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七年级上册科学知识点
知识点1一、长度的估测
1.测量某个物理量时用来进行比较的标准量叫作单位。为方便交流，国际计量组织制订了一套国际统一的单位，叫国际单位制（简称SI）。
2.长度的单位：在国际单位制中，基本单位是米（m），其他单位有：千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）。
3.估测法：是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法，运用估测法计算的问题称为估测题。必须注意对一些物理量的单位及单位换算要有正确的认识，如要知道1m、ldm、1cm有多长。
长度单位之间的换算：
1km=1000m；1dm=0.1m；1cm=0.01m；1mm=0.001m；
1μm=0.000001m；lnm=0.000000001m；
1米=10分米=100厘米=1000毫米=106微米=109纳米。
4.科学计数法：
我们把大于10的数记成a×10n的形式，其中a是整数数位只有一位的数（即1≤a<10，n是正整数）。这种记数法叫作科学计数法。
5.常见的物体长度
手臂长74cm 某同学身高160cm 手指宽1.5cm
教室课桌高78cm 乒乓球的直径约是40mm 教室门的宽度是95cm
一本物理书长26.7cm 一元硬币的直径18.0mm
二、长度的测量及方法
1.长度的测量是最基本的测量，最常用的工具是刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、米尺、激光测距仪等。长度测量的准确程度是由刻度尺的最小刻度（刻度尺上两条相邻刻线间的距离）决定的，在实际的测量中要求选择合适的测量工具。会正确使用刻度尺测量物体的长度（包括直接测量和间接测量）。
刻度尺的使用方法：
（1）认识刻度尺：①零刻度线
②量程：测量的最大范围
③最小刻度值：每一最小格所表示的长度（也叫分度值，分度值越小，测量越精确）
（2）放正确：零刻度线对准被测物体的一端，刻度尺的刻度要紧贴被测物体。（倾斜造成读数偏大）
（3）看正确：视线要与尺面垂直。（视线偏左读数偏大，视线偏右读数偏小）
（4）读正确：先读被测物体的准确值，即读到最小刻度值，再估读到最小刻度的下一位即估计值。
（5）记正确：记录数值=准确值+估计值+单位。（无单位的记录是没有意义的）
零刻度线磨损的尺可以从尺的某一清晰刻线量起，但一定要注意读数时减去起点长度。
2.测量长度的几种特殊方法
（1）积累取平均值法：利用测多求少的方法来间接地测量。如：测量一张纸的厚度、细铁丝的直径等。
（其中h是每张纸的厚度，n是纸张数目，注意不是书的页码数）
（2）滚轮法：测较长曲线的长度时，可先测出一个轮子的周长。当轮子沿着曲线从一端滚到另一端时，记下轮子滚动的圈数。长度=周长×圈数。如：测量操场的周长。
（3）化曲为直法：测量一段较短曲线的长，可用一根没有弹性或弹性不大的柔软棉线一端放在曲线的一端处，逐步沿着曲线放置，让它与曲线完全重合，在棉线上做出终点记号。用刻度尺量出两点间的距离，即为曲线的长度。如：测量地图上两点间的距离。
（4）组合法：有些长度很难直接测量，如球的直径、圆锥体的高度等，这时可以使用辅助器材配合测量。如：测量硬币的直径，乒乓球直径等。
3.测量值和真实值之间的差异叫作误差，我们不能消灭误差，但应尽量减小误差。误差的产生与测量仪器、测量方法、测量的人有关。
减少误差方法：多次测量求平均值、选用精密测量工具、改进测量方法。
误差与错误区别：误差不是错误，错误不该发生能够避免，误差永远存在不能避免。
三、有关长度的科学史
测量是用比较的方法来确定被测量与标准量之间的最值大小的过程。早期的测量概念仅局限于与人们日常生产生活关系最密切的长度、容量和重量，即“度量衡”。测量的标准是逐步发展起来的，即从实物基准过渡到自然基准。古代中国人用身体的有关部分测量长度，有“布指知寸，布手知尺，舒肘知寻”“身高为丈”“迈步定亩”的记述。可能自夏代出现了长度单位尺、寸、分、跬、步、里。安阳市出土的商代骨尺长约17cm，标刻着等长的10个单位。古代中国测量长度的工具还有丈杆、测绳、步车和记里鼓车。随后又发明了水准仪、水准尺以及定方向的罗盘。公元724年，唐朝天文学家僧一行等用科学方法实际测定了子午线长度。古代欧洲也是用身体的有关部分测量长度的。亨利一世将其手臂向前平伸，以其鼻尖至指尖间的距离定为1码；公元10世纪，英王埃德加以其拇指关节之间的长度定为1英寸；查理曼大帝以其足长定为1英尺，约合现在的12.7英寸。
1791年法国将米定义为等于经过巴黎的地球子午线的四千万分之一，以后又根据测量结果铸成了铂质米原器（见图1），作为长度单位米的基准。随后逐渐被国际上采用。
1960年第11届国际计量大会，决定把米的定义改为：米等于氮86原子的2P10到5d5，能级之间跃迁时的辐射在真空中波长的1650763.73倍。
随着科技的发展，20世纪70年代各国相继研制了分子饱和吸收稳定激光器，其频率具有很高的稳定性，复现准确度比原先的长度基准氪86谱线的复现准确度高得多，完全具备取代氪86谱线作为基准的条件。于是，1983年第17届国际计量大会正式通过了米的新定义：米是光在真空中于1/299792458s时间间隔内所经过的距离。
知识点2一、时间单位
1.国际单位：秒（s）
常用单位：小时（h）、分（min），还有年、月、日。
1年=12月=365或366天 1天=24小时
1小时=60分 1分=60秒
2.古代时间单位：时辰、刻等
一日有十二时辰（一时辰合现代2小时），一时辰有八刻（一刻合现代15分钟），一炷香有五分，一分有六弹指，一弹指有十刹那。
古代梵文《僧柢律》上这样写道：“一刹那者为一念，二十念为一瞬，二十瞬为一弹指，二十弹指为一罗预，二十罗预为一须臾，一日一夜有三十须臾。”
据此，我们可以推算出具体的时间：一天一夜有24小时，其中包括30个“须臾”，或者12000个“弹指”，或者24万个“瞬间”，或者480万个“刹那”。细细算来，一昼夜有86400秒，所以，一“须臾”等于2880秒，一“弹指”等于7.2秒，一“瞬间”等于0.36秒，而一“刹那”只有0.018秒。
二、有关时间的科学史
刻——古代用漏壶计时。漏壶分播水壶和受水壶两部。播水壶分二至四层，均有小孔，可滴水，最后流入受水壶，受水壶里有立箭，箭上刻分100刻，箭随蓄水逐渐上升，露出刻数，以显示时间（如图1所示）。
秒的定义：
一秒现有的定义是铯—133原子基态的两个超精细能级间跃迁对应辐射的9192631770个周期的持续时间，这个定义是在1967年开始启用的。在此之前，“秒”有着其他的定义。
在公元1000至1960年之间，秒的定义是平均太阳日的1/86400。但是后来发现太阳日的时间长度是变化的，不足以作为时间单位的基准，因此在1960至1967年之间，秒被定义为1960年地球自转一周时间的1/86400。
基于地球自转周期的秒被称为“历书秒”，1967年科学家们测量出了铯原子的两个超精细能级结构之间电磁波的跃迁周期和“历书秒”的关系（这个关系很重要，可以保证“秒”的定义的连续性），这个关系就是前面提到的9192631770。
由于原子超精细能级跃迁周期的稳定性，“秒”的定义从此开始基于铯原子的超精细能级跃迁周期而定义，此时的秒被称为“原子秒”。这种基于原子的能级跃迁周期的计时工具也被叫作“原子钟”。
由于广义相对论效应，处于不同的海平面高度的铯原子钟会给出不同的“秒”，另外磁场也会对铯原子的跃迁周期产生影响，因此这个定义要求，用作计时的铯原子钟要处于海拔高度为零的零磁场环境中。目前，我国研制的NIM5铯原子喷泉钟是世界上目前最好的铯原子钟之一，其不确定度为1.5×10-15，相当于2000万年不差一秒。
正是因为原子的超精细结构是受到来自原子核磁场影响，而原子核一般来说都是异常稳定的，因此采用铯原子的两个超精细能级结构之间电磁波的跃迁周期来定义“秒”非常稳定。
三、计时工具及测量方法
1.古代计时工具
2.测量工具：钟、表；在运动场和实验室经常用停表。
3.停表及使用
停表的使用及读数：
（1）使用秒表前，先检查发条的松紧程度，应该旋动秒表上端的按钮，上紧发条，但不宜过紧。
（2）测量时，按下控制按钮，指针开始运动；再按一次控制按钮，指针停止运动。
（3）按下归零按钮，指针会回到零点位置。（有些停表没有额外设置归零按钮，在指针停止运动后再按一次按钮也可以归零）
（4）机械秒表的读数：机械秒表的长针是秒针，转一圈是30s（也有一些停表设置一圈是60s）。因为机械表采用的是齿轮传动，指针不可能停留在两小格之间，所以不能估读出比0.1s更短的时间。位于秒表上部中间的小圆圈里面的短针是分针，分针走一圈是15min，每小格为0.5min。
秒表的读数方法是：短针读数（t1）+长针读数（t2）。
四、心率
心率是指正常人安静状态下每分钟心跳的次数，也叫安静心率，一般为60~100次/分，可因年龄、性别或其他生理因素产生个体差异。一般来说，年龄越小，心率越快，老年人心跳比年轻人慢，女性的心率比同龄男性快，这些都是正常的生理现象。安静状态下，成人正常心率为60~100次/分钟，理想心率应为55~70次/分钟（运动员的心率较普通成人偏慢，一般为50次/分钟左右）。
五、频率
