控制變量法在實驗數據表中的體現是：如果兩次實驗中只有一個條件不同，則兩次實驗的結果不同，即與該條件有關，否則不相關。反之，如果研究的問題是物理量是否與某一因素有關，則只有該因素不同，其他因素相同。控制變量法是中學物理中最常用的方法，也是中考出題最多的方法。
首先，在初中物理實驗過程中，控制變量法是探索客觀物理規律最常用、非常有效的科學方法。
具體方法是采用一定的手段(如控制實驗儀器、設備)，按照研究目的，主動干預或控制自然事物、自然現象的發生、發展，在特定的觀察條件下探索客觀規律。
例如，在探究和研究導體的電阻和導體的特性時，可以先故意把截面積和長度不同的鎳鉻合金線和銅線接入接有小燈泡的直流電路中，觀察燈泡的亮度，并提出問題：剛才的實驗現象能不能說明電阻與導體的某種特性有關？經過思考和討論，學生肯定會得出否定的結論。然后用兩根截面積和長度不同的鎳鉻合金線接入上述電路中，觀察小燈泡的亮度，讓學生思考這個實驗能不能說明電阻與導體的某種特性有關？結論也是否定的。這時，可以抓住機會提出下一個問題：“那么，我們應該用什么樣的兩根金屬線把它們接入上述電路中做這個實驗，研究哪些因素與導體的電阻有關？”同時，把課前準備好的幾根金屬線拿給學生看，讓他們選擇。 經過思考和相互討論，有的同學回答：做上述實驗應該用兩根截面積相同但長度不同的鎳鉻合金絲；有的同學說：做上述實驗應該用兩根長度相同但截面積不同的鎳鉻合金絲；還有的同學說，應該用一根長度和截面積都相同的銅絲和一根鎳鉻合金絲做實驗對比。此時可以說明以上方法都是可行的，并指出要研究電阻的大小與導電材料的長度、截面積、材料類型三個因素中任意一個因素的關系，必須人為地控制另外兩個因素使它們相等，并指出這種實驗方法就是“控制變量法”，然后讓學生用這種方法系統地進行上述實驗，讓學生在實際操作過程中體會到這種科學方法。
初中物理教學中，在概念或規律的探索與推導中，有很多實驗都運用了“控制變量法”的科學方法。例如在引導學生探索“導體中的電流與其兩端電壓及電阻的定性關系，最終推導出歐姆定律”和探索“力的哪些因素與力的作用有關，最終推導出力的三要素”等實驗中，都運用了這種科學方法，使學生不斷加深對“控制變量法”的理解，逐步達到自覺應用的目的。
其次，在運用物理知識分析解決一些實際問題時，如果能靈活運用“控制變量法”進行分析，有時可以收到事半功倍的效果。
初中物理中有很多實際問題可以用“控制變量”來分析和解決，這為這一科學方法的教學和應用提供了良好的機會。
例如有這樣一個問題：同樣質量的水和煤油吸收的熱量也一樣，哪一個溫升會更大？這個練習乍看起來似乎很難，因為這么短的一句話里卻包含了四個相互關聯的物理量。也就是說，要比較哪一個溫升更大，就需要同時分析其他三個物理量（質量、熱量、比熱容）對它的綜合影響。如果沒有科學的分析方法，解決這樣的實際問題不僅費時費力，準確率也低。但如果能正確引導學生，讓學生思考能否用物理實驗中常用的科學方法來解決這個實際問題，經過相互思考和討論，很多學生就會想到用“控制變量法”結合公式Q=cmΔt來解決這個問題。 思路是這樣的：因為這道題是求Δt（溫升）的大小，所以先把這個公式改成Δt=Q/cm的形式，再分析問題發現，m（質量）和Q（熱量）是一樣的，也就是說，這道題中的Δt只取決于c（比熱容），而從Δt=Q/cm的關系可以看出，Δt和c成反比，而且水的比熱容比煤油的大。因此，很容易得出這道題的答案就是：“煤油的溫升比水的大。”
可見，在解決物理問題時，如果能恰當地運用科學方法進行分析，確實可以提高解決問題的速度和準確性。更重要的是，通過解決這一實際問題的過程，學生們對如何運用“控制變量法”等科學方法分析和解決問題進行了有益的嘗試。在初中物理（如力學、電學、熱力學等）中，還有很多實際問題可以用“控制變量法”的科學方法進行分析和解決，這為靈活運用這一科學方法解決問題提供了保障。
