第12章 实验设计
实验测量与数据处理
高中 必修1(粤教版）
验证实验：预备知识、实验目的、参考器材、实验过程； 探究实验：提出问题、参考器材、探究过程、启发联想； 两者：课外实验、课外知识 1.探究自由落体运动规律 2.匀变速直线运动的实验研究 3.探究弹力与形变量的关系 4.探究影响摩擦力大小的因素 5.力的合成与分解 6.探究加速度与物体质量、物体受力的关系 7.认识超重和失重现象
（4） 模拟法
以相应理论为基础，不直接研究自然现象或过程的本身，
而用类似这些现象或过程的模型来研究。 物理模拟——小模型，保持同一物理本质。如水坝、飞机 的设计 数学模拟——两个不同的现象或过程可以用同一个数学形
式来描述，但物理本质不同。如：稳恒电流的电场模拟静
电场。 人工智能模拟——计算机模拟，预测可能出现的现象和结 果。
3.4物理实验数据处理的方法
（1）列表法－－简单而明确地表示物理量之间的关系，便 于检查测量是否合理，有利与计算和分析。
（2）作图法－－在坐标平面上以曲线表示物理量之间的关 系。 作用与优点： 简明直观（可以多条曲线比较，比列表法形象）
图上可以求出物理量（光电效应：eVs＝hf-hf0, 单摆： T2～l)
中学物理实验设计案例分析物理实验指导用书八年级上册配沪科粤教版第一章走进物理世界活动11长度的测量刻度尺的使用活动12时间的测量停表的使用活动13探究单摆的奥秘第二章声音与环境活动21探究声音的产生活动22探究声音传播的条件活动23探究声音的强弱与什么因素有关第三章光和眼睛活动31探究光的反射定律活动32探究平面镜成像的特点活动33探究光的折射规律活动34测量凸透镜的焦距活动35探究凸透镜的成像规律活动36探究太阳光的奥秘第四章物质形态及其变化活动41温度计的使用活动42探究影响液体蒸发的因素活动43探究液体的沸腾活动44探究冰松香的熔化特点和非晶体熔化时的特点第五章我们周围的物质活动51学习使用托盘天平活动52测量液体的质量活动53探究物体的质量与体积的关系活动54用天平和量筒测定小石块的密度八年级下第六章物质形态及其变化实验1温度计的使用实验2探究影响蒸发快慢的因素实验3探究液体沸腾的特点实验4探究熔化和凝固的特点实验5探究影响水的沸点的因素第七章简单电路实验1连接电路实验2探究串并联电路中各处电流的关系实验3探究串并联电路中电压的规律实验4探究电阻跟导体的哪些因素有关实验5用滑动变阻器改变电流实验6探究欧姆定律实验7测量小灯泡工作时的电阻第八章力和机械第九章运动和力实验测试参考答案九年级实验上第十章神奇的压强活动101压力的作用效果与哪些因素有关活动102感受压力的作用效果与受力面积的关系活动103研究液体的压强活动104模仿帕斯卡实验活动105探究液体内部的压强活动106进一步研究液体压强与液体深度的关系活动107探究大气是否存在压强活动108估测大气压活动10一9探究液体的沸点与表面气压的关系第十一章浮力活动11一1浮力的测试活动112浮力是怎样产生的活动113研究物体的浮沉条件活动114研究气体的浮力活动115探究浮力的大小与哪些因素有关活动1l一6鸡蛋的浮沉活动1l一7利用浮力测物体的密度活动1l一8探究气体压强与空气流速的关系活动119升力是怎样产生的第十二章机械功和机械能活动121估测人体输出的功率活动122探究滑轮组的机械效率活动123机械效率与动滑轮的重力有何关系活动124探究动能的大小跟哪些因素有关活动125探究重力势能的大小跟哪些因素有关活动126探究动能与势能的转化第十三章内能与热机活动131改变物体的内能活动132探究物质的吸放热性能第十四章电磁铁与自动控制活动141你对永磁体知道多
单实验设计组
控制组：一系列前测————————－→一系列后测
三、单被试研究设计
单被试设计（single-subject designs）是指在整个研究过程中
只 能 用 一 个 被 试 的 研 究 设 计 ， 通 常 也 叫 个 案 设 计 （ single-case
designs）。尽管这些设计也可以使用成组被试，但是在只有一个被试 的情况下，它为研究者提供了一种资料搜集与解释的方法，这是它的 独特优点。单被试设计在临床心理学中具有特殊价值，它可以帮助临 床医生在不中断医患关系的情况下进行实验研究。当然，在发展和学 校心理学中，它也是非常有用的。使用“实验的”术语，是因为这些 单被试研究设计也能明确地鉴定变量间是否存在因果关系。
