控制变量法在实验数据表中的体现是：如果两次实验中只有一个条件不同，则两次实验的结果不同，即与该条件有关，否则不相关。反之，如果研究的问题是物理量是否与某一因素有关，则只有该因素不同，其他因素相同。控制变量法是中学物理中最常用的方法，也是中考出题最多的方法。
首先，在初中物理实验过程中，控制变量法是探索客观物理规律最常用、非常有效的科学方法。
具体方法是采用一定的手段(如控制实验仪器、设备)，按照研究目的，主动干预或控制自然事物、自然现象的发生、发展，在特定的观察条件下探索客观规律。
例如，在探究和研究导体的电阻和导体的特性时，可以先故意把截面积和长度不同的镍铬合金线和铜线接入接有小灯泡的直流电路中，观察灯泡的亮度，并提出问题：刚才的实验现象能不能说明电阻与导体的某种特性有关？经过思考和讨论，学生肯定会得出否定的结论。然后用两根截面积和长度不同的镍铬合金线接入上述电路中，观察小灯泡的亮度，让学生思考这个实验能不能说明电阻与导体的某种特性有关？结论也是否定的。这时，可以抓住机会提出下一个问题：“那么，我们应该用什么样的两根金属线把它们接入上述电路中做这个实验，研究哪些因素与导体的电阻有关？”同时，把课前准备好的几根金属线拿给学生看，让他们选择。 经过思考和相互讨论，有的同学回答：做上述实验应该用两根截面积相同但长度不同的镍铬合金丝；有的同学说：做上述实验应该用两根长度相同但截面积不同的镍铬合金丝；还有的同学说，应该用一根长度和截面积都相同的铜丝和一根镍铬合金丝做实验对比。此时可以说明以上方法都是可行的，并指出要研究电阻的大小与导电材料的长度、截面积、材料类型三个因素中任意一个因素的关系，必须人为地控制另外两个因素使它们相等，并指出这种实验方法就是“控制变量法”，然后让学生用这种方法系统地进行上述实验，让学生在实际操作过程中体会到这种科学方法。
初中物理教学中，在概念或规律的探索与推导中，有很多实验都运用了“控制变量法”的科学方法。例如在引导学生探索“导体中的电流与其两端电压及电阻的定性关系，最终推导出欧姆定律”和探索“力的哪些因素与力的作用有关，最终推导出力的三要素”等实验中，都运用了这种科学方法，使学生不断加深对“控制变量法”的理解，逐步达到自觉应用的目的。
其次，在运用物理知识分析解决一些实际问题时，如果能灵活运用“控制变量法”进行分析，有时可以收到事半功倍的效果。
初中物理中有很多实际问题可以用“控制变量”来分析和解决，这为这一科学方法的教学和应用提供了良好的机会。
例如有这样一个问题：同样质量的水和煤油吸收的热量也一样，哪一个温升会更大？这个练习乍看起来似乎很难，因为这么短的一句话里却包含了四个相互关联的物理量。也就是说，要比较哪一个温升更大，就需要同时分析其他三个物理量（质量、热量、比热容）对它的综合影响。如果没有科学的分析方法，解决这样的实际问题不仅费时费力，准确率也低。但如果能正确引导学生，让学生思考能否用物理实验中常用的科学方法来解决这个实际问题，经过相互思考和讨论，很多学生就会想到用“控制变量法”结合公式Q=cmΔt来解决这个问题。 思路是这样的：因为这道题是求Δt（温升）的大小，所以先把这个公式改成Δt=Q/cm的形式，再分析问题发现，m（质量）和Q（热量）是一样的，也就是说，这道题中的Δt只取决于c（比热容），而从Δt=Q/cm的关系可以看出，Δt和c成反比，而且水的比热容比煤油的大。因此，很容易得出这道题的答案就是：“煤油的温升比水的大。”
可见，在解决物理问题时，如果能恰当地运用科学方法进行分析，确实可以提高解决问题的速度和准确性。更重要的是，通过解决这一实际问题的过程，学生们对如何运用“控制变量法”等科学方法分析和解决问题进行了有益的尝试。在初中物理（如力学、电学、热力学等）中，还有很多实际问题可以用“控制变量法”的科学方法进行分析和解决，这为灵活运用这一科学方法解决问题提供了保障。
