七上第一章 第3节 像科学家那样探究 举一反三(含解析)

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七上第一章 第3节 像科学家那样探究 举一反三(含解析)

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第3节 像科学家那样探究
考点一、生活中的探究
科学探究是获得科学知识的一种基本方法。它是一个不断发现问题,通过多种途径寻求证据,运用创造性思维来解决问题,并通过评价与交流达成共识的过程。在探究问题时,我们一般会先假设几种可能的原因,再对每种原因可能产生的结果做进一步探究,直至找到真正的原因,采取相应的措施。
我们在学习科学知识、进行探究时,
一是要用自己的眼睛去观察,从中发现和提出问题;
二是根据提出的问题,依据自己已有的科学知识和经验,通过思考,建立猜想和假设;
三是要善于动手,通过观察、实验等多种途径收集证据,对假设进行检验;
四是要对探究的过程与结论进行评价,并与他人进行交流和讨论。
典例1:我国科学家屠呦呦发现青蒿素,意大利科学家伽利略发现“摆的等时性”,科学家开展科学研究时的首要工作是(  )
A.发现和提出问题 B.作出猜想或假设
C.制定计划,进行实验 D.分析论证,得出结论
变式1:我们每天都在使用各种工程产品。某同学在使用某款插座时,发现无法同时插入两个插头,如图所示。因此他打算设计一款新插座来解决这一问题,这属于工程实践的
A.明确问题 B.设计方案 C.实施计划 D.检验作品
变式2:(2025七上·金华期末)小明发现手持小电风扇不会转动了,于是对其进行了更换电池的操作,小明的做法属于科学探究的哪个环节(  )
A.提出问题 B.作出猜想与假设
C.制定计划进行实验 D.分析证据得出结论
变式3:制作三球运动演示模型是一个工程实践的过程,其流程有:①制作一个模型, ②在限制条件下进行设计,③发布成果, ④测试这个模型、评估并改进,⑤明确一个要解决的问题。下列符合工程实践的过程是
A.②⑤①③④ B.②⑤①④③ C.⑤②①③④ D.⑤②①④③
考点二、科学家的探究
在实际探究的过程中不一定非得这六个环节都有,有可能是六个环节中的几个环节。
基本要素 学习行为
提出问题 在观察、调查、阅读等情景中发现问题,尝试提出可以通过科学探究来解决的问题
建立猜想 收集相关信息,将已有科学知识和问题相联系,尝试提出可检验的猜想和假设和假设
制订探究方案 制订取得信息的途径与方法,决定收集证据的范围和要求所需的相关材料,并制订相应实施方案
获取事实与证据 使用有关设备和材料进行调查、检索、实验、观察、测量;安全规范地操作;记录观察与测量结果
解释、检验与评价 分析、处理观察和测量得到的结果,与猜想和假设进行比较,做出解释;收集更多证据支持解释 ,检查解释、过程和方法是否存在问题,必要时提出改进措施
表达与交流 规范书写探究报告,并以适当的形式进行讨论与交流
科学探究方法
(1)控制变量法:在研究由多个因素(变量)影响的问题时,每次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,然后对其他因素分别研究,最后综合得出结论的研究方法。
(2)等效替代法:在科学实验中有许多物理特征、过程和物理量,要想直接观察和测量很困难,这时往往把所需观测的变量换成其他间接的可观察或测量的变量进行研究的研究方法。
(3)转换法:对于不易研究或不好直接研究的科学问题,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。
(4)类比法:由一类事物所具有的某种属性,可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法。
(5)科学推理法:根据已知现象和规律,通过想象和推理对未知的现象做出科学地推理和预见的研究方法。
(6)模型法:通过引入模型(能方便我们解释那些难以直接观察到的事物的内部构造、变化以及事物之间的关系的符号、公式、表格、实物等),将问题实际化。
典例1:“鲜花如何保鲜”是人们关心的一个问题。为了探究“延长鲜花保鲜效果的条件”,小科设计如下实验:
①取两个锥形瓶,分别标上A和B;
②在A 和B 中分别注入清水,然后往A 中加入2颗维生素C,并搅拌使之溶解;
③在A和B中各插上一枝鲜花,如图所示,每隔12小时观察一次,并做好观察记录。
请回答下列问题:
(1)本实验要探究的问题是:   。
(2)实验设计中,A、B两组除了是否添加维生素C这个变量外,还需要控制   、   等条件相同。(请写出两个)
(3)若要进一步探究“维生素C的浓度对鲜花保鲜效果的影响”,小科在上述实验基础上增加了C组,请你写出C组所添加的物质   。
变式1:(2025七上·椒江期末)为探究香烟烟雾的危害,某兴趣小组观察和记录了红肚玻璃鱼在不同浓度的香烟烟雾水溶液中的心跳次数,结果如下表。
实验组别 加入溶液 平均心跳次数(每分钟)
第一组 200 毫升清水 66
第二组 200毫升含 1 只香烟烟雾的水溶液 82
第三组 200毫升含 2 只香烟烟雾的水溶液 95
第四组 200毫升含 3 只香烟烟雾的水溶液 71
根据上述结果,以下说法正确的是
A.第二组实验起对照作用
B.根据实验数据可得出香烟烟雾对红肚玻璃鱼的心跳有抑制作用
C.每一组实验均应选择多条大小、生长状况相似且数量相同的红肚玻璃鱼
D.此实验可获得启示:适量吸烟能提高心跳次数,有利于身体健康
变式2:海鲜馆里有一道菜叫“西施舌(一种软体动物)炒九层塔(一种香料植物)”,有媒体报道称九层塔含有黄樟素。为了探究黄樟素是否致癌,小明进行了如下探究:①他认为微量黄樟素会导致癌症;②他准备了两组种类、年龄、大小健康程度都一样的老鼠,一组长期喂食含有微量黄樟素食物,另一组喂正常食物;③一年后两组老鼠都没患癌症。对此,请回答下列问题。
(1)小明提出的问题是   ?
