2014中考物理复习专题科学探究中的“控制变量法”课件(32张ppt)

•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•研究电热与哪些因素有关科学探究中的“控制变量法”应用控制变量法进行科学探究时需考虑以下几点：1、确定研究对象（P）、实验变量和控制变量2、如何保持控制变量不变？3、如何改变实验变量？4、如何观察或测量研究对象实验目的研究对象(P)实验变量（改变的量)控制变量（控制不变的量）研究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系研究动能大小与质量的关系电磁铁的磁性强弱线圈匝数电流动能质量速度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：？液体的蒸发快慢是否与液体的温度有关实验变量：（改变的量)温度研究对象：液体蒸发快慢例1、下图是某校科学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：研究对象是否与实验变量有关？1、学会在探究实验中正确提出问题例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可能与温度有关研究对象(结果)温度可能与所产幼仔的性别百分比有关典型错误——因果倒置2、学会猜想与假设实验变量(原因)建立猜想的一般模式：研究对象可能与实验变量有关（或无关）建立假设的一般模式：研究对象与实验变量有关（或无关）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：实验次数12345水滴数/滴510152025摩擦力/牛1.31.51.81.41.2该实验基于的假设是。摩擦力大小与水滴数多少有关例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。沙箱有四个铁钉的小方桌3、学会设计实验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，电流与电压成正比电压一定时，电流与电阻成反比应用控制变量法来表述结论时的一般模式是：在控制变量一定时，研究对象与实验变量的关系注意：（能具体则具体，描述时不要因果倒置）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？电阻/Ω电压/V电流/A第一次测量1040.4第二次测量2060.3第三次测量25100.4【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8：某同学由温度能影响酶的活性联想到温度能否影响甲状腺激素的活性。为了探索这一问题，他做了一个实验。实验步骤:（1）取三只相同的洁净玻璃缸，编上号，分别装上等量的蒸馏水、河水、自来水。（2）取发育状况不同的15只蝌蚪，分成三等份，分别放入1、2、3号玻璃缸中，三只玻璃缸放在相同的适宜外界条件下培养。（3）每天同时向1、2、3号玻璃缸中分别投入等量的普通饲料、常温（25℃）下甲状腺制剂拌匀的饲料、用60℃温水处理1小时的甲状腺制剂拌匀的饲料。（4）每隔一段时间测量、记录并比较蝌蚪的发育状况。在实验步骤（1）、（2）中各有一处错误或不妥之处，请改正。改正：（1）蒸馏水、河水、自来水改为河水，（2）“发育状况不同”改为“发育状况相同”，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，以排除实验的偶然性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。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（）学生实验方案甲脸上涂上防晒霜，两手背上都不涂．一天后，比较脸与手背被灼伤的程度乙第一天，两只手背都涂上防晒霜；第二天都不涂．比较第一天与第二天被灼伤的程度．丙一只手背上涂上防晒霜，另一只不涂．一天后，比较两只手背灼伤的程度丁在另一同学戊的两只手背上都涂上防晒霜，自己不涂．一天后，比较自己与同学戊的手背被灼伤的程度A.甲B.乙C.丙D.丁C小球橡皮筋·（第33题图）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。小球质量/克小球速度橡皮筋长度/厘米15慢1015较快1515很快18（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。步骤实验操作实验方案设计要求步骤一选择10盆长势良好且大小相近的玉米幼苗，随机平均分成两组，分别标为A组和B组。选择合适的实验材料步骤二(1)▲。设置对照实验步骤三(2)▲。排除影响实验结果的主要因素的干扰步骤四(3)几天后，观察▲，并做好记录。观察和记录实验现象步骤五比较A、B两组的实验结果，得出结论。获取事实和证据并得出结论(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420盐酸的质量分数测量CO2的体积实验②5．“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：①将一节5号废电池破碎，平均分成4份，分别放在400ml、200ml、100ml、50ml的清洁无污染的河水中浸泡三天备用；②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；③分别量取20ml四种废电池浸出液到四只鱼缸中；④往四只鱼缸中各放入10条泥鳅，进行相同的喂养；实验结果：鱼缸序号ABCD泥鳅平均成活时间（天）11961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：。废电池浸出液的浓度废电池浸出液对泥鳅的生长有影响废电池浸出液对泥鳅的生长有影响，避免实验偶然性没有设置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6．观察发现，甲地产的花生种子比乙地产的大。是什么原因导致两地花生种子的大小有差异?某科学兴趣小组进行探究：随机选取两地花生种子各100粒，在同一地点分别种植，收获后再分别随机选取两类花生种子各500粒，对其长轴进行测量，结果如图。其它地点试验结果相似。(1)花生植株能通过作用合成有机物。(2)生物的变异可分成两类。分析以上实验结果可知，两地花生品种的长轴平均长度差异属于的变异。光合可遗传例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：实验序号线圈匝数电源吸引回形针数150一节干电池5250两节干电池93200两节干电池10（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研究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系研究动能大小与质量的关系例2．为验证新鲜猪肝提取液的催化作用，小明做了以下实验：在试管中加入7.5%的H2O2溶液10毫升，再加入2毫升新鲜猪肝提取液。观察产生气泡的速度。有同学认为小明的实验缺少对照组，补充了如下实验：甲：在另一试管中加入7.5%的H2O2溶液10毫升，再加入2毫升蒸馏水。观察产生气泡的速度。乙：在另一试管中加入7.5%的H2O2溶液10毫升，不再加任何物质。观察产生气泡的速度。则以上哪项可以作为小明所做实验的对照组。A．甲B．乙C．甲和乙均可A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