例说“控制变量法”
概念：
“控制变量法”就是把一个多因素影响某一物理量的问题，通过控制某几个因素不变，只让其中一个因素改变，从而转化为多个单一因素影响某一物理量的问题的研究方法。
举例：
人教版八年级物理第八页，伽利略对摆动的探究，就用了控制变量的研究方法。
“后来，伽利略又把不同质量的铁块系在绳端作摆锤进行试验。他发现，只要用同一条摆绳，摆动一次的时间并不受摆锤质量的影响。随后伽利略又想，如果将绳缩短，会不会摆动得快些？于是他用相同的摆锤，用不同的绳长做实验，结果证明他的推测是对的。他当时得出了结论：“摆绳越长，往复摆动一次的时间（称为周期）就越长”。
从上面这段话，我们可以看出来，伽利略做了两个实验：一是用同一条摆绳，分别系上不同质量的铁块做实验；二是用一个摆锤，不同的绳长做实验。这两个实验，都是控制变量法。
分析：
那么，我们该如何运用控制变量法来研究问题呢？
以伽利略的实验为例。他猜想，摆绳摆动的“周期”是与摆绳的“长度”和“摆锤的质量”这两个因素有关的。为了证明他的猜想的真实性，他就要做实验来验证。因为有两个因素——“绳长”和“摆锤的质量”，所以，他就要分别来研究。
假如，有如下材料可供选择：
序号
摆锤质量（g）
绳长（cm）
A
10
100
B
20
50
C
40
50
D
10
60
当他研究摆动“周期”与“摆锤质量”是否有关时，就要控制另一个因素——“摆绳长度”不变。上表中，哪些序号的绳长是一样的呢？显然，序号为B和C的绳长都是50cm，是一样的，再看摆锤的质量，20和40，又是不同的！所以，就应该选择序号为Ｂ和Ｃ的材料来做这次实验。
当他研究摆动“周期”与“绳长”是否有关时，就要控制“摆锤质量”不变，而“绳长”是不同的。再看看表格中，符合摆锤质量相同而绳长不同的刚好是Ａ和D。那么，伽利略应该选择材料序号是Ａ和Ｄ了。
总结：
如果影响一个物理量的因素有１、2、3……个，当研究是否与第1个因素有关时，所选择的材料中，第1 个因素要各不相同，而第2、第3因素都要各自相同。
同样的，在研究这个物理量是否与第2个因素有关时，所选择的材料中，第2个因素是不能相同的，第1、第3个因素必须各自相同。
口诀：研究谁，谁不同，其他因素要相同。
练习：
小兰在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时，猜测：即使在弦张紧程度相同的条件下，发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关。于是她想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确，下表是她在实验时控制的琴弦条件。
控制条件
编号
琴弦的材料
琴弦的长度
/CM
琴弦的横截面积
/MM2
A
钢
20
0.3
B
钢
20
0.7
C
尼龙丝
30
0.5
D
铜
40
0.5
E
尼龙丝
40
0.5
(1)如果小兰想探究琴弦发声的音调与弦的粗细的关系，你认为她应该选用表中编号为__________的琴弦(只填写字母代号)。
(2), 如果小兰想探究琴弦发声的音调与弦的长度的关系，你认为她应该选用表中编号为__________的琴弦(只填写字母代号)。
(3)在上述探究过程中，总要控制某些因素，使它们保持不变，进而寻找出另外一些因素的关系。这种探究方法叫做_____________。
分析：此问题中，研究的物理量是“音调”，影响的因素可能有①弦的松紧、②弦的粗细、③长短、④弦的材料。
“即使在弦张紧程度相同的条件下”这句话已经暗示我们，“①弦的松紧”这个因素已经是不变的了，那么我们在考虑问题的时候，只需要研究②、③、④这些因素了。
问题（1）中，小兰想探究音调与“②弦的粗细”的关系。“研究谁，谁不同”，研究“②弦的粗细”，那么粗细就要各不相同，其他的因素呢？当然要各自相同了！
“②弦的粗细”不同，而“③长短、④弦的材料”又各自相同，哪些编号符合条件呢？
先看“④材料相同”，A和B都是钢，符合；再看“③长短相同”刚好A和B的长短都是“20”。最后看看符合“②弦的粗细不同”吗？0.3和0.7！不相同！所以，问题（1）中的答案应该是A和B。
虽然C和E都是尼龙丝，但弦的长度分别是30、40，不相同，不符合，不能选它们。当然，它们的横截面积都是0.5，也同时不符合“研究谁，谁不同”。
你会用同样的思路来分析问题（2）了吗？
看好了，研究的是“琴弦发声的音调与弦的长度的关系”，“ 研究谁，谁不同，其他因素要相同”。在这个问题里，要选择长度不同而材料和横截面积都相同的编号。谁符合呢？
对，是C和E！
