系。
现以义务教育课程标准实验教科书《物理》（苏科版）八年级上册为参考，结合本人的一些教学探索，以初中学生学习物理的第一个学期为教学周期，有计划地进行“控制变量法”的教学设计。
一、初识“控制变量法”，了解方法的基本概念
在本教材中，第一次遇到“控制变量法”是在学习“声音的特征”中。我就实验“弦乐器的音调高低与什么因素有关”进行了如下设计。
①演示：拨动吉他琴弦。②提出问题：吉他的音调高低与什么因素有关呢？③学生猜想：可能与弦的长短、粗细、松紧有关？④教师再问：怎样通过实验来判断音调高低与弦的长短有关？我们选择的器材需要具备什么特点？⑤实验结束后，老师介绍：同学们很有办法，想到了好方法来证明弦乐器的音调高低与弦的长短、粗细、松紧有关，还得出了具体的关系，但你们知道吗？在第一次实验中，为了比较发声的音调高低与弦的长短的关系，要选取粗细和松紧相同的琴弦，而不能任意选取，这种方法是物理学中一种非常重要的科学探究方法，它叫“控制变量法”。由于物理现象往往是由多种因素相互交错、共同影响的，为研究其中某一因素的影响时，常常将其他因素控制不变，观察这一因素对物理现象的影响，这就是控制变量法。
教学中，教师不宜对控制变量法过多讲解，只要让学生知道物理学习中有这样一种重要的研究方法，知道“控制变量法”的概念即可。
二、再识“控制变量法”，明确方法的使用条件
第二次接触“控制变量法”，是在学习“汽化和液化”时。我就“液体蒸发快慢与什么因素有关”进行了如下设计。
①创设情境：星期一上学要穿校服，星期天妈妈把校服洗了。大家有什么办法能让校服干得更快些，保证第二天能穿？②学生回答：用洗衣机甩、用烘干机烘、用吹风机吹、晾到阳台外……③提出问题：液体的蒸发快慢可能与哪些因素有关？④学生猜想：液体的温度、表面积、液体表面的空气流动（教师作适当的诱导启发）。⑤设计实验：此时，学生对先前接触的“控制变量法”已经有所淡忘，教师可组织学生讨论：水的蒸发快慢可能与温度、表面积和空气流动三者都有关系，选取什么样的器材，才能证明蒸发快慢是与温度有关而不是与表面积或空气流动有关？⑥进行实验：……⑦完成实验后，教师评价：在研究“液体蒸发快慢与什么因素有关”的实验中，又一次运用了“控制变量法”，请大家总结一下，在什么情况下使用“控制变量法”呢？
通过归纳使用条件，使学生对“控制变量法”有了深入了解，为后面的物理学习中运用此方法解决问题奠定了基础。
三、再遇“控制变量法”，检验方法的掌握效果
通过以上的教学，学生对“控制变量法”有了一定的认识。在练习中，出现了这样一道题，我决定到实验室通过实验来检验学生应用“控制变量法”来解决实际问题的能力。
题目：两千多年前，墨翟用小孔成像的实验说明了光在同一种均匀物质中沿直线传播。你做过这一实验吗？你认为像的大小与什么有关？你能用图示表达出你的研究过程吗？请仿照示例完成下面题目。
【示例】猜想：我认为与物体的大小有关，研究方法的图示是（ ）（图略）。
①猜想一：（ ），研究方法的图示是（ ）。猜想二：（ ），研究方法的图示是（ ）。
②提出问题：小孔成像的大小与什么因素有关呢？
③学生猜想：可能与物体的大小、物体和小孔之间的距离、光屏与小孔之间的距离有关。
④设计实验：那么该如何选取合适的器材来设计这个实验呢？
⑤学生回答：在设计实验时，一定要注意使用“控制变量法”。比如，要研究“像的大小是否与物体的大小有关”时，在实验中要保持“物体和小孔之间的距离”和“光屏与小孔之间的距离”两个因素不变，改变“物体的大小”，观察成像的大小变化，从而得出结论。
⑥学生实验：……
本节实验课的设计，意在让学生能理解并掌握“控制变量法”，能运用该法去解决实际问题。实验结束后，教师提问：本题是想考查我们哪些知识？在七嘴八舌的回答中，有同学说，是想考查有没有掌握“控制变量法”。他的回答，立刻得到其他学生的附和。实验提高了学生进行科学研究的思维能力和实验操作的基本能力，同时也促进了良好的思维品质的提高。
通过大半学期循序渐进的教学，学生对“控制变量法”有了深刻认识，并能较熟练地掌握运用，为学生学习以后相关知识打下坚实的基础。
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高潮。