X：16 5 －2 30 13 15 15 12 10 15 10 20 20 5 20 20 15 5 25 14 Y：15 －5 5 5 0 10 5 10 5 15 15 5 10 15 5 5 14 10 10 －5 15 5 10 15 5 15 5 5 20
15
第二步：计算样本X和样本Y的数据合并后数据的中位数m： 按从小到大的顺序排列合并样本的数据： 合并样本的数据：－5 －5 －2 0 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 10 10 10 10 10 10 10 11 12 13 14 14 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 16 20 20 20 20 20 25 30 合并样本的中位数是10.5。
《实验》作业设计方案
《实验》作业设计方案
第一课时
一、实验目的
本实验旨在通过实际操作，提高学生对相关知识的理解和运用能力，培养学生的实践能力和观察力，同时激发学生对科学研究的兴趣。
二、实验内容
本次实验将探究光合作用在不同光照条件下的影响，进一步了解植物的生长规律。学生将通过测量植物在不同光照条件下的氧气释放量，来研究光合作用对植物生长的影响。
三、实验材料
1. 植物（如水稻、小麦等）
2. 高光照灯
3. 水槽
4. 水
5. 实验管
6. 氢氧化钠溶液
四、实验步骤
1. 将水槽装满水，放置于高光照灯下，使植物处于高光照条件下。
2. 将植物放置于水槽中，确保植物完全浸泡在水中。
3. 将实验管中装满氢氧化钠溶液，倒入水槽中，使实验管底部封闭。
4. 将水槽放置于高光照灯下，观察实验管内气泡的释放情况。
5. 按照同样的步骤，将植物置于无光照条件下进行实验，观察气泡释放情况。
6. 记录每组实验的气泡释放量，进行比较分析。
五、实验要求
1. 学生需认真阅读实验步骤，按照要求进行操作。
2. 学生需遵守实验室操作规范，注意实验安全。
3. 学生需主动思考实验现象背后的科学原理，提出自己的想法和观点。
六、实验原理
光合作用是植物的重要生命活动之一，通过光合作用，植物可以吸收二氧化碳，并将其转化为氧气和葡萄糖。在光照条件下，植物会释放氧气，而在无光照条件下，氧气释放量会减少。
七、实验结论
通过本次实验，可以观察到植物在不同光照条件下释放氧气的情况，从而了解光合作用对植物生长的影响。通过实验数据的对比分析，可以得出结论，植物在高光照条件下释放的氧气量明显高于无光照条件下的释放量。
实验设计模板
实验设计模板
实验设计是科学研究中非常重要的一环，它直接关系到实验结果的准确性和科学性，也是科学研究的基础。一个好的实验设计能够有效地提高实验的可靠性和可重复性，从而为科学研究提供可靠的数据支持。在进行实验设计时，需要考虑实验的目的、方法、数据处理和分析等方面，下面将介绍一些实验设计的基本模板。
一、实验目的。
实验目的是设计实验的出发点和基础，它直接关系到实验的科学性和实用性。在确定实验目的时，需要明确实验所要解决的问题，以及实验的预期结果。实验目的应该明确、具体、可操作，能够为实验的顺利进行提供指导。
二、实验设计。
1. 实验对象的选择。
实验对象的选择是实验设计的第一步，它直接关系到实验结果的准确性和科学性。在选择实验对象时，需要考虑实验的目的和要解决的问题，选择能够代表整体的样本进行实验。
2. 实验方法的确定。
实验方法的确定是实验设计的核心，它直接关系到实验的可靠性和可重复性。在确定实验方法时，需要考虑实验的目的、实验对象的特点和实验条件等因素，选择合适的实验方法进行实验。
3. 实验方案的制定。
实验方案的制定是实验设计的重要环节，它直接关系到实验的实施和数据的获取。在制定实验方案时，需要考虑实验的目的、实验方法和实验条件等因素，设计合理的实验方案进行实验。
三、数据处理与分析。
1. 数据的采集。
数据的采集是实验设计的重要环节，它直接关系到实验结果的准确性和科学性。在进行数据采集时，需要采用合适的方法和工具，确保数据的准确性和完整性。
2. 数据的处理。
数据的处理是实验设计的关键环节，它直接关系到实验结果的可靠性和科学性。在进行数据处理时，需要采用合适的方法和工具，对数据进行整理、计算和分析，确保数据的科学性和可靠性。
DOE实验设计实例操作
