科學(xué)探究（講義）（原卷版）

浙教版七年級上冊第一章第五節(jié)科學(xué)探究【知識點分析】一.生活中的探究1.日常生活中，我們經(jīng)常在探究，在探究問題時，我們一般會先假設(shè)幾種可能的原因，再對每一種原因可能產(chǎn)生的結(jié)果進一步探究，知道找到真正的原因采取相應(yīng)的措施。2.其實在日常生活中，我們經(jīng)常在探究。例如，你家的電燈突然不亮了你會首先查找停電的原因，你可能會這樣考慮問題:如果只有我們這幢樓停電，那么附近樓的燈應(yīng)該是亮的，觀察結(jié)果是對面樓的燈都不亮了，你會判定是整個小區(qū)或全村停電了:如果觀察到對面的樓亮著燈，那么可能是我們這幢樓停電了;那么，是整幢樓停電還是只有我們樓道停電呢?二.科學(xué)家的探究1.科學(xué)家們?yōu)樘骄靠茖W(xué)真諦做出了艱辛的努力。下面是科學(xué)史上一位科學(xué)家(琴納醫(yī)生)一次成功的探究活動天花和牛痘的科學(xué)實驗。(1)天花是一種死亡率很高的傳染病。18世紀前，還沒有有效的治療方法，每當天花流行，就有大量患者喪生，即使有人幸存，也會在臉上留下疤痕。英國醫(yī)生琴納了解到，10世紀時中國人已發(fā)明了往人的鼻孔里吹痘痂粉的方法預(yù)防天花，但這種方法并不安全，有時會導(dǎo)致人死亡。(2)琴納決心尋找更有效、更安全的辦法琴納發(fā)現(xiàn)，幾千家家都有天花的受害者。只有養(yǎng)牛場的擠奶女工中沒有人患天花、他還發(fā)現(xiàn)已經(jīng)得過天花的人不會再次感染天花（3）擠奶女工告訴他，牛也會患天花，患病時在牛的皮膚上會出現(xiàn)一些小膿皰，叫牛痘。擠奶女工給患牛癥的奶牛擠奶，也會被感染而起小膿皰，但很快就痊愈了，以后她們就不會再得天花了。于是，琴納猜想其中必有奧妙。琴納想:或許得過一次天花，人體就會對天花產(chǎn)生免疫力。擠奶女工得了一次輕微的天花，就有了對天花的免疫力;得過天花的人也因此而獲得對天花的免授力。所以他們都不會再感染天花.他作出了一個大膽的設(shè)想:從牛身上采集牛痘膿漿，接種到人的身上，使他們也像擠奶女工那樣得輕微的天花，以產(chǎn)生對天花的免疫力。1796年5月的一天，琴納從一位擠奶女工的手上取出微量牛痘膿漿，接種到一個8歲男孩的手臂上。不久，種痘的地方長出痘疤，接著癥疤結(jié)病脫落。一個多月后，琴納在這個男孩手臂上再接種人類的天花痘漿，竟沒有出現(xiàn)任何天花病癥實驗證明:這個男孩已經(jīng)具有對天花的免疫力，琴納的假設(shè)被證實了。人類從此獲得了抵御天花的有效辦法一種牛痘（1）發(fā)現(xiàn)和提出問題：琴納知道得過天花的人不會再得。（2）建立思考與假設(shè)：得了牛痘的也不會得天花（3）制訂探究的計劃：得牛痘就會有對天花的免疫（4）獲取事實與證據(jù)：給小朋友接種之后，免疫天花（5）解釋與檢驗（6）表達與交流1.提出問題：(1)從生活、實踐，學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問題;(2)表述這些問題;(3)根據(jù)已知科學(xué)知識揭示矛盾。(1)根據(jù)已知科學(xué)知識對問題提出假設(shè);(2)判斷假設(shè)的可檢驗性。(1)擬定計劃;(2)根據(jù)擬定的計劃，列出所需材料和用具;(3)選出控制變量;(4)設(shè)計對照組。(1)采用多種途徑實施計劃;(2)記錄現(xiàn)象、數(shù)據(jù);(3)評價現(xiàn)象，數(shù)據(jù)的可靠性。(1)描述現(xiàn)象;(2)處理數(shù)據(jù);(3)分析得出結(jié)淪。(1)撰寫探究報告;(2)交流探究過程和結(jié)論并完善?！