(2)①过程属于科学探究过程中的   步骤。
(3)步骤②在设置对照实验时运用了   法。
(4)本实验结果   (填“符合”或“不符合”)假设。
变式3:在研究“气泡运动规律”实验时,小明在细玻璃管中注入水,管中留一个小气泡,将玻璃管翻转后,观察气泡的运动情况,如图甲所示。
气泡长度2cm
序号 倾角 t/s
1 22.5
2 14.9
3 12.2
4 60° 13.8
5 90° 19.9
气泡的运动快慢到底与哪些因素有关呢 他做出了如下猜想:
为了便于研究,他在玻璃管上做上记号A、B,测出气泡经过AB段的时间。实验数据记录如右表。
(1)实验中,为便于测量时间,应设法使管内气泡运动得   一些 (填“快”或“慢”)。
(2)用上述器材探究气泡的运动快慢与气泡大小的关系,需要控制   相同
(3)分析表中的数据,可得出的结论是   。
1. 2025年12月26 日,长征八号甲运载火箭在海南商业航天发射场点火升空。小金注意到火箭发射时周围有浓浓的“白烟”,他猜测这是水蒸发后形成的;而小华则认为是发射时产生了某种物质。两位同学提出的观点属于科学探究中的(  )
A.提出问题 B.建立猜想和假设
C.设计实验方案 D.获取事实与证据
2.某同学以叶绿素含量为指标,研究了LED红蓝光照射对西兰花保鲜效果的影响。下表是甲、乙、丙、丁四位同学的叙述,他们的叙述与探究环节不匹配的是
甲 西兰花的保鲜效果受到什么因素影响
乙 可能是红蓝光照射对西兰花的保鲜效果有影响
丙 对一组西兰花不进行光照,另一组西兰花采用LED红蓝光持续照射
丁 红蓝光照射能缓解西兰花失绿变黄
A.甲为提出问题 B.乙为作出猜想或假设
C.丙为制定计划进行实验 D.丁为表达与交流
3.11 月时,学校安排学生外出秋游,在秋游过程中,小科发现花园里的菊花上有很多蜜蜂,且黄色的菊花周围蜜蜂特别多。小科产生了一个疑问:为什么黄色的花周围蜜蜂最多?对此,小科回学校后进行了以下的探究:
【建立假设】蜜蜂可能根据花的颜色寻找蜜源。
【材料准备】红色、黄色、紫色的纸花各一朵,蜜蜂50只。
【实验步骤】
①小科将红色、黄色、紫色的纸花,贴在实验室的黑板上。
②将准备好的50只蜜蜂,在距离黑板较远的位置释放,一段时间后观察到:黄色纸花上的蜜蜂最多,其次是紫色,红色纸花上蜜蜂最少。
【结果分析】
(1)小科准备多达50只蜜蜂的目的是     。
(2)根据步骤②的现象,可得出初步结论     。
(3)小科又想到,大多数的花都有香味,蜜蜂可能根据花的香味寻找蜜源。请帮助小科再设计一个实验,验证假设   。
4.某科研人员想探究海拔对柑橘生长的影响,设计了如下实验方案,并对实验结果进行统计。
第一步:选择90 株柑橘苗,将它们平均分成A、B、C三组;
第二步:将A组、B 组、C组柑橘苗分别种植在海拔为150m、300m、450m的朝南坡地上;
第三步:定时进行科学施肥、灌溉、修剪等日常管理;
第四步:几年后,对收获的果实进行分析比较,统计结果如下表。
组别 总产量/kg 果实大小 甜度分析
A组 84 小 不甜,酸味重
B组 102 最大 甜
C组 91 大 甜,略带酸
(1)上述方案中,选择的柑橘苗有哪些要求:   ;
(2)由实验结果可知,柑橘适宜种植在海拔为   m的朝南坡地;
(3)科研人员将柑橘全部种植在朝南的山坡,考虑到的非生物因素是   。
5.如图是在空中释放时能旋转下落的纸蜻蜓。科学小组为探究影响纸蜻蜓下落快慢的因素,将表中不同的纸蜻蜓从相同高度由静止释放、并记录落地的时间,实验数据见表。
钮别 超身长度/cm 翅尾长度/cm 超身负重 下落时间
1 4 4 无
2 4 5 无 1/2
3 5 4 无 5
4 4 5 一枚回形针
5 4 5 两枚回形针 ら
(1)为保证纸蛸蜓直线下落,应在   (填“有风”或“无风”)的环境中进行实验;
(2) 对比组别2、4、5, 可探究的问题是   ;
(3)为了减少“下落时间”的测量误差,可采取的措施是:   。
6.小金阅读资料后,提出一个探究问题:适度的力学刺激会影响番茄茎秆的生长吗 于是进行了下面的实验:他选取了2株生长状况几乎相同的番茄幼苗,分成A、B两组,放置在相同的环境下进行培育。实验开始,先测量并记录了幼苗的茎秆直径,发现它们的直径相近。然后每隔一段时间将A 组茎秆前后左右各轻轻摇晃10次,B组不作任何处理。八周后,他再次测量并进行了对比,发现A 组的茎秆直径明显大于B 组,且更挺立。
(1)他的实验中有一个明显的缺陷是   。
(2)修改实验缺陷后继续实验,发现A组的茎秆直径仍然明显大于B组。本实验得到的结论是   。
(3)若这个实验结论同样适用于其他植物,那么在盆栽植物栽培的时候,为了茎秆更粗壮,除了“人工摇晃”之外,请你再提出一项可行的建议   。
7.小科在湿地公园采集水样,发现水中有大量悬浮物。为研究草履虫是否可以净化水质,进行如下探究。
【提出问题】草履虫是否可以净化水质
【建立猜想】草履虫可能对水质的净化有一定的作用。
【实验步骤】①取A、B两个相同的烧杯,分别加入200mL不含草履虫的生活污水;
②向烧杯A中加入10mL含草履虫的培养液,向烧杯B中加入X;
③将两烧杯置于相同且适宜条件下培养一段时间,观察并比较水质变化;
④重复上述实验。
【实验结果】烧杯A中悬浮物明显减少;烧杯 B中悬浮物无明显变化。
【实验分析】
(1)本实验中, X处应加入   。
(2)设置烧杯B 的目的是   。
(3)实验中通过观察   来反映水质的变化,
(4)实验得出草股虫对水质净化有一定的作用,其依据是   。
8.(2025七上·德清期末)随着化石燃料的大量使用,二氧化硫气体已成为主要的大气污染物之一。二氧化硫气体会影响植物的生长吗 某科学兴趣小组进行了实验探究。