• 试写出直交表L9(34)可提供多少自由度，最多可以配置 几个因子。
• 试写出直交表L81(340)可提供多少自由度，最多可以配 置几个因子。
• 写出直交表L64(421)可提供多少自由度，最多可以配置 几个因子。
DOE
L4(23)直交表
课程大纲
第一章 实验方法 田口式实验计划法的经典案例
第二章、利用正交表进行实验设计 第三章、实验数据分析 第四章、参数设计
DOE
Fra Baidu bibliotek
一、为什么需要实验设计
同样在生产同规格的产品，为什么有些厂商的良品率就 是比较高。
同样是在生产同类型的产品，为什么有些人的产品性能 以及寿命就是比较好，而成本又比较低呢？
DOE
一次一因素的实验
实验次数 A
B
C
D
E
F
G
实验結果
1
A1 B1 C1 D1 E1 F1 G1 1
2
A2 B1 C1 D1 E1 F1 G1 2
3
A2 B2 C1 D1 E1 F1 G1 3
4
A2 B2 C2 D1 E1 F1 G1 4
5
A2 B2 C2 D2 E1 F1 G1 5
6
A2 B2 C2 D2 E2 F1 G1 6
(精品文档)DOE实验设计方法演示文档
★
201801
均分法（例） .
2000.6.1
使用条件：
这种方法的特点是对所试验的范围进行“普查”， 常常应用于对目标函数的性质没有掌握或很少掌握 的情况。即假设目标函数是任意的情况，其试验精 度取决于试验点数目的多少。
201801
均分法 .
2000.6.1
如有两个因素需要考虑，一个含量是 1000 克到 2000 克， 另一个温度5000~6000℃。
Ë Ä ® à Ó Ã Á ¿ 2 D£ ¨ kg/cm £ © 1(370) 2(280) 3(390) 3(390) 1(370) 2(280) 2(280) 3(390) 1(370)
试验设计
Experimental Design
奚教授
机械工程学院 工业工程系
201801
试验设计 .
试验设计：本章主要内容
1、了解试验设计的概念及其作用
2、掌握单因素试验设计常用的几种方法
3、了解正交试验法的概念和基本方法；
201801
本章主要要求 .
Any experiment that has the flexibility to make desired changes in the input variable of a process to observe the output response is known as experiment design. The primary goals of a design experiment are to :
生物统计第十二章 实验设计2
在某些情况下，我们不仅需要排除假阳性， 还需要排除假阴性。此时就需要设置阳性 对照了。这主要用于我们对实验材料是否 会产生我们所希望的变化并无十分把握的 情况。例如在遗传毒理实验中，常以靶细 胞染色体是否受到损害为指标。如果我们 选用了一类新的靶细胞，那对它是否会出 可观察到的明显的染色体损害就不是非常 肯定。此时则不仅需要阴性对照，也需要 阳性对照，即留出部分实验材料采用一些 已知的强诱变剂，
第一节 实验设计的基本原理及应注意的事项
科学实验是探索未知世界的主要手段。要使实验达到预 期的目的，科学、周到的实验设计是必要条件。一般 来说，广义的实验设计包括对前述科学研究各个阶段 的调研与计划；而狭义的实验设计则把注意力集中在 数据处理方面，即根据条件与目标选定适当的数据处 理方法；保证在实验过程中能收集到全部需要的数据 资料；并把实验的工作量以及物质消耗降到最小。本 章的内容集中在这种狭义实验设计上，在这一过程中， 以下几个原则是我们应当注意的：
L = u 0.975
2 σ 12 (σ 1 + σ 2 ) σ 2 (σ 1 + σ 2 ) + = u 0 .975 σ1N σ 2N
1 (σ 1 + σ 2 ) 2 N
(12.3)
即：总样本容量N由（12.3）式决定，而两总体抽 样数n1和n2由(12.2)式决定。 当两总体标准差未知时，仍需先得到它们的估计 值s 1 和s 2 ，经F检验后若相等，则可用s代替σ， 用t0.975,(N-2)代替u0.975，并采用例12.1的方法代入 公式（12.3）求得N，再令 n1 = n2 = N / 2 即可。若 F检验表明 σ 1 ≠ σ 2 ，仍可用上法求得N后，再用S 代替σ，按（12.2）式求n1和n2即可。
