题目内容
【题目】涡虫生活在清澈溪流的石块底下。科学家选择大小、生长状态基本相同的日本三角涡虫随机分成10组,每组5只,分别盛于培养皿中。实验一:取5组涡虫分别置于不同光照强度下静放;实验二:取另5组涡虫分别置于不同温度的光照培养箱中。在培养皿中轻轻投入食物,观察并记录涡虫对食物出现反应时间,每组重复多次并取平均值。实验数据记录如下表和图。
组别 | 光照强度 (LuX) | 对食物出现反应时间(分钟) |
1 | 10(暗处) | 20 |
2 | 500(较弱光) | 30 |
3 | 1100(自然光) | 52 |
4 | 2200(较强光) | 55 |
5 | 3300(强光) | 60 |
(1)实验二的实验变量是_______________。
(2)科学家取多只涡虫进行实验的目的是______________________,为了减少测定值的误差,科学家的做法是________________________________。选择大小、生长状态基本相同的涡虫来研究,这是为了____________________。
(3)研究不同光照强度的影响时应控制温度,根据折线图,最适温度是________。
(4)分析表格中的数据,随着光照强度的增加,涡虫对食物出现反应的时间逐渐________,据此可得出实验结论:引起涡虫对食物出现反应的最适光照条件是_________。
【答案】温度 减少偶然性(或:避免偶然性 ) 每组重复多次并取平均值 控制变量(或无关变量),使变量唯一 10 ℃左右 增加 暗处(或:10LuX)
【解析】
(1)探究的一般过程:提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流;
(2)在探究实验时,要拟定探究计划、列出所需要的材料与用具、选出控制变量、设计对照实验,对照实验是唯一变量实验。
(1)对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同之外,其他条件都相同的实验,其中这种不同的条件就是实验变量,因此在探究实验中要得到可信的结论,一组对照实验中变量只能是1个,因此对照组与实验组相比,实验变量不同,其他因素都相同。根据材料所述“取另5组涡虫分别置于不同温度的光照培养箱中”,所以可以确定实验二的实验变量是温度,即除实验变量温度不同外,其他条件都应该相同。
(2)只用1只涡虫做实验不行。所用涡虫的数量要多,因为这样可以减少其他因素的影响而导致的误差。如果采集的涡虫生病、或受其它非生物因素的影响、处于特殊生长时期等都会导致实验结论出错,所以为了避免出现此类偏差,实验中多选用涡虫的数量,尽可能排除其他因素的干扰,但数量也不易太多,太多了会增加实验操作难度。因此在实验中科学家取多只涡虫进行实验的目的是避免出现偶然性。
对实验数据只统计一次容易产生误差,有可能其他因素导致产生偶然现象不一定能反映真实情况。应该每组重复多次实验,然后取平均值,可以减少误差。为了排除由偶然性引起的误差,在实验过程中,提高实验的可信度,我们可以计算各组的平均值后再得出结论;
实验中控制无关变量,保证无关变量相同且适宜,目的是排除实验的无关变量对实验结果的干扰,所以选择大小、生长状态基本相同的涡虫来研究,这是为了控制无关变量,使变量唯一。
(3)观察温度影响涡虫对食物出现反应的时间的图表可知,当温度为10℃时,涡虫对食物出现反应的时间大概为30分钟左右;当温度逐渐升高,涡虫对食物出现反应的时间逐渐增加,当温度逐渐降低,涡虫对食物出现反应的时间还是逐渐增加,所以最适温度是10℃左右。
(4)观察光照强度影响涡虫对食物出现反应时间的图表可知,当光照强度为10 LuX(暗处)时,涡虫对食物出现反应时间20分钟;当光照强度为3300 LuX(强光)时,涡虫对食物出现反应时间60分钟,也就是说随着光照强度的升高,涡虫对食物出现反应时间逐渐增加,因此引起涡虫对食物出现反应的最适光照条件是10 LuX(暗处)。