初中物理研究方法：轉化法
對于一些比較抽象、看不見、摸不著的物質微觀現象，需要研究它們的運動規律等，從而把它們轉化成學生熟悉的、看得見、摸得著的宏觀現象。這種方法在科學上叫“轉化法”。例如：分子的運動，電流的存在等等。
例如：空氣看不見、摸不著，但我們可以通過氣流（風）的影響來了解它；分子看不見、摸不著，所以很難研究，但我們可以通過研究墨水的擴散來了解它；電流看不見、摸不著，但我們在判斷電路中是否有電流時，可以通過電流產生的效應來了解它；磁場看不見、摸不著，但我們可以通過它產生的效應來了解它。
比如有些物理量不容易測量，但是我們可以根據定義公式把它們轉換成可以直接測量的物理量，再根據它們的定義公式計算出它們的值，比如電功率（電功率不能直接測量，但是可以用電流表和電壓表測出U和I，由P=UI計算出P）、電阻、密度等等。
在中學物理課本中，我們測量不規則小石子的體積，把它折算成測量沸水的體積；測量曲線的長度，把它折算成測量細棉線的長度；測量滑動摩擦力，把它折算成測量拉力的大小；測量大氣壓力，我們不能直接測出大氣壓力的大小，就把它折算成求水銀柱被大氣壓力壓起的壓強；測量一枚硬幣的直徑，就把它折算成測量尺的長度；測量液體壓力，把液體壓力折算成我們能看見的液柱高度差的變化；
我們根據電流的作用來判斷電流的存在（電流是不能直接看見的）；我們根據磁場的作用來證明磁場的存在（磁場是不能直接看見的）；研究物體內能與溫度的關系時，我們不能直接感覺到內能的變化，而只能把它換算成所測溫度的變化來說明內能的變化；研究電熱、電流、電阻等因素時，我們把電熱量的多少換算成液柱上升的高度；研究哪些因素與電功有關時，我們把電功的多少換算成砝碼上升的高度。
密度、功率、電功率、電阻、壓力（大氣壓）等物理量都是用換算法來測量的。
我們在回答動能和什么因素有關的問題時網校頭條，我們回答小球在平面上滑行的距離越遠，動能就越大，也就是把動能的大小換算成小球運動的距離。這一科學方法適用于以上列出的所有問題。
例子：分子運動是看不見摸不著的，因此很難研究，但科學家可以通過研究墨水的擴散來了解它。這種方法在科學上叫做“轉化法”。下面是小明在學習中遇到的四個研究例子。所用的方法和剛才研究分子運動的方法是一樣的：（）
A.利用磁感應線研究磁場問題；
B.電流是看不見摸不著的，判斷電路中是否有電流，可以通過看電路中的燈泡是否發光來判斷。
C、研究電流、電壓與電阻的關系時，先保持電阻不變，研究電流與電壓的關系；再保持電壓不變，研究電流與電阻的關系；
D. 研究電流時，將其與水流進行比較。
注意：等效法與換算法非常相似。 有什么區別？
請注意：
換算方法：電流大小----燈泡亮度；
磁場--小磁針的偏轉
等效替代法：分力----合力
小石子的體積----排開水的體積；
摘要：在“等效替代法”中，互相替代的兩個量是同一類型、大小相等的；而在“換算法”中，兩個物理量具有因果關系，其性質經常發生變化。
初中物理研究方法：放大法
物理學是一門以實驗為基礎的學科，物理學家在研究物理問題時，需要借助各種實驗設備進行物理實驗。在物理實驗中，我們經常會遇到一些微小物理量的測量。為了提高被測物理量的準確度，物理學家常常利用專門的測量裝置，將被測物理量放大后再進行測量。我們把提高測量準確度、增大物理量值、延長作用時間、擴大作用空間的方法，稱為物理量的放大方法。以下是按照物理學內容對放大方法的分類：
（1）值變大：
在一些實驗中，我們可以看到現象，但不容易觀察到。我們會把效果放大，然后研究它。例如，產生聲音的振動不容易觀察到，所以我們用小泡沫球來放大現象。觀察壓力對玻璃瓶的影響時，我們將玻璃瓶密封，裝滿水，插入一個小玻璃管。玻璃瓶變形引起的液位變化被放大成小玻璃管液位的變化。