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)
【关键词】物理教学 控制变量法 多变量问题 单变量 因素
新课程改革的核心理念是一切为了学生的发展。换句话就是说，我们教出的学生将来要能适应社会，即具有相当的能力：有社会所需要的基本生存能力、自主学习的能力、与人合作的能力、信息收集与处理能力、学会办事的能力、独立生存的能力。在过去，人们只重视知识教学，其原因是认为“知识是能力的基础”。这样人们就忽略了能力形成的支撑，即“过程与方法”。就物理学科本身来讲，有什么样的探究过程和方法论就必然有什么样探究结论或结果。为此，我们要在物理教学中重视物理思维方法的教学，重视物理内涵的理解。在物理教学中，我们经常用到的研究方法有控制变量法、类比法、等效替代法、转换法、累积法、科学推理法、归纳法、分类法、观察法、逆向思维法等。其中控制变量法是科学探究的一种重要方法，是常用的探索问题、分析和解决问题的的方法，应用特别广泛。所谓“控制变量法”是指在研究某个问题（如物理量等）与多种因素的关系时，每次只改变一个因素，保持其他因素不变，通过分析这个改变的因素与所研究问题之间的关系，再分析综合得出结论（或规律）。
在高中“滑动摩擦力”这节新课教学中，教师提出问题：滑动摩擦力大小与哪些因素有关？学生会做以下猜想：滑动摩擦力大小可能与物体对接触面的压力、接触面的粗糙程度、接触面的面积、物体的运动速度有关。教师接着抛给学生一个思考：有这么多的影响因素怎么研究？为了让学生能领会方法并得出规律，则必须做好对学生的引导工作。可以引导学生先回忆初中学习“压强”的研究方法，给学生一个提示。因为压强和压力与受力面积都有关系，所以先保持压力F不变，通过实验而得出P∝（1/S）；然后保持受力面积不变，通过实验再研究P和F的关系，从而得出结论：P∝F；综合以上两次的研究得出：P=F/S。教学进行到这里可以对学生指出，这里运用的研究方法就是控制变量法。控制变量法是研究多变量问题的有力武器，所有多变量问题原则上都可用控制变量法来研究、求解。
然后教师提出问题：如何控制这些变量？学生思考讨论得出下面的结论：
（1）保持压力、接触面的粗糙程度、接触面积的大小一样，探究滑动摩擦力大小与物体的运动速度的关系。
（2）保持压力、接触面的粗糙程度、运动速度的大小一样，探究滑动摩擦力大小与接触面积的大小的关系。
（3）保持压力、物体的运动速度、接触面积的大小一样，探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系。
（4）保持运动速度、接触面的粗糙程度、接触面积的大小一样，探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
沿着这条思路，再进一步启发学生：要怎么改变这些因素，要选用什么器材？
木块，底面和侧面的面积不同，这样平放、侧放接触面面积不同，可以用来改变接触面面积这个因素。
木板、毛巾，木块各在这两样上运动，接触面的粗糙程度不一样。
弹簧测力计，匀速拉木块时，根据二力平衡，弹簧测力计示数等于滑动摩擦力大小，匀速拉的速度不一样可以改变物体的运动速度大小这一因素。
钩码若干，把钩码放在木块上，改变木块对接触面的压力。
实验数据：
实验次数 压力情况 接触面情况 接触面积大小 运动速度 测力计示（N）
1 木块平放 木块与木板 S1 匀速拉动V1 0.8
2 木块平放 木块与木板 S1 匀速快拉V2 0.8
3 木块侧放 木块与木板 S2 匀速拉动V1 0.8
4 木块平放 木块与毛巾 S1 匀速拉动V1 1.2
5 木块（平放）和钩码 木块与木板 S1
匀速拉动V1 1.8
接着引导学生从数据中根据相同条件和不同条件的对比发现规律，得到实验结论：滑动摩擦力与物体运动的速度、接触面积的大小无关，与接触面的粗糙程度、压力大小有关，而且接触面越粗糙，压力越大，滑动摩擦力越大。教师通过条件的强烈对比，要给学生一个深刻印象：条件多并不可怕，只要懂得控制就能迎刃而解。
