控制变量法复习.ppt

科学探究中的“控制变量法”,你还记得吗,科学课本上哪些实验是运用了控制变量法进行探究的？,影响滑动摩擦力大小的因素 影响蒸发快慢的因素； 压力的作用效果与哪些因素有关 导体电阻大小与哪些因素有关 电流跟电压、电阻的关系 电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关 动能大小与哪些因素有关 影响力的作用效果的因素； 研究液体压强的特点； .,控制变量法的一般过程：,P (A B C),P与A的关系,控制 B和C不变,改变 A,比较 P,实验变量(自变量）,控制变量,研究对象（因变量）,因此 实验变量是原因，研究对象是结果,研究对象是随实验变量的变化而变化的,电磁铁的磁性强弱,线圈匝数,电流,动能,质量,速度,请你判断：,控制变量法的应用,控制变量法,应用于提出问题之中,应用于建立假设之中,应用于实验结论之中,应用于实验评价之中,应用,精髓,控 制,应用于实验设计之中,上图探究的问题是： ？,液体的蒸发快慢与液体的温度是否有关,实验变量 ：（改变的量),温度,研究对象：,液体蒸发快慢,例题1、下图是某校自然兴趣小组为探究自然科学问题所做实验，请根据实验设计意图提出他们想要探究的问题。,提出问题的一般模式：,研究对象与实验变量是否有关？,1-学会在探究实验中正确提出问题,实验变量对研究对象是否有影响？,液体的温度对液体的蒸发快慢是否有影响？,例2：右图表示了一种怀孕蜥蜴培养在不同温度下，所产幼仔的性别百分比。 根据图示信息，请你提出 一种猜想 。,蜥蜴所产幼仔的性别百分比跟温度有关,研究对象(结果),【解答】：,温度对蜥蜴所产幼仔的性别百分比有影响,温度跟所产幼仔的性别百分比有关,典型错误因果倒置,2-学会猜想与假设,建立假设一般模式： 研究对象与实验变量有关（或无关） 实验变量对研究对象有影响（或无影响）,实验变量(原因),例3：小明看见农民伯伯在用铁锹挖土时，不时往手上吐口水，询问后得知是为了防止打滑。但为什么许多场合写着“地板湿滑小心慢走”？于是他找来弹簧测力计、滴管、一块油漆过的木块和一杯水进行探究。在水平玻璃桌面上滴不同滴数的水并涂匀，立即让木块在玻璃桌面上做匀速直线运动，测出摩擦力，记录数据如表：,该实验基于的假设是 。,摩擦力大小可能与水滴数多少有关,实验变量,研究对象,小明家种植了许多西瓜，他的爸爸从种子市场买来了一种“8424”西瓜种子，经过精心培育、合理施肥、适时治虫，西瓜开花结果，但是结的果实总是长不大，很多只有拳头大小。邻居家的另一品种西瓜却长得非常好，对此现象，小明所作的猜想不合理的是( ) A种子品种有问题 B化肥对结果实有影响 C治虫剂对结果实有影响 D气候不适宜,设计实验的表达可以有多种形式，但必须要表达清楚以下3个要点：,（如果研究对象不容易观察或不能直接测量 如何转换为容易观察或能测量的科学量）？,2、如何保持控制变量不变？,1、如何改变实验变量？,3、如何观察或测量研究对象,并比较,3-学会设计实验,例4：给你如图所示器材，（带有四个铁钉的小方桌、沙箱及两个质量不同的重物），请你设计一个实验，探究物体的重力势能与物体的质量关系。,沙箱,四个铁钉的小方桌,2、控制物体所在的高度相同,1、改变物体的质量,3、通过观察小方桌陷入沙里的深度来比较重力势能的大小。,设计实验必须要表达清楚：,两个质量不同的重物,4-学会分析数据和得出结论,例5：小科同学在探究“压力的作用效果与压力大小的关系”， （1）应做图甲和 （填“乙” 或“丙”）所示实验。 （2）实验能够得到的结论是： 。,丙,在受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越大。,例题6：,小辉同学在做“探究电流与电压、电阻之间的关系”实验中，通过改变电路中的电压和电阻，分别测得了如下两组数据： 分析表一数据，可得到的结论是 。 分析表二数据，可得到的结论 是 。,电阻一定时，电流与导体两端的电压成正比,电压一定时，电流与电阻成反比,下图所示某种植物在不同光照强度（lx）下的CO2光合速率曲线， 请分析回答：,曲线A表明： 。,提高表述能力,1、答非所问，完全离题。