2022年中考物理复习-第12章简单机械【无答案】
中考一轮复习知识点梳理与针对性分层训练
第12章《简单机械》
【知识点1、杠杆】
一、杠杆
1．杠杆的定义：在力的作用下能绕________转动的硬棒。
杠杆有直的也有弯的。
2．杠杆的五要素
（1）支点：杠杆（撬棒）绕着__________的点，用字母O标出。
（2）动力：使杠杆转动的力。画力的示意图时，用字母F1标出。
（3）阻力：__________杠杆转动的力。画力的示意图时，用字母F2标出。
注意：动力和阻力使杠杆转动方向相反，力的方向关系遵循：“同侧异向、异侧同向”的原则。（4）动力臂：从支点到_______________的距离。用字母L1标出。
（5）阻力臂：从支点到_______________的距离。用字母L2标出。
二、杠杆平衡条件
1．杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，公式：F1×L1=F2×L2。
2．杠杆的平衡条件实验
（1）如图甲所示，杠杆_________（选填“是”或“否”）处于平衡状态。
（2）如图甲所示，若要使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆左端的平衡螺母向_____调节。
（3）实验时，使杠杆在水平位置平衡的目的是：________________________________。
（4）选择杠杆的中点作为支点，目的是：________________________________。
（5）如图丙和丁所示，由竖直向下拉改为斜向左下方拉，使杠杆在水平位置始终平衡，在此过程中弹簧测力计的示数会________（选填“变大”“不变”或“变小”）
三、杠杆的分类及应用
【经典例题考查】
南开大学生物统计学课件第12章 实验设计
第12章 实验设计:五、两因素实验设计
相应地，如果实验中的两个处理是独立的、没 有关联的，我们称之为独立两组比较实验设计；如 果实验中的两个处理是相互关联的，我们称之为配 对两组比较实验设计。
第12章 实验设计:三、简单实验设计
两组比较实验设计
（1）将所有实验材料用随机化方法区分为两组；
（2）一组设计为对照组、一组为处理组。如果研制了 一种新药、发明了一种新的工艺或培育了一个新品种， 此时应当以传统的为对照；如果要证明使用一种产品 或服用一种药物比不使用该产品或药物带来更多的好 t当 当处空n1 nn，白n112 这对2 n14时 照20nsx,的。(1xn21n对时2xx22)照，16应0ns(时x1当x2，)是nn11未11 s2使nn11n12用21 者n114n220n，这n2160n样13n的1461134n对56n10n2照 也t称值为
第12章 实验设计:四、单因素实验设计
2、随机化完全区组设计(randomized complete block design)
下表为20只动物的随机化分配的过程和结果。
实验性研究设计(实验设计) ppt课件
PPT课件
16
（二）应用实例 例，有20只小鼠，按窝别、性别相同，月龄、体重相同或接近的条件配成 10对，试用随机数字表将其分配到甲组和乙组中去。
——随机数字表法 （1）编号：将10对小鼠顺序编为1-10号； （2）取随机数字：从随机数字表中的任一行任一列开始，如第7行第5列开
始，依次读取一位数抄写于配对号下，见表3-7第2行； （3）事先规定：若随机数字为奇数，则对子中的第一只小鼠分配甲组，另
抽样误差的估计——其中的均数的标准误的计算
S S
X
n
2. 样本含量估计：在进行样本含量估计时，首先要了解影响样本 含量大小的因素，其次需要明确进行样本含量估计的条件，正 确选择样本含量估计的计算公式或工具表。
PPT课件
10
第二节 完全随机设计
一、概念 二、设计与应用 三、资料分析原则
PPT课件
11
31-40 为丁组，见表第四行。
表 40 只小白鼠等分为 4 组完全随机设计分组结果
编号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 … 39 40
随机数
70 99 93 86 52 77 65 15 33 59 05 28 … 18 09
序号