从上例可知：控制变量法对处理多变量问题是很有效的。因此在实验教学中，我认为把控制变量法作为主线，使学生明确每次实验的前提条件，对于顺利完成实验教学中的系列难题是很有帮助的，同时也加深了学生对控制变量法的认识，提高了学生解决问题的能力。这对学生将来学习、走上社会也是十分有益的。
物理学是一门以观察和实验为基础的学科，大多物理规律都是在实验的基础上建立起来的，要想让学生牢固地掌握和熟练运用物理规律，就必须培养学生探究物理规律的能力。在后面的“探究物体加速度与合外力、质量的关系”、“探究导体的电阻大小与哪些因素有关”、“探究安培力大小”、“探究单摆周期与哪些因素有关”等等教学中，如果能把控制变量法运用于其中，那么教师将教得更加顺利，学生也会学得更加轻松，很容易收到事半功倍、举一反三的攻效，能获得很好的教学效果。可见，控制变量法不仅是一种实验研究方法，而且是一种带有普遍意义的思想方法。通过这种方法，任何多变量问题都可以转化为单变量问题来研究，这样就可以使一个很复杂的问题变得简单、容易，便于学生理解和掌握。这样就使我们的教学不仅仅“授学生以鱼”，更重要的是授予了学生自己“渔猎”的本领和方法，使学生在以后的学习中更加轻松、愉快。
【关键词】科学探究;控制变量;考题分析
控制变量法是化学探究实验中最常用的方法。在初中化学教材中，多处体现这一科学探究的方法。在近几年的中考化学试卷中，经常出现控制变量法的分析、运用。
初中化学中用到控制变量方法主要有：探究铁生锈的条件、物质燃烧的条件、比较金属活动性、影响固体物质溶解速度的因素、影响化学反应速率快慢等。
初中化学学科，大多数同学举不出化学中用到控制变量的例子，即使能够举出，也说不清楚，主要存在的问题有：在化学学习中不懂如何应用、找不到变量、思路不清、不会设计实验方案、不会分析实验结果、设计实验方案不完善。怎样引导学生应用控制变量法开展科学探究？如：影响固体物质溶解性因素的探究。先根据生活经验和已有的化学知识，找出可能影响溶解速率的因素。
猜想：固体物质的溶解性与溶质种类、溶剂种类、温度有关。
设计实验：让学生设计实验，开展探究。下面是教师引导学生设计的实验方案。
实验结论：物质的溶解性与溶质的性质、溶剂的性质、温度三个因素有关。
控制变量法在新课改中考题中时有出现，现举例分析。
1.某同学在学习“金属与酸的反应”时，设计了以下实验报告，请将该实验报告补充完整。
【实验目的】_______。
【实验用品】试管、铁粉、铁片、镁片、5%盐酸、10%盐酸等。
【实验内容】 取足量等体积的盐酸分别与a克下列各种金属反应。
【实验思考】由上述实验探究得出，影响金属与酸反应剧烈程度的因素有____。
2.在一次实验课上，各小组同学用在不同地点找来的小石块与稀盐酸反应制取二氧化碳。此反应的化学方程式为____。
【提出问题】影响二氧化碳气体产生速率的因素是什么？
【作出猜想】①不同地点石块中碳酸钙含量不同;②所用盐酸的溶质质量分数不同;③还可能是____。
【设计实验】（1）验证猜想①是否成立，要设计的实验：分别取大小相同、质量相同、____的石块，加入质量相同、____的稀盐酸进行实验。（2）验证猜想②是否成立，对盐酸的要求是____。
【交流讨论】实验中可以通过观察气泡产生的剧烈程度，粗略地比较反应速率。若要做到精确比较，应该测量的实验数据是 。
【拓展延伸】上述实验中，小明采用了控制变量的研究方法。用此方法探究“催化剂对用过氧化氢溶液制取氧气的反应速率的影响”，需要控制不变的因素有（答出两点） 。
解题思路：
小石块的主要成分是CaC03，所以小石块与稀盐酸反应的方程式为：CaC03+2HCl=CaCl2+H20+C02
【作出猜想】 影响二氧化碳气体产生速率的因素是可能有：石块大小不同（或石块质量不同、盐酸质量不同）等。
【设计实验】（1） 因为①的猜想是验证不同地点石块中碳酸钙含量不同;所以要保证其它条件相同，采用不同地点的石头做实验。盐酸的溶质质量分数也应该相同（2）②要验证“所用盐酸的溶质质量分数不同”，所以要保证其它条件相同，取用不同溶质质量分数的盐酸进行实验。
【交流讨论】通过观察气泡产生的剧烈程度，粗略地比较反应速率。需要测量相同时间内收集的二氧化碳体积或收集相同体积二氧化碳所需的时间，两种方法都可以。