究茖W(xué)探究的方法設(shè)計實驗重點】：尋找?guī)讉€事物共同點或不同點的研究方法叫對比，這是一種常用的研究方法。：當研究的一個物理量與2個或2個以上的其它物理量有關(guān)時，常采用只改變一個物理量，而使其余物理量保持不變，從而得出被研究物理量和改變量的關(guān)系。：根據(jù)作用效果相同的原理。：人們常用推理的方法研究物理問題。：對于看不見，摸不著的東西或不易直接觀察認識的問題，我們可以通過它所產(chǎn)生的作用或其他途徑來認識它，這是物理學(xué)中常用的一種方法—轉(zhuǎn)換法：為了研究的需要，把物理實體或物理過程經(jīng)過科學(xué)抽象轉(zhuǎn)化為一定的模型，這種轉(zhuǎn)化忽略了一些次要因素，突出主要因素，所以這種模型叫“假想模型法”又叫“理想模型”?！纠}分析】一、選擇題1．保存不當?shù)氖称繁砻婧苋菀装l(fā)霉，霉菌的生活受哪些環(huán)境因素的影響呢？某實驗小組進行了實驗探究，有關(guān)敘述正確的是（）組別甲乙丙實驗處理將烤干的橘皮置于塑料袋中，扎緊袋口，放在25℃環(huán)境里將新鮮的橘皮置于塑料袋中，扎緊袋口，放在25℃環(huán)境里將新鮮的橘皮置于塑料袋中，扎緊袋口，放在0℃環(huán)境里實驗結(jié)果不發(fā)霉發(fā)霉不發(fā)霉A．甲與乙兩組實驗探究的問題是溫度對霉菌生活的影響B(tài)．該實驗提示我們，低溫和干燥有利于食品的儲存C．甲與丙兩組實驗的結(jié)論是霉菌的生活需要適宜的溫度D．乙與丙兩組實驗的結(jié)論是霉菌的生活需要適宜的水分2．小帥喜歡觀察鳥的行為。他曾看到某種鳥在吃薊的種子，就想證實薊的種子是不是它最愛吃的食物，于是用三種食物（薊的種子、稻谷、太陽花的種子若干）進行實驗研究。下列敘述錯誤的是（

）A．此實驗的假設(shè)是“這種鳥可能最愛吃薊的種子”B．實驗時應(yīng)把薊的種子放在離鳥最近的地方C．實驗前三種食物的取用數(shù)量應(yīng)一樣多D．如果發(fā)現(xiàn)三種食物都被鳥吃完了，則這個結(jié)果不支持本實驗的假設(shè)3．新版一毛錢硬幣上市后，有同學(xué)就在討論它是用什么材質(zhì)做的，有同學(xué)認為它可能是鐵做的，這位同學(xué)的做法屬于科學(xué)探究環(huán)節(jié)中的（）A．提出問題B．建立假設(shè)C．設(shè)計實驗方案 D．得出結(jié)論4．為了比較蘋果汁中維生素C含量的多少，取2只小燒杯，分別加入藍色淀粉——碘溶液（維生素C能使淀粉——碘溶液褪色），然后用膠頭滴管分別滴入2種果汁如圖所示。要得出正確結(jié)論，實驗中必須進行控制的條件是（）①蘋果汁和橘子汁的質(zhì)量必須相等②2只燒杯中的淀粉——碘溶液的質(zhì)量必須相等③2只膠頭滴管滴出每滴果汁的體積必須相等A．① B．② C．①和② D．②和③二、探究題5．研究顯示：煙草中的煙焦油和尼古丁都可以增加心跳速度，從而增加心腦血管疾病的發(fā)生。為了探究煙草對心率的影響，小衢進行如下實驗：【材料選擇】塑料瓶、注射器、香煙等?！緦ο筮x取】①爬巖鰍（灰褐色，腹部皮膚透明，心臟為卵圓形，心率穩(wěn)定在100次/分鐘）：②金魚（白色，頭大，腹圓，四開大尾，尾鰭透明薄如蟬翼）?！緦嶒灢襟E】Ⅰ：取4個塑料瓶，分別標記①、②、③、④。往瓶中各加入100ml蒸餾水，再分別通入100ml、200ml、300ml、400ml煙草煙霧。充分振蕩，靜置1小時后獲得煙霧溶解液：Ⅱ：選取1條健康狀況良好的爬巖鰍，放入①號瓶中，記錄爬巖鰍1分鐘的心跳數(shù)；Ⅲ：將爬巖鰍從①號瓶取出，放入清水中一段時間，然后將其放入②號瓶中，記錄爬巖鰍1分鐘的心跳數(shù)；Ⅳ：依次將爬巖鰍放入③、④號瓶中，重復(fù)上述實驗。Ⅴ：將測量的數(shù)據(jù)繪制成折線圖（如圖3）。（1）小衢同學(xué)選取爬巖鰍作為實驗對象的理由是。