28 39 35 32 24 30 27 6 18 26 1 15 … 7 4
实验设计
随机区组试验设计与分析PPT课件
第一节 完全随机实验设计
2、两因素完全随机设计
因素A与B的ab个水平组合各重复n次，进行试验时，这abn＝N次 试验的先后顺序完全按随机方式确定，这就是两因素等重复完全随 机设计方法。
【例2—3】为提高粒粒橙饮料中汁胞的悬浮稳定性，研究了果汁pH 值(A)、魔芋精粉浓度(B)两个因素的不同水平组合对果汁黏度的影 响。果汁pH值取3.5，4.0，4.5三个水平，魔芋精粉浓度(％)取0.1， 0.15，0.2三个水平，每个水平组合重复2次，进行完全随机化试验。 试验指标为果汁黏度(CP)，越高越好。
雌鼠编号 1 2 3 4 5 6 7 8 … 39 40
随机数字 09 47 27 96 54 49 17 46 … 03 10
余数
1 3 3 4 2 1 1 2 …3 2
所属级别 A1 A3 A3 A4 A2 A1 A1 A2 … A3 A2
第9页/共80页
第一节 完全随机实验设计
（5）假定初次分组的结果是：A1＝11，A2＝10，A3＝12，A4=7。这 就需要从A1，A3 组中分别随机取出1只和2只大鼠调整到A4组去。
处理 A3Bl A3Bl A3B2 A3B2 A3B3 A3B3
试验顺序 ⒀19（8） ⒁62（13） ⒂06（2） ⒃76（14） ⒄50（11） ⒅03（1）
第12页/共80页
心理学实验设计讲解
“重复测定设计”）又可默认为“相关组设计” / “随
机区组设计”
（而“匹配设计”属于
“被试间设计”、“相关组设计”）
3、“随机区组设计”（即“相关组设计”）可包括 “配对设计”与“重复测定设计”
第一节 真实验（一）：单因素实验设计
一、自变量为两个水平（即双组设计）
2、（低层建筑）比较自变量在两个量值或属性上 差异的实验设计
⑶区组内各单元由各团体构成（即如前两种情况中的
将一个团体看作一名被试）
第一节 真实验（一）：单因素实验设计
注意：有关的概念辨析
1、随机抽取/选择被试；随机分配/分派被试（随
机分组）
2、无特别说明时，“被试间设计”（即“组间设计”）
又可默认为“独立组设计” / “完全随机设计”；
“被试内设计”（即“组内设计”、
③关于从众现象，群体规模为3人时即可产生显著效 应，但增至6人时其效应并未有明显提升。
第一节 真实验（一）：单因素实验设计
二、 自变量为三个水平及以上（即多组设计）
3、三个（及以上）实验组
适用于自变量为连续变量或多个属性的离散变量。
如果自变量为连续变量，那么水平数越多，越有利 于建立函数型的因果关系；并且在均值比较的基础上， 还可使用回归分析等统计方法。
实验设计示例
考察“语调在6-10岁儿童对不同类型反语认知中的作用”
探究影响液体蒸发快慢的因素实验过程
探究影响液体蒸发快慢的因素实验过程
一、设计理念
本教案是在对教材《科学》（浙教版）第一册前三章基础上，学生对科学探究的一般过程已经有了理解，且具有一定的科学探究能力，因此本课案采用探究式的教学方法，让学生在科学探究过程中体会到影响液体蒸发快慢的因素，从实验中获得有关科学知识。
二、教学目标
1、通过实验探究了解影响液体蒸发快慢的三个因素。
2、理解对照实验，控制变量法在科学探究中的重要意义。
3、培养学生观察分析、提出问题和归纳问题解决问题的能力。
4、继续培养学生自主学习，小组合作，共同学习，和谐相处的健康心态。
三、学情分析
根据以上目标和初一学生认知特点，本堂课的教学重点为：影响液体蒸发快慢的三个主要因素。学习难点为：采用控制变量法设计实验方案。依据课改的要求，采用实验探究式和讨论式相结合的学习方式，让学生在科学探究中体验科学。
四、教学用具: 酒精灯、毛玻片若干、酒精、扇子、滴管、火柴等
五、教学过程设计
1、提出问题：
师：同学们，晾晒衣服是一门学问，给你几件衣服应该怎样晾晒？
生：应该晾在阳光下、有风的地方、尽可能摊开晾晒
师：为什么要采取这样的晾法呢？你们的科学依据是什么？
生：因为这样晾晒衣服要干的快一些
师：为什么这样晾晒衣服要干的快一些呢？
生：因为这样晾晒衣服，衣服上的水蒸发的要快一些，蒸发有快慢之分。
师：真棒！蒸发有快慢之分，那么，哪些因素会影响液体的蒸发快慢呢?让我们共同探究《影响液体蒸发快慢的因素》 (板书)
师：同学们，下面大家探究的时候该干什么呢?