取4个相同的饮料瓶,分别编为1、2、3、4号并贴上标签, 1~3号瓶内各充有不同浓度的二氧化硫气体,4号瓶不充入二氧化硫。然后在瓶内分别放入等量大小相同的菠菜叶,迅速拧紧瓶盖,放在窗口处。随时观察叶片变化,记录现象和数据。再以油菜、青菜为材料,重复上述实验。实验现象和数据记录如表所示(“--”表示实验时间内无变化)。
编号 二氧化硫气体浓度(克/升) 菠菜/油菜/青菜受害时间(分)
出现黄斑 较多黄斑 大面积变黄 整体变黄
1 0.28 3/17/13 6/25/20 10/32/24 20/46/31
2 0.42 2/7/11 4/22/18 9/28/22 15/34/28
3 0.56 1/5/6 3/10/12 7/15/16 13/24/20
4 0 -- -- -- ---
(1)4号瓶的作用是   
(2)对实验所用的饮料瓶还有什么要求    。
(3)根据表中数据分析可知,同种植物的受害程度与  有关。
(4)由实验可知,以上三种植物中最适合用来监测大气中二氧化硫浓度的是   。
9.(2025七上·金华期末)在日常清洗中选择那种洗涤液才能尽可能多地去除蔬菜中的农药,某兴趣小组同学对此展开了研究。实验步骤如下:
①将从市场上购买的小白菜洗净,用吸水纸把表面水吸干。将清洗过的小白菜用农药敌敌畏稀释液浸泡30min,取出自然晾干。
②选取一定数量的在农药稀释液中浸泡过自然晾干的小白菜随机分成四组分别在质量相等的清水、淘米水、低浓度的食盐水和低浓度的小苏打水(浓度和食盐水相同)中浸泡 10min,然后用流水冲洗 1min。将冲洗后的菜用吸水纸把表面水吸干。
③使用专用仪器对小白菜中农药敌敌畏的去除率进行了检测并记录。结果记录如下:
洗涤液种类 清水 淘米水 低浓度食盐水 低浓度小苏打水
农药去除率 32% 24% 18% 76%
请回答:
(1)取用经过处理后一定数量的小白菜进行实验的原因为   。
(2)为减少实验材料差异对实验结果的影响,应挑选   (写出一点)相近的小白菜进行实验。
(3)兴趣小组认为低浓度小苏打水对于农药敌敌畏的清洗效果更好,其依据是   。
(4)根据上述实验判断,使用低浓度小苏打水来去除农药残留是否适用于各种蔬菜洗涤,请说明理由   。
10.(2025七上·鄞州月考)我是生物考察员:蝙蝠是一种分布很广的哺乳动物,为了研究“蝙蝠主要是通过什么器官来发现障碍物”这一问题,科学家在一个大房间内竖起金属丝制成的障碍物,然后记录不同处理方法下,避开障碍物的蝙蝠数量,实验方法和结果如下表:
实验组 处理方法 被观察的蝙蝠数量 避开障碍物的蝙蝠数量
一 不做任何处理 2000 1420
二 蒙住蝙蝠的双眼 2000 1410
三 蒙住蝙蝠的双耳 2000 400
(1)被观察的蝙蝠数量众多,达2000只,其目的是   。
(2)比较实验组一和二,想要研究的问题是:蝙蝠是否通过(  )来发现障碍物。
A.视觉 B.味觉 C.听觉 D.不确定
(3)分析表中的数据,我们发现:蝙蝠最有可能通过(  )来发现障碍物。
A.视觉 B.味觉 C.听觉 D.不确定
(4)下列对猛犸象和蝙蝠的描述,错误的是(  )
A.它们都是胎生的 B.它们都是哺乳动物
C.它们都生活在极寒环境中 D.它们都有对生活环境的适应
(5)请你推测是什么样的生活环境使蝙蝠在长期的进化过程中形成了这样的功能?
11.(2025七上·拱墅期末)小乐设计并制作了一款保温杯垫,实践步骤包括:
a.制作保温杯垫,编写使用说明书;
b.收集信息,选择合适的保温杯垫材料和制作工具,绘制草图;
c.发布保温杯垫;
d.根据测试结果进行优化;
e.对保温杯垫进行测试,并结合评价量表打分;
f.了解已有的保温杯垫加热方式,明确保温杯垫的验收标准。
(1)工程实践的一般过程如下:明确问题→设计方案→实施计划→检验作品→改进完善→发布成果。则小乐实践步骤的顺序为   (按序填写字母)。
(2)为了使保温杯垫适用于更多水杯的保温,步骤b中应收集的信息有   (写出1点)。
(3)小乐选择了用电加热的方式制作保温杯垫,并设计了如下评价量表,回答问题:
评价指标 优秀 合格 待改进
材料 易得且环保 易得、不环保 待填①
保温效果 最高保温温度在50℃以上 最高保温温度在30℃~50℃之间 最高保温温度在30℃以下
智能化 可连续调节保温温度 可调节保温温度但不连续 无法调节保温温度
待填②      
补全保温杯垫评价量表。   。
(4)针对保温杯垫采用电加热的方式,提出一个新的评价指标。   。
12.同学们发现,不同人对蚊子的吸引力有区别。有同学认为与肤色有关,也有同学认为与汗液的气味有关。为了探究肤色和汗液气味对蚊子吸引力的影响,同学们设计并进行了以下实验:
【实验步骤】①准备3 种接近不同肤色、大小相同的若干张同种纸板;
②选取3种颜色纸板各2张 (编号1~6),在纸板上分别涂抹等量且适量的生理盐水(模拟人体环境)和汗液(来自同一人)。
③将6张纸板分开随机放置在同一块草地上,用摄像机拍摄,如实记录下10分钟内各纸板上蚊子的停留次数。
④随机交换纸板位置,重复步骤②和③两次(共做3 次实验)
【实验结果】小科绘制表格,并将观察到的蚊子停留数据及时记录如下:
纸板颜色 浅黄 中黄 深黄
涂抹液体 生理盐水 汗 生理盐水 汗 生理盐水 汗
纸板号码 1 2 3 4 5 6
蚊子停留次数统计 第1次 2 20 5 22 8 28
第2次 1 21 3 24 7 25
第3次 2 18 3 23 6 29
(1)下列设计与“避免实验偶然性”无关的是____;
A.随机交换纸板位置,重复实验
B.纸板位置随机放置
C.纸张大小均相同
(2)若仅探究肤色对蚊子吸引力的影响,可选择   号纸板对照实验;
(3)根据实验结果综合分析,可得出本实验的结论是:   ;
(4)请根据本实验结果,提出合理的防蚊建议:   。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第3节 像科学家那样探究
