[实验微课2] 关注“自变量、因变量、无关变量”

[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

实验变量控制原则实例

自变量单一变

量原则

探究温度对酶活性的影响实验中只有温度一个自变量

无关变量等量适

宜原则

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

因变量可观测

性原则

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)

酶的活性(加碘液后溶液

颜色的变化)

pH、底物量、酶量、试

管的洁净程度、反应时

间、操作程序等

探究pH对过氧化氢酶活性的影响不同pH(至少三种)

酶的活性(气泡的数量或

带火星的卫生香燃烧的

温度、底物量、酶量、

试管的洁净程度、反应

猛烈程度)

时间、操作程序等 探究酵母菌的呼吸方式

氧的有无

CO 2生成量(澄清石灰水

的混浊程度);酒精产生(用重铬酸钾检测)

葡萄糖溶液、石灰水的量、温度、pH 、锥形瓶的洁净程度等

模拟探究细胞表面积与体积的关系

琼脂块体积的大小 物质运输的效率 NaOH 溶液的量、浸泡

的时间、测量的准确性等

探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度

不同浓度的生长素类似物

扦插枝条的生根数量或长度

实验材料的一致性、生

长素类似物浓度的准确性、处理时间的一致性等

探究培养液中酵母菌数量的动态变化 时间 酵母菌种群数量

培养液的成分、培养条件、空间等

探究水族箱中的群落演替

时间

群落的变化

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

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CO 2,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O 2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O 2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CO 2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CO 2,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 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1~4,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

号 实验处理

30 min 内上浮 叶圆片数(片)

叶圆片来源 叶圆片数(片) 自来水(mL)

NaHCO 3(g)

1 A 10 40 0

2 2

B

10

40

1

6

3 C 10 40 3 4

4 D 10 40

5 5

A.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1500lx条件下菠菜光合速率为6

D.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

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1500lx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