初中物理研究方法：转化法
对于一些比较抽象、看不见、摸不着的物质微观现象，需要研究它们的运动规律等，从而把它们转化成学生熟悉的、看得见、摸得着的宏观现象。这种方法在科学上叫“转化法”。例如：分子的运动，电流的存在等等。
例如：空气看不见、摸不着，但我们可以通过气流（风）的影响来了解它；分子看不见、摸不着，所以很难研究，但我们可以通过研究墨水的扩散来了解它；电流看不见、摸不着，但我们在判断电路中是否有电流时，可以通过电流产生的效应来了解它；磁场看不见、摸不着，但我们可以通过它产生的效应来了解它。
比如有些物理量不容易测量，但是我们可以根据定义公式把它们转换成可以直接测量的物理量，再根据它们的定义公式计算出它们的值，比如电功率（电功率不能直接测量，但是可以用电流表和电压表测出U和I，由P=UI计算出P）、电阻、密度等等。
在中学物理课本中，我们测量不规则小石子的体积，把它折算成测量沸水的体积；测量曲线的长度，把它折算成测量细棉线的长度；测量滑动摩擦力，把它折算成测量拉力的大小；测量大气压力，我们不能直接测出大气压力的大小，就把它折算成求水银柱被大气压力压起的压强；测量一枚硬币的直径，就把它折算成测量尺的长度；测量液体压力，把液体压力折算成我们能看见的液柱高度差的变化；
我们根据电流的作用来判断电流的存在（电流是不能直接看见的）；我们根据磁场的作用来证明磁场的存在（磁场是不能直接看见的）；研究物体内能与温度的关系时，我们不能直接感觉到内能的变化，而只能把它换算成所测温度的变化来说明内能的变化；研究电热、电流、电阻等因素时，我们把电热量的多少换算成液柱上升的高度；研究哪些因素与电功有关时，我们把电功的多少换算成砝码上升的高度。
密度、功率、电功率、电阻、压力（大气压）等物理量都是用换算法来测量的。
我们在回答动能和什么因素有关的问题时网校头条，我们回答小球在平面上滑行的距离越远，动能就越大，也就是把动能的大小换算成小球运动的距离。这一科学方法适用于以上列出的所有问题。
例子：分子运动是看不见摸不着的，因此很难研究，但科学家可以通过研究墨水的扩散来了解它。这种方法在科学上叫做“转化法”。下面是小明在学习中遇到的四个研究例子。所用的方法和刚才研究分子运动的方法是一样的：（）
A.利用磁感应线研究磁场问题；
B.电流是看不见摸不着的，判断电路中是否有电流，可以通过看电路中的灯泡是否发光来判断。
C、研究电流、电压与电阻的关系时，先保持电阻不变，研究电流与电压的关系；再保持电压不变，研究电流与电阻的关系；
D. 研究电流时，将其与水流进行比较。
注意：等效法与换算法非常相似。 有什么区别？
请注意：
换算方法：电流大小----灯泡亮度；
磁场--小磁针的偏转
等效替代法：分力----合力
小石子的体积----排开水的体积；
摘要：在“等效替代法”中，互相替代的两个量是同一类型、大小相等的；而在“换算法”中，两个物理量具有因果关系，其性质经常发生变化。
初中物理研究方法：放大法
物理学是一门以实验为基础的学科，物理学家在研究物理问题时，需要借助各种实验设备进行物理实验。在物理实验中，我们经常会遇到一些微小物理量的测量。为了提高被测物理量的准确度，物理学家常常利用专门的测量装置，将被测物理量放大后再进行测量。我们把提高测量准确度、增大物理量值、延长作用时间、扩大作用空间的方法，称为物理量的放大方法。以下是按照物理学内容对放大方法的分类：
（1）值变大：
在一些实验中，我们可以看到现象，但不容易观察到。我们会把效果放大，然后研究它。例如，产生声音的振动不容易观察到，所以我们用小泡沫球来放大现象。观察压力对玻璃瓶的影响时，我们将玻璃瓶密封，装满水，插入一个小玻璃管。玻璃瓶变形引起的液位变化被放大成小玻璃管液位的变化。