考点一、生活中的探究
科学探究是获得科学知识的一种基本方法。它是一个不断发现问题,通过多种途径寻求证据,运用创造性思维来解决问题,并通过评价与交流达成共识的过程。在探究问题时,我们一般会先假设几种可能的原因,再对每种原因可能产生的结果做进一步探究,直至找到真正的原因,采取相应的措施。
我们在学习科学知识、进行探究时,
一是要用自己的眼睛去观察,从中发现和提出问题;
二是根据提出的问题,依据自己已有的科学知识和经验,通过思考,建立猜想和假设;
三是要善于动手,通过观察、实验等多种途径收集证据,对假设进行检验;
四是要对探究的过程与结论进行评价,并与他人进行交流和讨论。
典例1:我国科学家屠呦呦发现青蒿素,意大利科学家伽利略发现“摆的等时性”,科学家开展科学研究时的首要工作是(  )
A.发现和提出问题 B.作出猜想或假设
C.制定计划,进行实验 D.分析论证,得出结论
【答案】A
【解析】科学探究的过程分为提出问题,做出假设,验证假设,得出结论。
【解答】A.科学家开展科学研究时的首要工作是发现和提出问题。科学研究的起点通常是对自然现象的观察或对现有知识的质疑,从而提出明确的研究问题。屠呦呦发现青蒿素和伽利略发现“摆的等时性”均始于对现象的观察与问题的提出。后续的猜想、实验和结论均建立在问题导向的基础上,故A正确;
B.作出猜想或假设是提出问题的后续步骤,故B错误;
C.制定计划,进行实验是验证猜想或解决问题的过程,故C错误;
D.分析论证,得出结论是验证猜想或解决问题的过程,故D错误;故答案为A。
变式1:我们每天都在使用各种工程产品。某同学在使用某款插座时,发现无法同时插入两个插头,如图所示。因此他打算设计一款新插座来解决这一问题,这属于工程实践的
A.明确问题 B.设计方案 C.实施计划 D.检验作品
【答案】A
【解析】工程设计的基本步骤:明确问题,明确要解决的问题是什么;前期研究,通过各种渠道,寻找相关的信息,了解问题的来龙去脉,并制作成文本或图表;设计方案,针对要解决的问题,提出尽可能多的解决方案;方案筛选,分析每一个方案的优点和缺点,筛选出最佳方案;设计制作,根据筛选出的最佳方案,制作模型或原型;测试改进,对设计制作出的模型或原型进行测试,根据测试结果,反思并改进模型或原型;展示交流,对最终的设计方案进行展示交流。
【解答】该同学在日常使用用电器的过程中发现了插销设计的不合理之处,因此打算设计更新型的插头,属于发现和明确问题的过程。
故答案为:A。
变式2:(2025七上·金华期末)小明发现手持小电风扇不会转动了,于是对其进行了更换电池的操作,小明的做法属于科学探究的哪个环节(  )
A.提出问题 B.作出猜想与假设
C.制定计划进行实验 D.分析证据得出结论
【答案】C
【解析】科学探究的基本环节:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与搜集数权据、分析与论证、评估、交流与合作。
【解答】 A.提出问题是指发现某种现象后提出疑问,小明的行为并非提出问题,A错误。
B.作出猜想是对问题的原因等进行猜测,小明更换电池不属于作出猜想,B错误。
C.制定计划进行实验是针对问题设计方案并实施,小明发现小电风扇不转,通过更换电池这一具体操作来尝试解决问题,属于制定计划进行实验环节,C正确。
D.分析证据得出结论是对实验结果等进行分析得出结论,小明更换电池时还未到分析证据得出结论这一步,D错误。故答案为:C。
变式3:制作三球运动演示模型是一个工程实践的过程,其流程有:①制作一个模型, ②在限制条件下进行设计,③发布成果, ④测试这个模型、评估并改进,⑤明确一个要解决的问题。下列符合工程实践的过程是
A.②⑤①③④ B.②⑤①④③ C.⑤②①③④ D.⑤②①④③
【答案】D
【解析】工程设计的基本步骤:明确问题,明确要解决的问题是什么;前期研究,通过各种渠道,寻找相关的信息,了解问题的来龙去脉,并制作成文本或图表;设计方案,针对要解决的问题,提出尽可能多的解决方案;方案筛选,分析每一个方案的优点和缺点,筛选出最佳方案;设计制作,根据筛选出的最佳方案,制作模型或原型;测试改进,对设计制作出的模型或原型进行测试,根据测试结果,反思并改进模型或原型;展示交流,对最终的设计方案进行展示交流。
【解答】⑤明确一个要解决的问题。在任何工程实践中,首先得清楚要解决什么问题。就像制作三球运动演示模型,要先明确比如是要展示三球的何种运动关系,是地球、月球、太阳的公转自转关系,还是其他特定的三球运动情况等。只有明确了问题,后续的设计和制作才有方向,所以这是工程实践的起始点。
②在限制条件下进行设计。明确问题后,就要考虑各种限制条件来进行设计。例如制作三球运动演示模型,可能会受到材料成本、制作工艺难度、展示场地大小等条件限制。在这些限制下,设计出模型的结构、运动方式等具体方案,所以这一步紧跟在明确问题之后。
①制作一个模型。有了设计方案,接下来就是按照设计把模型制作出来。将设计从图纸或设想转化为实际的模型,这是将前面的规划付诸实践的关键步骤。
④测试这个模型、评估并改进。模型制作完成后,需要对其进行测试,看看是否能达成最初明确的要解决的问题,比如三球运动演示模型是否能准确展示预定的运动关系。通过测试发现模型存在的问题,然后进行评估并加以改进,使模型更加完善。
③发布成果。当模型经过测试、评估和改进,达到了比较理想的状态后,就可以将成果发布出来,向他人展示这个三球运动演示模型的成果和意义等。综合以上分析,符合工程实践过程的是⑤②①④③。
故答案为:D。
考点二、科学家的探究
在实际探究的过程中不一定非得这六个环节都有,有可能是六个环节中的几个环节。
基本要素 学习行为
提出问题 在观察、调查、阅读等情景中发现问题,尝试提出可以通过科学探究来解决的问题
建立猜想 收集相关信息,将已有科学知识和问题相联系,尝试提出可检验的猜想和假设和假设