【拓展延伸】影响反应的因素主要有：催化剂、温度、溶液的溶质质量分数、压强等，若探究“催化剂对用过氧化氢溶液制取氧气的反应速率的影响”，就要保证其它条件相同，就催化剂是一个变量，就可以得到研究结果。
【答案】CaC03+2HCl=CaCl2+H20+C02
【作出猜想】石块大小不同（或石块质量不同、盐酸质量不同）
【设计实验】（1）不同地点 溶质质量分数相同（2）溶质质量分数不同
【交流讨论】相同时间内收集的二氧化碳体积（或收集相同体积二氧化碳所需的时间）
根据研究目的、运用一定手段（实验仪器、设备等）主动干预或控制自然事物、自然现象发展的过程，在特定的观察条件下探索客观规律的一种研究方法。
自然界发生的各种现象往往是错综复杂的，并且被研究对象往往不是孤立的，总是处于与其他事物和现象的相互联系之中，因此影响研究对象的因素在许多情况下并不是单一的，而是多种因素相互交错、共同起作用的。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。
例如在研究气体的温度、体积、压强这3个状态变量之间的关系时，必须设法把决定气体状态的一个量或两个量用人为的方法控制起来，使它保持不变，然后来比较、研究其他两个变量之间的关系。在进行观察时，首先把研究对象限定为一定质量的气体，然后研究在温度恒定的条件下，它的体积跟压强的关系，得出了玻意耳定律。如果使一定质量气体的体积（或压强）保持不变，研究它的压强跟温度的关系（或体积跟温度的关系），便得出了查理定律了（或盖·吕萨克定律）。这三个定律都是用控制变量的方法得出的描述一定质量的气体的状态量之间的关系的实验定律，为建立理想气体模型、推导理想气体状态方程提供了可靠的实验依据。
在研究物体的加速度跟所受的外力和物体质量的关系时，也采用了控制变量的方法。如先研究物体质量不变时，在大小不同的外力作用下，物体的加速度跟外力的关系；再研究在相同大小的外力作用下，物体的加速度跟质量的关系。这就是著名的牛顿第二定律。
自然界发生的各种现象，往往是错综复杂的。决定某一个现象的产生和变化的因素常常也很多。为了弄清事物变化的原因和规律，必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来，使它保持不变，然后来比较、研究其他两个变量之间的关系，这是一种研究问题的科学方法。
例如物体吸收热量温度会升高，温度升高多少是由多个因素决定的，跟吸收的热量、物体的质量以及组成物体的物质性质有关。在研究时，可以先使一些因素保持不变，如在物质相同、质量相同的情况下，观察物体温度升高跟所吸收热量的关系；接着再研究同种物质，不同质量的物体吸收相等热量时，温度升高跟质量的关系等等，从而得出物体温度升高跟所吸收的热量、物体的质量和组成物体的物质性质的关系。控制变量的科学方法在物理学的研究中是经常使用的。
这个实验是按以下步骤进行的：
先把容器A浸没在冰水混和物中，这时容器A中的空气温度为0℃，调节压强计右臂的位置，使两臂内水银面位于同一高度，这时容器A中的空气压强就等于大气压强，记下压强计左臂内水银面的位置B，这就是0℃时容器A内空气体积V0的一个标记[图2－8(a)]。
然后将烧杯中的冰水混和物倒去，换成热水，经搅拌器搅拌后，读取热水温度，即为容器A中空气的温度。容器A中的空气受热后压强增大，体积也变大，这时压强计两臂内的水银面的高度差并不表示气体体积不变时的压强增加量，必须提起压强计的可动臂(右臂)，使左臂内水银面回到位置B，增大容器A内空气的压强，以保持原来的空气体积V0，这时，压强计两臂内的水银面的高度差将变大，读出这一高度差h，如图2－8(b)所示，就可根据p=p0+ρgh，算出这一温度下容器A中空气的压强。
实验时每一次改变热水温度后，都必须重新调节压强计可动臂的高度，使容器A中的空气体积保持不变，并应记录每一次改变温度后，容器中空气的温度值和相应的压强值。
查理用各种气体进行实验，结果表明，一定质量的各种气体在体积不变时，温度升高(或降低)1℃，压强的增加量(或减小量)等于
