科学探究（讲义）（原卷版）

浙教版七年级上册第一章第五节科学探究【知识点分析】一.生活中的探究1.日常生活中，我们经常在探究，在探究问题时，我们一般会先假设几种可能的原因，再对每一种原因可能产生的结果进一步探究，知道找到真正的原因采取相应的措施。2.其实在日常生活中，我们经常在探究。例如，你家的电灯突然不亮了你会首先查找停电的原因，你可能会这样考虑问题:如果只有我们这幢楼停电，那么附近楼的灯应该是亮的，观察结果是对面楼的灯都不亮了，你会判定是整个小区或全村停电了:如果观察到对面的楼亮着灯，那么可能是我们这幢楼停电了;那么，是整幢楼停电还是只有我们楼道停电呢?二.科学家的探究1.科学家们为探究科学真谛做出了艰辛的努力。下面是科学史上一位科学家(琴纳医生)一次成功的探究活动天花和牛痘的科学实验。(1)天花是一种死亡率很高的传染病。18世纪前，还没有有效的治疗方法，每当天花流行，就有大量患者丧生，即使有人幸存，也会在脸上留下疤痕。英国医生琴纳了解到，10世纪时中国人已发明了往人的鼻孔里吹痘痂粉的方法预防天花，但这种方法并不安全，有时会导致人死亡。(2)琴纳决心寻找更有效、更安全的办法琴纳发现，几千家家都有天花的受害者。只有养牛场的挤奶女工中没有人患天花、他还发现已经得过天花的人不会再次感染天花（3）挤奶女工告诉他，牛也会患天花，患病时在牛的皮肤上会出现一些小脓疱，叫牛痘。挤奶女工给患牛症的奶牛挤奶，也会被感染而起小脓疱，但很快就痊愈了，以后她们就不会再得天花了。于是，琴纳猜想其中必有奥妙。琴纳想:或许得过一次天花，人体就会对天花产生免疫力。挤奶女工得了一次轻微的天花，就有了对天花的免疫力;得过天花的人也因此而获得对天花的免授力。所以他们都不会再感染天花.他作出了一个大胆的设想:从牛身上采集牛痘脓浆，接种到人的身上，使他们也像挤奶女工那样得轻微的天花，以产生对天花的免疫力。1796年5月的一天，琴纳从一位挤奶女工的手上取出微量牛痘脓浆，接种到一个8岁男孩的手臂上。不久，种痘的地方长出痘疤，接着症疤结病脱落。一个多月后，琴纳在这个男孩手臂上再接种人类的天花痘浆，竟没有出现任何天花病症实验证明:这个男孩已经具有对天花的免疫力，琴纳的假设被证实了。人类从此获得了抵御天花的有效办法一种牛痘（1）发现和提出问题：琴纳知道得过天花的人不会再得。（2）建立思考与假设：得了牛痘的也不会得天花（3）制订探究的计划：得牛痘就会有对天花的免疫（4）获取事实与证据：给小朋友接种之后，免疫天花（5）解释与检验（6）表达与交流1.提出问题：(1)从生活、实践，学习中发现问题;(2)表述这些问题;(3)根据已知科学知识揭示矛盾。(1)根据已知科学知识对问题提出假设;(2)判断假设的可检验性。(1)拟定计划;(2)根据拟定的计划，列出所需材料和用具;(3)选出控制变量;(4)设计对照组。(1)采用多种途径实施计划;(2)记录现象、数据;(3)评价现象，数据的可靠性。(1)描述现象;(2)处理数据;(3)分析得出结沦。(1)撰写探究报告;(2)交流探究过程和结论并完善。【科学探究的方法设计实验重点】：寻找几个事物共同点或不同点的研究方法叫对比，这是一种常用的研究方法。：当研究的一个物理量与2个或2个以上的其它物理量有关时，常采用只改变一个物理量，而使其余物理量保持不变，从而得出被研究物理量和改变量的关系。：根据作用效果相同的原理。：人们常用推理的方法研究物理问题。：对于看不见，摸不着的东西或不易直接观察认识的问题，我们可以通过它所产生的作用或其他途径来认识它，这是物理学中常用的一种方法—转换法：为了研究的需要，把物理实体或物理过程经过科学抽象转化为一定的模型，这种转化忽略了一些次要因素，突出主要因素，所以这种模型叫“假想模型法”又叫“理想模型”。【例题分析】一、选择题1．保存不当的食品表面很容易发霉，霉菌的生活受哪些环境因素的影响呢？某实验小组进行了实验探究，有关叙述正确的是（）组别甲乙丙实验处理将烤干的橘皮置于塑料袋中，扎紧袋口，放在25℃环境里将新鲜的橘皮置于塑料袋中，扎紧袋口，放在25℃环境里将新鲜的橘皮置于塑料袋中，扎紧袋口，放在0℃环境里实验结果不发霉发霉不发霉A．甲与乙两组实验探究的问题是温度对霉菌生活的影响B．该实验提示我们，低温和干燥有利于食品的储存C．甲与丙两组实验的结论是霉菌的生活需要适宜的温度D．乙与丙两组实验的结论是霉菌的生活需要适宜的水分2．小帅喜欢观察鸟的行为。他曾看到某种鸟在吃蓟的种子，就想证实蓟的种子是不是它最爱吃的食物，于是用三种食物（蓟的种子、稻谷、太阳花的种子若干）进行实验研究。下列叙述错误的是（