频率是单位时间内完成周期性变化的次数，是描述周期运动频繁程度的量，常用符号f表示，单位为秒分之一，符号为s-1。为了纪念德国物理学家赫兹的贡献，人们把频率的单位命名为赫兹，简称“赫”，符号为Hz。
，即。
知识点3一、体积
物体占有空间的大小，固体体积常用的单位：立方米（m3）；其他单位：立方厘米（cm3），立方分米（dm3）；液体体积的常用单位：升（L），毫升（mL）。
单位换算：1立方米=1000升 1升=1000毫升 1毫升=1立方厘米
1升=1立方分米 1m3=103dm3=106cm3
二、测液体体积的工具——量筒和量杯
1.量筒的使用要点
（1）量筒的规格
量筒是用来量取液体体积的一种玻璃仪器，一般规格以所能度量的最大容量（mL）表示，常用的有10mL、20mL、25mL、50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL等多种规格。
（2）量筒的选择方法
量筒外壁刻度都是以mL为单位。10mL量筒每小格表示0.1mL，而50mL量筒有每小格表示1mL或0.5mL的两种规格。可见，绝大多数的量筒每小格是量筒容量的，少数为。量筒越大，管径越粗，其精确度越小，由视线的偏差所造成的读数误差也就越大。所以，实验中应根据所取溶液的体积，尽量选用能一次量取的最小规格的量筒。分次量取会引起较大误差。如量取70mL液体，应选用100mL量筒一次量取，而不能用10mL量筒量取7次。
（3）量筒的刻度
量筒没有“0”刻度，“0”刻度即为其底部。一般起始刻度为总容积的或。
例如：10mL量筒一般从0.5mL处才开始有刻度线，所以，我们使用任何规格的量筒都不能量取小于其标称体积数的以下体积的液体，否则，误差太大。应该改用更小的合适量筒量取。
在实验室做化学实验时，量筒的刻度面不能背对着自己，这样使用起来很不方便。因为视线要透过两层玻璃和液体，不容易看清。若液体是浑浊的，就更看不清刻度，而且看刻度数字也不清晰，所以刻度面正对着自己为好。
2.量杯
计量用量杯的刻度不是均匀分布的，刻度间距越向上越小，读数时注意刻度，不能作为反应容器，量取时选用适合的量程。
3.液体的注入方法
向量筒里注入液体时，应用左手拿住量筒，使量筒略倾斜，右手拿试剂瓶，标签对准手心。使瓶口紧挨着量筒口，让液体缓缓流入，待注入的量比所需要的量稍少（约差1mL）时，应把量筒水平正放在桌面上，并改用胶头滴管逐滴加入所需要的量。
4.读取液体的体积方法
注入液体后，要等一会儿，使附着在内壁上的液体流下来，再读取刻度值。否则，读出的数值将偏小。
读数时，应把量筒放在平整的桌面上，观察刻度时，视线、刻度线与量筒内液体的凹液面最低处三者保持水平，再读出所取液体的体积数。否则，读数会偏高或偏低。
三、关于量筒仰视与俯视的问题
在看量筒的容积时是看液面的中心点：
1.仰视时视线斜向上 视线与筒壁的交点在液面下所以读到的数据偏低，实际值偏高。
2.俯视时视线斜向下 视线与筒壁的交点在液面上所以读到的数据偏高，实际值偏低。
四、注意事项
1.量筒面上的刻度是指室内温度在20℃时的体积数。温度升高，量筒发生热膨胀，容积会增大。由此可知，量筒是不能加热的，也不能用于量取过热的液体，更不能在量筒中进行化学反应或配制溶液。
2.量筒一般只能用于要求不是很严格时使用，通常可以应用于定性分析和粗略的定量分析实验，精确的定量分析是不能使用量筒进行的，因为量筒的误差较大，此时可用移液管或滴定管来代替。
3.从量筒中倒出液体后是否要用水冲洗要看具体情况而定。如果是为了使所取的液体量更准确，似乎要用水洗涤后并把洗涤液倒入所盛液体的容器中，但这是不必要的。因为在制造量筒时已经考虑到有残留液体这一点；相反，如果洗涤反而使所取体积偏大。
如果是用同一量筒再量别的液体，就必须用水冲洗干净并使其干燥，为防止相互污染。
4.10mL的量筒一般不需读取估读值。因为量筒是粗量器，并且又是量出仪器，在倒出所量取的液体时，总会有1~2滴（1滴相当于0.05mL）附着在内壁上而无法倒出，其相差的体积大小已经和其最小刻度差相同，所以估读值再准确也无多大意义，只需读取到0.1mL。
规格大于10mL的量筒一般需要读取估读值，若不读取，误差反而更大。因此，无论多大规格的量筒，一般读数都应保留到0.1mL。
五、量筒的使用要做到“五会”
1.会选：任何一只量筒都有一定的测量范围，即量程，要能根据被测量的量选择量程合适的量筒。
2.会放：使用量筒测量时，量筒要平稳地放置于水平桌面上。
3.会看：读取量筒的数据时，若液面是凹液面（稀液体），视线应以凹液面底部为准；若液面是凸液面（黏稠液体），视线应以凸液面顶部为准。
4.会读：要会根据量筒刻度的分度值读出准确值，同时要读出分度值的下一位，即估计值。
5.会用：量筒是有刻度的仪器，温度变化会使刻度不准确；另外，量筒有底座且厚薄不一，受热剧烈可能炸裂。而配制溶液、化学反应、加热等都可以导致温度变化，所以量筒只用来量取液体的体积。
知识点4一、温度
表示物体的冷热程度。
常用的温度单位是摄氏度，用符号℃表示，它的规定是：把冰水混合物的温度规定为0℃，一标准大气压下水的沸点规定为100℃，在0℃到100℃之间分为100等份，每一等份就表示1℃。
常用的三种温标：
1.摄氏温标：是瑞典人摄尔修斯于1742年创制的。用水银作测温物质，定水的冰点为100度，沸点为0度。后由他的助手改为水的冰点为0度，沸点为100度。中间按水银柱的膨胀分为100份，每份为1度，用℃表示；
2.华氏温标：是德国华伦海托于1714年创立的温标。它以水银作测温物质，定水的熔点为32度，沸点为212度，中间分为180度，以℉表示；
3.开氏温度：英国物理学家开尔文在1948年建立的一种与任何物理性质无关的热力学温标，也称绝对温标，以T表示，温度单位以K表示。绝对温度0度，等于摄氏-273.15℃，这是摄氏表示的温度极限。
以上三种温标之间的关系，可由下面公式互相换算：
摄氏温度（℃）=×（华氏温度℉-32）
华氏温度（℉）=×摄氏温度℃+32
绝对温度（K）=摄氏温度℃+273.15
二、温度计
1.原理：利用水银、酒精等液体热胀冷缩的性质制成当温度计玻璃泡内的水银受热时，水银柱会上升，观察水银柱的长度变化就可知道温度的高低。这里采用转化的科学思想，温度的变化通过液柱长度的变化来体现。
2.构造：粗细均匀的玻璃管，管的下端有一个玻璃泡，在管和泡中装有适量的水银或酒精，外壳上刻有刻度。这里采用了放大的科学思想，内径越细，温度变化越明显。
3.种类：常用液体温度计有酒精温度计、水银温度计、体温计、家庭用气温计等。还有双金属温度计、光谱温度计等非液体温度计。
如图1，A为实验室水银温度计，B为体温计，C为气温计（寒暑表）。
三、液体温度计的使用
1.使用前，要先观察温度计的量程和最小刻度。（估计被测物体的温度选用合适的温度计）
2.测量时，手要握温度计的上端，要使温度计的玻璃泡完全浸没在液体中，跟被测物体充分接触。（但不要接触容器壁和底部）
3.测量时，要等到温度计示数稳定后再读数，读数时温度计玻璃泡继续留在待测液体中（不能拿开读数），读数时视线应与温度计液柱上表面相平。
4.记录读数时，数字和单位要写完整，并注意是否漏写了单位。
37℃读作：三十七摄氏度（不读成摄氏三十七度）；
-20℃读作：零下二十摄氏度或负二十摄氏度。
四、体温计
1.量程：35℃~42℃，最小刻度（分度值）：0.1℃。
2.体温计的构造特点
体温计在结构上与一般温度计的区别为：内径很细，而下端玻璃泡的容积较大，微小的温度变化就会引起水银柱高度的明显变化，所以比一般温度计精确。在玻璃泡和玻璃管之间有一段特别细的弯曲管，其作用是使得体温计离开被测人体后水银柱不会回落。体温计在测过一次体温之后要甩几下才能再测，否则它的示数只会增加而不会减少。
五、温度科学史：水的反向膨胀
300多年前，人类就已知道水在4℃时密度最大这一现象。在冰湖中作的测试表明，表面冻结的湖里，冰面以下的水体中密度从上至下递增（这是当然的事了，重在下，轻在上），温度也是由上至下递增，从表层水体的0℃至底层水体的4℃。正是因为这个特性，湖里的鱼类能够在严寒的冬天躲在底层水体中，不至于被冻成冰块。
因此可以知道：水在0至4℃之间，是热缩冷胀，在4℃以上是热胀冷缩。
七大国际单位之热力学温度：开尔文
冬天寒冷，夏天炎热，是人体对环境温度的感知。温度是表示物体冷热程度的物理量，其本质是物体内分子热运动平均能量的度量。那如何对这个热运动进行比较呢？温度看不见摸不着，没有质量也没有形状，人们通过自身和物体的冷暖差异只能粗略地判断温度，而且不完全可靠。比如冬天在户外用手摸金属的东西比摸木头的东西感觉要冷，因此，人们很容易做出金属比木头温度低的判断。实际上金属和木头温度是一致的，因为它们在同一环境下，与周围物体的热传递最后温度会趋于一致。人们感觉到温度差异是因为金属比木头更容易导热，手的温度更容易传到金属上。
所以温度需要科学的定义和准确的数值来表示。用来度量物体温度数值的标尺叫温标。目前国际上统一采用的是热力学温度，也称热力学温标，热力学温度建立在卡诺循环上，它与测温性质无关，是最科学最严格的温标。热力学温度由开尔文定义，符号T，单位K（开尔文，简称开），是七大国际单位之一。1954年，第十届国际计量大会上正式定义热力学温度单位为开氏度。1967年，第十三届国际计量大会决定将其改为开尔文（K）。开尔文以绝对零度（0K）为最低温度，并将水的三相点的温度规定为273.16K，三相点是一种物质三相（气相，液相，固相）共存的温度和压强的数值。
除了开氏温标，目前生活中我们常用的还有华氏温标、摄氏温标.