在測量微小量時，我們常常把微小量累積起來，變成較大的量。例如，測量一張紙的厚度時，我們先測量100張紙的厚度，再將結果除以100。這樣測量結果更接近真實值，這就是累積放大法。
累積法可用來測量郵票的質量、心跳的持續時間以及電線的直徑。
（2）時間延長：
伽利略的斜面實驗實現了“稀釋引力”的目標。事實上，它延長了或放大了物體從一定高度下落所需的時間。
在物理實驗中，很多實驗題目都要求測量周期。由于測量周期大部分都是用秒表來測量的，而用秒表測量單個周期的誤差較大，所以一般都是一次測量n個周期的時間。若為t，則周期T=t/n，即采用時間累積放大法，這樣既解決了可測性問題，又提高了測量的準確性。
（3）空間擴展：
通過光學裝置將被測量物體放大，形成放大圖像，便于觀察和辨別，提高測量精度。例如放大鏡、顯微鏡、望遠鏡等。
初中物理研究方法：類比法
當我們研究一些非常抽象、看不見摸不著的物理量時，由于不容易理解，就拿出一個大家看得見、非常相似的量來進行比較研究。例如，電流的形成和電壓的作用，就用我們熟悉的水流的形成來類比，水壓使水管中形成水流，從而得出電壓是電流形成的原因的結論。學生在學習電學知識時，在老師的指導下，認為：水壓迫使水向一定的方向流動，在水管中形成水流；同樣，電壓迫使自由電荷有方向地運動，在電路中形成電流。水泵是提供水壓的裝置；同樣，電源是提供電壓的裝置。水流過渦輪機時，所消耗的水能就轉化成了渦輪機的動能；同樣，電流通過電燈時，所消耗的電能就轉化成了內能。
我們研究分子動能時，可以將其與物體的動能進行類比；我們研究功率時，可以將其與速度進行類比。
例：某學生在學習電學知識時，在教師的指導下，聯想到力學實驗現象，進行比較，發現了一些相似的規律，下列說法不正確的是：（ ）
A.水壓使得水在管道中流動；同樣，電壓使得電流在電路中流動；
B.水泵是提供水壓的設備；同樣，電源是提供電壓的設備；
C、當水泵工作的時候，會消耗水能；同樣，當燈亮的時候，會消耗電能；
D、當水流過水輪機時，水能被消耗，又轉換成水輪機的動能：同樣，當電流通過電燈時，電能被消耗，又轉換成內能和光能。
通過類比，利用水流、水壓等人們熟悉的直觀認識，使電流、電壓等看不見、摸不著的抽象知識活靈活現地躍然紙上。
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學中通過想象建立模型、進行實驗的科學方法，可分為理想化模型和理想化實驗。
理想化模型就是將一個復雜的問題簡單化，舍棄研究對象的一些細枝末節因素，抓住主要因素，將實際問題理想化，使之重現原來形態的本質，形成理想化的物理模型。例如，在探究杠桿的平衡條件的實驗中，杠桿就是一個理想化的模型。杠桿在使用過程中，會因力的作用而產生或多或少的變形，但在研究中，我們忽略了此時的變形。這里將杠桿理想化，認為其為不可變形的硬桿，這樣學生在研究過程中就不會受到細枝末節因素的影響，能夠順利推導出杠桿的平衡條件。
如何引導學生選擇合適的研究方法去發現問題、解決問題，是培養學生創新精神、提高素質的關鍵。在日常教學過程中，教師應引導學生采用合適的方法研究問題、總結問題，以達到“授之以漁”的目的。當然，研究某些物理知識或物理規律，往往要同時運用幾種研究方法。例如，在研究哪些因素與電阻的大小有關時，我們用到了觀察法（觀察電流表的讀數）、換算法（把電阻的大小換算成電流的大小，通過研究電流的大小來得到電阻的大小）、感應法（歸納與電阻、材料、長度、截面積、溫度有關的信息）、控制變量法（研究電阻與長度的關系時，控制材料和截面積）。物理學的研究方法不能詳細分類，只能根據題意，看題目中強調的是哪個過程，再具體分析解答。