在测量微小量时，我们常常把微小量累积起来，变成较大的量。例如，测量一张纸的厚度时，我们先测量100张纸的厚度，再将结果除以100。这样测量结果更接近真实值，这就是累积放大法。
累积法可用来测量邮票的质量、心跳的持续时间以及电线的直径。
（2）时间延长：
伽利略的斜面实验实现了“稀释引力”的目标。事实上，它延长了或放大了物体从一定高度下落所需的时间。
在物理实验中，很多实验题目都要求测量周期。由于测量周期大部分都是用秒表来测量的，而用秒表测量单个周期的误差较大，所以一般都是一次测量n个周期的时间。若为t，则周期T=t/n，即采用时间累积放大法，这样既解决了可测性问题，又提高了测量的准确性。
（3）空间扩展：
通过光学装置将被测量物体放大，形成放大图像，便于观察和辨别，提高测量精度。例如放大镜、显微镜、望远镜等。
初中物理研究方法：类比法
当我们研究一些非常抽象、看不见摸不着的物理量时，由于不容易理解，就拿出一个大家看得见、非常相似的量来进行比较研究。例如，电流的形成和电压的作用，就用我们熟悉的水流的形成来类比，水压使水管中形成水流，从而得出电压是电流形成的原因的结论。学生在学习电学知识时，在老师的指导下，认为：水压迫使水向一定的方向流动，在水管中形成水流；同样，电压迫使自由电荷有方向地运动，在电路中形成电流。水泵是提供水压的装置；同样，电源是提供电压的装置。水流过涡轮机时，所消耗的水能就转化成了涡轮机的动能；同样，电流通过电灯时，所消耗的电能就转化成了内能。
我们研究分子动能时，可以将其与物体的动能进行类比；我们研究功率时，可以将其与速度进行类比。
例：某学生在学习电学知识时，在教师的指导下，联想到力学实验现象，进行比较，发现了一些相似的规律，下列说法不正确的是：（ ）
A.水压使得水在管道中流动；同样，电压使得电流在电路中流动；
B.水泵是提供水压的设备；同样，电源是提供电压的设备；
C、当水泵工作的时候，会消耗水能；同样，当灯亮的时候，会消耗电能；
D、当水流过水轮机时，水能被消耗，又转换成水轮机的动能：同样，当电流通过电灯时，电能被消耗，又转换成内能和光能。
通过类比，利用水流、水压等人们熟悉的直观认识，使电流、电压等看不见、摸不着的抽象知识活灵活现地跃然纸上。
初中物理研究方法：理想化物理模型法
理想化方法是指物理教学中通过想象建立模型、进行实验的科学方法，可分为理想化模型和理想化实验。
理想化模型就是将一个复杂的问题简单化，舍弃研究对象的一些细枝末节因素，抓住主要因素，将实际问题理想化，使之重现原来形态的本质，形成理想化的物理模型。例如，在探究杠杆的平衡条件的实验中，杠杆就是一个理想化的模型。杠杆在使用过程中，会因力的作用而产生或多或少的变形，但在研究中，我们忽略了此时的变形。这里将杠杆理想化，认为其为不可变形的硬杆，这样学生在研究过程中就不会受到细枝末节因素的影响，能够顺利推导出杠杆的平衡条件。
如何引导学生选择合适的研究方法去发现问题、解决问题，是培养学生创新精神、提高素质的关键。在日常教学过程中，教师应引导学生采用合适的方法研究问题、总结问题，以达到“授之以渔”的目的。当然，研究某些物理知识或物理规律，往往要同时运用几种研究方法。例如，在研究哪些因素与电阻的大小有关时，我们用到了观察法（观察电流表的读数）、换算法（把电阻的大小换算成电流的大小，通过研究电流的大小来得到电阻的大小）、感应法（归纳与电阻、材料、长度、截面积、温度有关的信息）、控制变量法（研究电阻与长度的关系时，控制材料和截面积）。物理学的研究方法不能详细分类，只能根据题意，看题目中强调的是哪个过程，再具体分析解答。
实际现象和过程一般都很复杂，涉及的因素很多，利用模型方法可以使学习和研究简化、提纯，但简化后的模型必须表现出原型所反映的特征和知识，模型方法具有较大的灵活性，每种模型都有有限的适用条件和适用范围。