制订探究方案 制订取得信息的途径与方法,决定收集证据的范围和要求所需的相关材料,并制订相应实施方案
获取事实与证据 使用有关设备和材料进行调查、检索、实验、观察、测量;安全规范地操作;记录观察与测量结果
解释、检验与评价 分析、处理观察和测量得到的结果,与猜想和假设进行比较,做出解释;收集更多证据支持解释 ,检查解释、过程和方法是否存在问题,必要时提出改进措施
表达与交流 规范书写探究报告,并以适当的形式进行讨论与交流
科学探究方法
(1)控制变量法:在研究由多个因素(变量)影响的问题时,每次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,然后对其他因素分别研究,最后综合得出结论的研究方法。
(2)等效替代法:在科学实验中有许多物理特征、过程和物理量,要想直接观察和测量很困难,这时往往把所需观测的变量换成其他间接的可观察或测量的变量进行研究的研究方法。
(3)转换法:对于不易研究或不好直接研究的科学问题,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。
(4)类比法:由一类事物所具有的某种属性,可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法。
(5)科学推理法:根据已知现象和规律,通过想象和推理对未知的现象做出科学地推理和预见的研究方法。
(6)模型法:通过引入模型(能方便我们解释那些难以直接观察到的事物的内部构造、变化以及事物之间的关系的符号、公式、表格、实物等),将问题实际化。
典例1:“鲜花如何保鲜”是人们关心的一个问题。为了探究“延长鲜花保鲜效果的条件”,小科设计如下实验:
①取两个锥形瓶,分别标上A和B;
②在A 和B 中分别注入清水,然后往A 中加入2颗维生素C,并搅拌使之溶解;
③在A和B中各插上一枝鲜花,如图所示,每隔12小时观察一次,并做好观察记录。
请回答下列问题:
(1)本实验要探究的问题是:   。
(2)实验设计中,A、B两组除了是否添加维生素C这个变量外,还需要控制   、   等条件相同。(请写出两个)
(3)若要进一步探究“维生素C的浓度对鲜花保鲜效果的影响”,小科在上述实验基础上增加了C组,请你写出C组所添加的物质   。
【答案】(1)维生素C是否能延长鲜花的保鲜效果
(2)水的量;鲜花的种类和状态
(3)1颗维生素C
【知识点】实验方案设计与评价;科学探究的基本环节
【解析】(1)根据图片和题目描述分析A和B中哪个因素不同即可;
(2)根据控制变量法的要求分析解答;
(3)探究浓度影响时,需保持其他因素相同,只设置不同浓度的维生素C组别。
【解答】(1) 实验通过对比A组(添加维生素C)和B组(不添加维生素C)的鲜花保鲜情况,目的是验证维生素C对鲜花保鲜的影响,因此探究的问题是维生素C是否能延长鲜花的保鲜效果 。
(2) 在对照实验中,除了研究的变量(维生素C)外,其他可能影响结果的变量需保持一致,例如:
1. 水的量:A、B两组清水体积应相同,避免水量差异影响保鲜效果。
2. 鲜花的种类和状态:两枝鲜花应为同一品种、大小和新鲜程度,排除植物自身差异的干扰。
(3) 探究浓度影响时,需设置不同浓度的维生素C组别。
A组:2颗维生素C(高浓度)
-B组:0颗维生素C(对照组)
-C组:1颗维生素C(低浓度)。
则C组应该加入1颗 维生素C 。
变式1:(2025七上·椒江期末)为探究香烟烟雾的危害,某兴趣小组观察和记录了红肚玻璃鱼在不同浓度的香烟烟雾水溶液中的心跳次数,结果如下表。
实验组别 加入溶液 平均心跳次数(每分钟)
第一组 200 毫升清水 66
第二组 200毫升含 1 只香烟烟雾的水溶液 82
第三组 200毫升含 2 只香烟烟雾的水溶液 95
第四组 200毫升含 3 只香烟烟雾的水溶液 71
根据上述结果,以下说法正确的是
A.第二组实验起对照作用
B.根据实验数据可得出香烟烟雾对红肚玻璃鱼的心跳有抑制作用
C.每一组实验均应选择多条大小、生长状况相似且数量相同的红肚玻璃鱼
D.此实验可获得启示:适量吸烟能提高心跳次数,有利于身体健康
【答案】C
【解析】(1)科学探究的一般过程:提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达和交流。
(2)对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验,使实验结果具有说服力。一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组。没有处理的就是对照组。
【解答】A、在探究实验中,通常不添加自变量的组为对照组,即应是香烟烟雾水溶液浓度为 0% 的组起对照作用,而不是第二组,A 错误。
B、题干未给出具体实验数据,但一般来说,探究香烟烟雾危害的实验,若香烟烟雾水溶液浓度越高,红肚玻璃鱼心跳次数越少,才能得出香烟烟雾对红肚玻璃鱼的心跳有抑制作用,仅根据现有表述无法得出该结论,B 错误。
C、每一组实验均应选择多条大小、生长状况相似且数量相同的红肚玻璃鱼,这样可以排除个体差异对实验结果的影响,使实验结果更具科学性和可靠性,C 正确。
D、吸烟有害健康,这是经过大量科学研究证实的,无论是否适量,吸烟都会对人体造成多种危害,不会有利于身体健康,D 错误。
故答案为:C。
变式2:海鲜馆里有一道菜叫“西施舌(一种软体动物)炒九层塔(一种香料植物)”,有媒体报道称九层塔含有黄樟素。为了探究黄樟素是否致癌,小明进行了如下探究:①他认为微量黄樟素会导致癌症;②他准备了两组种类、年龄、大小健康程度都一样的老鼠,一组长期喂食含有微量黄樟素食物,另一组喂正常食物;③一年后两组老鼠都没患癌症。对此,请回答下列问题。
(1)小明提出的问题是   ?