實際現象和過程一般都很復雜，涉及的因素很多，利用模型方法可以使學習和研究簡化、提純，但簡化后的模型必須表現出原型所反映的特征和知識，模型方法具有較大的靈活性，每種模型都有有限的適用條件和適用范圍。
這種方法在很多中學教科書中都有使用，比如：
液柱，（例如，在計算垂直容器底部液體的壓力時，我們選擇液柱作為研究對象，對其進行簡化。簡化后的模型仍然保留了原有的特征和知識）
光（我們研究光的時候，光是一束光，是看不見的，我們用一條可見的實線來表示，這樣可以簡化問題，使用一個理想化的模型）
液面，（我們在研究連通器的特性，計算大氣壓的時候，都會取某一位置的液面，來研究液面上的壓力和壓強初中物理比較法，這也是為了簡化問題，用理想化模型法）
光是沿直線傳播的；（在我們的研究中，我們知道真實的空氣并不是處處均勻的，比如越往上走，空氣就越稀薄，又比如風就是因為空氣并不是處處均勻而形成的。在“光是沿直線傳播”一節中，我們簡化了問題，只取一個簡單的模型，即一束光在均勻介質中傳播）
勻速直線運動；（生活中，真正做勻速直線運動的物體非常少，我們研究一個問題的時候，勻速直線運動只是一個模型）
磁通線（磁通線是本來不存在的線，但為了便于研究磁場，我們人為地引入一條線來簡化我們研究的問題。）
例：在學習物理知識的過程中，我們利用物理模型來研究：（）
A.建立速度的概念；B.研究光的直線傳播；
C.用磁感應線描述磁場；D.分析物體的質量。
初中物理研究方法：科學推理
推理方法是根據已知的物理現象和規律，通過想象和推理，對未知現象作出科學的推斷和預測。推理方法是在觀察和實驗的基礎上，忽略微小因素，進行合理推斷，得出結論，達到認識事物本質的目的。
理想實驗是研究物理規律的重要思維方式，它以大量可靠的事實為基礎，以真實實驗為原型，通過合理的推理推導出物理規律。
當你解釋觀察到的現象時，你就是在進行推論，或者說是在進行推理。例如，當你的狗在叫時，你可能會推斷出你家門外有人。要做出這個推斷，你需要將這個現象（狗叫聲）與先前的知識和經驗結合起來，即陌生人來的時候狗會叫。這樣，你就能得到一個合乎邏輯的答案。
例如初中物理比較法，在進行牛頓第一定律的實驗時，當我們結合物體行進的表面越光滑，物體移動得越遠的知識時，我們可以推斷，如果表面絕對光滑，物體將始終以恒定的速度沿直線運動。
比如我們在做聲音不能在真空中傳播的實驗時發現，空氣越少，傳遞的聲音就越小，于是我們推斷聲音不能在真空中傳播。
初中物理研究方法：等效代換法
代換等效法又稱“等效法”，是科學研究中常用的思維方法之一。掌握等效法及其應用，理解物理等效思想的內涵，有助于提高考生的科學素養，初步形成科學的世界觀和方法論，為終身學習、科研發展奠定基礎。新高考選拔越來越注重考生的能力素質，其試題越來越多地滲透著對物理思想方法的考察。等效思想方法作為快速解決物理問題的有效手段，在高考試題的突破過程中仍將有一定體現。
等效方法是在保證某些效應（特性和關系）相同的前提下，把實際復雜的物理問題和過程轉化為等效的、簡單易研究的物理問題和過程來研究和處理的方法。
使用等效方法解決問題的一般步驟是：
（1）分析原對象（所要研究和解決的物理問題）的本質特征和非本質特征。
（2）尋找合適的替代品（熟悉的事物），保留原事物的本質特征，拋棄非本質特征。
（3）研究替代品的特點及規律。
（4）將替代對象的規則轉移到原對象上。
（5）運用替代者所遵循的規則和方法解決問題并得出結論。
例：在水平均勻電場中，有一個質量為m的帶電小球，被一條長為L的細線懸掛在O點，當小球處于平衡狀態時，細線與垂直方向成θ角，現在給小球一個沖量，沖量的方向垂直于細線，小球只能在垂直平面內做圓周運動。問題：
① 小球做圓周運動時，在哪個位置速度最小？求這個速度的值。
②施加的沖量的最小值是多少？
