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区分正比例与一般趋势

两列数字一起变大,让人很想不检验就写成正比例。

本页内容
  1. 两者有什么不同?
  2. 步骤
  3. 例题
  4. 要留意的错误
  5. 自我检测
  6. 接下来

两个量只有在比值 y ÷ x 恒定时才是正比例(directly proportional),也就是图像是一条经过原点的直线。“x 增大时 y 也增大”这样的一般趋势,说的要弱得多。

这个区别在跨科学数据解读中很重要,例如弹簧、电阻和反应速率。本课数据均为虚构。

两者有什么不同?

正趋势只说两个量一起上升。正比例说的要强得多:x 加倍,y 也加倍。

一条线可以向上倾斜,却不经过原点,也可以向上弯曲或趋于平缓。这些都不是正比例。

有两个快速检验。比值检验是对每一行求 y ÷ x。图像检验是看是否为通过 (0, 0) 的直线。

步骤

  1. 对每一行计算 y ÷ x,单位保持一致。
  2. **比较各个比值。**是否接近,没有持续漂移?
  3. 画图,检查是否为经过原点的直线。
  4. **选择措辞:**两项检验都通过,才写“正比例”;否则写“正相关”或“增大,但不成正比例”。

例题

一根弹簧挂上重物,测量它的伸长量(虚构数据)。

拉力(N)1.02.03.04.0
伸长量(cm)2.14.06.28.1

**比值检验:**2.1 ÷ 1.0 = 2.1;4.0 ÷ 2.0 = 2.0;6.2 ÷ 3.0 = 2.07;8.1 ÷ 4.0 = 2.03。比值集中在约 2.05 cm/N 附近,没有持续漂移。拉力从 2.0 N 加倍到 4.0 N,伸长量大致加倍(4.0 cm 到 8.1 cm,在测量误差内)。

**图像检验:**各点落在经过原点的直线上。

结论:在这个范围内,伸长量与拉力成正比例。约 2.05 cm/N 的比值就是斜率。

再比较第二组:光照时数与植物质量。

光照(h)2468
质量(g)1.52.53.23.6

比值:0.75、0.625、0.533、0.45,持续下降。质量随光照增加,但不成正比例。光照从 4 h 加倍到 8 h,质量只从 2.5 g 增加 1.1 g 到 3.6 g,没有加倍。

要留意的错误

错误答案:“光照增加,植物质量也增加,所以它们成正比例。”

学生把正趋势和正比例混为一谈。正确做法是做比值检验。

第二个错误是把不经过原点的直线当成正比例。对 y = 3x + 5,x = 2 时 y = 11,x = 4 时 y = 17,并没有加倍。

自我检测

1. x = 2、4、6,y = 5、10、15。是正比例吗?

显示答案

比值:5 ÷ 2 = 2.5,10 ÷ 4 = 2.5,15 ÷ 6 = 2.5。恒定,所以是正比例,k = 2.5。

2. 一条直线与 y 轴相交于 4。是正比例吗?

显示答案

**不是。**它不经过原点,是有正截距的线性关系。

3. x 增大时,比值 y ÷ x 为 3.1、2.4、1.9、1.5。描述这个关系。

显示答案

y 随 x 增大,但比值持续下降,所以是正趋势,不是正比例。

接下来

如果有一个点打乱了你的比值,回到解释异常值;否则继续学习对混合数值答案做独立检查。科学探究评析工具提示你用数据支持每一个论断。

“一起变大”和“成正比例”很容易混淆。我们的老师会在线上一对一综合科学补习中,用你自己的数据带你做比值检验。

常见问题

正比例是什么意思?

当一个量加倍,另一个量也加倍,且比值 y ÷ x 保持不变,两个量就成正比例。在图上,点落在一条通过原点 (0, 0) 的直线上。

直线图一定是正比例吗?

不一定。直线叫线性关系,但如果不经过原点,两个量就不成正比例。例如 y = 3x + 5 是直线,但比值 y ÷ x 会变化。

比值要多接近才算?

实际测量会有些许差异,所以正比例的数据比值会很接近,而不是完全相同。判断依据是差异相对于测量不确定度是否很小,并且没有持续上升或下降的漂移。

更新于:

下一步

如果一起变大与成正比例之间的差别仍然模糊,一对一的老师可以在你自己的数据上做检验,并示范确切的检查方法。

一小时付费试听课,按所安排老师确认的收费,RM80 起。

补习由家长或监护人安排。用 WhatsApp 把这页发给他们,他们就可以替你咨询。

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