用控制变量法研究天平的最值
天平 · 最值 · 控制变量法
选取 天平 等学具，先猜想再测算 最值，学习用控制变量法整理数据并归纳规律。
配套虚拟仿真：用控制变量法研究天平的最值（虚拟探究）
选取 天平 等学具，先猜想再测算 最值，学习用控制变量法整理数据并归纳规律。
探究目的
- 学会使用计算器、骰子测算并记录 天平 的 最值。
- 会用控制变量法研究 天平 的 最值，知道如何设置对照与重复测算。
- 理解并归纳：对于任意实数 a、b，都有 a² + b² ≥ 2ab，当且仅当 a 等于 b 时取等号。
数学原理
对于任意实数 a、b，都有 a² + b² ≥ 2ab，当且仅当 a 等于 b 时取等号。
对于正数 a、b，都有 a + b ≥ 2√(ab)。
本实验以控制变量法为基础，只改变一个因素、保持其他条件相同，通过比较不同条件下 最值 的变化来猜想并验证规律。
关键关系式 / 结论
a + b ≥ 2√(ab)
学具准备
计算器
骰子
小球与轨道
直尺
统计表模板
随机数表
探究步骤
1
准备学具
按探究要求选取并检查学具：计算器、骰子、小球与轨道、直尺，确认齐全可用。
2
提出猜想
先根据已有经验对 天平 的 最值 作出猜想，说明猜想的依据。
3
设计对照
确定要研究的变量（如 数据的组数），设计"只改变一个因素、其他条件相同"的对照方案。
4
动手探究
按方案操作，改变研究的条件，测算并记录 天平 的 最值 的变化情况。
5
重复测算
每种条件至少重复 3 次，把结果整理到表格中，保证结论可靠。
6
归纳规律
比较不同条件下 最值 的差异，必要时画出图形或图像，找出其中的规律。
7
得出结论
结合原理写出结论，并分析可能影响结果的因素。
探究结果
探究过程中 天平 的 最值 的变化可以稳定地测算出来，多次操作结果接近。
探究结论
结论
通过探究可以归纳出：对于任意实数 a、b，都有 a² + b² ≥ 2ab，当且仅当 a 等于 b 时取等号。
注意事项
请遵守以下操作与安全要求
数据要完整记录，异常值应说明取舍理由，不能随意剔除。
涉及弹簧、小球等模型时注意放置稳固，防止滑落。
使用计算器或几何画板前先确认精度设置，避免因四舍五入得出错误结论。