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实验过程中可以变化的因素称为变量。其中人为改变的变量称作自变量，而随着自变量的变化而变化的变量称作因变量。除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。通常，自变量是原因，因变量是结果，实验的目的就在于获得和解释这种前因后果，因而在对照实验中，除了要观察的变量外，无关变量都应始终保持相同。然而，对于有些实验，往往要对同一个自变量设置不同的研究范围，也就是要设置变量梯度，它是指自变量相邻两次取值之间的差值大小，即自变量每次变化的幅度。生物实验中常见的变量梯度有pH