,2、对曲线的变化情况分析不透彻，导致答案不全，缺漏。,3、不清楚实验变量。,答案：在一定范围内，光合速率随CO2浓度的增加而增加；CO2浓度增加到一定程度后，光合速率达到最大；以后稳定不变。,答案分析： 1、正确反映横坐标和纵坐标之间的关系，将横、 纵坐标紧密联系起来。 2、分段表述。（增加；最大；稳定或减小。）,福建省宁德市中考题: 酶是一种蛋白质，具有蛋白质的特性，也是生物催化剂。下图表示的是有酶参加的反应中，反应速率与温度的关系，从图中的曲线变化你能得到的信息有：,在一定的温度范围内， 酶的反应速率随温度升高而变快 在T时达到最大值 温度高于T酶反应速率逐渐降低,根据控制变量法来表述结论的一般模式：,研究对象与实验变量有关，在控制变量一定时，研究对象与实验变量的关系（包括定量或定性关系）,注意：（能具体则具体，描述时因果不要倒置）,例7： 在探究“电流与电阻关系”实验中，某同学记录了该实验的有关数据如下表所示。请你分析一下，他的实验存在什么不科学之处呢？,【解答】： 不科学之处是没有控制电压的大小不变，,5-学会评价与合作交流,例9、 酸雨对植物的生长会有影响吗? 小宇同学就这一问题进行了探究，制定计划并实施： （1）在一个花盆里播1粒的大豆种子，等它们长成幼苗后做实验； （2）向食醋中加清水，配制成“模拟酸雨”。 （3）向花盆里的大豆幼苗喷洒“模拟酸雨”，每天一次，观察并记录实验现象。 实验结果：几天后，花盆中大豆幼苗全部死亡。,该实验设计中的不足之处是:,2、没有设置对照组,1、只用一粒种子做实验存在偶然性,如果需要，你认为下列哪一组可以做为其对照组（ ） A同时设置另一盆条件完全相同的大豆幼苗，每天喷洒等量清水 B同时设置另一盆条件完全相同的大豆幼苗，既不喷洒清水， 也不喷洒“模拟酸雨” C同时设置另一盆条件完全相同的大豆幼苗，放在阴暗的环境中 D同时设置另一盆条件完全相同的大豆幼苗，并放在低温环境中,A,评价实验方案存在不足之处，我们一般从哪些方面考虑？,想一想：,变量是否控制好 是否设置对照组， 样本是否充足， 是否进行了多次实验 得出的结论是否科学 等方面进行评价。,操练一下吧,1、市场上某一防晒霜宣称可以防晒暑假期间，几个学生邀约徒步旅行，准备利用此机会做一个关于防晒霜的实验，看它是否有效设计实验方案如下表：你认为4人中谁的实验方案最为合理（ ）,A.甲 B.乙 C. 丙 D.丁,C,2用绳子拉着一个小球在光滑的水平桌面做圆周运动，绳子拉力大小与什么因素有关？小明认为与小球的运动速度有关。于是他用一根橡皮筋连接一个小球，让小球在光滑的水平桌面上以一定速度作圆周运动（如图所示）。改变小球的运动速度，做几次实验，记录现象如下表。,（1）小球在桌面作圆周运动时，其运动状态 改变（选填“可能”、“ 一定”或“ 一定不”）。 （2）从表格的数据可以看出：小球的运动速度越大，那么橡皮筋的伸长就越 。 （3）小明用橡皮筋替代绳子进行实验的目的是 。 （4）小玲查阅资料后知道作圆周运动的小球受到的拉力与小球的运动速度、小球的质量以及圆周的半径有关。据此，小玲认为用橡皮筋代替绳子存在着明显的缺陷，请说出理由 。,一定,长,通过观察橡皮筋的伸长来比较拉力的大小,橡皮筋伸长造成圆周半径也发生改变；速度和圆周半径都在发生改变,3.科学兴趣小组了解到植物的茎具有背离地面向上生长的特性，查阅资料发现，玉米幼苗能在黑暗中生长较长时间，是一种比较好的实验材料。于是他们利用玉米幼苗、大纸板箱等器材进行实验，以验证玉米的茎具有背地生长的特性。请你按照下表中的实验方案设计要求，完成相应的实验操作步骤。,(1)将一组玉米幼苗竖放，另一组玉米幼苗横放 (2)用大纸板箱罩住两组玉米幼苗，放在适宜环境中培养 (3)两组玉米幼苗茎生长的方向,4,20,盐酸的质量分数,测量CO2的体积,实验,5“一节小小的废电池，扔就扔了，它真的会对生物产生危害吗？”