最常用的研究方法

物理學中．當我們研究的某個物理量與其他若干個因素（物理量）有關系時，為了研究這個物理量與其中一個因素的關系．就需要控制其他因素不變，觀察研究這個物理量與該因素變化的關系，這種研究方法叫作控制變量法．初中物理教材中，很多物理概念的形成、規律的發現、實驗的設計都采用了控制變量法.

人教版八年級《物理》中應用控制變量法設計的實驗比較多，如探究音調和頻率的關系、探究響度與振幅的關系、探究阻力對物體運動的影響、探究二力平衡的條件、探究影響滑動摩擦力大小的因素、探究影響壓力作用效果的因素、探究浮力的大小跟哪些因素有關、探究物體的動能跟哪些因素有關、探究影響滑輪組機械效率的因素等．

以“運動和力”這章為例，我們來具體分析：

（1）在探究阻力對物體運動的影響實驗中．控制同一小車從同一斜面、同一高度由靜止自由釋放，目的是讓小車到達水平面時初速度相同．使實驗中只存在阻力這一個變量，從而探究阻力對物體運動的影響．

（2）在探究二力平衡的條件實驗中，二力平衡的條件為“等大、反向、共線、同體”，要研究二力平衡與其中一個條件的關系，就要控制其他三個條件不變．

（3）在探究影響滑動摩擦力大小的因素實驗中，控制接觸面的粗糙程度相同，改變壓力大小．從而探究滑動摩擦力與壓力的關系：或者控制壓力相同，改變接觸面的粗糙程度．從而探究滑動摩擦力與接觸面粗糙程度的關系.

例 （2023·山東，改編）冰壺比賽被稱為“冰上圍棋”，比賽充滿了智慧，冰壺比賽時，運動員有時要不斷地刷冰，這是為了減小冰壺受到的滑動摩擦力，為此，小蘭和小海一起對影響滑動摩擦力大小的因素進行探究．

小蘭和小海采用如圖1所示方式，使木塊沿水平長木板做勻速直線運動，測出滑動摩擦力f1．在木塊上加放砝碼，改變木塊對長木板的壓力，測出此種情況下的滑動摩擦力f2，發現f2gt;fi，這說明接觸面受到的壓力越大，滑動摩擦力越____．換用材料相同但表面更粗糙的長木板，保持木塊上的砝碼不變，測出此種情況下的滑動摩擦力f3，發現f3gt;f2，這說明接觸面越____，滑動摩擦力越大．

解析：在木塊上加放砝碼，保持接觸面粗糙程度相同．改變木塊對長木板的壓力，測出此種情況下的滑動摩擦力f2，發現f2 gt;f1，說明壓力越大，滑動摩擦力越大；換用材料相同但表面更粗糙的長木板，保持木塊上的砝碼不變，則壓力不變，測出此種情況下的滑動摩擦力f3，發現f3gt;f2，說明接觸面越粗糙．滑動摩擦力越大.

答案：大 粗糙

在使用控制變量法研究問題時，同學們首先要明確研究對象，其次確定哪個（或哪幾個）物理量不變，改變哪個物理量．不能同時出現多個變量，否則得不出正確的結論．