（2）步驟Ⅲ中，將爬巖鰍從香煙溶解液中取出后需要“放入清水中一段時間”，實驗中“一段時間”需要滿足的要求是。（3）分析圖3請?zhí)岢鲆粋€可繼續(xù)探究的問題。6．油炸食品因其口感香脆而廣受喜愛，網(wǎng)傳一鍋新鮮的食用油只能使用7次，7次后其中含有的有害物質(zhì)含量就會超標，這一說法是否科學(xué)，某專業(yè)團隊以油品中的極性物質(zhì)（一種對人體健康有害的物質(zhì)，國家標準值為不超過27%）為指標進行研究。取2kg大豆油，每次炸400g雞排，實驗結(jié)果如表。（“8次速率”是指油炸8次過程中，極性物質(zhì)含量提升的平均速率。）極性物質(zhì)含量油炸溫度/℃油炸次數(shù)8次速率/min0次4次7次8次15011.5%14.6%16.6%17.3%0.07%19011.5%15.2%17.1%17.6%0.25%（1）結(jié)合實驗結(jié)果說一說油炸溫度對極性物質(zhì)含量變化是否有影響？（2）為使實驗結(jié)論更具可靠性，你認為該團隊還應(yīng)該做哪些研究。（舉一例即可）（3）實驗發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過27次油炸后，油中極性物質(zhì)含量將超過國家食品安全標準值。油炸過程中隨著次數(shù)增多，油的顏色逐漸變深，炸出的食物色澤也逐漸變深、口感逐漸變硬。關(guān)于油炸食品安全問題，請你再提出一個可探究的科學(xué)問題。7．外來物種的入侵，會影響當?shù)厣锏纳L發(fā)育，影響生物的多樣性。小科查閱資料：外來植物薇甘菊可通過產(chǎn)生某種物質(zhì)來影響其它植物的生長。薇甘菊哪個器官產(chǎn)生的物質(zhì)對植物的影響最明顯呢？小科取薇甘菊的根、莖、葉搗碎取汁，配成噴灑液，分別對大量白菜種子定時等量噴灑，實驗結(jié)果如下表所示：實驗組噴灑液來源噴灑液濃度（g/mL）白菜種子數(shù)量萌發(fā)率/％1薇甘菊根100932薇甘菊莖100723薇甘菊葉100944清水010096（1）補充第二組內(nèi)容。（2）白菜種子數(shù)量選擇100顆，而不是1顆的原因是。（3）本實驗可以得出的結(jié)論是。8．光照是蝸牛生命活動不可或缺的環(huán)境條件之一。有同學(xué)認為蝸牛喜歡的是弱光。為了研究光照強弱對蝸?；顒拥挠绊?，同學(xué)們進行了以下實驗：把蝸牛放在玻璃板中央，將紙盒罩住玻璃板，紙盒上方的一半用半透的黑塑料袋蓋住（便于提供弱光），另一半剪去盒底使其透光，并將整個裝置放在陽光下。（1）本實驗存在明顯不足，請寫出一點：。（2）完善方案后進行實驗，如果蝸牛喜歡弱光，將觀察到的現(xiàn)象是。（3）若方案完善后進行實驗，實驗結(jié)果仍與猜想不符。對此，同學(xué)們應(yīng)采取的措施是。A．放棄自己的實驗結(jié)果B．進一步查找資料重新作出假設(shè)C．不管實驗結(jié)果，直接根據(jù)假設(shè)得出結(jié)論D．適當修改實驗結(jié)果以保持與原有假設(shè)一致9．下圖甲為某中學(xué)“科技文化節(jié)”的紙飛機項目海報。小明同學(xué)用A4紙疊了不同形狀的紙飛機（如圖乙），在同一地點，用相同的投擲角度和力度，進行多次實驗，測量并計算出平均飛行距離，結(jié)果如下表一、表一：紙飛機平均飛行距離紙飛機大小紙飛機飛行距離平均值（厘米）中翅型平頭型尖頭型波浪型大446272234539中334175201372小171146176188（1）本實驗中，對小明所用A4紙的要求是；（2）進行多次實驗，并對測量數(shù)據(jù)求平均值，目的是；（3）根據(jù)表一數(shù)據(jù)，小明想取得好成績，應(yīng)采取那種折疊方式。10．