华氏温标是由德国人华伦海特提出来的，以F为单位。华氏温标把冰、水、氯化铵和氯化钠的混合物的熔点定为0℉，把冰的熔点定为32℉，把水的沸点定为212℉，将32℉至212℉之间的温度范围均分为180等份，每一等份即为1℉。这样，参考点就有了较为准确客观的依据。
摄氏温标，符号为t，以℃为单位。摄氏温标用水银作为测温介质，并认定水银柱的长度与温度呈线性相关。将冰的熔点定为0℃，将水的沸点定为100℃，将0℃至100℃之间的温度范围均分成100等份，每一等份即为1℃。摄氏温标也是我国最为常用的温度表征方式。
开氏温标和摄氏温标的分度间隔是一致的，两者在数值上仅相差一个常数，数值关系式表示为T=t+273.15。冰水混合物的温度0℃即是273.15K，而绝对零度0K转化为摄氏温标就是-273.15℃。
2018年，第二十六届国际计量大会对开尔文进行重新定义，规定开尔文采用玻尔兹曼常数定义，并于2019年5月20日国际计量日正式实施。
知识点5一、质量
科学以自然界为研究对象，自然界由物质组成，物质在不断运动和变化之中。
1.定义：质量是物体所含物质的多少。
2.性质：质量是物体本身的一种属性，质量不随物体的形状、温度、位置和状态的改变而改变。但当物体被损耗时，其质量会减小。
3.单位：国际单位：千克（kg），1吨=1000千克，1千克=1000克，1克=1000毫克。
二、质量的测量工具
1.实验室里常用天平来测量物体的质量，常见的是托盘天平。
2.托盘天平的基本构造：分度盘、指针、托盘、横梁标尺、游码、底座、平衡螺母、砝码。
3.托盘天平时要注意以下事项：
（1）放平：将托盘天平放在水平桌面上。
（2）调平：将游码拨至“0”刻度线处。调节平衡螺母（具体是：指针偏左，平衡螺母右旋；指针偏右，平衡螺母左旋），使指针对准分度盘中央刻度线，或指针在中央刻度线左右小范围等幅摆动。
（3）称量：量时把被测物放在左盘，用镊子向右盘由大到小的加减砝码（左物右码），再调节游码在标尺上的位置，加砝码时，先估测，用镊子由大加到小，直至天平恢复平衡。
（4）读数：被测物质量=所用砝码总质量+游码指示的刻度值。（注意标尺的最小刻度值；读游码左侧所指的刻度值）
（5）称量完毕整理天平，及时用镊子将砝码放回到砝码盒内。
注意：第一，潮湿的物品或化学药品不能直接放在天平托盘上（可在两个盘中都垫上大小质量相等的两张纸或两个玻璃器皿）。
第二，液体质量的测量：先称出空烧杯质量，再把液体加入烧杯，称出总质量，用总质量减去空烧杯质量就是液体质量。
三、质量的测量中的问题分析
在托盘天平的使用中，很多细节上的失误都会对结果产生很大的影响。
1.左盘放砝码，右盘放物体：测量结果偏大。正确的测量结果砝码质量一游码所示读数；
2.游码未归零：测量结果偏大；
3.指针左偏或右偏：左偏测量结果偏大，右偏测量结果偏小；
4.砝码被污染，砝码质量增加了、生锈或弄脏：结果偏小；砝码质量减小了（缺角）：结果偏大。
知识点6一、科学探究
1.科学是一门研究各种自然现象，并寻找相应答案的学问。
2.学习科学的方法有观察、实验、思考。其中观察和实验是探索自然的重要方法。
二、科学探究的基本环节
科学探究是指为了能积极主动地获取生物科学知识，领悟科学研究方法而进行的各种活动。通俗地说，就是让我们自己去发现问题，主动去寻找答案，而不是被动地接受知识。科学探究重在探索的过程，而不是只注重答案本身。
科学探究的过程：
表1
科学探究过程 基本要求
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
作出假设 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
制订计划 ①拟订计划；②根据拟订的计划，列出所需材料和用具；③选出控制变量；④设计对照组
实施计划 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
得出结论 ①描述现象；②处理数据；③分析得出结论
表达和交流 ①撰写探究报告；②交流探究过程和结论并完善
三、科学探究的基本方法
1.观察法
观察法是科学探究的一种基本方法。生物科学的很多重大发现或发明都源于细致的观察。观察法就是在自然状态下，研究者按照一定的目的和计划用自己的感观外加辅助工具，对客观事物进行系统的感知和描述，以发现和验证科学结论。
（1）观察的类型
直接观察：用肉眼观察；
间接观察：借助放大镜、显微镜等仪器或用照相机、摄像机等工具。
（2）科学观察的特点
第一，要有明确的目的。
第二，要掌握正确的观察方法，即从宏观到微观、从整体到局部。
第三，观察时要全面，细致和实事求是。
第四，及时做好观察记录。
2.调查法
调查是科学探究常用的方法之一，是了解生物种类、生存环境和外部形态等常用的研究方法。调查者以正确的理论与思想作指导，通过访谈、问卷、测验等手段，有计划地、广泛地了解和掌握相关资料，在此基础上进行分析、综合，得出结论。
科学调查的步骤：明确调查的目的和调查对象→制订合理有序的调查方案→实施实验调查方案→如实做好记录→对调查情况和结果进行整理和分析→写出调查报告。
生物调查活动的注意事项：调查是一项科学工作，对于所看到的生物，不管你是否喜欢它，都要认真观察，如实记录；不要损伤植物和伤害动物，不要破坏其生活环境；注意安全，集体行动。
3.实验法
生物学是在实验的基础上建立和发展起来的一门自然科学。利用实验的方法进行科学探究是现代生物学的重要方法。实验法就是利用特定的器具和材料，通过有目的、有步骤的实验操作和观察、记录、分析、发现或验证科学结论。
4.测量法
规律总结：
（1）科学探究是认知的主要途径、方法和过程，适用于自然科学和社会科学。
（2）认知生物的形态、行为的方法主要是观察法。
（3）认知生物的结构、生理的方法主要是实验法。
（4）认知未知且周围不存在的生物的方法主要是文献法。
四、调查的基本方法
调查的基本方法包括抽样调查和普查。选择普查还是抽样调查要根据所要考查对象的特征灵活选用。一般来说，对于具有破坏性的调查，无法进行普查或者普查的意义、价值不大时，应选择抽样调查。对于精确度要求高的、事关重大的调查往往选用普查。因此，普查法获得的数据更准确。当调查对象特别多时常采用抽样调查法。
五、科学探究几种常见的方法
1.控制变量法
所谓控制变量法，就是在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制，使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化，最终解决所研究的问题。运用控制变量法要遵守单因子变量原则和对照性原则。所谓变量是指可操纵的特定因素或条件，它包括实验变量、反应变量、无关变量和额外变量。实验变量又称自变量，指实验中由实验者操纵的因素或条件，反应变量又称因变量，指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。无关变量也称控制变量，指实验中除实验变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件。额外变量也称干扰变量，指实验中由于无关变量所引起的变化和结果。
（1）单因子变量原则
该原则可使实验中复杂的关系简单化，使实验结果更准确。它要求：一是确保“单因子变量”的实验观察，即不论一个实验有几个实验变量，都应做到一个实验变量对应观察一个反应变量。二是确保“单因子变量”的操作规范，即在实验操作中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。
（2）对照性原则
该原则是实验设计最常用的原则，其目的在于消除无关变量对实验结果的影响，增加实验结果的可信度和说服力。实验时设对照组和实验组。
对照组：已经确定其结果的事物，称为对照组，作为比较的标准。实验组：未知的，需要研究的事物，称为实验组。
对照的方法通常有空白对照、自身对照、条件对照、相互对照，如实验观察植物细胞的质壁分离和复原是自身对照，验证酶的高效性和专一性为相互对照。
空白对照：不给而实验组任何处理，只保持正常的理想的状态，而实验组只改变所要研究的因素。
条件对照：给对照组施以某种处理但非实验变量处理，该处理仅具对照意义。
自身对照：实验组对照组在同一研究对象上进行，不另设研究对照组，以实验的某一性质在实验的前后的改变，形成对照。
相互对照：不单设对照组，而是几个实验相互对照，其结果的差异可认定是实验变量的效果。
例如，导体中的电流与导体两端的电压以及导体的电阻都有关系，实验难以同时研究电流与导体两端的电压和导体的电阻的关系，而是在分别控制导体的电阻与导体两端的电压不变的情况下，研究导体中的电流跟这段导体两端的电压和导体的电阻的关系，分别得出实验结论。再如验证光是光合作用进行的条件实验中，光的有无为实验变量，淀粉的合成和氧气的释放为反应变量，二氧化碳、水、温度、植株情况等因素为无关变量，淀粉合成的多少，氧气释放量则为额外变量，所以在实验中，两对照组所选植物应相同，且二氧化碳、水、温度等条件均适宜，唯一的区别是一组在光照下，一组在黑暗处。
2.模型法
实际现象和过程一般都十分复杂，涉及众多因素，采用模型方法可起到简化和纯化的作用。忽略次要因素，从复杂事物中抽象出理想模型，合理近似地反应所研究事物的本质特征，这种研究问题的方法叫理想模型法。
（1）光线（光线是看不见的，我们使用一条看得见的实线来表示，就将问题简化利用了理想化模型）