）A．此实验的假设是“这种鸟可能最爱吃蓟的种子”B．实验时应把蓟的种子放在离鸟最近的地方C．实验前三种食物的取用数量应一样多D．如果发现三种食物都被鸟吃完了，则这个结果不支持本实验的假设3．新版一毛钱硬币上市后，有同学就在讨论它是用什么材质做的，有同学认为它可能是铁做的，这位同学的做法属于科学探究环节中的（）A．提出问题B．建立假设C．设计实验方案 D．得出结论4．为了比较苹果汁中维生素C含量的多少，取2只小烧杯，分别加入蓝色淀粉——碘溶液（维生素C能使淀粉——碘溶液褪色），然后用胶头滴管分别滴入2种果汁如图所示。要得出正确结论，实验中必须进行控制的条件是（）①苹果汁和橘子汁的质量必须相等②2只烧杯中的淀粉——碘溶液的质量必须相等③2只胶头滴管滴出每滴果汁的体积必须相等A．① B．② C．①和② D．②和③二、探究题5．研究显示：烟草中的烟焦油和尼古丁都可以增加心跳速度，从而增加心脑血管疾病的发生。为了探究烟草对心率的影响，小衢进行如下实验：【材料选择】塑料瓶、注射器、香烟等。【对象选取】①爬岩鳅（灰褐色，腹部皮肤透明，心脏为卵圆形，心率稳定在100次/分钟）：②金鱼（白色，头大，腹圆，四开大尾，尾鳍透明薄如蝉翼）。【实验步骤】Ⅰ：取4个塑料瓶，分别标记①、②、③、④。往瓶中各加入100ml蒸馏水，再分别通入100ml、200ml、300ml、400ml烟草烟雾。充分振荡，静置1小时后获得烟雾溶解液：Ⅱ：选取1条健康状况良好的爬岩鳅，放入①号瓶中，记录爬岩鳅1分钟的心跳数；Ⅲ：将爬岩鳅从①号瓶取出，放入清水中一段时间，然后将其放入②号瓶中，记录爬岩鳅1分钟的心跳数；Ⅳ：依次将爬岩鳅放入③、④号瓶中，重复上述实验。Ⅴ：将测量的数据绘制成折线图（如图3）。（1）小衢同学选取爬岩鳅作为实验对象的理由是。（2）步骤Ⅲ中，将爬岩鳅从香烟溶解液中取出后需要“放入清水中一段时间”，实验中“一段时间”需要满足的要求是。（3）分析图3请提出一个可继续探究的问题。6．油炸食品因其口感香脆而广受喜爱，网传一锅新鲜的食用油只能使用7次，7次后其中含有的有害物质含量就会超标，这一说法是否科学，某专业团队以油品中的极性物质（一种对人体健康有害的物质，国家标准值为不超过27%）为指标进行研究。取2kg大豆油，每次炸400g鸡排，实验结果如表。（“8次速率”是指油炸8次过程中，极性物质含量提升的平均速率。）极性物质含量油炸温度/℃油炸次数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）结合实验结果说一说油炸温度对极性物质含量变化是否有影响？（2）为使实验结论更具可靠性，你认为该团队还应该做哪些研究。（举一例即可）（3）实验发现，经过27次油炸后，油中极性物质含量将超过国家食品安全标准值。油炸过程中随着次数增多，油的颜色逐渐变深，炸出的食物色泽也逐渐变深、口感逐渐变硬。关于油炸食品安全问题，请你再提出一个可探究的科学问题。7．外来物种的入侵，会影响当地生物的生长发育，影响生物的多样性。小科查阅资料：外来植物薇甘菊可通过产生某种物质来影响其它植物的生长。薇甘菊哪个器官产生的物质对植物的影响最明显呢？小科取薇甘菊的根、茎、叶捣碎取汁，配成喷洒液，分别对大量白菜种子定时等量喷洒，实验结果如下表所示：实验组喷洒液来源喷洒液浓度（g/mL）白菜种子数量萌发率/％1薇甘菊根100932薇甘菊茎100723薇甘菊叶100944清水010096（1）补充第二组内容。