水土流失現(xiàn)象往往與人們?yōu)E砍亂伐等不合理的利用方式密切相關(guān)，某?？茖W(xué)小組圍繞“影響水土流失的因素”開展課題研究。實驗探究一：查閱相關(guān)資料后得知，水土流失與坡度的關(guān)系如圖甲所示。實驗探究二：實驗探究水土流失與植被的關(guān)系，如圖乙所示。請根據(jù)其研究過程，回答以下問題。（1）由實驗探究一得到的結(jié)論是。（2）實驗探究二中，控制A、B、C三組實驗坡度大小、流水沖刷量等保持致的原因是。三組中水土流失最少的是組。（3）為了保持水土，可采取的措施有哪些？。11．鮮花人人喜愛，但“好花不常開”。于是，鮮花保鮮問題便成為喜愛鮮花的人所關(guān)注的問題。為了探索“延長鮮花保鮮的條件”，小亮提出一種假設(shè)，并設(shè)計如下實驗：A．取兩只等大的錐形瓶，分別標上A和B；B．在A瓶和B瓶中分別注入等量的清水，然后在A瓶中加入2粒維生素B，并攪拌使之溶解；C．在A瓶中插入一支玫瑰花，在B瓶中插入一支同樣新鮮的菊花（如圖），放在相同的環(huán)境中，每隔12小時觀察一次，并做好觀察記錄。（1）請指出他設(shè)計的實驗中的不合理之處：。（2）他設(shè)計這個實驗想要檢驗的假設(shè)是。12．為便于運輸，果農(nóng)們往往在柿子未完全成熟時就進行采摘，怎樣才能使買來的柿子早點成熟呢？小云做了下面的實驗：選擇30只大小與成熟度相似的同種柿子，隨機平均分成三組，每組10個，分別放入三個相同的紙箱中，同時，往第一個紙箱中放入兩個成熟的蘋果；第二個紙箱放在溫度稍高的地方；第三個紙箱只放10個柿子。通過觀察柿子的顏色和軟硬來比較是否成熟。實驗記錄如下組別操作方法達成熟所需時間第一組加2個成熟蘋果7天左右第二組溫度稍高10天左右第三組不做處理將近22天（1）小云同學(xué)想探究的問題是：；（2）實驗中第三組的作用是：；（3）通過第二組和第三組的實驗結(jié)果，可以得出實驗結(jié)論：；（4）每組放10個柿子，不用一個柿子的目的是：。13．小紅發(fā)現(xiàn)蜂蜜在夏天比在冬天更容易從瓶中倒出，她想：蜂蜜的粘性可能與溫度有關(guān)。于是她設(shè)計了實驗方案進行探究：將適量的蜂蜜等分成三份分別裝入三個小瓶，一瓶放在冰箱的冷藏室內(nèi)，一瓶放在室溫約為20℃左右的室內(nèi)，另一瓶放在微波爐內(nèi)加熱一會兒。然后找三支相同的試管用三支相同的滴管分別從三個小瓶中各取一滴蜂蜜，同時分別滴到同樣傾斜放置著的試管內(nèi)壁口上，如圖所示，觀察各滴蜂蜜流到試管底部的時間并進行比較。小紅完成了實驗，并記錄實驗數(shù)據(jù)如下表所示：蜂蜜在冰箱中在室內(nèi)經(jīng)微波爐加熱溫度較低一般較高流淌時間較長一般較短（1）小紅是通過比較來反映物質(zhì)的粘性的；（2）分析表格中的數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是：；（3）這一結(jié)論可以用下列的圖象（圖2）來表示粘性。14．閱讀下列材料，從中找出答案：①自然界的各種植物都有各自的開花時間，②如鳳仙花在夏季開花，牽?；ㄔ谠绱洪_花，蒼耳、菊花在深秋開花。③自然界為什么很多植物只能在一定季節(jié)里開花？④植物學(xué)家猜想：植物開花可能受日照長短的影響?、萦谑?，植物學(xué)家把鳳仙花、牽?；ā⒕栈?、梅花等植物分別放在不同光照時間而其他條件相同的環(huán)境里，⑥發(fā)現(xiàn)鳳仙花只能在日照較長的條件下開花，而牽?；ā⒕栈?、梅花等植物只能在日照較短的條件下開花。⑦通過多次實驗，情況基本相同。⑧園藝師門發(fā)現(xiàn)通過控制光照時間的確可以用來改變某些植物的開花時間?、崂眠@個原理，我們就可以在同一時間看到不同季節(jié)的花了。（1）本材料中提出問題的句子是（填序號）（2）本材料中屬于猜想假設(shè)的句子是（填序號）（3）通過探究得出的結(jié)論是：。