（2）磁感线
（3）电路图是实物电路的模型
（4）力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型
（5）实验室常用手摇交流发电机及挂图来研究交流发电机的原理和工作过程
（6）研究连通器原理时用到液片模型。研究肉眼观察不到的原子结构时，建立原子核式结构模型
3.类比法
类比法是指将两个相似的事物做对比，从已知对象具有的某种性质推出未知对象具有相应性质的方法。类比法在物理中有广泛的应用。所谓类比，实际上是一种从特殊到特殊或从一般到一般的推理。它是根据两个（或两类）对象之间在某些方面的相同或相似而推出它们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。在物理教学中，类比方法可以帮助理解较复杂的实验和较难的物理知识。
（1）水流类比电流
（2）水压类比电压
（3）原子结构类比太阳系结构
4.图像法
利用图像这种特殊且形象的数学语言工具来表达各种物理现象的过程和规律，这种方法叫图像法。
物理图像不仅可以使抽象的概念直观形象，动态变化过程清晰，物理量之间的关系明确，还能表示出用语言难以表达的内涵。
5.等效替代法
在科学实验中，有许多物理特征、过程和物理量难以直接观察和测量，这时往往把所需观测的变量换成其他间接的可观察和测量的变量进行研究，这种研究方法就是等效法。
等效替代法是常用的科学思维方法。等效是指不同的物理现象、模型、过程等在物理意义、作用效果或物理规律方面是相同的。它们之间可以相互替代，而保证结论不变。等效的方法是指面对一个较为复杂的问题，提出一个简单的方案或设想，而使它们的效果完全相同，从而将问题化难为易，求得解决。
中学课本中，应用这种方法的有：
（1）在平面镜成像时，物与像的大小关系所以我们利用了一个完全相同的另一根蜡烛来等效替代物体的大小（光）。
（2）研究力的合成时，分力与合力等效……（力）。
（3）在研究串、并联电路时画等效电路（电）。
（4）在研究串、并联电路的总电阻时，分电阻与总电阻等效（电）。
6.转换法
对于不易研究或不好直接研究的物理问题，而是通过研究其表现出来的现象、效应、作用效果间接研究问题的方法叫转换法。
初中物理课本中，应用了这种方法有：
（1）研究物体内能与温度的关系（我们无法直接感知内能的变化，只能转换成测出温度的改变来说明内能的变化）。
（2）在研究电热与电流\电阻的因素时，将电热的多少转换成液柱上升的高度。
（3）我们在研究电功与什么因素有关的时候，将电功转换成砝码上升的高度。
（4）在我们回答动能与什么因素有关时，我们将动能转化为小木块在平面上被推动的距离，距离越远动能越大。
“等效替代法”中相互替代的两个量种类相同，大小相等，而“转换法”中的两个物理量有因果关系，并且性质往往发生了改变。
知识点7一、陆生生物
1.生物生活和居住的地方称为栖息地或生境。
2.土壤是地球表面的疏松层，能为植物的生长提供养分、水分、空气。大多数植物依靠它的根系固定在土壤中，而它的茎支撑着枝、叶伸向空中。
3.植物的叶片大多呈绿色扁平状，能吸收太阳光，制造有机物。
4.仙人掌的叶已经退化成刺，多汁的茎具有叶的功能，既能进行光合作用，又能吸收和贮藏水分，这与干旱缺水的沙漠环境是相适应的。
5.植物的茎一般可分为直立茎、匍匐茎、缠绕茎、攀缘茎四种类型，牵牛花的茎属于缠绕茎。
6.吸引昆虫来传播花粉的花称为虫媒花。这种花的特点是：颜色鲜艳，具有香味。但有些花是依靠风力来传播花粉，这种花称为风媒花，它们的特点是：数量多，轻小。
7.陆生动物在进化上起源于水生生物。高等陆生动物具有发达的附肢和防止水分散失的身体表面，这是它们对陆地环境的一种适应。
8.鸟类的身体呈纺锤形，前肢变成了翼，以适应空中的飞行。
9.生活在沙漠中的骆驼被称为“沙漠之舟”，它的四肢底部有厚皮；驼峰内贮有脂肪，其分解能产生水并释放能量；骆驼有三个胃，善耐饥渴。这些都适应它在沙漠中的生活环境。
10.蝙蝠是地球上哺乳动物中唯一具有飞翔能力的类群。它是靠超声波来确定方位的。
11.动物常利用自身的体形和体色来逃避敌人。利用拟态的动物有竹节虫、枯叶蝶；利用保护色的动物有变色龙、菜虫、北极熊、蜡螂；利用警戒色的动物有毒蛇、大黄蜂、毒蛾。
二、水生动物
1.水环境比陆地环境稳定得多，主要因为：水中溶解有各种无机物质和有机物质以及氧气，温度变化小。因此，水生生物的结构一般比陆生生物简单。
2.绿色藻类植物没有根、茎、叶，但细胞直接接触水，容易从水中吸收营养物质和氧气，并吸收光能制造有机物质。
3.荷花的茎在水里的泥土中，在茎节上长有一些不定根。叶柄和茎中都有孔道，便于从水上的大气中获得充分的氧气。
4.鱼的体形大多呈纺锤形，便于减小运动阻力，但深海中的鱼的体形为扁平的，眼长在身体头部的上方。
5.鱼的身体分为头、躯干、尾三部分，它的运动器官是鳍，呼吸器官是鳃。
6.生活在水中的哺乳动物，如鲸鱼、海豚、白鳍豚，体形似鱼，前肢鳍状，后肢消失，体毛退化。这些都是与它们在水中的生活环境相适应的。
7.地球上现存最大的动物是蓝鲸。
8.青蛙、蟾蜍是两栖动物。青蛙的幼体似鱼，用鳃呼吸，依靠尾鳍游泳，生活在水中；成体用肺和皮肤呼吸，有强健的后肢，适应陆栖（水陆）生活。
三、生物的基本特征
1.生物的基本特征是能进行新陈代谢和生长发育，具有应激性和运动能力，以及进行繁殖和遗传。
2.大多数植物的叶是绿色的，能吸收阳光中的能量，将二氧化碳和水合成有机物；动物自身不能制造养料，要靠摄取食物获得养料。
四、动物的主要类群
生物可分为动物、植物、微生物三大类，其中微生物又可分为真菌、细菌、病毒三大类。
1.根据动物体中有无脊柱，将动物分为脊椎动物和无脊椎动物两个主要类群。脊柱是由脊椎骨连接而成，具有支撑和保护作用。
2.脊椎动物又分为鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类等五类。
3.脊椎动物的主要特征
表1
脊椎动物 生活环境 体表覆盖物 运动器官 呼吸器官 生殖方式 变温还是恒温 补充
鱼类 终生水生 鳞片、黏液 鳍 鳃 卵生（体外） 变温 侧线：_______
两栖类 幼体水生 黏液 尾鳍 鳃 卵生（体外） 变温 案例________
成体陆生 四肢 肺兼皮肤 案例________
爬行类 陆地 甲、鳞片 四肢 肺 卵生（体内） 变温 案例________
鸟类 空中、陆地 羽毛 翼 肺 卵生（体内） 恒温 案例________
哺乳类 陆地 体毛 四肢 肺 胎生（体内） 恒温 案例________
4.无脊椎动物的类别
表2
分类 原生动物 腔肠动物 扁形动物 线形动物 环节动物 软体动物 节肢动物 棘皮动物
代表动物 草履虫、变形虫 珊瑚、海蜇、水螅、海葵、水母 涡虫、血吸虫、猪肉绦虫 蛔虫、钧钩虫、丝虫 蚯蚓、水蛭 河蚌、乌贼、蜗牛 见第5条 海参、海星、海胆、海百合
结构特点 单细胞动物 辐射对称两胚层 背腹扁平左右对称多数寄生 身体呈线形、寄生 身体呈圆柱形 身体柔软、大多有石灰质外壳 身体表面有棘
5.节肢动物的特点
表3
节肢动物分类 昆虫类 甲壳类 多足类 蛛形类
代表动物 瓢虫 虾、蟹 蜈蚣 蜘蛛、蝎子
结构特点 身体外部不同程度地分节，所有成对附肢也分节
类群特点 种类最多，分布最广
五、植物的主要类群
1.根据繁殖方式分为种子植物和孢子植物。能产生种子并能用种子繁殖的植物叫种子植物，能产生孢子并能用孢子繁殖的植物叫孢子植物。
2.种子植物根据种子有无果皮包裹分为被子植物和裸子植物。种子有果皮包裹的种子植物叫被子植物，种子无果皮包裹的种子植物叫裸子植物。
3.种子中有一片子叶的被子植物叫单子叶植物，种子中有两片子叶的被子植物叫双子叶植物。
4.单子叶植物和双子叶植物的区别：
表4
区别 双子叶植物 单子叶植物
子叶 子叶两片 子叶一片
根 直根系 须根系
茎 般树木的茎能增粗，易剥离 一般树木的茎不能增粗或增粗不明显
叶 网状叶脉 平行叶脉
花 花的各部分基数是4或5 花的各部分基数是3
代表植物 大豆、南瓜、月季、向日葵、桃 百合、玉米、小麦、水稻
5.白果是银杏的种子。银杏、铁树、松树、杉树、柏树都是典型的裸子植物。
6.常见植物的各大类比较
表5
植物类别 根 茎 叶 花 果实 繁殖方式 举例
被子植物 √ √ √ √ √ 种子 绿色开花植物
裸子植物 √ √ √ × × 种子 银杏、铁树、松树、杉树、柏树
蕨类 √ √ √ × × 孢子 芒萁、蕨、桫椤、胎生狗脊、肾蕨、贯众
苔藓类 × √ √ × × 孢子 葫芦藓、地钱
藻类 × × × × × 孢子 衣藻（单细胞）、海带、紫菜、水绵（多细胞）
注：①生物进化的方向是：从水生到陆生、从单细胞到多细胞、从简单到复杂、从低等到高等。
②小球藻、衣藻、水绵都生活在淡水中，海带、紫菜、硅藻生活在海水中，其中海带、紫菜可以食用，硅藻的提取物有美容或装饰价值。
③藻类根据颜色可分为绿藻、红藻、褐藻等。
六、细菌和真菌
1.细菌在自然界中分布极其广泛。多数细菌对人类有益（如我们喝的酸奶、食用的醋、泡菜在其制作过程中都有细菌的参与），少数细菌对人类有害（如有些细菌使生物体患病或使食物腐败）。有些细菌能分解动植物的尸体，把有机物变为无机物，它们在自然界的物质循环中起重要作用（腐生细菌：分解者）。