(2)①过程属于科学探究过程中的   步骤。
(3)步骤②在设置对照实验时运用了   法。
(4)本实验结果   (填“符合”或“不符合”)假设。
【答案】(1)黄樟素是否致癌
(2)建立猜想
(3)控制变量
(4)不符合
【解析】科学探究的七个环节是:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与搜集数据、分析与论证、评估、交流与合作。
【解答】(1)小明提出的问题是黄樟素是否致癌?
(2)①过程属于科学探究过程中的建立猜想步骤。
(3)步骤②在设置对照实验时运用了控制变量法。
(4)一年后两组老鼠都没患癌症,说明本实验结果不符合假设;
故答案为:(1)黄樟素是否致癌 (2)建立猜想(3)控制变量(4)不符合
变式3:在研究“气泡运动规律”实验时,小明在细玻璃管中注入水,管中留一个小气泡,将玻璃管翻转后,观察气泡的运动情况,如图甲所示。
气泡长度2cm
序号 倾角 t/s
1 22.5
2 14.9
3 12.2
4 60° 13.8
5 90° 19.9
气泡的运动快慢到底与哪些因素有关呢 他做出了如下猜想:
为了便于研究,他在玻璃管上做上记号A、B,测出气泡经过AB段的时间。实验数据记录如右表。
(1)实验中,为便于测量时间,应设法使管内气泡运动得   一些 (填“快”或“慢”)。
(2)用上述器材探究气泡的运动快慢与气泡大小的关系,需要控制   相同
(3)分析表中的数据,可得出的结论是   。
【答案】(1)慢
(2)玻璃管与水平面的倾角
(3)一定条件下,随着倾角增大,气泡运动速度先增大后减小,倾角为45°时,气泡运动速度最大
【知识点】实验方案设计与评价;科学探究的基本环节;控制变量法
【解析】(1)气泡运动速度较慢,这样在相同距离内所需时间更长,减少计时误差;
(2)根据控制变量法的要求分析解答;
(3)根据表格数据分析气泡运动的快慢与倾角大小的关系。
【解答】(1) 了使时间测量更准确,应使气泡运动速度较慢,这样在相同距离内所需时间更长,减少计时误差。因此,实验中应设法使气泡运动得慢一些。
(2) 探究气泡运动快慢与气泡大小的关系时,需要控制其他变量相同,避免干扰。题目中表格数据显示倾角是变量,因此需控制倾角相同,只改变气泡大小(如用不同长度的气泡)进行对比实验。
(3) 分析析表中数据:
倾角从15°增大到45°时,时间从22.5s减少到12.2s,说明速度变快;
倾角从45°继续增大到90°时,时间从12.2s增加到19.9s,说明速度变慢。
那么得到:一定条件下,随着倾角的增大,气泡运动速度先增大后减小,倾角为45°时,气泡运动速度最大。
1. 2025年12月26 日,长征八号甲运载火箭在海南商业航天发射场点火升空。小金注意到火箭发射时周围有浓浓的“白烟”,他猜测这是水蒸发后形成的;而小华则认为是发射时产生了某种物质。两位同学提出的观点属于科学探究中的(  )
A.提出问题 B.建立猜想和假设
C.设计实验方案 D.获取事实与证据
【答案】B
【知识点】科学探究的基本环节
【解析】科学探究的基本环节包括: 提出问题、 建立猜想和假设 、 设计实验方案 、 获取事实与证据 、 分析与结论和 交流与评价 ,根据题目描述分析判断。
【解答小金和小华观察到火箭发射时的“白烟”,并分别提出了自己的解释:小金:白烟是水蒸发后形成的。小华:白烟是发射时产生的某种物质。
这两种解释是对同一现象的不同猜想,属于科学探究中“ 建立猜想和假设 ”的阶段。
故选B。
2.某同学以叶绿素含量为指标,研究了LED红蓝光照射对西兰花保鲜效果的影响。下表是甲、乙、丙、丁四位同学的叙述,他们的叙述与探究环节不匹配的是
甲 西兰花的保鲜效果受到什么因素影响
乙 可能是红蓝光照射对西兰花的保鲜效果有影响
丙 对一组西兰花不进行光照,另一组西兰花采用LED红蓝光持续照射
丁 红蓝光照射能缓解西兰花失绿变黄
A.甲为提出问题 B.乙为作出猜想或假设
C.丙为制定计划进行实验 D.丁为表达与交流
【答案】D
【解析】科学探究的一般过程包括提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达与交流等环节。
提出问题:是对研究对象或现象产生疑问,以问题的形式呈现。
作出假设:是对问题的一种可能的解释或推测。
制定计划:是设计实验方案,包括确定实验变量、设置对照组等,以验证假设。
实施计划:按照制定的计划进行实验操作。
得出结论:根据实验结果对假设进行判断,得出结论。
表达与交流:将探究过程和结果与他人进行交流分享。
【解答】A、甲同学提出 “西兰花的保鲜效果受到什么因素影响”,这是对西兰花保鲜效果相关因素的疑问,属于提出问题环节,A 选项匹配。
B 、乙同学说 “可能是红蓝光照射对西兰花的保鲜效果有影响”,这是对西兰花保鲜效果影响因素的一种推测,属于作出猜想或假设环节,B 选项匹配。
C、丙同学描述 “对一组西兰花不进行光照,另一组西兰花采用 LED 红蓝光持续照射”,这是设计实验方案,确定了实验变量(是否进行 LED 红蓝光照射)和对照组(不进行光照的一组),属于制定计划进行实验环节,C 选项匹配。