(引出建立假说)
生：学生讨论(分四人一个小组，一人负责，一人记录，一人准备小组发言)
2020春人教版八年级物理下册-第12章 简单机械 单元教学设计(5份)
第1节杠杆
[设计理念]
新课程改革对物理教育提出了新的理念，注重科学探究，重视实验教学，注重让学生从生活走向物理，结合本节课杠杆的特点，让学生从生活中的杠杆入手，轻松进入课程，从探究杠杆的平衡条件对学生进行科学探究意识的培养，提升学生的实验操作技能！
[教材分析]
本节是这一章的重点，也是中考的热点和难点！本节主要设计了两个重要的考点：1. 画杠杆力臂！2.利用杠杆平衡条件进行相关计算！特别是杠杆平衡条件，可以和重力、浮力压强、电学等知识相联系，出现高难度的题目！因此一定让学生吃透力臂的确定方法和画法，特别是领会透平衡的含义！
[三维目标]
1．知识与技能：
（1）认识杠杆，认识有关杠杆的几个概念。
（2）能从常见的工具和简单机械中识别出杠杆。
（3）知道杠杆的平衡条件及杠杆在生活中的应用。
2．过程与方法
（1）经历绘制杠杆示意图的过程，体会科学抽象的方法
（2）观察和操作杠杆，体会杠杆的作用。
（3）经历探究杠杆平衡条件的过程。学习分析实验现象，寻找数据间规律，从中归纳出实验结论的一般方法。
3．情感态度与价值观
（1）关心生活、生产、自然现象中的杠杆的使用。
（2）乐于在生活中发现和分析各种杠杆，具有利用杠杆方便自己生活的意识。
[重点难点]
重点：（1）经历探究杠杆平衡条件的过程并运用它分析有关问题。
（2）能准确找出并画出力臂。
难点：力臂的寻找与绘画。
[教学方法]
杠杆知识来源于学生的生活又高于学生的生活，建议教学时从学生的对杠杆的感性认识入手进行教学，教学中注意科学探究的运用及数据归纳的练习运用。[仪器材料]
八年级物理下第12章第三节、机械效率教学设计
指出：前面实验中，使用塑料桶运沙子 好一些，因为 使用塑料桶运沙子做的额外功少，总功少。
提问：若再使用动滑轮、塑料桶来运沙子，对谁做的 功是有用功？对谁做的功是额外功？
讨论：不使用机械直接提升物体做的功，与使用机械 提升物体做的功一样吗？ （手拉绳做的功与动滑轮对 沙子做的功相等吗？）怎样探究这个问题？
如何测量滑轮组的机械效率：
1．实验原理：
学生动手实 验
2．器材：刻度尺、钩码、弹簧测力计、铁架台、甲、 乙两个滑轮组、长约 2m的细绳。
3．步骤：
理论联系实
际，培养学
①用弹簧测力计测量钩码所受的重力 G并填入表格。 生将科学知
识应用于日
②分别记下钩码和弹簧测力计的位置。
常生活和社
会实践的意 ③缓慢拉动弹簧测力计， 使钩码升高，读出拉力 F 值， 识。 用刻度尺测出钩码上升的高度 h 和弹簧测力计移动的
1．设计实验方案：用手通过一只弹簧测力计拉一个 动滑轮，沿竖直方向匀速缓慢提起重为 G的钩码。
进一步理 解有用功 和额外功。 并会测量 有用功和 总功。
2．为了探究上述问题需要测量的物理量是：手对绳 的拉力 F、手移动的距离 s、钩码的重力、钩码上升 的高度 h。
3．改变钩码的数量，重复上述测量。
4．设计表格，将实验数据填入表中。
讨论后得出：
提高滑轮组的机械效率的主要方法有： 尽可能地增加 物重，减小动滑轮重， 减轻绳重和滑轮转轴处的摩擦。
第12章 用VB+SQL Server 2005开发学生成绩管理系统
成绩表(T_CJB) 初始记录
成绩 80 69 78 89 54 67 66 87 97 91 69
16
3．实验步骤 （1）打开SQL Server Management Studio管理 控制台（企业管理器），在对象资源管理器的树形 目录中找到xscjglxt数据库并展开它，选择数据库 对象“表”，右击“表”对象，则弹出其快捷菜单， 如图12-6所示。 （2）从弹出的快捷菜单中选择“新建表”命令， 则在对象资源管理器窗口的右面弹出“表结构设 计”(表设计器)面板，如图12-7所示。该设计器的 上半部分是一个表格，在这个表格中输入“学号”、 “姓名”、“性别”、“出生日期”、“院系”等 列的属性，表格的每一行对应一个列定义，其含义 如下：