2.除少数细菌外，大多数细菌和真菌体内不含叶绿素，不能自己制造有机养料，必须依靠现成的有机物维持生活。细菌直径大多为0.5~2.0um。细菌细胞没有成形的细胞核（结构：细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核）。
3.巴氏消毒法（又称“低温消毒法”）：加热至68℃~70℃，30min（大多数细菌在68℃死亡），急速冷却（也促使细菌死亡）。
4.酵母菌（用来酿酒），青霉菌（提取青霉素），霉菌中的曲霉（用来生产酱和酱油），蘑菇、木耳、银耳、灵芝（可以食用）都是真菌。
5.使人烦恼的甲癣（灰指甲）和脚癣（脚湿气）都是由真菌引起的。
6.细菌、真菌都能分解动植物的尸体，把有机物分解为无机物，在自然界的物质循环中起重要作用。
七、生物的分类
1.分类是将大量事物条理化的研究方法。在生物分类方面做出奠基性贡献的科学家是林耐。
2.生物学家将生物的形态、功能以及生物之间的亲缘关系为依据对生物进行分类，并依据它们之间的差异大小，由大到小依次是界、门、纲、目、科、属、种七个等级。其中，种是最基本的单位。
3.在分类阶级系统中等级越高，所包含的生物物种越多，共同特征越少，生物亲缘关系越远：等级越低，所包含的生物种类越少，共同特征越多，生物亲缘关系越近。
4.在生物学上鉴定生物的方法是使用检索表。检索表是采用特征对比的方法来鉴定生物。
知识点8一、生物的多样性
生物多样性的内涵：包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性。
1.生物物种的多样性
（1）现今地球上生存的生物已经确定名称的有200多万种，地球上的生物物种，据不完全统计，总数超过500万种。
（2）物种是指能互相交配并能产生有繁殖能力的后代的生物群体。
（3）每一个生物物种都是地球历史上经过千万年进化的产物，都是唯一的。
（4）物种多样性
①物种多样性是指物种和物种间差异的多样性，是生物多样性的重要体现。
②主要表现为两个方面：
a.不同自然环境下的物种多样性：在地球上，物种最丰富的自然环境是热带雨林、珊瑚礁和热带湖泊。
b.不同地理位置的物种多样性：当某些区域处于隔离状态时，能使生物在外形、行为等方面发生显著变化，从而形成新的物种。澳大利亚的大堡礁生物种类繁多的原因是地理隔离。
c.隔离是物种形成的必要条件。
2.同种生物的差异性
（1）生物多样性不仅体现在生物种类多样性上，还体现在同种生物的差异性上。
（2）地球上的人有四种基本血型：A、B、AB和O型。其中O型的人较多，AB型的人较少。
（3）品种是指来自同一祖先（同一物种），具有为人类需要的某种经济性状的栽培植物或家养动物的群体。品种是人类干预自然的产物。
（4）全世界各人种在生物学上同属一个物种的原因是各人种之间能婚配，并能生育有生殖能力的后代。
3.保护生物多样性
（1）保护生物多样性主要是保护生物物种及其生存的环境。
（2）大熊猫濒临灭绝的原因：
①生存空间狭小；
②食物的短缺；
③繁殖率低。
（3）保护生物多样性，重要的是要树立保护意识。保护生物多样性要将保护生物物种和保护生物生存的环境结合起来，要将保持、恢复和重建生物多样性和可持续利用生物多样性结合起来。
（4）卧龙自然保护区是世界上最大的大熊猫保护区。
（5）目前对于保护稀有的野生动植物资源，十分有效的手段是建立自然保护区；保护生物多样性的另一重要措施是对生物进行移地保护，如建立遗传资源种质库、野生动物园、植物园和水族馆等。
（6）我国的自然保护区
①最早的自然保护区：我国第一个自然保护区是鼎湖山自然保护区。
②我国四大自然保护区：长白山自然保护区、鼎湖山自然保护区、卧龙自然保护区、梵净山自然保护区。
（7）我国特有珍稀的野生动物：
①哺乳类：大熊猫、金丝猴、白鳍豚、白唇鹿等；
②鸟类：朱鹮、丹顶鹤等；
③爬行类：扬子鳄、瑶山鳄蜥等；
④两栖类：大鲵；
⑤鱼类：中华鲟；
⑥无脊椎动物：金斑喙凤蝶。
（8）我国珍稀的野生植物：
①被子植物：金银花、琪桐、望天树等；
②裸子植物：银杉、水杉、秃杉等；
③蕨类植物：桫椤。
（9）生物是人类的重要资源，包括食品生物资源、药用生物资源、观赏生物资源和工业原料生物资源等。
二、细胞的结构：
1.细胞结构和功能
（1）细胞的结构
（2）细胞各结构的功能
①细胞壁：最外层，具有保护和支持作用，其中植物、细菌、真菌的细胞都具有。
②细胞膜：保护和控制物质进出细胞的作用，很薄而且紧贴细胞壁，普通显微镜难以观察到此结构。
③细胞质：细胞膜以内、细胞核以外的部分，内有叶绿体、液泡等细胞器。
④细胞核：细胞的控制中心和遗传信息库，颜色较深。
【思维警示】并不是所有细胞都有细胞核，如原核生物、成熟红细胞和血小板没有细胞核。
⑤叶绿体：植物细胞特有，内含叶绿素，是进行光合作用的场所。
【思维警示】并不是所有的细胞都有叶绿体，植物体中只有绿色部分的细胞内含有叶绿体，如根尖细胞和叶表皮细胞没有叶绿体。
⑥液泡：植物细胞特有，细胞液内储存有多种物质，如酸甜苦辣等味道的物质。
（3）细胞的特征：
细胞具有分裂、生长和分化的特性。
①细胞分裂：一个母细胞经过一系列复杂的变化，分裂成两个子细胞的过程。
细胞分裂过程中，其中的遗传物质——染色体平均分配到两个子细胞中去。
细胞分裂的意义：
a.使单细胞生物个体数目增加；
b.多细胞生物个体体内细胞数目增多；
c.实现生物的繁殖。
②细胞生长：是刚分裂产生的子细胞吸收营养物质，合成自身的组成物质，不断长大的过程。
③细胞分化：有些子细胞发生变化，形成具有不同形态和功能的细胞的过程。
（4）组织：受精卵经过多次分裂、生长、分化，形成各种不同形态、不同功能的细胞群，构成组织。
①植物的组织
保护组织——细胞排列紧密，具有保护作用。如叶的表皮。
输导组织——输导水、无机盐和有机物。如叶脉中的导管和筛管。
营养组织——制造和贮存营养物质。如能进行光合作用的叶肉。
机械组织——起支持和保护作用。如梨果肉中的石细胞和各种纤维。
分生组织——能分裂产生新的细胞。如根尖分生区的细胞，双子叶植物茎中的形成层细胞。
植物四种组织之间的比较
表1
组织名称 细胞特点 功能 分布
分生组织 细胞小，细胞壁薄，细胞核大，细胞质浓，细胞排列紧密 分裂能力强，能不断产生新细胞 芽，根尖等
保护组织 细胞排列紧密，外层常有角质层 保护，防止水分蒸发 茎，叶的表皮等
营养组织 细胞壁薄，细胞大，液泡较大，排列较疏松 储存营养物质：含叶绿体的营养组织还能进行光合作用 叶肉、果肉、茎、种子等
输导组织 细胞呈管状，上下相连通 输送水、无机盐、有机物等 根、茎、叶脉中的导管、筛管
②动物的组织
上皮组织——细胞排列紧密，具有保护、吸收、分泌等功能。如皮肤的表皮、口腔上皮。
结缔组织——细胞间隙大，间质多，分布广，具有运输、支持等功能。如血液、软骨、肌腱。
肌肉组织——由肌细胞组成，能收缩、舒张，产生运动，可分为心肌、骨骼肌、平滑肌。
神经组织——由神经细胞构成，能接受刺激、产生兴奋并传导兴奋。如脑、脊髓、神经中的组织。
表2
组织名称 种类 分布 结构特征 功能
上皮组织 扁平上皮、立方上皮、柱状上皮 皮肤表面、各管腔壁内表皮 细胞排列紧密，细胞间质少 保护作用：防止外来物的损伤和病菌侵入
腺上皮 皮肤、口腔、胃、肠等处 由腺细胞构成 分泌作用
结缔组织 骨组织、血液、脂肪组织、肌腱等 分布广 细胞间隙大，细胞间质发达 支持、连接、保护、营养等功能
肌肉组织 平滑肌 胃、肠等管壁里 由肌细胞构 有收缩和舒张功能
骨骼肌 附着在骨骼上
心肌 心脏特有
神经组织 神经细胞和神经胶质细胞 脑和脊髓等部位 由神经细胞构成 感受刺激产生并传导兴奋
（5）器官：由多种组织构成的，具有一定功能的结构。
②人体器官：心脏、肺、脑、胃、骨、血管等
（6）系统：由若干功能相近的器官按照一定的顺序排列在一起，完成一项或多项生理活动。
人体八大系统：消化系统、循环系统、呼吸系统、泌尿系统、生殖系统、神经系统、运动系统、内分泌系统。
消化系统是如何工作的？
人体内与摄食、消化有关的器官有口腔、咽、食道、胃、小肠、大肠、肛门以及唾液腺、胃腺、肠腺、胰腺、肝脏等，这些消化器官协同工作，共同完成对食物的消化和对营养物质的吸收。这些消化器官的总和称为消化系统，消化系统的组成如图所示。
（7）结构与层次
通过对生物体构成的分析，我们发现生物体在结构上具有明显的层次性。
单细胞层次的生物：有些生物是由一个细胞组成的，如草履虫。
①组织层次的多细胞生物：某些低等生物，虽然由许多细胞组成，而且分化出简单的组织，但结构简单，如水母。
②由形态结构相似、功能相同的细胞构成组织，由不同的组织构成器官，由不同的器官按照一定顺序排列成系统，不同结构和功能的各系统组合成多细胞的生物个体。
动植物的结构层次总结如下：
植物体的结构层次：细胞——组织——器官——植物体；
动物体的结构层次：细胞——组织——器官——系统——动物体。
动物体和植物体在结构层次上的区别
表3
比较项目 植物体 动物体
结 构 层 次 不同点 构成植物体的组织主要有分生组织、保护组织、机械组织、营养组织和输导组织 构成动物体的组织有上皮组织、结缔组织、肌肉组织、神经组织
没有系统，由器官构成植物体 有八大系统，由系统构成动物体
相同点 都由受精卵分裂、分化、发育而来，由细胞构成组织，由不同组织构成器官
知识点9一、显微镜结构和功能
1.起放大作用的是［①］目镜和［④］物镜。物像放大倍数是两者放大倍数的乘积，如物镜为10×，目镜为5×，那么物像就放大了50倍。
2.调节光线强弱的部位是［⑦］遮光器和［⑩］反光镜，前者有大小不等的圆孔，叫作光圈，后者能使光线经过通光孔反射上来，其一面是平面镜（光线强时用），一面是凹面镜（光线弱时用）。如果想让显微镜视野变亮就用大光圈和凹面镜。