（2）白菜种子数量选择100颗，而不是1颗的原因是。（3）本实验可以得出的结论是。8．光照是蜗牛生命活动不可或缺的环境条件之一。有同学认为蜗牛喜欢的是弱光。为了研究光照强弱对蜗牛活动的影响，同学们进行了以下实验：把蜗牛放在玻璃板中央，将纸盒罩住玻璃板，纸盒上方的一半用半透的黑塑料袋盖住（便于提供弱光），另一半剪去盒底使其透光，并将整个装置放在阳光下。（1）本实验存在明显不足，请写出一点：。（2）完善方案后进行实验，如果蜗牛喜欢弱光，将观察到的现象是。（3）若方案完善后进行实验，实验结果仍与猜想不符。对此，同学们应采取的措施是。A．放弃自己的实验结果B．进一步查找资料重新作出假设C．不管实验结果，直接根据假设得出结论D．适当修改实验结果以保持与原有假设一致9．下图甲为某中学“科技文化节”的纸飞机项目海报。小明同学用A4纸叠了不同形状的纸飞机（如图乙），在同一地点，用相同的投掷角度和力度，进行多次实验，测量并计算出平均飞行距离，结果如下表一、表一：纸飞机平均飞行距离纸飞机大小纸飞机飞行距离平均值（厘米）中翅型平头型尖头型波浪型大446272234539中334175201372小171146176188（1）本实验中，对小明所用A4纸的要求是；（2）进行多次实验，并对测量数据求平均值，目的是；（3）根据表一数据，小明想取得好成绩，应采取那种折叠方式。10．水土流失现象往往与人们滥砍乱伐等不合理的利用方式密切相关，某校科学小组围绕“影响水土流失的因素”开展课题研究。实验探究一：查阅相关资料后得知，水土流失与坡度的关系如图甲所示。实验探究二：实验探究水土流失与植被的关系，如图乙所示。请根据其研究过程，回答以下问题。（1）由实验探究一得到的结论是。（2）实验探究二中，控制A、B、C三组实验坡度大小、流水冲刷量等保持致的原因是。三组中水土流失最少的是组。（3）为了保持水土，可采取的措施有哪些？。11．鲜花人人喜爱，但“好花不常开”。于是，鲜花保鲜问题便成为喜爱鲜花的人所关注的问题。为了探索“延长鲜花保鲜的条件”，小亮提出一种假设，并设计如下实验：A．取两只等大的锥形瓶，分别标上A和B；B．在A瓶和B瓶中分别注入等量的清水，然后在A瓶中加入2粒维生素B，并搅拌使之溶解；C．在A瓶中插入一支玫瑰花，在B瓶中插入一支同样新鲜的菊花（如图），放在相同的环境中，每隔12小时观察一次，并做好观察记录。（1）请指出他设计的实验中的不合理之处：。（2）他设计这个实验想要检验的假设是。12．为便于运输，果农们往往在柿子未完全成熟时就进行采摘，怎样才能使买来的柿子早点成熟呢？小云做了下面的实验：选择30只大小与成熟度相似的同种柿子，随机平均分成三组，每组10个，分别放入三个相同的纸箱中，同时，往第一个纸箱中放入两个成熟的苹果；第二个纸箱放在温度稍高的地方；第三个纸箱只放10个柿子。通过观察柿子的颜色和软硬来比较是否成熟。实验记录如下组别操作方法达成熟所需时间第一组加2个成熟苹果7天左右第二组温度稍高10天左右第三组不做处理将近22天（1）小云同学想探究的问题是：；（2）实验中第三组的作用是：；（3）通过第二组和第三组的实验结果，可以得出实验结论：；（4）每组放10个柿子，不用一个柿子的目的是：。13．小红发现蜂蜜在夏天比在冬天更容易从瓶中倒出，她想：蜂蜜的粘性可能与温度有关。于是她设计了实验方案进行探究：将适量的蜂蜜等分成三份分别装入三个小瓶，一瓶放在冰箱的冷藏室内，一瓶放在室温约为20℃左右的室内，另一瓶放在微波炉内加热一会儿。然后找三支相同的试管用三支相同的滴管分别从三个小瓶中各取一滴蜂蜜，同时分别滴到同样倾斜放置着的试管内壁口上，如图所示，观察各滴蜂蜜流到试管底部的时间并进行比较。小红完成了实验，并记录实验数据如下表所示：蜂蜜在冰箱中在室内经微波炉加热温度较低一般较高流淌时间较长一般较短（1）小红是通过比较来反映物质的粘性的；（2）分析表格中的数据可以得出的结论是：；（3）这一结论可以用下列的图象（图2）来表示粘性。