图12-16 保存数据库关系图
34
12.1.4
创建视图
1．实验内容 使用SQL Server Management Studio管理 控制台（企业管理器）建立名为VIEW_cj视图， 作为成绩查询的操作对象。 2．实验步骤 （1）打开SQL Server Management Studio管理控制台（企业管理器），在对象 资源管理器的树形目录中找到xscjglxt数据 库并展开它，再选择数据库对象“视图”， 右击“视图”选项，则弹出一个快捷菜单， 如图12-17所示。 35
41
12.2.1 12.2.2 12.2.3 12.2.4 12.2.5 12.2.6
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12 实验设计
中山大学公共卫生学院 医学统计学与流行病学系 骆福添
★ 前面学过变量的统计分析方法，例如： t S t x S x f
x
a ± ± 可简称数据分析方法。数据怎么来的 ？？
12.1 实验设计的概念
【例】1987 年某产科医师为研究胎次与儿童智力的关系，收集病案资料（考上大学
人数） ：第一胎 19 人、第二胎 18 人、第三胎 10人、第四胎 7 人、第五胎 4 人。由 此得出结论：智力与胎次有关，胎次愈多智力愈差，第一胎智力最好。？？ 科研设计就是制订科研工作计划
科研设计包括专业设计和统计设计两部分 (高血压病因)
为制订好统计设计-搜集数据的计划，有必要回顾一下统计学要点（附件） 统计设计类型：
· 实验研究 因®果。动物实验证实病因/效应，如启东肝癌动物实验。正向推理
· 临床试验 因®果。临床观察验证/探索[n 小或回顾]，如新药"A 脂"降脂。正向推理 · 调查研究 果®因。疾病分布探索病因，如中山NPC 病因。逆推理（置信度）
【例】某研究所有这样一个研究目的：希望考察“A 脂”的降血脂的疗效。拟选择 40 只 小鼠作为实验研究对象，考察 A 脂（用 20 只小鼠）与公认有效的降血脂药物“洛伐 他丁”（用 20 只小鼠）降低血脂的疗效之间的差别是否有统计学意义，以 LDL（低 密度脂蛋白）为评价疗效的主要指标。具体实施方法如下：
· 根据预实验和前人的经验，获得关于估计动物只数所需要的基本信息，并估算出每 个药物组所需要的最低小鼠数为 20 只，两个药物组共需要 40 只小鼠；先将小鼠喂 以高脂饮食，使其达到高脂血症状态（称为造模），待造模成功（即指标 LDL 高于 某特定数值）后，采取非人为的方法（即随机化法）将 40 只小鼠均分入 A 脂组和 洛伐他丁组，分别服用相应药物一段时间（药物有规定的剂量和用法），测出每只 小鼠 LDL 值的改变量（即用药前的 LDL 值减去用药后的 LDL 值）。选用适当的统计 分析方法分析两组小鼠的 LDL 改变值， 从而得出关于两种药物疗效之间差别是否具 有统计学意义的结论。若两种药物疗效之间的差别无统计学意义，仅从降血脂的疗 效角度看，可以初步认为：能用新药“A 脂”取代现在公认的降血脂药物“洛伐他丁”。 主要内容：
（1）选择什么作为受试对象（本例为小鼠）； （2） 如何确定样本含量 （应按已知条件和设计类型估计合适的样本含量， 本例 N=40）； （3）如何设立合适的对照组（本例以洛伐他丁药物为对照药）； （4）确定拟考察的实验因素（本例为药物的种类，即 A 脂与洛伐他丁）； （5）确定实验效应（本例通过测定血脂指标 LDL 的改变值来反映药物的疗效）； （6）采取科学的方法对受试对象分组进行分组，通常是完全随机化方法（即非人为 因素影响的分组方法）；