3.放置玻片标本的部位是［⑤］载物台，其上有［⑥］通光孔；固定玻片标本的结构是［⑧］压片夹。
4.使镜筒上下移动的结构是［⑨］粗准焦螺旋和［ ］细准焦螺旋，转动［⑨］，镜筒的升降范围大；转动细准焦螺旋，镜筒的升降范围小，作用是使物像更清晰。
5.安装物镜的部位是［③］转换器。
6.握镜的部位是［ ］镜臂；稳定镜身的部位是［ ］镜座。
【规律点拨】镜头的识别及其长短与放大倍数的关系
如图1所示，目镜上端扁平，没有螺纹，其放大倍数与长短成反比；而物镜的一端有螺纹，其放大倍数与长短成正比。
7.在使用高倍镜与低倍镜观察时，有哪些差别？
表1
视野 观察范围 光线调节 镜头长度 焦距调节
范围 亮度 大小 数目 反光镜 光圈 目镜 物镜
宽广 亮 小 多 平面镜 小 长 短 先粗准焦螺旋 后细准焦螺旋
窄小 暗 大 少 凹面镜 大 短 长 用细准焦螺旋即可
二、显微镜的使用方法
1.取镜和安放：打开镜箱，右手握住镜臂，左手托住镜座。从镜箱中取出显微镜，放在实验台略偏左的位置。
2.对光：其步骤有三转：①转动转换器，使低倍物镜对准通光孔；②转遮光器，选大光圈对准通光孔；③看目镜转反光镜，直到看见明亮的视野。
3.放置玻片标本：将玻片标本放在显微镜的载物台上，使要观察的标本正对通光孔。用压片夹压住玻片标本两端。
4.观察：其步骤有三转：①转粗准焦螺旋，让镜筒下降，使物镜接近标本；②反向转粗准焦螺旋，让镜筒上升，寻找物像；③转细准焦螺旋，使物像清晰。
5.收镜：①一取：将玻片标本从载物台上取下。②一擦：用纱布将显微镜外表擦拭干净。③四恢复：将压片夹转向后方；反光镜转动到垂直方向；转动转换器把两个物镜偏到两旁；将镜筒下降（两后，一垂，两旁，一降）。④一进一回：将显微镜放进镜箱，送回原处。
三、临时装片的制作
1.玻片标本种类
（1）根据玻片的制作方法分类：
①切片：用从生物体材料上切取的薄片制成。
②涂片：用液体的生物材料经过涂抹制成。
③装片：用撕下或挑取的少量生物材料制成。
（2）根据保存时间，玻片分为永久装片和临时装片。
2.临时装片制作过程
表2
制作过程 制作洋葱鳞片叶内表皮细胞临时装片 制作人的口腔上皮细胞临时装片
1擦 用洁净的纱布把载玻片和盖玻片擦拭干净，目的是防止污物影响观察
2滴 在载玻片的中央滴一滴清水，目的是使细胞吸水，保持细胞形态 在载玻片的中央滴一滴生理盐水，目的是保持细胞的正常形态
3撕（刮） 撕取洋葱鳞片叶内侧的透明薄膜——内表皮 用消毒牙签在自己已漱净的口腔内侧壁上轻刮几下
4展（涂） 将材料展平或将材料涂抹均匀，目的是防止细胞重叠
5盖 用镊子夹起盖玻片，使它的一边先接触载玻片上的水滴，然后缓缓地放下，盖在要观察的材料上避免盖玻片下面出现气泡
6染 滴一滴碘液在盖玻片的一侧，用吸水纸从盖玻片的另一侧吸引，使染液浸润标本的全部。染色的目的是使结构显示清晰
（1）怎样区别视野中的细胞和气泡？
一般来说，气泡在显微镜视野中显现为较黑、较宽边缘的图像，形状为圆形或椭圆形，里面往往是一片空白。用镊子尖轻轻压一下盖玻片，气泡就会变形或移动。
（2）怎样将物像移到视野的中央？
若要把视野中上方的物像移到视野的正中心，则要将装片继续向上移动。若要把视野中左方的物像移到视野的正中心，则要将装片继续向左方移动，因为显微镜视野中看到的是倒像。（口诀：偏哪移哪）
（3）怎样判断视野异物在哪个地方？
更换目镜，若异物消失，则异物在目镜上；更换物镜，若异物消失，则异物在物镜上、移动载玻片，若异物移动，则异物在载玻片上。
（4）显微镜的放大倍数等于目镜的放大倍数与物镜的放大倍数的乘积。放大倍数指的物体的宽度和长度的放大倍数，而不是面积和体积的放大倍数。
知识点10一、人们对地球的认识及地球仪上的特点
古时候的人，由于活动范围很小，只看到自己生活地区的一小块地方。因此，单凭直觉，就产生了种种有关“天圆地方”的说法。例如，我国早在两千多年前的周代，就有“天圆如张盖，地方如棋局（棋盘）”的盖天说。古代埃及人认为，天像一块穹隆形的天花板，地像一个方盒。俄罗斯人则认为，大地像一块盾牌，由三条巨鲸用背驮着，漂游在茫茫的海洋里。印度人也有类似的传说，不过他们认为驮着这块大地的，不是巨鲸，而是站在海龟背上的三头大象。大象动一动，便引起地震。
地球的形状：地球并不是一个正球体，而是一个两极稍扁，赤道略鼓的不规则球体。但得到这一正确认识却经过了相当漫长的过程。地球的平均半径6371千米，最大周长约4万千米，表面积约5.1亿平方千米。
地球的大小：
1.形状：地球是一个两极稍扁赤道略鼓的不规则球体。
2.大小：表面积=5.1亿平方千米；平均半径=6371千米；赤道周长=4万千米。
3.能证明地球是球体的事实：麦哲伦环球航行的成功；地球的卫星照片；月食照片，是地球影子遮挡了照射的阳光。
4.麦哲伦环球航行路线：西班牙→大西洋→麦哲伦海峡→太平洋→菲律宾群岛→印度洋→好望角→大西洋→西班牙。
5.地球仪是为了便于认识地球，人们仿照地球的形状，按照一定的比例缩小，制作了地球的模型——地球仪。
二、经线和纬线
表1
纬线 经线
图示
概念 地球仪上与赤道平行的线 地球仪上连接南、北两极的线
特 点 线圈 圆形；每一条纬线均可自成纬线圈，只有赤道能平分地球 半圆形；两条正相对的经线组成经线圈，且每个经线圈均可平分地球
长度 从赤道向两极逐渐变短，赤道最长，约4万千米，两极收缩成一个点。南、北纬度数相同的纬线长度相等 所有的经线长度都相等
相互关系 所有纬线都相互平行 所有经线都相交于南、北两极点
间隔 任意两条纬线间的间隔处处相等 任意两条经线间的间隔，在赤道最大，向两极递减
指示方向 指示东西方向 指示南北方向
三、经度和纬度
表2
纬度 经度
实质 某地和地心的连线（即该地的地球半径）与赤道平面构成的线面角 某地经线所在的平面与本初子午线平面之间的二面角
划分方法 从赤道向南、北各划分90°，以北为北纬，度数向北增大；以南为南纬，度数向南增大 从0°经线向东、西各划分180°，向东为东经，度数向东增大，向西为西经，度数向西增大
半球划分 以赤道为界，以北为北半球，以南为南半球 20°W~0°~160°E为东半球，160E~180°~20°W为西半球
四、经纬网
1.定义：在地球仪或地图上由经线和纬线相互交织构成的网。
2.意义：对地球上任一点的位置进行精确定位，确定其经、纬度坐标。
利用经纬网确定地面上任何一点的位置及其相对位置。
（1）确定地球上一点的地理位置
①确定度数。根据横纬纵经的原则，按照题目要求写出经纬度。
②确定东西经和南北纬。首先回忆符号：东E西W；南S北N.然后根据度数变化规律确定符号（向东度数越来越大为东经E，向西度数越来越大为西经W，向北度数越来越大为北纬N，向南度数越来越大为南纬S）。
（2）确定地球上两点的相对位置
依据：纬线指示东西方向，经线指示南北方向，确定四个方位。
根据“上北下南，左西右东”的原则判断两点位置。
五、特殊的经、纬线
1.特殊纬线
赤道——是最长的纬线，既是纬度的起始点，以北为北纬用字母N表示，赤道以南为南纬用字母S表示。赤道也是南北半球的划分界线。
30°纬线——是低纬度与中纬度的分界线；
60°纬线是中低纬度与高纬度的分界线
2.特殊经线
0°经线——也叫本初子午线，是经度的起始点，以东为东经用字母E表示，以西为西经用字母W表示，通过英国伦敦格林尼治天文台的旧址；
180°经线——大致与“国际日期变更线”一致；
20°W——以东是东半球，以西是西半球
160E——以东是西半球，以西是东半球。
南北半球的分界线：赤道（0°线）；东西半球的分界线：20°W、160°E。
3.经度和纬度的变化规律：
4.经纬网的含义：在地球仪或地图上经线和纬线相互交织所构成的网格。
经纬网的作用：确定地球表面某一点的位置。
（做题）利用经纬网确定地理位置（会判断经线、纬线，南北纬东西经的判别注意对应字母大写），判断两点位置方向（根据经纬线指示方向），判断东西南北半球、高中低纬度、温度带。
知识点11一、地球形状的认识过程及球形证据
1.人类对地球形状的认知过程：
（1）古时候的人，由于活动的范围很小，只看到自己生活地区的一小块地方，因此单凭直觉，就产生了种种有关“天圆地方”的说法。例如，我国早在两千多年前的周代，就有“天圆如张盖，地方如棋局（棋盘）”的盖天说。
（2）伴随着人类活动范围的扩大和各种知识的积累，人们逐渐认识到，大地在大范围内不可能是平坦的，而应该是弯曲呈弧形的。例如，在海边看离岸的船，先是船身隐没，然后才是桅帆，在陆地上旅行的人，如果向北走去，一些星星就会在南方的地平线上消失。
（3）15-16世纪的地理大发现，特别是1519-1521年，麦哲伦率领的一支船队，环绕地球航行一周成功，这为大地是球形提供了有力的证据。
（4）伴随着近现代的科技发展，人类通过发射卫星等科技手段，证明地球是一个两极略扁，赤道略鼓的不规则球体。
2.有关地球仪的科学史
世界现存最早的地球仪是由德国航海家、地理学家贝海姆于1492年发明制作的，它现如今保存在纽伦堡博物馆里。1480年，贝海姆（1459-1507）作为佛兰芒贸易商人初次访问葡萄牙时，自称是纽伦堡天文学家米勒的学生，所以成为约翰二世的航海顾问。当时航海者用星盘来测定日、月、星辰的高度，以推算时间和纬度。用黄铜代替木制星盘，可能是由他创始的。他可能曾与D·考航行到非洲西岸（1485-1486）。1490年回纽伦堡后，在画家格洛肯东的协助下，开始绘制他设计的地球仪，1492年完成了一架直径20英寸的地球仪。
