[实验微课2]关注“自变量、因变量、无关变量

1、 实验微课 2 关注“自变量、因变量、无关变量”1. 自变量、因变量、无关变量三者之间的关系（1）自变量 ,指实验中由实验者根据实验目的所要操纵的因素或条件。因变量,指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。通常自变量是原因 ,因变量是结果 ,二者具有因果关系。实验的 目的在于解释这种前因后果关系。（2）无关变量 ,指实验中除自变量以外的影响实验变化和结果的因素或条件。实验中应尽量 避免无关变量对正常实验结果造成干扰 ,如果无关变量处理不当影响了正常结果的出现 ,此无关 变量就成为了干扰变量 ,所以消除无关变量成为干扰变量是实验成功的前提。2. 实验变量控制的三个原则实验变量自变量无关变量因变量

2、控制原则单一变量原则等量适宜原则可观测性原则实例探究温度对酶活性的影响实验中只有温度一个自变量探究温度对酶活性的影响实验中 pH为无关变量 ,实验时,各组 pH 不但要相同 ,还要适宜探究温度对酶活性的影响实验中 ,根据淀粉遇碘变蓝的颜色反应 将不可观测的反应直观地显现出来 ,便于实验结果的观测3. 教材中探究类实验的变量分析实验名称自变量因变量无关变量探究温度对淀粉酶活性的影响不同温度 （至少三种 ）探究 pH 对过氧化氢酶活不同 pH（至少三种 ） 性的影响酶的活性 （加碘液后溶液 颜色的变化 ）酶的活性 （气泡的数量或 带火星的卫生香燃烧的pH、底物量、酶量、试 管的洁净程度、反应时 间

3、、操作程序等 温度、底物量、酶量、 试管的洁净程度、反应探究酵母菌的呼吸方式氧的有无模拟探究细胞表面积与体积的关系琼脂块体积的大小探究生长素类似物促进不同浓度的生长素类似插条生根的最适浓度物探究培养液中酵母菌数量的动态变化时间探究水族箱中的群落演替时间猛烈程度）时间、操作程序等CO2生成量 （澄清石灰水葡萄糖溶液、石灰水的的混浊程度 ）;酒精产生量、温度、 pH 、锥形瓶（用重铬酸钾检测 ）的洁净程度等NaOH 溶液的量、浸泡物质运输的效率的时间、测量的准确性等实验材料的一致性、生扦插枝条的生根数量或长素类似物浓度的准确长度性、处理时间的一致性等酵母菌种群数量培养液的成分、培养条件、空间等群落

4、的变化水族箱的培养条件和环境等1. 下列有关酶特性的实验中 ,叙述错误的是 （）A. 验证酶的高效性时 ,自变量是催化剂的种类B. 验证酶的专一性时 ,自变量是酶的种类或底物的种类C. 探究 pH对酶活性的影响时 ,pH是自变量 ,温度是无关变量D. 探究酶作用的最适温度时 ,应设置高温、室温、低温三组实验1. 答案 D 酶的高效性是与无机催化剂相比而言的 ,验证酶的高效性时 ,自变量是催化剂的种 类,A正确;验证酶的专一性时 ,可以是底物相同 ,酶的种类不同 ,也可以是酶的种类相同 ,底物不同,B正确;探究pH对酶活性的影响时 ,自变量是 pH,温度为无关变量 ,因变量是底物的消耗速率 ,C

5、正确 ;探究温度对酶活性的影响时 ,温度是自变量 ,设置温度梯度应该在最适温度的左右展开设计,D 错误。2. 如图为探究酵母菌细胞呼吸的实验装置 ,锥形瓶内装有正常生长的酵母菌及足量培养液 ,试管内 装有溴麝香草酚蓝水溶液 ,从阀门通入的空气已去除 CO2,实验过程中其他条件适宜。下列叙述 错误的是 ( )A. 若打开阀门进行实验 ,探究温度对酵母菌有氧呼吸的影响 ,则通入锥形瓶的 O2 属于无关变量B. 若关闭阀门进行实验 ,在酸性条件下 ,可用重铬酸钾检测锥形瓶的培养液中是否有乙醇产生C. 若打开阀门 ,在不同温度下进行实验 ,试管溶液颜色变化所需的时间越短 ,则表明酵母菌在所处 温度下的

6、有氧呼吸越旺盛D. 若关闭阀门 ,以乳酸菌替代酵母菌进行实验 ,试管中溶液颜色由蓝变绿再变黄2. 答案 D 若探究温度对酵母菌有氧呼吸的影响 ,则温度属于自变量 ,而 O2 属于无关变量 ,A 正 确;关闭阀门 ,酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸产生乙醇 ,可在酸性条件下用重铬酸钾检测 ,B正 确 ;试管颜色变化所需的时间越短 ,说明产生 CO2的速率越快 ,从而说明该温度下有氧呼吸越旺 盛,C正确;乳酸菌发酵产生乳酸 ,不能产生 CO2,故不能使溴麝香草酚蓝水溶液变色 ,D 错误。3. 某同学想探究二氧化碳浓度与光合速率的关系。他取A、B、C、D 四株都有 5 片叶的小白菜 ,用直径 1 cm