D 、丁同学说 “红蓝光照射能缓解西兰花失绿变黄”,这是根据实验结果得出的结论,而不是表达与交流环节,表达与交流环节应该是将实验的过程、结果等与他人分享交流,D 选项不匹配。
故答案为: D。
3.11 月时,学校安排学生外出秋游,在秋游过程中,小科发现花园里的菊花上有很多蜜蜂,且黄色的菊花周围蜜蜂特别多。小科产生了一个疑问:为什么黄色的花周围蜜蜂最多?对此,小科回学校后进行了以下的探究:
【建立假设】蜜蜂可能根据花的颜色寻找蜜源。
【材料准备】红色、黄色、紫色的纸花各一朵,蜜蜂50只。
【实验步骤】
①小科将红色、黄色、紫色的纸花,贴在实验室的黑板上。
②将准备好的50只蜜蜂,在距离黑板较远的位置释放,一段时间后观察到:黄色纸花上的蜜蜂最多,其次是紫色,红色纸花上蜜蜂最少。
【结果分析】
(1)小科准备多达50只蜜蜂的目的是     。
(2)根据步骤②的现象,可得出初步结论     。
(3)小科又想到,大多数的花都有香味,蜜蜂可能根据花的香味寻找蜜源。请帮助小科再设计一个实验,验证假设   。
【答案】(1)避免偶然性
(2)蜜蜂可以根据花的颜色寻找花蜜,其中黄色最能吸引蜜蜂
(3)准备10朵黄色的花,5朵喷上带香味的水,另外5朵喷上不带香味的水,将这些花贴在实验室黑板上,再将50只蜜蜂在离黑板较远的地方释放,一段时间后观察蜜蜂停留的位置
【知识点】实验方案设计与评价;科学探究的基本环节
【解析】(1)在科学探究中,往往需要选择数量较多的样本,这样得出的结论会具有普遍性,从而避免偶然性;
(2)根据题目描述的现象分析花朵颜色是否影响蜜蜂的数量;
(3)当探究花朵香味是否影响吸引蜜蜂的数量,需要控制其它因素相同,只改变花朵香味这个因素。
【解答】(1)在科学探究中,往往需要选择数量较多的样本,这样得出的结论会具有普遍性,从而避免偶然性,则小科准备多达50只蜜蜂的目的是:避免偶然性。
(2) 根据步骤②的现象, 黄色纸花上的蜜蜂最多,其次是紫色,红色纸花上蜜蜂最少,可得出初步结论:蜜蜂可以根据花的颜色寻找花蜜,其中黄色最能吸引蜜蜂。
(3) 小科又想到,大多数的花都有香味,蜜蜂可能根据花的香味寻找蜜源,我设计的验证实验如下:准备10朵黄色的花,5朵喷上带香味的水,另外5朵喷上不带香味的水,将这些花贴在实验室黑板上,再将50只蜜蜂在离黑板较远的地方释放,一段时间后观察蜜蜂停留的位置。
4.某科研人员想探究海拔对柑橘生长的影响,设计了如下实验方案,并对实验结果进行统计。
第一步:选择90 株柑橘苗,将它们平均分成A、B、C三组;
第二步:将A组、B 组、C组柑橘苗分别种植在海拔为150m、300m、450m的朝南坡地上;
第三步:定时进行科学施肥、灌溉、修剪等日常管理;
第四步:几年后,对收获的果实进行分析比较,统计结果如下表。
组别 总产量/kg 果实大小 甜度分析
A组 84 小 不甜,酸味重
B组 102 最大 甜
C组 91 大 甜,略带酸
(1)上述方案中,选择的柑橘苗有哪些要求:   ;
(2)由实验结果可知,柑橘适宜种植在海拔为   m的朝南坡地;
(3)科研人员将柑橘全部种植在朝南的山坡,考虑到的非生物因素是   。
【答案】(1)品种、树龄应相同,大小和健壮程度应基本一致
(2)300m
(3)阳光,温度等
【知识点】实验方案设计与评价;科学探究的基本环节;控制变量法
【解析】(1)根据控制变量法的要求解答;
(2)根据表格数据分析解答;
(3) 影响植物光合作用的非生物因素包括阳光、温度和水分等,根据题目描述分析解答。
【解答】(1) 实验设计需要控制变量,确保各组柑橘苗的初始条件一致,以排除其他因素对结果的干扰。因此选择的柑橘苗应满足以下要求:品种、树龄应相同,大小和健壮程度应基本一致。
(2) 根据表格数据:
B组(300m)的总产量最高(102kg),果实最大,甜度最佳;
A组(150m)和C组(450m)的产量、果实大小和甜度均不如B组。
因此300m海拔最适合柑橘种植。
(3) 朝南坡地在北半球能获得更多的阳光和温度,这是影响植物光合作用的非生物因素。
5.如图是在空中释放时能旋转下落的纸蜻蜓。科学小组为探究影响纸蜻蜓下落快慢的因素,将表中不同的纸蜻蜓从相同高度由静止释放、并记录落地的时间,实验数据见表。
钮别 超身长度/cm 翅尾长度/cm 超身负重 下落时间
1 4 4 无
2 4 5 无 1/2
3 5 4 无 5
4 4 5 一枚回形针
5 4 5 两枚回形针 ら
(1)为保证纸蛸蜓直线下落,应在   (填“有风”或“无风”)的环境中进行实验;
(2) 对比组别2、4、5, 可探究的问题是   ;
(3)为了减少“下落时间”的测量误差,可采取的措施是:   。
【答案】(1)无风
(2)纸蜻蜓下落快慢是否与翅身负重有关
(3)多次测量求平均值
【知识点】实验方案设计与评价;科学探究的基本环节
【解析】(1)有风的环境会影响纸蜻蜓的下落轨迹,可能导致其偏离直线路径或增加额外的空气阻力;
(2)根据表格数据比较组别2、4、5的哪个因素不同即可;
(3)根据科学探究中多次测量求平均值可以减小误差解答。
【解答】(1) 有风的环境会影响纸蜻蜓的下落轨迹,可能导致其偏离直线路径或增加额外的空气阻力,从而干扰实验结果的准确性。因此,实验应在无风的环境中进行,以排除风的干扰。