14．阅读下列材料，从中找出答案：①自然界的各种植物都有各自的开花时间，②如凤仙花在夏季开花，牵牛花在早春开花，苍耳、菊花在深秋开花。③自然界为什么很多植物只能在一定季节里开花？④植物学家猜想：植物开花可能受日照长短的影响！⑤于是，植物学家把凤仙花、牵牛花、菊花、梅花等植物分别放在不同光照时间而其他条件相同的环境里，⑥发现凤仙花只能在日照较长的条件下开花，而牵牛花、菊花、梅花等植物只能在日照较短的条件下开花。⑦通过多次实验，情况基本相同。⑧园艺师门发现通过控制光照时间的确可以用来改变某些植物的开花时间！⑨利用这个原理，我们就可以在同一时间看到不同季节的花了。（1）本材料中提出问题的句子是（填序号）（2）本材料中属于猜想假设的句子是（填序号）（3）通过探究得出的结论是：。15．“戴口罩、勤洗手”是预防新型冠状病毒肺炎的重要防线，正确选用洗手液，必须查看产品标签上的卫生许可证号及说明。现有某品牌的洗手液，自称对环境完全没有影响。小科想证实该广告的真实性，通过如下实验进行探究。实验准备：生长状况相似的同种蚯蚓40条，喷雾器2个，清水，1%洗手液溶液。将富含有机质的土壤均匀铺撒在大纸盒中，沿中线均分为甲、乙两个区域。甲区域乙区域实验步骤第一步放20条蚯蚓放20条蚯蚓第二步每天喷10毫升1%洗手液每天喷①第三步两周后，翻开土壤，统计其中蚯蚓的分布情况。实验结果2条38条（1）完善上表实验第二步骤中的①。（2）小科同学按照此方案进行了多次实验，得到了多组数据，并计算出了平均值作为得出结论的依据。该探究实验的变量是。（3）根据表中的实验数据，可以得出的结论是。16．警察常常利用罪犯遗留下来的脚印，来得出罪犯所穿鞋的尺码，从而推算出罪犯的身高。人的脚印的长度与身高有什么关系？小金大胆猜测：人的脚印长度和身高存在一定的倍数关系。为了验证自己的猜想，小金测量了家中部分成员的脚印长和身高，并记录在下表中。成员爸爸妈妈爷爷奶奶自己弟弟脚印长（cm）身高（cm）①（1）日常生活中我们用码数来表示鞋子大小，其关系可大致表示为：鞋码号（尺码）=脚印长（cm）×210，请算出小金同学鞋子大小为码；（2）请将表格处用相应文字填写完整；（3）从上述数据是否支持小金的猜想？答：（选填“支持”或“不支持”）。表中可得出的实验结论是。17．蓝莓享有“浆果之王”美誉。为研究不同剂量蓝莓提取物抗疲劳作用的效果，研究人员将60只雄性小鼠随机平均分为四组，每日定时灌胃不同浓度的蓝莓提取物溶液一次，灌胃30天后让小鼠身体负重自身质量3％的铅丝，置于水深40厘米的游泳箱中，维持水温30℃。进行负重游泳实验。记录自游泳开始至小鼠沉于水面下10秒后不能浮出水面的时间，记录相关数据如下表：组别蓝莓提取物溶液浓度（毫克/千克）蓝莓提取物溶液体积（毫升）小鼠初始平均质量（克）小鼠最终平均质量（克）负重力竭游泳时间（秒）102100320044005600备注：负重力竭游泳时间可直接反映机体的运动耐力，是评价抗疲劳效果的重要指标。（1）实验中测定各组小鼠在灌胃30天前后的平均质量，目的是。（2）实验证明蓝莓提取物对抗疲劳作用有功效，其依据是。（3）为进一步明确蓝莓提取物对抗疲劳功效的最佳浓度，补充检测的溶液浓度范围最合理的是：。18．为探究“废电池对生物的影响”，某研究小组设计了如下实验步骤：①将一节用过的五号电池破碎，浸泡在1000ml清水中3天，过滤后得滤液。②在四只鱼缸分别加入5000ml清洁无污染河水，并贴上A、B、C、D标签。③在A、B、C、D四只鱼缸中，依次加50ml、100ml、200ml、400ml电池浸出液。④再向各鱼缸中分别加入三条大小和生活状态差不多的小金鱼，定时喂等量同种饲料，观察并记录情况。结果如下表所示。ABCD所加浸出液的体积（ml）50100200400小鱼存活的时间（天）151271根据以上设计，请回答下列问题：（1）该小组同学提出的问题是。（2）根据表中的数据可知，水中电池浸出液的浓度越大，金鱼存活的