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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。
【关键词】初中物理电学 控制变量法 研究
对于初中物理来说，电学相关容是比较重要的知识组成部分，在物理考试的时候，电学的控制变量应用也一直是经典的必考题目，学生能否真正的理解电学中的控制变量法是非常重要的，这对学生知识的掌握程度和考试的成绩都有着直接的影响。
一、初中物理的现状与问题
社会在飞速的发展，国家越来越重视教育，教学模式也在随着时代的发展不断的改革，对于初中物理学科来说，教学的目的已经不仅仅是灌输给学生知识，通过实验来探究知识、引发学生的学习兴趣也是被摆在了同等重要的位置，这能够有效地提高学生的实践能力，但是，不可否认，当前的物理教学还是存在问题的，主要有：
1.对于很多初中学校来说，其教学的硬件本身就不完善或者维护的不好，很多物理实验无法直观的展示给学生看，这对激发学生的探索精神有一定的阻碍。
2.对于初中学生来说，学习的任务比较繁重，很少有学生有大量的业余时间，同时，学校的课程拍的也非常的密集，这也压缩了物理实验的上课时间。
3.对于我国学生来说，中考是人生的第一次大考，但是中考的物理毕竟有一定的局限性，这就会对物理的实验教学产生影响。
二、控制变量法的相关介绍
控制变量法在《义务教育物理课程标准》的要求是岁尝试考虑影响问题的主要因素肩控制变量的初步意识。然而就教学而言岸生产生一定的认识是基础，因为在物理学科中，主要是由很多因素共同组成的多样性问题。由此对于学生深层次的体会产生了契机。而这一条件除了主要因素之外其他因素的影响是非常小的甚至可以忽略。这样就可以帮助学生能够从实际上建立控制变量的初步认知。
在对一些比较复杂的物理问题进行解决时控制变量法不失为一种有效的方法。控制变量法的关键在于可以对无关变量进行控制， 从而化繁为简的对问题进行研究。但是由于初中学生的感性认知比较缺乏所以控制变量法无法有效的进行运用这就需要教师从旁引导。
三、初中物理电学中控制变量法的应用
在进行初中物理电学内容学习的时候，一个最基本的关于电学的公式解释的是电流、电压、电阻之间的关系，它就是有名的欧姆定律，要想更好的掌握欧姆定律，学生首先要对电流、电压和电阻有着比较深入的理解，他们之间存在的关系就是欧姆定律的内容。在研究电阻、电流及电压之间关系的时候，就可以义勇上变量控制法来学习，这样就确定了学习的方法，确定其中的一个物理量保持恒定，然后改变其他的物理量，再结合欧姆定律，遮掩更有助于学生对欧姆定律的理解。可以保持电阻的恒定，然后去改变道题两端的电压数值，通过对输出电压的改变，实现了对电压的控制，这样学生就能够通过应用控制变量法来发现电压和电流之间存在的关系，理解的也会更深刻；其次，还可以使导体两端的电压保持恒定，然后去调节电阻，这就能够得到电阻和电流之间存在的关系，可以这样来进行试验，为了保持电压的恒定，在更换不同的电阻的时候，都由同一个电源来进行供电，然后进行电阻的更换，这就能够很直观的看出电流和电阻之间存在的联系。其次，有一个问题必须要注意，电源本身也是存在电阻的，电源的电压也能够随着外电阻值得变化而影响电源电压的数值，这就容易使实验存在一定的误差，所以，老师在实验的过程中，应该提醒学生，认真的观察电压表，保持电压表读数的恒定。在学习电阻的时候，电压和电流的理解是基础性的工作，学习好了电压和电流，学生学习电阻会非常的容易，老师可以根据教学的实际情况，引入控制变量法，并且结合一些典型的题目进行分析，这样整个教学过程和内容就会让学生感觉到非常的直观，就能够进一步加深学生对于物理的认识，从而起到提高学生学习成绩的效果。
四、结论
通过上面的分析，我们可以看到，控制变量法是一个种研究的方法，和初中物理的教学结合起来，对提高学生对物理学习的兴趣、加深对物理学科的理解有着重要的意义，并且控制变量法也可以在生活的很多领域来利用，所以，应该鼓励学生认真的学习控制变量法，这能够有效的提高他们对所学内容的理解，希望本文能够对相关的工作人员产生一定的指导意义。
参考文献：
[1]陈花.探讨初中物理电学中控制变量法的实际应用[J].文理导航（中旬），2013，04：42-43.