解題方法與技巧：要求求垂直平面運動過程中的最小速度與位置。一般要先分析小球所受的力及其運動性質，如果是曲線運動，常根據能量關系確定動能變化。在此過程中，小球受到線的拉力、重力、電力的作用。拉力不做功，重力與電力方向互相垂直，不能確定所作的功是正還是負。由于重力和電力都是恒定力，可以用它們的合力來代替。分析等效合力對小球所作的功，若等效合力做正功，小球的動能增大，反之則減小。
改進：分力與其合力是等效替代關系，本題用等效場力代替重力和電場力，把小球在重力場和電場中的運動轉化為一般僅在重力場中運動的情形，大大簡化了問題。
改進：分力與其合力是等效替代關系，本題用等效場力代替重力和電場力，把小球在重力場和電場中的運動轉化為一般僅在重力場中運動的情形，大大簡化了問題。
例如，研究合力時，一個力和兩個力引起的彈簧變形是等效的，所以用這個力代替了兩個力，所以叫等效替代法。研究串并聯電路的總電阻時也用這種方法。在平面鏡成像實驗中，我們用兩根相同的蠟燭來驗證物體和圖像的大小是否相同。因為我們無法真正測量物體和圖像的大小關系，所以我們用另一根相同的蠟燭來等效地代替物體的大小。
初中物理研究方法：歸納法
歸納推理是一種通過樣本信息推斷總體信息的技術。為了做出正確的歸納推理，我們需要從總體中選擇一個足夠大、具有代表性的樣本。當我們買葡萄時，我們會使用歸納推理。我們經常先嘗一下。如果它們是甜的，我們就會得出結論，所有的葡萄都是甜的，然后放心地買一串。
例如銅能導電、銀能導電、鋅能導電，所以我們就斷定金屬都能導電。為了在實驗中驗證一個物理定律或定理，我們反復進行實驗，驗證它的正確性，然后進行總結、分析、整理，得出正確的結論。
在阿基米德原理中，為了驗證=Grow，我們分別用石頭和木塊做了兩個實驗。經過總結整理，我們得出=Grow。所以我們用這種方法驗證了阿基米德原理的正確性。
在驗證杠桿的平衡條件時，我們重復了三次實驗，驗證了F1×L1=F2×L2也采用了這種方法。
通過這種方法可以得出一切發聲體都在振動的結論（在實驗中對多個結論進行分析整理，得出最終結論時）。
在驗證導體的電阻和哪些因素有關時，我們經過多次實驗，得出導體的電阻和導體的長度、材質、截面積、溫度等有關，這也是我們把實驗的結論匯總在一起得出的。
我們在幾乎所有的科學實驗和原理推導中都使用這種方法。
初中物理研究方法：比較法
想尋找兩件事物的相同點和不同點時，需要用到比較的方法。可供比較的事物和物理量很多。在比較兩個不同或相關的事物時，我們主要尋找它們的不同點和相似點，從而進一步揭示事物的本質屬性。
例如，比較蒸發和沸騰的相同點和不同點；
例如，比較汽油機與柴油機的相同點與不同點；
例如，電動機和熱機；
例如電壓表和電流表的使用。
采用比較法不僅可以加深對它們的理解和區別，讓學生很快記住它們，還可以讓他們發現一些有趣的東西。
例如：以下是物理學學習中的小米的研究：（1）在研究蒸發現象時，他研究了蒸發和沸騰之間的相似性和差異（2）在不同的融化過程中，固體根據兩類的效果；引入了上述示例中使用的磁場。
A.（1）（3）;（3）（4）;
C.（2）（3）;（2）（4）。
初中物理研究方法：圖形方法
圖表是一種數學概念，用于表達一個數量的變化與另一個數量的變化。它生動地和直觀地表達了物質溫度的變化。
在其他實驗中，圖像也可以有意識地處理數據。電阻兩端的電壓，相同物質的質量和體積之間的關系以及重力和質量的大小之間的關系，結合數字和形狀，將圖形和文本結合起來，以大大促進學生的研究和分析問題的能力。
這種使用圖（一種特殊而生動的數學語言工具）來表達各種物理現象的過程和定律的方法稱為圖形方法。
物理圖像不僅可以使抽象概念直觀且生動，動態變化過程清晰，以及顯式的物理數量之間的關系，而且還表達了難以用文字表達的含義。
公式表達的物理量之間的所有定量關系都可以以圖形的形式呈現。
閱讀“初中物理研究方法”