因为这架地球仪是根据托勒密《地理学指南》中的地图制成的，所以世界地形既不准确又已过时，在这个地球仪上，印度洋是向东西扩展的海洋，特别是非洲西海岸，错误之多实在惊人。不过有趣的是，在发现北美洲的前夕他绘制的地球仪，为当时的人们提供了一些关于地理上的有益设想。早期地球仪的制作过程是这样的：先印刷出狭长的三角形图块，然后将这些图块剪下来，粘贴在木球上。德国最有名的地球仪制作者，是纽伦堡学者琼汉恩斯·肖纳。他在16世纪早期制作的两个地球仪保存至现如今。
图2为故宫博物院中收藏的一架康熙时期的地球仪。清初，康熙皇帝敕命在朝的传教士会同一些朝廷官员制作了此件地球仪，球面的图像、刻度及相关的文字叙述等大体沿用利玛窦的绘制方法。这件仪器的制作从一个侧面反映出“地圆说”理论在中国得到巩固，也反映了当时中国对世界地理知识的认识水平。
该地球仪为清宫造办处制作，通高135cm，球径70cm。清宫旧藏。球体中腰处的铜圈为地平圈，上刻四象限。与地平圈相交的铜圈为子午圈，上刻360°。球北极处附时盘，上刻十二时辰，分初、正。球面上绘黄道、赤道、经纬度，其中赤道绘以红色，黄道绘以黄色，经纬线每隔10°画一条。黄道上标有二十四节气名称、南北回归线、南极圈、北极圈。球面绘大陆行政区域，标注一些大城市的名称，如中国的“北京”“太原”“宁夏”“兰州”“南昌”“苏州”“厦门”“武昌”“汉口”等，还绘有河流、湖泊、岛屿，如南美南部的“火地岛”、北部的“亚马孙河”及西南太平洋上的“澳大利亚”“菲律宾”“爪哇”
马来半岛”“新几内亚”等。球面还标有特殊的地理位置，如中国的"长城"。地球仪下端的一部分表现的是在宽阔的海域中有奇形怪状的水兽、大小帆船及航海线等。地球仪安放在工艺较好的紫檀木雕花三弯腿支架上。
二、地图的阅读
1.地图
地图是将地球表面的各种地理事物和现象加以综合，按照一定的数学法则建立的地球和平面间的相互联系，用符号、文字和颜色把地球空间现象表现在平面上的图形。比例尺、方向、图例和注记都是地图的基本要素。
2.比例尺
比例尺是表示图上距离比实地距离缩小或扩大的程度。公式为：比例尺=图上距离与实际距离的比。比例尺有三种表示方法：数字式，线段式，和文字式。三种表示方法可以互换。一般讲，大比例尺地图，内容详细，几何精度高，可用于图上测量。小比例尺地图，内容概括性强，不宜于进行图上测量。
比例尺的几种表达方式：
3.地图使用应注意的事项
（1）地图的三要素是比例尺、方向和图例。
（2）比例尺的三种表达方式：线段式、数字式和文字式比例尺。
（3）当地图的图幅大小相等时，比例尺越大，反映的内容越详细，表示的范围越小。
（4）地图上辨别方向的方法：指向标、经纬网，如果前两者均没有，则按照“上北下南，左西右东”定方向。
4.比例尺与坡度大小的关系
（1）图幅大小相同的情况下，等高线图上等高距和等高线疏密度相同时，比例尺越大，坡度越大；
（2）图幅大小相同的情况下，等高线图上比例尺和等高线疏密度相同时，等高距越大，坡度越大。
三、地球及地壳运动
1.描述地球内部的圈层结构（地壳、地幔、地核）
从地表到地心依次分为地売、地幔和地核。地売和地幔的上面部分共同组成了岩石圈。岩石圈的下面部分是软流层，是岩浆的来源地。
2.知道地壳是变动的
由于内力作用所引起的地壳机械运动，是地球内部巨大能量作用的结果。
3.知道火山和地震是地壳运动的表现
火山和地震是地売运动的主要表现形式。碰撞和张裂是引起地壳变动的最主要原因。
4.关注人类如何提高防震减灾能力
（1）火山喷发是地球内部灼热岩浆沿地壳薄弱处喷出地表的现象，主要集中在环太平洋地震火山带和地中海一喜马拉雅山地震火山带。
（2）地震是地売岩石在地球内力的作用下，发生断裂或错位而引起的震动现象，主要集中在环太平洋地震火山带和地中海一喜马拉雅山地震火山带。
（3）我国正处于两大地震火山带的交界处，是一个多地震的国家。
（4）提高预防地震的能力
地震是一种突发性的自然灾害。首先要提高地震预报的能力，其次是提高各类工程的抗震能力，开展防震减灾宣传，建立防震减灾工作体系；宣传防震减灾的科学知识，进行应急疏散等防震演练。在地震时，迅速撤离到空旷处，或立即躲避在课桌椅或结实物体底下，或厨房、卫生间等狭小空间。
5.举例说明地球表面海洋和陆地处在不断地运动和变化之中
喜马拉雅山上的海洋生物化石、东非大裂谷不断加宽等现象说明地球表面海洋和陆地处在不断地运动和变化之中。
6.知道板块学说的要点
1915年德国科学家魏格纳依据大西洋两岸大陆轮廓的可拼合性和其他大陆漂移的证据正式提出大陆漂移学说。又经过许多科学家共同努力，在大陆漂移学说的基础上，提出板块构造学说。又经过许多科学家共同努力，在大陆漂移学说的基础上，提出板块构造学说。
板块构造学说认为全球岩石圈可划分为六大板块，即太平洋板块、亚欧板块、印度洋板块、非洲板块、美洲板块和南极洲板块。这些板块“漂移”在软流层上，不断发生碰撞和张裂。
7.描述板块的碰撞和张裂是引起地壳变动的最主要原因
板块与板块交界的地方，恰恰是火山地震最集中的地方，因此板块与板块的碰撞和张裂是引起地壳变动的最主要原因。
8.领悟假说在科学发现中的重要作用
任何科学探究活动都离不开最初的假说，科学理论的形成过程中，假说起着先导和桥梁作用。科学假说经过连续的更替，内容不断完善，这正是科学理论不断发展的过程。正确认识科学假说与科学理论的相互关系，对于科学研究和实践具有重要的指导意义。
9.知道流水、风、冰川等是影响地形的外力作用因素
影响地形的外力作用因素主要有流水、风、冰川等，具体表现为风化作用、侵蚀作用、搬运作用、沉积作用。
10.知道外力作用对地形影响的特点
外力作用对地形的影响是缓慢的、长期的，其结果是削低高山、填平低谷，使地表趋于平坦。人类对自然的改造必须遵循自然规律。
知识点12一、地球自转及其方向和周期
地球绕自转轴自西向东地转动，从北极点上空看呈逆时针旋转，从南极点上空看呈顺时针旋转。地球自转是地球的一种重要运动形式，地球自转一周的时间是1日，如果以距离地球遥远的同一恒星为参照点，则一日时间的长度为23时56分4秒，叫作恒星日，这是地球自转的真正周期。如果以太阳为参照点，则一日的时间长度为24小时，叫作太阳日，这是我们通常使用的地球自转周期。
知识点1：地球的自转现象
1.地球的自转：地球绕自转轴自西向东的旋转运动。
2.地球自转的现象：日月星辰东升西落（北极星除外）；昼夜交替现象；一天内的杆影变化。
3.地球自转基本特征
（1）自转轴：地轴。地轴是一根假想的转轴，是想象中连接N极和S极的线。
（2）自转姿势：倾斜着身子（北极总是指向北极星附近），地轴与地球的公转轨道面（黄道面）的夹角为66.5°。
（3）地球自转方向：自西向东；在北极上空看，地球做逆时针旋转；从南极上空看，地球做顺时针方向旋转。
（4）地球自转一周所需的时间约为24小时。
知识点2：昼夜交替
1.地球上产生昼夜现象的原因：地球是一个不透明、也不发光的球体。在同一时间太阳只能照亮地球表面的一半，这一半就是白昼，而背着太阳的另一半则太阳照不到，是黑夜。
2.产生昼夜交替现象的原因：地球本身是一个不发光、不透明的球体，而且地球还在不停地自转，所以存在昼夜交替的现象。
3.昼半球和夜半球的分界线就是晨昏线（也称晨昏圈），它由晨线（圈）和昏线（圈）组成。从黑夜进入白天的是晨线（圈），是日出之处；由白天进入黑夜的是昏线（圈），是日落之处。
晨昏线与经线并不一定重合，只有在太阳直射赤道时，即每年的春分日和秋分日时，晨昏线与经线是重合的，这两天全球昼夜平分。其他时间晨昏线与经线都有一个夹角，每年的夏至日和冬至日夹角最大。
用图示法理解昼半球、夜半球及晨昏线。
说明：①昼夜交替现象≠昼夜现象，昼夜交替是指同一个地方既有昼，也有夜，二者交替出现。它是因地球自转形成的。
②晨昏线（圈）是地球上白昼和黑夜的分界线，如图3所示，A、B所在的大圆圈是由和组成的。
地球上某点，如图2中的E点正处于太阳光的照射之下，为白天；但随着地球的自转，E点通过后就进入黑夜，因此我们把称为昏线。同理，图中的F点此时处于黑夜之中，随着地球的自转，当F点通过后就会进入白昼，因此我们把称为晨线。晨昏线（圈）就是由晨线和昏线组成的线（圈）。
二、地球公转及四季更替
知识点1：地球的公转与四季
1.地球公转。①概念：地球绕太阳的运动。②方向：自西向东。③周期：大约1年。④天文现象：四季更替、一年内昼夜长短变化、一年内正午太阳高度角变化等。
2.阳历是以地球公转为基础编制的历法。一般一年365日，分12个月，我们常说的春分、夏至、秋分、冬至属于阳历。
知识点2：知道春分、夏至、秋分、冬至四个节气
表1
节气 春分 夏至 秋分 冬至
日期（前后） 3月21日 6月22日 9月23日 12月22日
太阳直射点 赤道 北回归线 赤道 南回归线
昼夜长短 昼长=夜长 昼长夜短（白昼最长） 昼长=夜长 昼短夜长（黑夜最长）
太阳光照示意图
节气 春分 夏至 秋分 冬至
太阳直射点 变化与昼夜 长短变化
知识点3：太阳高度与杆影长度
1.太阳高度：太阳光与地面的夹角，叫作太阳高度角，简称太阳高度。太阳高度越大，地表单位面积上接收的太阳光热越多。
2.杆影是杆子受阳光照射后投在地上的影子。杆影的长度和位置与太阳的高度有关，太阳高度角越小杆影越长，太阳高度角越大，杆影越短。
3.太阳直射点：太阳光垂直照射到地面的地点即太阳高度为90度时的地点。在太阳直射点上，杆影长度为0.