一、控制变量法贯穿了整个初中物理教学
控制变量法作为是一种常用的、有效的探索物理规律的科学方法，在初中物理新课程教学中得到了特别广泛应用，许多物理概念或规律的探索和推导，演示实验、分组实验的教学，都运用了“控制变量法”这一科学方法。在初中阶段，课堂教学中应用了控制变量法的物理概念或规律有：声音的响度与什么因素有关、影响液体蒸发的快慢的因素、影响导体电阻大小的因素、欧姆定律（导体中的电流）、焦耳定律、影响电磁铁磁性的因素、通电导线在磁场中的受力方向、感应电流的方向、速度、压强、液体压强、浮力、影响动能大小的因素、影响重力势能大小的因素、影响内能的因素、热量的变化（热传递）、热量（燃烧燃料）等。由此可见，控制变量法的应用贯穿整个初中物理教学，它是学生必须掌握和熟练应用的科学方法之一。
二、运用控制变量法探究物理规律
课堂上，运用控制变量法引导学生探究物理规律，可采用以下步骤进行：提出问题、作出猜想、实验探究、实验结论等，如探究影响蒸发快慢的因素。
提出问题：影响液体蒸发的快慢与什么因素有关？
实验猜想：液体蒸发的快慢与液体温度、液体表面积大小、表面空气流动快慢等因素有关。
实验器材：烧杯、两块玻璃板、停表、玻璃棒、扇子、滴管、酒精灯、铁架台、水等。
实验探究：
1.把水分别滴1滴在2片玻璃片上，给其中1个玻璃板稍加热，发现稍加热的玻璃板上的水先蒸发完。
2.把水分别滴1滴在2片玻璃片上，其中1个水滴散开，过一定时间，发现水滴散开的玻璃板上的水蒸发完了。
3.把水分别滴1滴在2片玻璃片上，把这2个水滴都散开成面积相同的，其中一个用扇子扇，发现用扇子扇的玻璃板上的水先蒸发完。
实验结论：影响蒸发快慢的因素：液体温度的高低、液体表面积的大小、液体表面空气流动的快慢。
在这种探究过程中，控制变量法，有序地分解和呈现了物理问题，帮助学生对影响物理量的多个因素逐一进行研究。这种探究，思路非常清晰，能帮助学生快速、准确地设计和完成探究，能帮助学生在科学探究中体会变量的概念、建立控制变量的初步意识。
三、运用控制变量法设计实验
课堂教学中，运用控制变量法可以按照要求设计实验，如2013年山东烟台物理中考第25题：在“探究摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，实验室备有如下器材：长方体木块、砝码、长木板、弹簧测力计及细绳。
关于摩擦力大小与什么因素有关，部分同学们提出以下猜想：
摩擦力的大小与物体运动速度有关；
摩擦力大小与物体间接触面的粗糙程度有关。
（1）除此之外，你还有什么猜想？写出你的猜想。
（2）请就你的猜想任选一种设计出实验探究方案（画出实验装置图，写出实验步骤）
分析：本题源于教材中的实验，影响摩擦力大小的因素有多个，在设计时一定要体现控制变量法：控制压力相同，改变接触面的粗糙程度，实验结论是压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；控制接触面的粗糙程度相同，改变压力的大小，实验结论是再接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
答案：（1）摩擦力的大小与压力的大小有关；摩擦力的大小与接触面积有关；（2）以摩擦力的大小与压力的大小有关为例，实验装置如图1所示。
实验步骤：
①如图甲所示，将木块平放在木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，读出弹簧测力计的示数F1。
②如图乙所示，再在木块放一砝码，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，读出弹簧测力计的示数F2。
③比较两次弹簧测力计示数，分析归纳出结论。
四、运用控制变量法完成相关习题