这种方法在很多中学教科书中都有使用，比如：
液柱，（例如，在计算垂直容器底部液体的压力时，我们选择液柱作为研究对象，对其进行简化。简化后的模型仍然保留了原有的特征和知识）
光（我们研究光的时候，光是一束光，是看不见的，我们用一条可见的实线来表示，这样可以简化问题，使用一个理想化的模型）
液面，（我们在研究连通器的特性，计算大气压的时候，都会取某一位置的液面，来研究液面上的压力和压强初中物理比较法，这也是为了简化问题，用理想化模型法）
光是沿直线传播的；（在我们的研究中，我们知道真实的空气并不是处处均匀的，比如越往上走，空气就越稀薄，又比如风就是因为空气并不是处处均匀而形成的。在“光是沿直线传播”一节中，我们简化了问题，只取一个简单的模型，即一束光在均匀介质中传播）
匀速直线运动；（生活中，真正做匀速直线运动的物体非常少，我们研究一个问题的时候，匀速直线运动只是一个模型）
磁通线（磁通线是本来不存在的线，但为了便于研究磁场，我们人为地引入一条线来简化我们研究的问题。）
例：在学习物理知识的过程中，我们利用物理模型来研究：（）
A.建立速度的概念；B.研究光的直线传播；
C.用磁感应线描述磁场；D.分析物体的质量。
初中物理研究方法：科学推理
推理方法是根据已知的物理现象和规律，通过想象和推理，对未知现象作出科学的推断和预测。推理方法是在观察和实验的基础上，忽略微小因素，进行合理推断，得出结论，达到认识事物本质的目的。
理想实验是研究物理规律的重要思维方式，它以大量可靠的事实为基础，以真实实验为原型，通过合理的推理推导出物理规律。
当你解释观察到的现象时，你就是在进行推论，或者说是在进行推理。例如，当你的狗在叫时，你可能会推断出你家门外有人。要做出这个推断，你需要将这个现象（狗叫声）与先前的知识和经验结合起来，即陌生人来的时候狗会叫。这样，你就能得到一个合乎逻辑的答案。
例如初中物理比较法，在进行牛顿第一定律的实验时，当我们结合物体行进的表面越光滑，物体移动得越远的知识时，我们可以推断，如果表面绝对光滑，物体将始终以恒定的速度沿直线运动。
比如我们在做声音不能在真空中传播的实验时发现，空气越少，传递的声音就越小，于是我们推断声音不能在真空中传播。
初中物理研究方法：等效代换法
代换等效法又称“等效法”，是科学研究中常用的思维方法之一。掌握等效法及其应用，理解物理等效思想的内涵，有助于提高考生的科学素养，初步形成科学的世界观和方法论，为终身学习、科研发展奠定基础。新高考选拔越来越注重考生的能力素质，其试题越来越多地渗透着对物理思想方法的考察。等效思想方法作为快速解决物理问题的有效手段，在高考试题的突破过程中仍将有一定体现。
等效方法是在保证某些效应（特性和关系）相同的前提下，把实际复杂的物理问题和过程转化为等效的、简单易研究的物理问题和过程来研究和处理的方法。
使用等效方法解决问题的一般步骤是：
（1）分析原对象（所要研究和解决的物理问题）的本质特征和非本质特征。
（2）寻找合适的替代品（熟悉的事物），保留原事物的本质特征，抛弃非本质特征。
（3）研究替代品的特点及规律。
（4）将替代对象的规则转移到原对象上。
（5）运用替代者所遵循的规则和方法解决问题并得出结论。
例：在水平均匀电场中，有一个质量为m的带电小球，被一条长为L的细线悬挂在O点，当小球处于平衡状态时，细线与垂直方向成θ角，现在给小球一个冲量，冲量的方向垂直于细线，小球只能在垂直平面内做圆周运动。问题：
① 小球做圆周运动时，在哪个位置速度最小？求这个速度的值。
②施加的冲量的最小值是多少？