4.影响杆影长度变化的三个因素：①太阳的东升西落（地球自转）；②季节变化（地球公转）；③纬度位置。
（1）杆影长度的日变化。
同一地点一天中太阳高度、杆影长度和位置会发生变化，变化原因是太阳的东升西落即地球的自转所引起的。
（2）杆影的季节变化：正午的太阳高度是随季节而变化的，其变化规律：北半球夏大冬小，变化原因是地球倾斜着绕日运动，即地球公转。
（3）杆影纬度变化：正午杆影长度受到纬度因素的影响。变化规律是太阳高度随着太阳直射点向南北两侧递减，而杆影则越来越长。
杆影朝向的分布规律：北纬23.5°（北回归线）以北地区正午太阳始终朝南，则杆影始终朝北。南纬23.5（南回归线）以南正午太阳始终朝北，则杆影始终朝南。
知识点4：昼夜长短变化
1.一年内昼夜长短变化的原因：地球的公转。
2.判断方法：当某地所在纬度的纬线处于昼半球的部分比处于夜半球部分长时，该地就昼长夜短。反之就昼短夜长。若等长，则昼与夜等长。
3.昼夜长短的变化规律（以北半球为例南半球相反）。
说明：地球公转的特征是四季形成的最根本原因。
（1）极昼现象：太阳整日不落；
极夜现象：太阳整日不出。
（2）北半球的夏半年（春分日→夏至日→秋分日）。
①太阳直射北半球，北半球各地昼长于夜。其中夏至日昼长达到一年中的最大值。
②北极圈（北纬66.5°）及以北地区出现极昼现象。
（3）北半球的冬半年（秋分日→冬至日→次年春分日）。
①太阳直射南半球，北半球各地夜长于昼。其中冬至日夜长达到一年中的最大值。
②北极圈（北纬66.5°）及其以北地区出现极夜现象。
以北纬30度左右的浙江为例，夏天天亮时间大约为凌晨5点，冬天天亮时间大约是凌晨6点半，两者时间不同。原来是由于地球的公转，使阳光直射点在南北回归线间移动，造成夏季昼长夜短，冬季昼短夜长。本地区一年中白昼最长的月份是6月，白昼最短的月份是12月。
（4）在春分日和秋分日，太阳直射赤道，全球各地昼夜等长，赤道上全年昼夜等长。
南半球的情况与北半球的情况刚好相反。
去南极考察的最佳时间为秋分日至次年春分日之间，因为北半球处于冬半年时，南半球处于夏半年。
三、月球与月相
考点1 描述月球的基本概况（月球的大小、状况、环形山）
月球是地球唯一的天然卫星，也是离我们最近的星球，月地平均距离约为38万千米。月球的质量和体积都比地球小得多。月球上没有空气和水，昼夜温差大，没有生命。月球本身不发光，依靠反射太阳光发亮。月面上有许多环形山，绝大多数是陨石坠落在月球表面撞击而形成的。
考点2 识别朔、望、上弦、下弦的月相及变化规律
（1）月相
①概念：月球的各种圆缺形态。
②成因：月球本身不发光、也不透明，只反射太阳光发亮，同时月球、地球、太阳三者位置不断变化，使得月相在一个月中有规律地变化。
③周期：1个朔望月，为29.5日。
（2）月相及其变化规律
典型月相如表2：
表2
月相
名称 新月（朔） 上弦月 满月（望） 下弦月
出现时间 初一 初七、初八 十五、十六 二十二、二十三
位置关系 成一条直线 成直角 成一条直线 成直角
天文现象 日食 月食
知识点5：日食
1.日食的概念
地球上某些地区有时会看到太阳表面全部或部分被遮挡的现象。
日食一定发生在新月，即农历初一。
2.日食的类型
日全食、日环食和日偏食三种。
表3
类型 概念 形状
日全食 月亮遮住全部的太阳光线所形成的日食现象
日环食 月球位于太阳的中间遮住了中间的光线，使太阳看起来像一个圆环
日偏食 月球挡住部分太阳光所形成的日食现象
3.日食的形成原理
每当月球运行到地球与太阳之间，三个天体连成一线时，日食就发生了。月球阻挡了太阳光，在地球上造成阴影，使某些地区不能接受到部分或全部太阳光。至于观察者看到太阳被遮盖了多少，则要看他们身处的位置相对于月球阴影的位置。如果观察者在半影区内，他们会看到日偏食，而身处本影区的人则会看到日全食。
某些时候，月球距离地球较远，它的本影不能抵达地球，即月亮不能完全把太阳遮盖。在这种情况下，身处伪本影投影区的人在最大掩蚀的阶段仍会看到一圈太阳的光环，这便是日环食，而身处半影区的观察者则会看到日偏食。
4.日食的过程：太阳被月球遮掩是从西边开始（星空图左东右西）。
5.日食发生的概念
由于月球轨道面与黄道面之间存在一个黄白交角，所以每个农历初一这一天，月球并不一定正好在太阳和地球的连线上，故并不是每个月的农历初一都会有日食发生的。
全世界每年最多可发生5次日食，最少2次。但对于某一地点而言，平均每三年左右就可以看到一次日偏食，三百多年才能看到一次日全食。
6.日食现象的观测方法
（1）日食观测首先要了解信息，可通过各种媒体的预报或上网查询了解相关信息，做到事先有所准备。
（2）观测日食时要注意安全，避免灼伤眼睛。常用的简单有效的方法有：墨水法、胶片法、玻璃法、针孔法、投影法等。
知识点6：月食
1.月食的概念：有时候我们会看到月球全部或部分进入地球影子而变暗的现象叫月食。
月食一定发生在满月，即农历十五或十六。
2.月食的类型：月全食、月偏食。月食是没有月环食的。
不能形成月环食，是因为地球的体积比月球大，所以地球的影子比月球大，月球进不到地球的伪本影中去。
表4
类型 概念 形状
月全食 月球全部进入地球影子而变暗的现象
月偏食 月球部分进入地球影子而变暗的现象
3.月食的形成原理
在农历十五、十六，月亮运行到和太阳相对的方向。这时如果地球和月球的中心大致在一条直线上，月亮就会进入地球的本影区，从而产生月全食。如果只有部分月亮进入地球的本影区时，就产生月偏食。当月球进入地球的半影区时，应该是半影食，但由于它的亮度减弱得很少，不易察觉，故不称为月食。因此月食只有月全食和月偏食两种。发生月食时，半个地球上的人都会看到，且持续的时间较长。
4.月食的过程
月全食五步：初亏、食既、食甚、生光、复圆。
过程：亏损于东，复圆于西。
5.月食并不是每个月都发生的原因：由于月球绕地球运动的轨道平面和地球绕太阳运动的轨道平面有一个5°左右的夹角。
知识点7：比较日食和月食的差异
表5
日食 月食
概念 太阳表面全部和部分被遮掩的现象 月球表面全部和部分变暗的现象
原理 当月球运行到地球和太阳之间，且三者正好或接近排成一条直线时，月球挡住了太阳光形成月影（光的直线传播），从地球上月影所在区域看太阳部分或全部被月球遮挡 当日、地、月三者正好或接近排成一条直线时，且地球位于中间，月球进入地球的阴影区（光的直线传播）而形成的
三者的位置 月亮位于太阳、地球的中间 地球位于月亮、太阳的中间
发生时间 农历初一（白天） 农历十五（晚上）
类型 日全食、日环食、日偏食（黑） 月全食、月偏食（古铜色）
过程 亏损于西（右）面，复圆于东（左）面 亏损于东（左）面，复圆于西（右）面
持续时间 几分钟 一般1-2小时
看到的样子 旁边有日冕 暗弱古铜色
可见区域 地球昼半球处于月影区的地方（部分可见），且不同地方所见类型不同 夜半球都可见，且一样
说明：日食是太阳光被月球遮住而看不到；月食是月球在地球的影子中，没有光照射而看不见。
由于月球绕地球运动的轨道平面和地球绕太阳运动的轨道平面有一个5°左右的夹角，因此日食并不是每个月的初一都会发生，月食也不是每个月的十五、十六都会发生。
知识点13一、观天认星
1.星空随观测时间变化而不断变化，我们观测到的星空每时每刻都在自东向西旋转。由于地球本身每天自西向东自转，所以我们能观测到星辰的东升西落现象。
2.在不同的地方看到的星星数目也是不同的。星空中出现的星星随春夏秋冬的交替而变化，人们按四季把星空分为四季星空。
3.星图上的方位：上北下南，左东右西。
4.早在古代，人们就按想象把星星搭配成一定形状，又按形状把星空分为不同的组。现代天文学上把整个天空的星星划分为88个组，并把这样划分的组叫星座。
5.必须认识的七个星座（形状）：大熊座，小熊座，天鹅座，天鹰座，天琴座，猎户座，仙后座，牧夫座。
6.北斗七星是大熊座的一部分，北极星是小熊座柄端的一颗星，牛郎星是天鹰座的一颗星，织女星是天琴座的一颗星。
7.春夏秋冬季节北斗七星斗柄分别指向东南西北。
8.如何根据北斗七星寻找北极星：以北斗七星斗口外侧两颗星作“指针”用一条假想的线把它们连起来，再沿斗口方向延长五倍远，就可以找到北极星。
9.北极星一年四季总指着正北方向，它没有东升西落现象。
10.通常人们用肉眼只能看到6000多颗比较亮的星星，如果要观测到更多的星星必须要借助望远镜，望远镜是我们洞察宇宙的眼睛。6000多颗比较亮的星星里面绝大多数是恒星，人们肉眼只能看到5颗亮行星。
11.我国最大的天文望远镜安装在北京天文台，镜面直径有2.16米，我国现存最早天文台是河南登封观星台，简仪和浑仪都陈列于紫金山天文台。
12.一般望远镜由主镜筒和镜架两部分组成。主镜筒又由物镜和目镜组成，为了便于寻找目标，主镜筒又附有一架寻星镜。了解望远镜的使用步骤。
二、科学史：北斗七星
北斗七星是大熊座中七颗明亮的星，形状有如勺子，因容易辨认，故作为辨别其他星的用途。当身处北半球，只要找到北斗七星，就可找到北极星，因北极星长期固定位于天北极的位置，故用作辨认北方的指标。
寻找北极星的方法是，先寻找北斗七星，从北斗七星的斗口（即天枢和天璇）方向，向上延长5倍就可以找到北极星。
其实若在晚上每隔一个小时观察一下北斗七星，你会发现它不断慢慢围绕北极星自东向西转。而北极星则一点也不动，永远处在北方，夜间行路、航海，只要认清北极星，就能指示北方的方向了。
北斗七星围绕北极星自东向西转的规律，我国古代的星象学家把它形象地叫作“斗转星移”，而通过“斗转星移”的规律，人们能够判断季节和时辰。
我国民间流传的谚语：“斗柄指东，天下皆春；斗柄指北，天下皆夏；斗柄指西，天下皆秋；斗柄指南，天下皆冬。”意思就是说，春天的晚上，北斗星的斗柄朝东；夏天的晚上，北斗星的斗柄朝北；秋天的晚上，北斗星的斗柄朝西；冬天的晚上，北斗星的斗柄朝南。
结束语：北半球的人们，一年中绝大部分时间都能够用北斗七星来指示方向，但若在秋季的晚上行路，因为在秋季北斗七星已经转到地平线附近，在我国长江以南地区几乎看不见，所以这时要想找到北极星，就要用与北斗星相对的仙后星座。仙后星座由5颗与北斗星亮度差不多的星组成，整体形状为“W”形，在“W”字缺口中间的前方，约为整个缺口宽度的两倍处，就可找到北极星。
三、太阳及太阳系
1.描述太阳的基本概况（太阳的大小、温度、外部大气组成）
太阳是离地球最近的恒星，直径约为140万千米，表面温度6000℃。太阳是一颗自己能发光发亮的气态星球，其外部大气由内向外可以分为光球层、色球层、日冕层。我们平时看到的是光球层。
2.列举太阳活动的基本类型（太阳黑子、日珥）
太阳活动的类型有太阳黑子、日珥、耀斑等。日珥是太阳表面出现的喷发现象。太阳黑子是太阳表面温度较低处。太阳黑子的多少和大小是太阳活动强弱的标志，其周期约为11年。
3.列举太阳活动对人类的影响
太阳活动（太阳黑子）与地球上一系列的物理、气象、水文、地磁等现象的变化有密切的关系。如影响地球上的无线电短波的通讯，过多的紫外线对人体皮肤造成伤害，影响地球的气候，影响地球的磁场，使指南针不能正确指示方向。
4.举例说出太阳是地球生命活动所需能量的最主要来源
太阳是地球生命活动所需能量的最主要来源。如为绿色植物光合作用提供能量，为水汽输送提供能量，为大气运动提供能量等。
5.识别八大行星
（1）八大行星的位置分布
（2）八大行星概况
表1
八大行星（太阳质量占整个太阳系质量的99.86%）
构成 八大行星及其卫星
发光发热 都不发光，依靠反射太阳光而发亮
自转方向 自西向东
公转方向 自西向东
形状 都接近球体
公转轨道 除水星外，都是近乎圆形的椭圆
卫星 地球只有一颗天然卫星，土星最多
距离太阳顺序 水、金、地、火、木、土、天王、海王
质量大小 木、土、海王、天王、地、金、火、水
四、银河系和宇宙
1.描述银河系的组成、大小
银河系是由太阳和另外数千亿颗恒星连同它们的行星系统、星云、星际物质组成的一个庞大的天体系统。太阳只是其中一颗极其普通的恒星。
2.描述银河系的形状（正面观和侧面观）
银河系形状从侧面看像个中间凸起的大透镜，俯视看像个车轮状的漩涡系统。
3.知道光年的意义
光一年内所走过的距离叫作光年，所以光年是长度单位。
4.知道宇宙是由大量的星系组成的
各种天体按照结构特点、运动规律的相似性归属行星、恒星、星团、星系等不同的天体层次。星系是宇宙的基本组成部分，银河系只是其中的一个星系，我们就在银河系中，银河系以外的星系统称河外星系。宇宙由大约千亿多个星系构成。宇宙中天体系统构成如下：

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