平时在课堂上，教师有目的地例析一些有关控制变量法的典型题目，使学生能熟悉此类试题的解题方法，从而提高学生的解题速度，提高正确率。
例 如图2是小明在探究甲、乙、丙三种物质质量与体积关系时作出的图像。分析图像可知（ ）
A.ρ甲>ρ乙>ρ丙
B.ρ甲>ρ丙>ρ乙
C.ρ丙>ρ乙>ρ甲
D.ρ乙>ρ甲>ρ丙
分析：如果题目要求只是比较这三种物质的密度关系，那么我们就可以采取相同体积比较质量或相同质量比较体积的方法，而不需要分别算出这三种物质的密度，然后再去比较。当三种物质的体积都为50cm3时，m甲=50g，m乙=35g，m丙=25g，因为m甲>m乙>m丙，所以ρ甲>ρ乙>ρ丙。
答案：A
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！
关键词：变电站 质量控制 零缺陷
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）12（b）-0122-02
质量就是生命，在变电站施工项目管理中，要站在企业生存与发展的高度来认识施工质量的重大意义，坚持“以质取胜”的经营战略，科学管理、规范施工，提高变电站土建工程的质量。良好的工程质量是在施工过程中一步一步做出来的，而不是靠最后检验出来的。为了把好工程质量应该从带有误导性的事后检查把关转向事前控制，真正做到“预防为主”的目的，分析找出每道工序常见的问题，研究对策，提出处理办法。为了确保区域电网系统的安全稳定运行，必须对变电站施工过程中各个环节的质量关注点进行严格监控，对施工建设中存在的问题进行系统认真研究，并根据研究结果及时采取有效的纠正、补救措施，确保整个变电站的施工建设质量。
1 变电站施工建设中的质量管理问题
在变电站施工质量管理过程中，直接影响施工质量管理水平的主要因素首先是施工质量目标的明确与否以及质量目标的分解细化措施是否有效合理。实际管理中，以下问题的存在将会对施工质量带来较大影响。
质量意识。由于历史原因，尤其是生产任务紧张的时候，施工企业往往将施工质量的重要性置于效益之后，为了保证施工进度而降低质量要求，导致质量隐患的发生。
质量体系。大多数企业都会进行质量体系改进，但多数情况下改进的目的是通过认证。企业的多数员工认为只要通过了认证，施工质量自然就符合生产的要求，忽视了持续改进推进质量体系持续进步的作用。
全员参与意识。实际工作中，施工中的每个环节以及每个员工的工作质量，都会直接或间接地影响最终施工质量。较多的施工企业全员参与质量管理的意识没有建立，只进行一些环节的质量控制。大多数人包括企业领导认为，保证质量的主要手段是检验。实际上，质量是预防出来的，质量管理涉及到企业生产的每一个环节，需要全体员工参与进行。
零缺陷管理思想主张在经营管理时要充分发挥人的主观能动性，每个参与者要通过认真努力工作，使自己的施工要求符合工作标准，并努力去满足更高的质量标准。它要求施工人员及企业员工，从工作开始就本着认真负责的态度，把工作做到准确无误，不能依靠事后的检验来进行工作错误纠正。将“零缺陷”管理的基本思想引入变电站的施工质量管理过程中，对施工质量的有效提升具有重要意义。
2 零缺陷管理的基本原则
“零缺陷管理”之父克劳士比曾提出了质量管理的4个基本原则。这些原则可概括为：质量的定义、完善的质量系统、严格的工作标准、质量的衡量。
质量的定义。大多数情况下我们很难给质量一个明确的定义。克劳士比认为，符合工作标准要求就是质量。很多人用好、卓越、美丽、独特来描述质量，但这些词语都带有主观意识，描述的质量也是含糊的。施工的每一个环节如果符合工作要求标准就是有质量的施工过程。如果不能符合工作要求，就会产生返工等不重视质量的结果。
完善的质量系统。质量是通过预防（Prevention）产生的，而后期检验（Inspection）不能产生施工质量。对于后期检验来说，只能检验出已发生的施工质量问题，而不能创造质量。这个时候，施工问题已经产生，同时由于检验客观条件的存在，也会遗漏一些不合格项。