7、 的打孔器从每株小白菜打取小叶圆片各 10 片,并设法抽去气体使之下沉 ,置于光下 取 100 mL 三角瓶 4 个 ,编号 14,按下表操作 (光照、温度相同且适宜 )并记录结果。下列评价或 修正不合理的是 ( )编实验处理30 min 内上浮号叶圆片来源叶圆片数 (片)自来水 (mL)NaHCO3(g)叶圆片数 (片)1A1040022B1040163C1040344D104055A. 只要控制光照、温度相同即可B. 自变量二氧化碳浓度的控制不严格C. 实验材料本身存在的差异会影响实验结果D. 制备的叶圆片投入三角瓶前应放黑暗处3. 答案 A 在进行探究实验的过程中 ,叶圆片数、自来水的量

8、等无关变量应保持相同且适宜 ,A 错误;自来水中也有少量二氧化碳 ,因此使用自来水时 ,会对二氧化碳浓度造成影响 ,B 正确;小叶圆 片来自 A、B、C、D四株小白菜 ,实验材料本身存在的差异会影响实验结果 ,C正确;制备的叶圆 片在投入三角瓶之前可在黑暗处进行饥饿处理使实验现象更为准确,D 正确。4. 科研人员研究不同温度条件下菠菜叶片的净光合速率的变化情况结果如图。相关分析错误的 是 ()A. 温度通过影响酶活性对光合作用产生的影响只与暗反应有关B. 此实验中 CO2浓度是无关变量 ,各组间需保持一致和稳定C. 温度为 40 ,光照为 1 500lx 条件下菠菜光合速率为 6D. 菠菜叶片

9、进行光合作用的最适温度低于呼吸作用的最适温度4. 答案 A 温度通过影响酶活性对光合作用产生的影响与光反应和暗反应均有关,A 错误 ;本实验的自变量是光照强度和温度 ,因变量是净光合速率 ,CO2浓度等其他因素是无关变量 ,B 正确; 据图可知,温度为 40 ,光照为 1 500lx 条件下菠菜净光合速率为 2,呼吸速率为 4,根据总光合速 率=净光合速率 +呼吸速率可知 ,此时其光合速率为 6,C正确;据图可知 ,菠菜叶片进行光合作用的 最适温度约为 30 ,呼吸作用的最适温度约为 40 ,因此菠菜叶片进行光合作用的最适温度低 于呼吸作用的最适温度 ,D 正确。5. 某科研小组尝试用枯草杆菌

10、纤维素酶制剂分解秸秆制备饲料用葡萄糖添加剂,实验操作和结果如下表 :15 525 6pH 温度415 25 15 25加酶比例0.2%0.2%0.2%0.2%0.2%0.2%反应时间1 小时1 小时1 小时1 小时1小时1 小时残渣比重75%61%77%54%80%58%组别编号ABCDEF注:残渣比重指降解后残留的干物质和反应前干物质的质量比(1) 本实验的自变量是和 。(2) 根据表格 ,在实验所列举的条件中最适宜的为(填写编号 )。(3) 如果要进一步加快反应速度 ,还可以采取方法改进实验。(4) 生产中通常要对秸秆进行高温消毒后再进行酶解 ,某工作车间错误的先加入酶制剂后才进行 消毒。

11、你认为消毒结束恢复常温后是否还需要重新加酶 ? 为什么 ?。5. 答案 (1)温度 pH (2)D(3) 增加酶制剂比例 (或适当升高反应温度或充分粉碎秸秆等 )(4) 需要 因为高温使酶变性失活 ,降温无法恢复其活性 解析 (1)各组实验的 pH和温度不同 ,即实验的自变量是 pH和温度。(2) 降解后残留的干物质和反应前干物质的质量比越小 ,说明实验的条件越适宜 ,对比各种数据 ,D 组残渣比重最低。(3) 为进一步加快反应速度 ,可以增加酶的比例 ,或者适当升高反应温度 ,或者充分粉碎秸秆 ,使秸秆 与酶充分接触。(4) 酶在高温条件下会变性失活 ,即使降低温度活性也无法恢复。6. 在“

12、探究环境因素对光合作用的影响 ”活动中,选择不同处理的 A、B 两种沙枣,在不同盐浓度 下进行实验 ,部分实验内容与结果如下表 :盐处理浓度叶绿素 a 含量叶绿素 b 含量类胡萝卜组别（mmol/L）（mg/g 鲜重）（mg/g 鲜重）素/叶绿素A01.790.720.16A1001.710.680.17A2001.300.430.21B01.600.580.15B1001.210.400.19B2000.780.210.30(1) 据表推知 ,此实验的自变量有。在同一个盐浓度下 ,A 种沙枣的叶绿素测量值均比 B 种 。随着盐浓度增加 A 种沙枣总叶绿素含量呈趋势。(2) 在光合色素分离的实验中 ,类胡萝卜素主要位于滤纸条由上而下的条色素带。(3) 实验结果推断 ,盐处理后 ,可能导致沙枣的叶绿素,从而导致叶绿素含量发生变化。综合判断 种沙枣耐盐性好。6. 答案 (1)盐浓度、沙枣种类 高 下降(2)第一和第二(3)降(分 )解 A解析 (1)根据图表内容可知 ,该实验研究的是不同盐浓度对不同种类的沙枣光合作用的影响 ,故 实验自变量为盐浓度和沙枣种类。由表格数据可知 ,在同一个盐浓度下 ,A 种沙枣的三组叶绿素 测量值均比 B种高。只研究盐浓度对 A种沙枣的影响时 ,随着盐浓度增加 A 种沙枣叶绿素 a和 b 的含量均下降 ,故总叶绿素含量呈下降趋势。 (2)类胡萝卜素