控制变量法是科学研究的一个重要方法。因为在许多事物的发展变化过程中,影响结果的因素有很多,为了弄清楚某一个因素到底对结果会产生怎样的影响,就要控制可能影响结果的其它因素都相同,而只改变我们要研究这一个因素,通过对比这个因素改变时结果的变化情况,就可以确定这个因素对结果会产生怎样的影响。这样逐个研究,就可以弄明白每个因素对结果的影响,从而得出正确的结论。
例如,我们知道影响粮食产量的因素主要有品种、气候、水、土质、肥料等因素。假如现在要研究两个不同小麦品种的产量高低,我们就可以将这两种小麦种在同一块地里,并且保证它们的浇水、施肥等其条件都相同。这样通过最后比较两个小麦品种的产量,就可以确定在当年的气候条件下哪个品的产量更高。
在物理研究中,广泛地应用了控制变量法来研究问题。
在探究欧姆定律的实验中,就应用了控制变量法,来确定了电压、电阻、电流三者的关系。为了研究电流与电压的关系,我们通过改变串入电路中滑动变阻器的阻值大小,从而多次改变定值电阻两端的电压。并且每次记录定值电阻两端的电压和流过它的电流值。最后分析这几组数据,就可以得出结论:在导体电阻不变的情况下,流过导体的电流大小与导体两端的电压成正比。下一步,我们再研究流过导体的电流大小与导体电阻的关系。这时我们就要保持导体两端的电压不变。我的可以准备三个以上的定值电阻,例如一个10欧姆,一个20欧姆,一个30欧姆。我们先把10欧姆的电阻接入电路中,通过调节滑动变阻器,使它两端的电压为2V(只要是一个固定值就可以),这时观察与10欧姆电阻串联的电流表的示数,记下流过它的电流。然后再换上20欧姆的定值电阻,再调节滑动变值器,使它两端的电压也为2v,然后记录流过它的电流数。再用30欧姆的电阻做实验。通过分析这几组数据,我们就可以得出结论:在电压不变的情况下,流过导体的电流与导体的电阻成反比。这样我们综合以上结论就得出了欧姆定律:流过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体约电阻成反比。
控制变量法在科学研究中应用十分广泛,掌握这一方法,你就具备了初步的科学研究能为。