严格的工作标准。以前的施工质量管理中，我们经常听到“差不多就这样吧“要求。事实上，施工工作的标准必须是零缺陷（Zero Defects）的。“差不多”的另一个含义，是说施工时我们可以满足某些要求就行。而在零缺陷的要求下，我们施工过程的任何环节任何时候都要满足施工工作标准。
质量的衡量。零缺陷标准下，用不符合要求的代价（Price of Nonconformance，PONC）来衡量质量，而不是用什么质量指数。而通过展示因施工不符合项而带来的货币价值损失，就能够增加对施工问题的深刻认识。通过因施工质量问题而浪费的金钱、时间、人力、材料来衡量施工质量，可以使所有员工都知道进行质量改进所带来的效益成果。
综上所述，我们在实际施工管理中，应做到以下环节：质量用“符合要求“来描述，避免用“差不多“等模糊不清的管理思维；工作标准是“零缺陷“的；衡量施工质量损失用PONC（不符合要求的代价），使所有人建立客观的、直观的质量衡量标准；建立符合企业实际的施工质量改进步骤，使质量管理及改进反复进行，螺旋上升，使施工质量成为每个员工工作与生活的自然组成部分。
3 变电站施工质量控制的零缺陷管理
运用零缺陷管理的基本内涵和思想，进行以预防为主的施工质量控制具有重要意义，其质量文化及质量意识的形成需要从以下方面展开。
（1）注重质量文化的形成。
企业质量文化是企业建设的重要组成部分，它是每个企业通过总结在长期的质量管理过程中的具体方法、施工经验及管理，而后积累形成。但对于大多施工企业来说，尚未完全形成或完全没有完整体系的质量文化。这些企业的质量管理，一般通过上级的行政干预来进行，没人重视质量文化建设。因此，需在领导者直接负责下，确立“质量第一”的文化价值观，结合企业的实际质量情况，在每一个实际工作中体现物质、行为、道德等方方面面的同时，将企业质量文化植入到每位员工心中。
（2）注重全员参与意识的形成。
大多数施工企业中尚不具备完善的质量管理体系。全面质量管理是保证产品质量的有效手段，它是全员参加的质量管理，同时，也是全过程的质量管理，需要我们认真分析施工建设的质量形成的全过程，而不仅仅是实际施工过程。另外，也需要注意管理方法的全面性，要运用数理统计方法、质量设计、工艺过程的反馈控制技术、最优化技术、网络计划技术、预测和决策技术、计算机质量管理技术等。总之，企业应注重全员质量意识的提升，为施工质量的形成打下坚实基础。
（3）以“零缺陷”为工作考核标准。
根据工作实际安排，确定施工小组（或个人）在具体工作中所应达到的具体要求。采用各种形式，对工作情况进行衡量。衡量的目的，在于使我能发现施工质量管理的不符合要求之处，以便进行彻底改正。根据衡量结果，将完成目标的进展情况公布并对问题进行讨论。同时，建立相应的合理化提案机制，对于不属于自己主观因素造成的施工质量错误原因，每一个员工都应向部门负责人指出发生这些错误的原因，并根据专业技术要求提出合理化建议，负责人应同提案人一起进行研究并给出最终处理方案。建立完善表彰激励制度，零缺陷管理不是惩罚错误者，而是表彰激励无错误者，从而增强每位员工追求零缺陷的信心和责任感。
（4）“预防”为主。
目前，大部分施工企业的质量管理大多依然停留在“事后把关”或检验的层次，施工质量体系运行及施工质量的把控主要依靠专职检验员，对质量问题的处理及公司质量部门对产品的监督检查，主要为了应付施工质量管理体系的内、外审。施工质量管理以及日常施工生产的监督检查，则大多流于形式。这种管理方式下，施工质量体系的运行及施工生产必然会出现无法避免的严重问题。因此，应注重施工过程中的预防措施，建立完善的预防措施，及时有效地发现质量问题，为施工质量的提升、质量成本的降低、产品竞争力的提高起到保证作用。
参考文献
[1] （美）约翰・班克.全面质量管理[M].北京：中国人民大学出版社，1997.