解题方法与技巧：要求求垂直平面运动过程中的最小速度与位置。一般要先分析小球所受的力及其运动性质，如果是曲线运动，常根据能量关系确定动能变化。在此过程中，小球受到线的拉力、重力、电力的作用。拉力不做功，重力与电力方向互相垂直，不能确定所作的功是正还是负。由于重力和电力都是恒定力，可以用它们的合力来代替。分析等效合力对小球所作的功，若等效合力做正功，小球的动能增大，反之则减小。
改进：分力与其合力是等效替代关系，本题用等效场力代替重力和电场力，把小球在重力场和电场中的运动转化为一般仅在重力场中运动的情形，大大简化了问题。
改进：分力与其合力是等效替代关系，本题用等效场力代替重力和电场力，把小球在重力场和电场中的运动转化为一般仅在重力场中运动的情形，大大简化了问题。
例如，研究合力时，一个力和两个力引起的弹簧变形是等效的，所以用这个力代替了两个力，所以叫等效替代法。研究串并联电路的总电阻时也用这种方法。在平面镜成像实验中，我们用两根相同的蜡烛来验证物体和图像的大小是否相同。因为我们无法真正测量物体和图像的大小关系，所以我们用另一根相同的蜡烛来等效地代替物体的大小。
初中物理研究方法：归纳法
归纳推理是一种通过样本信息推断总体信息的技术。为了做出正确的归纳推理，我们需要从总体中选择一个足够大、具有代表性的样本。当我们买葡萄时，我们会使用归纳推理。我们经常先尝一下。如果它们是甜的，我们就会得出结论，所有的葡萄都是甜的，然后放心地买一串。
例如铜能导电、银能导电、锌能导电，所以我们就断定金属都能导电。为了在实验中验证一个物理定律或定理，我们反复进行实验，验证它的正确性，然后进行总结、分析、整理，得出正确的结论。
在阿基米德原理中，为了验证=Grow，我们分别用石头和木块做了两个实验。经过总结整理，我们得出=Grow。所以我们用这种方法验证了阿基米德原理的正确性。
在验证杠杆的平衡条件时，我们重复了三次实验，验证了F1×L1=F2×L2也采用了这种方法。
通过这种方法可以得出一切发声体都在振动的结论（在实验中对多个结论进行分析整理，得出最终结论时）。
在验证导体的电阻和哪些因素有关时，我们经过多次实验，得出导体的电阻和导体的长度、材质、截面积、温度等有关，这也是我们把实验的结论汇总在一起得出的。
我们在几乎所有的科学实验和原理推导中都使用这种方法。
初中物理研究方法：比较法
想寻找两件事物的相同点和不同点时，需要用到比较的方法。可供比较的事物和物理量很多。在比较两个不同或相关的事物时，我们主要寻找它们的不同点和相似点，从而进一步揭示事物的本质属性。
例如，比较蒸发和沸腾的相同点和不同点；
例如，比较汽油机与柴油机的相同点与不同点；
例如，电动机和热机；
例如电压表和电流表的使用。
采用比较法不仅可以加深对它们的理解和区别，让学生很快记住它们，还可以让他们发现一些有趣的东西。
例如：以下是物理学学习中的小米的研究：（1）在研究蒸发现象时，他研究了蒸发和沸腾之间的相似性和差异（2）在不同的融化过程中，固体根据两类的效果；引入了上述示例中使用的磁场。
A.（1）（3）;（3）（4）;
C.（2）（3）;（2）（4）。
初中物理研究方法：图形方法
图表是一种数学概念，用于表达一个数量的变化与另一个数量的变化。它生动地和直观地表达了物质温度的变化。
在其他实验中，图像也可以有意识地处理数据。电阻两端的电压，相同物质的质量和体积之间的关系以及重力和质量的大小之间的关系，结合数字和形状，将图形和文本结合起来，以大大促进学生的研究和分析问题的能力。
这种使用图（一种特殊而生动的数学语言工具）来表达各种物理现象的过程和定律的方法称为图形方法。
物理图像不仅可以使抽象概念直观且生动，动态变化过程清晰，以及显式的物理数量之间的关系，而且还表达了难以用文字表达的含义。
公式表达的物理量之间的所有定量关系都可以以图形的形式呈现。
阅读“初中物理研究方法”