（7）确定合适的实验设计类型（本例将受试对象随机分为两组，称为成组设计）。 · 从这些内容中可以提炼出构建实验设计的三大支柱： 实验设计的三要素 （受试对象、 实验因素、实验效应）、实验设计的四原则（随机、对照、重复、均衡）和实验设 计类型。
12.2 实验设计的三要素
·“要素”即关键
，缺一便不成为研究
Luo Nov08： 【例】黑米皮 对家兔 动脉粥样硬化的抑制作用。
（因素） （对象） （效应）
12.2.2 实验因素
· 处理因素：根据研究目的确定的欲施加或欲观察的因素，简称处理或因素(factor) · 实验性∕观察性：施加的或客观存在的(如婴儿母乳喂养) · 处理∕协变∕混杂： Luo Nov08： 观察项目 作用类别 统计分类 黑米皮、白米皮、对照 外加因素 研究因素、处理因素（3 水平） 性别、体重 内在因素 混杂因素、协变量 进食量 偶然因素 协变因素、协变量 处理因素：研究的主要因素
协变因素：影响处理因素效应的因素（协同效应）
混杂因素：一是非研究因素（早有定论，如年龄、性别等）
二是确实有作用（不均衡，目测判断∕P<0.05）
·要求：
(1)分清处理因素和混杂因素 (2)保持处理因素恒定不变
(3)尽量用单因素设计（控制／均衡 协变因素）
12.2.1 受试对象
2010-10-30 羊城晚报：2006 年起,河南省平顶山市将“幸福指数”作为考核官员的指 标。《河南商报》11 月 29 日报道平顶山市统计局长说“幸福指数高并不代表每个公 民就幸福了，这只是通过统计学来测量一个地方的社会综合发展状况” ，…“把所有 个体感受都加进来，都没法做指数了。 ”
· 受试对象：或称研究对象是处理因素作用的客体，是根据研究目的确定的研究总体 · 对象选择：
（1）个体：动物、个人、器官（眼） （组织、细胞、分子－常忽略误差） （2）标准： （动物模型/人体）
适应症：病种、病情、病程 (大范围)
纳入标准：同质性，反映平均效应 （年龄、志愿、总分） 排除标准：禁忌症，保证安全性 （孕妇、器质性病变）
剔除标准：误纳、新发禁忌症、信息缺乏（年龄虚报、新近怀孕、从未复诊）
12.2.2与12.2.1位置对调
12.2.3 实验效应
· 实验效应：是处理因素作用于受试对象的反应(response)和结局(outcome)· 效应指标：要求
(1)客观性：效应指标要观指标，主观指标要数量化
(2)精确性：包括准确度和精密度
(3)特异性和灵敏性：
特异度＝真阴性 (贫血↔HB)
灵敏度＝真阳性 (贫血↔HB)
(4)指标的观察：要避免偏倚，必须盲法（ “面子疗效” ）
12.3 实验设计的四原则
·“原则”即规则，违规使研究结果偏性（还算“研究”）
· 必须遵循的原则：对照、均衡、随机、重复
12.3.1 对照原则
· 对照作用：分离处理效应（如小鼠毒物实验）
· 对照要求：应满足均衡性（后述）
· 对照种类：
(1)空白对照：对照组无任何处理（非盲）
(2)标准对照：常规、参考值
(3)自身对照：前后对比、左右对比
(4)相互对照：不同处理组之间
(5)实验对照：对照组常规处理，实验组附加因素
(6)历史对照：历史上同类（同一）研究作为对照
12.3.4 均衡原则
• 均衡是指各处理组的协变量“齐同”∕一致，使样本有代表性
• 设计时：对均衡性提出要求
（1）差值限度：如年龄平均差 2 岁，性别构成差 10%
（2）检验水准：如规定双侧检验、检验水准 =0.20
• 分析时：对均衡性进行核查
（1）描述：所有资料，要对组间均衡性作统计描述
（2）检验：对于很大的样本，可作假设检验
12.3.3 随机原则
· 随机：即“公平”，使每个受试对象有同等的机会被抽取或分到不同的组· 随机是手段、均衡和代表性是目的
· 随机≠随便，任何随便都不是随机的
· 随机方式：
(1)随机抽样：每个个体都有相同机会被抽中