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本期聊一下一个很重要的科学方法——控制变量法。
控制变量法在中考,高考层面上都是一个很重要的科学方法,也是升学考试的重点和控分点。
一、核心思想当某一结果受多个因素影响时,研究其中一个因素的作用或影响,则只改变这一个变量,其余所有变量均要保持相同且适宜。
二、实验目的保持其他变量相同且适宜,主要是排除其他因素干扰,确保实验结果仅由被研究的变量引起,提高实验结论的可靠性与说服力。
三、操作要点1. 控制无关变量:相同且适宜2. 改变自变量:只改变一个研究因素3. 设置对照:通过多组对照实验比较因变量变化
四、结论标准答题句式在其他条件相同且适宜的情况下,因变量随自变量的增大/减小而……
五、例题分析:
1.单一变量实验
食用菠萝前用食盐水浸泡是一种习惯做法,其目的是为了抑制菠萝蛋白酶的活性。某研究小组对于食盐水是否真能抑制菠萝蛋白酶活性这一问题,设计实验进行探究:
①取五只相同的试管,编号1~5,各加入5mL含菠萝蛋白酶的鲜榨菠萝汁;
②往编号1的试管中,添加5mL蒸馏水,其他试管中按下表要求分别添加5mL不同质量分数的氯化钠溶液,放在相同温度的水中恒温水浴;
③20min后测定各试管中菠萝蛋白酶活性,并计算其相对活性。数据如下:

(注:酶的相对活性越大,酶的活性越强。)
根据以上实验,回答下列问题:
(1)设计第1组实验的目的是为了?
第一组实验是加5ml蒸馏水是与后面几个实验组进行了一个对照。所以,实验目的就是设置对照组。
设置对照组也是控制变量法当中的一个很重要的一个环节。
(2)在实验过程中,设计水浴的温度不能过高或过低?
这个问题主要是酶的活性要进控制一个最适宜的温度。(也是把无关变量控制相等且适宜)
结合人体温度,所以答案是“37℃”
(3)通过上述实验可得出的结论:在该实验所用的浓度范围内,其他条件相同且适宜时,氯化钠溶液对菠萝蛋白酶的活性具有促进作用?
(答题一定要结合题目的数据范围以及其他变量相同且适宜的前提下进行一个总结。)
2.多变量实验
斜面是一种简单机械,在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力,那么斜面省力情况与哪些因素有关呢?(使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定,比值越小,越省力)

小明做了如下猜想:
猜想1:与斜面的表面材料有关;
猜想2:与斜面的倾斜程度有关;
猜想3:与物体受到的重力大小有关。
小科为验证上述猜想,利用如图所示的装置进行了实验。实验中物体在斜面上做匀速直线运动,相关的记录如表。

通过对比实验1、5、6中的数据,得出的结论是: 在斜面的表面材料以及物块的重力相等的情况下,斜面倾角越小越省力。
说明:本实验是一个多变量实验,实验变量包括材料、倾斜程度以及重力大小三个因素。所以在设计实验室一定要注意无关变量的相同且适宜,然后改变其中一个变量进行实验对照。
实验1、5、6三组数据是在斜面材料和物块重相等的前提下进行实验的。
结论:在斜面的表面材料以及物块的重力相等的情况下,斜面倾角越小越省力。
(答题时一定要写其他变量相同且适宜)
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