最常用的研究方法

物理学中．当我们研究的某个物理量与其他若干个因素（物理量）有关系时，为了研究这个物理量与其中一个因素的关系．就需要控制其他因素不变，观察研究这个物理量与该因素变化的关系，这种研究方法叫作控制变量法．初中物理教材中，很多物理概念的形成、规律的发现、实验的设计都采用了控制变量法.

人教版八年级《物理》中应用控制变量法设计的实验比较多，如探究音调和频率的关系、探究响度与振幅的关系、探究阻力对物体运动的影响、探究二力平衡的条件、探究影响滑动摩擦力大小的因素、探究影响压力作用效果的因素、探究浮力的大小跟哪些因素有关、探究物体的动能跟哪些因素有关、探究影响滑轮组机械效率的因素等．

以“运动和力”这章为例，我们来具体分析：

（1）在探究阻力对物体运动的影响实验中．控制同一小车从同一斜面、同一高度由静止自由释放，目的是让小车到达水平面时初速度相同．使实验中只存在阻力这一个变量，从而探究阻力对物体运动的影响．

（2）在探究二力平衡的条件实验中，二力平衡的条件为“等大、反向、共线、同体”，要研究二力平衡与其中一个条件的关系，就要控制其他三个条件不变．

（3）在探究影响滑动摩擦力大小的因素实验中，控制接触面的粗糙程度相同，改变压力大小．从而探究滑动摩擦力与压力的关系：或者控制压力相同，改变接触面的粗糙程度．从而探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系.

例 （2023·山东，改编）冰壶比赛被称为“冰上围棋”，比赛充满了智慧，冰壶比赛时，运动员有时要不断地刷冰，这是为了减小冰壶受到的滑动摩擦力，为此，小兰和小海一起对影响滑动摩擦力大小的因素进行探究．

小兰和小海采用如图1所示方式，使木块沿水平长木板做匀速直线运动，测出滑动摩擦力f1．在木块上加放砝码，改变木块对长木板的压力，测出此种情况下的滑动摩擦力f2，发现f2gt;fi，这说明接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越____．换用材料相同但表面更粗糙的长木板，保持木块上的砝码不变，测出此种情况下的滑动摩擦力f3，发现f3gt;f2，这说明接触面越____，滑动摩擦力越大．

解析：在木块上加放砝码，保持接触面粗糙程度相同．改变木块对长木板的压力，测出此种情况下的滑动摩擦力f2，发现f2 gt;f1，说明压力越大，滑动摩擦力越大；换用材料相同但表面更粗糙的长木板，保持木块上的砝码不变，则压力不变，测出此种情况下的滑动摩擦力f3，发现f3gt;f2，说明接触面越粗糙．滑动摩擦力越大.

答案：大 粗糙

在使用控制变量法研究问题时，同学们首先要明确研究对象，其次确定哪个（或哪几个）物理量不变，改变哪个物理量．不能同时出现多个变量，否则得不出正确的结论．