某生物兴趣小组的同学针对这一问题，作出假设，并设计了如下的探究实验： 将一节5号废电池破碎，平均分成4份，分别放在400 ml、200 ml、100 ml、50 ml的清洁无污染的河水中浸泡三天备用； 取四只分别装有500ml清洁无污染河水的鱼缸，贴上标签A、B、C、D； 分别量取20 ml四种废电池浸出液到四只鱼缸中； 往四只鱼缸中各放入10条泥鳅，进行相同的喂养； 实验结果：,请根据以上实验，回答下列问题： （1） 该兴趣小组的同学想要证明的实验假设是： ； （2）该实验的变量是 ； （3）根据上述实验结果，可得出的实验结论是： ； （4）上述实验中每只鱼缸放10条泥鳅的原因是： ； （5）该探究实验的不足之处是 ； （6）若再取一只相同的鱼缸，加入520ml的清洁无污染的河水而不加电池浸出液，其他与另外四只鱼缸相同。可预测该鱼缸中的泥鳅平均成活时间 应 （选填大于、等于或小于）11天； （7）请你根据该实验的结论，提出一条合理的环保建议： 。,废电池浸出液,废电池浸出液对泥鳅的生活有影响,废电池浸出液对泥鳅的生活有影响，,避免实验偶然性。,没有设置清水的对照组,大于,请勿随手丢弃废电池,浓度最小,浓度最大,浸出液浓度越大，泥鳅越难成活,例5：在日常生活中，我们经常会发现喝剩的茶水中茶叶发霉的现象，这是因为霉菌能从茶叶中获取自身生活所需的营养物质，并在适宜的条件下不断生长与繁殖的结果。 （1)某同学为了探究霉菌生长与哪些环境因素有关，设计了如图所示的实验：把A、B装置放在相同的适宜的环境中进行对照，通过实验可得出霉菌的生长与繁殖跟 有关 。,空气,(2)为了进一步探究水分对茶叶上的霉菌生长与繁殖的影响。 你的实验设计是：,将相同的干燥茶叶两等分， 并将其中一份用水湿润，另一份不作处理 将两份茶叶置于相同的适宜的环境中， 观察比较霉菌的生长和繁殖情况 。,2、学习了电磁铁的有关知识后，小科为验证电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，用4组50匝的线圈、2节干电池、一枚大铁钉和一堆回形针进行实验，记录的部分数据如下表：,（1）实验1、2结果可以验证：在线圈匝数相同的条件下，电磁 铁磁性随 的增大而增强。 （2）实验3中，电磁铁的磁性没有随线圈匝数的明显增加而增强， 原因可能是 。,电流,线圈匝数增加时，电路总电阻增大，使通过线圈的电流减小,掌握一种方法,比做一百个题目更重要！,谢谢大家！,类比法,类比法：两个相近或两反的东西都可以比较，这时比较法和类比法基本一样。有时比较则是为了看出两个物理过程之间的异同来， 通过类比，用大家熟悉的水流、水压的直观认识，使得看不见、摸不着的抽象的电流、电压等,等效替代法,是在特定的某种意义上，在保证效果相同的前提下，将陌生的、复杂的、难处理的问题转换成熟悉的、容易的、易处理的一种方法。如合力，电阻的串并联等，,模型法,模型法：通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为模型法。通俗的说既是通过引入模型（能方便我们解释那些难以直接观察到的事物的内部构造,事物的变化以及事物之间的关系的符号、公式、表格、实物等）将物理问题实际化。 如：研究磁场利用磁感线描述、光线、力的示意图等。,科学推理法,科学推理法 当你在对科学实验观察到的现象进行解释的时候就是在进行推理，或说是在做出推论。 如：在进行牛顿第一定律的实验时，当我们把物体在越光滑的平面运动的就越远的知识结合起来我们就推理出，如果平面绝对光滑物体将永远做匀速直线运动。 如：在做真空不能传声的实验时，当我们发现空气越少，传出的声音就越小时，我们就推理出，真空是不能传声的。,分析归纳法,归纳法 在实验中为了验证一个物理规律或定理，反复的通过实验来验证他的正确性然后归纳、分析整理得出正确的结论。 要做出正确的归纳，就要从总体中选出的样本，这个样本必须足够大而且具有代表性。在我们买葡萄的时候就用了归纳法，我们往往先尝一尝，如果都很甜，就归纳出所有的葡萄都很甜的，就放心的买上一大串。 比如铜能导电，银能导电，锌能导电则归纳出金属能导电。,转换法,转换法 一些比较抽象的看不见、摸不着的物质的微观现象，要研究它们的运动等规律，使之转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们。这种方法在科学上叫做“转换法”。,如：空气看不见、摸不到，我们可以根据空气流动（风）所产生的作用来认识它； 分子看不见、摸不到，不