方法05控制变量法-高考物理电学十大方法精讲

方法05控制变量法 在物理研究中，如果要确定两个以上的物理量之间的相互关系，我们可以先保持其中的一个或几个物理量不变，从而确定其中某两个量之间的相互关系进而研究各物理量之间的关系，这种研究方法叫控制变量法. 【调研1】用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素，如图所示．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，下列判断中正确的是（　　） A．保持S不变，增大d，则θ变小 B．保持S不变，增大d，则θ变大 C．保持d不变，减小S，则θ变大 D．保持d不变，减小S，则θ变小 解析： B、C 根据电容的定义式C=，保持S不变，增大d，电容C减小，再根据U=，知U增大，所以C变大．故A错误，B正确；保持d不变，减小S，电容C减小，再根据U=，知U增大，所以θ变大．故C正确，D错误． 【调研2】新型电压传感器能够在不形成电流的条件下，准确测定电压随时间的变化规律.某同学利用电压传感器来研究物体的运动情况，如图甲所示，A、B为电容器的两个极板，C为绝缘直板.现将A固定在C的左端，B 固定在小车上，使A 、B带等量异种电荷后与电压传感器连接，将小车以一定的初速度释放，电压传感器的显示屏上出现的电压随时间的变化规律如图乙所示，则小车做 ( ) A. 匀减速运动 B. 匀速运动 C. 匀加速运动 D. 变加速运动 A B 甲 C U U0 t O 乙 解析：C 因题中A、B两板构成电容器，A、B带电量保持不变，设带电量为Q，A、B间距为d，由乙图可知，U=U0-k′t，其中k′为大于零的常数，结合电容器的定义式C=和平行板电容的决定式C=，得d=(U0-k′t)，即A、B间距随时间均匀减小，所以小车做匀速运动，C正确. 【调研3】如图所示是阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的图线（I-U图线）。从图中得到的下列结论中正确的是（ ） A. R1>R2； B. R1、R2串联后的总电阻的I-U图线在区域Ⅱ； C. R1、R2并联后的总电阻的I-U图线在区域Ⅲ； D. R1、R2并联后的总电阻的I-U图线在区域I； U I R1 R2 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 解析：首先要明确I-U图线的物理意义，实际上该图线就是根据欧姆定律I=作出的R图线。要比较R1与R2的大小，由I =可知，显然可以控制电流不变，通过分