15．“戴口罩、勤洗手”是預(yù)防新型冠狀病毒肺炎的重要防線，正確選用洗手液，必須查看產(chǎn)品標簽上的衛(wèi)生許可證號及說明。現(xiàn)有某品牌的洗手液，自稱對環(huán)境完全沒有影響。小科想證實該廣告的真實性，通過如下實驗進行探究。實驗準備：生長狀況相似的同種蚯蚓40條，噴霧器2個，清水，1%洗手液溶液。將富含有機質(zhì)的土壤均勻鋪撒在大紙盒中，沿中線均分為甲、乙兩個區(qū)域。甲區(qū)域乙區(qū)域?qū)嶒灢襟E第一步放20條蚯蚓放20條蚯蚓第二步每天噴10毫升1%洗手液每天噴①第三步兩周后，翻開土壤，統(tǒng)計其中蚯蚓的分布情況。實驗結(jié)果2條38條（1）完善上表實驗第二步驟中的①。（2）小科同學(xué)按照此方案進行了多次實驗，得到了多組數(shù)據(jù)，并計算出了平均值作為得出結(jié)論的依據(jù)。該探究實驗的變量是。（3）根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論是。16．警察常常利用罪犯遺留下來的腳印，來得出罪犯所穿鞋的尺碼，從而推算出罪犯的身高。人的腳印的長度與身高有什么關(guān)系？小金大膽猜測：人的腳印長度和身高存在一定的倍數(shù)關(guān)系。為了驗證自己的猜想，小金測量了家中部分成員的腳印長和身高，并記錄在下表中。成員爸爸媽媽爺爺奶奶自己弟弟腳印長（cm）身高（cm）①（1）日常生活中我們用碼數(shù)來表示鞋子大小，其關(guān)系可大致表示為：鞋碼號（尺碼）=腳印長（cm）×210，請算出小金同學(xué)鞋子大小為碼；（2）請將表格處用相應(yīng)文字填寫完整；（3）從上述數(shù)據(jù)是否支持小金的猜想？答：（選填“支持”或“不支持”）。表中可得出的實驗結(jié)論是。17．藍莓享有“漿果之王”美譽。為研究不同劑量藍莓提取物抗疲勞作用的效果，研究人員將60只雄性小鼠隨機平均分為四組，每日定時灌胃不同濃度的藍莓提取物溶液一次，灌胃30天后讓小鼠身體負重自身質(zhì)量3％的鉛絲，置于水深40厘米的游泳箱中，維持水溫30℃。進行負重游泳實驗。記錄自游泳開始至小鼠沉于水面下10秒后不能浮出水面的時間，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：組別藍莓提取物溶液濃度（毫克/千克）藍莓提取物溶液體積（毫升）小鼠初始平均質(zhì)量（克）小鼠最終平均質(zhì)量（克）負重力竭游泳時間（秒）102100320044005600備注：負重力竭游泳時間可直接反映機體的運動耐力，是評價抗疲勞效果的重要指標。（1）實驗中測定各組小鼠在灌胃30天前后的平均質(zhì)量，目的是。（2）實驗證明藍莓提取物對抗疲勞作用有功效，其依據(jù)是。（3）為進一步明確藍莓提取物對抗疲勞功效的最佳濃度，補充檢測的溶液濃度范圍最合理的是：。18．為探究“廢電池對生物的影響”，某研究小組設(shè)計了如下實驗步驟：①將一節(jié)用過的五號電池破碎，浸泡在1000ml清水中3天，過濾后得濾液。②在四只魚缸分別加入5000ml清潔無污染河水，并貼上A、B、C、D標簽。③在A、B、C、D四只魚缸中，依次加50ml、100ml、200ml、400ml電池浸出液。④再向各魚缸中分別加入三條大小和生活狀態(tài)差不多的小金魚，定時喂等量同種飼料，觀察并記錄情況。結(jié)果如下表所示。ABCD所加浸出液的體積（ml）50100200400小魚存活的時間（天）151271根據(jù)以上設(shè)計，請回答下列問題：（1）該小組同學(xué)提出的問題是。（2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，水中電池浸出液的濃度越大，金魚存活的