(2) 组别2、4、5的机身长度和翅尾长度相同(均为4cm和5cm),唯一变量是机身负重(无负重、一枚回形针、两枚回形针)。通过对比这三组数据,可以探究的问题是:纸蜻蜓下落快慢是否与翅身负重有关
(3) 为了减少“下落时间”的测量误差,可采取的措施是:多次测量取平均值(或使用更精确的计时工具,如光电计时器)。
6.小金阅读资料后,提出一个探究问题:适度的力学刺激会影响番茄茎秆的生长吗 于是进行了下面的实验:他选取了2株生长状况几乎相同的番茄幼苗,分成A、B两组,放置在相同的环境下进行培育。实验开始,先测量并记录了幼苗的茎秆直径,发现它们的直径相近。然后每隔一段时间将A 组茎秆前后左右各轻轻摇晃10次,B组不作任何处理。八周后,他再次测量并进行了对比,发现A 组的茎秆直径明显大于B 组,且更挺立。
(1)他的实验中有一个明显的缺陷是   。
(2)修改实验缺陷后继续实验,发现A组的茎秆直径仍然明显大于B组。本实验得到的结论是   。
(3)若这个实验结论同样适用于其他植物,那么在盆栽植物栽培的时候,为了茎秆更粗壮,除了“人工摇晃”之外,请你再提出一项可行的建议   。
【答案】(1)选取番茄幼苗的样本数量太少,存在偶然性
(2)适度的力学刺激会促进番茄茎秆长粗
(3)把盆栽植物放在有风处培养(或用电风扇提供风力)(合理即可)
【知识点】科学探究的基本环节
【解析】(1)在科学探究实验中,实验对象的样本数量过少时,实验结果容易受到个体差异、偶然因素的影响,导致实验结论不具有普遍性、说服力弱,无法排除偶然性干扰,这是探究实验设计的核心缺陷判断依据。
(2)本实验采用控制变量法,除了 “是否施加适度力学刺激” 这一变量不同外,其他环境、幼苗初始状态等条件均相同,通过对比实验组与对照组的实验结果,可得出变量对实验对象的影响规律。
(3)根据实验得出的 “适度力学刺激可促进植物茎秆粗壮” 的结论,结合生活中可实现的、能给植物提供适度力学刺激的方式,进行实际应用的合理拓展。
【解答】(1)该实验只选取了2 株番茄幼苗作为实验材料,每组仅 1 株幼苗,实验样本的数量过少。实验结果很容易受到单株幼苗自身生长的偶然因素影响,不具有代表性和普遍性,无法保证实验结论的可靠性,这是实验最明显的缺陷。
(2)修正缺陷后,A 组施加适度力学刺激,茎秆直径明显大于不做处理的 B 组,其他实验条件完全一致,说明是力学刺激导致了茎秆生长的差异。由此可以得出结论:适度的力学刺激会促进番茄茎秆长粗。
(3)根据实验结论,只要能给植物提供适度、持续的力学刺激,就能让茎秆更粗壮。除人工摇晃外,可将盆栽植物放置在通风处培养,利用自然风提供持续的力学刺激;也可以用电风扇定时吹风,模拟风力刺激,均能达到让茎秆更粗壮的效果。
7.小科在湿地公园采集水样,发现水中有大量悬浮物。为研究草履虫是否可以净化水质,进行如下探究。
【提出问题】草履虫是否可以净化水质
【建立猜想】草履虫可能对水质的净化有一定的作用。
【实验步骤】①取A、B两个相同的烧杯,分别加入200mL不含草履虫的生活污水;
②向烧杯A中加入10mL含草履虫的培养液,向烧杯B中加入X;
③将两烧杯置于相同且适宜条件下培养一段时间,观察并比较水质变化;
④重复上述实验。
【实验结果】烧杯A中悬浮物明显减少;烧杯 B中悬浮物无明显变化。
【实验分析】
(1)本实验中, X处应加入   。
(2)设置烧杯B 的目的是   。
(3)实验中通过观察   来反映水质的变化,
(4)实验得出草股虫对水质净化有一定的作用,其依据是   。
【答案】(1)10mL不含草履虫的培养液
(2)对照
(3)烧杯中悬浮物的变化情况
(4)烧杯A中悬浮物明显减少,烧杯 B中悬浮物无明显变化
【知识点】科学探究的基本环节;控制变量法
【解析】对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同之外,其他条件都相同的实验。其中不同的条件就是实验变量。一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组。没有处理的就是对照组。
【解答】(1)对照实验要求遵循单一变量原则,除了实验变量(草履虫)不同外,其他条件都应相同且适宜。因此向烧杯 A 加入 10mL 含草履虫的培养液,向烧杯 B 应加入等量的不含草履虫的培养液,以保证实验的公平性。
(2)设置对照组(烧杯 B)的目的是与实验组(烧杯 A)形成对比,排除其他无关变量对实验结果的干扰,从而更有说服力地得出实验结论。
(3)本实验的因变量是水质变化,而水质变化可通过水中悬浮物的多少直观体现,因此通过观察烧杯中悬浮物的变化情况,来间接反映水质的变化。
(4)实验得出草履虫对水质净化有一定作用的依据是:烧杯 A 中悬浮物明显减少,烧杯 B 中悬浮物无明显变化,说明草履虫的存在是导致水质变化的关键因素。
8.(2025七上·德清期末)随着化石燃料的大量使用,二氧化硫气体已成为主要的大气污染物之一。二氧化硫气体会影响植物的生长吗 某科学兴趣小组进行了实验探究。
取4个相同的饮料瓶,分别编为1、2、3、4号并贴上标签, 1~3号瓶内各充有不同浓度的二氧化硫气体,4号瓶不充入二氧化硫。然后在瓶内分别放入等量大小相同的菠菜叶,迅速拧紧瓶盖,放在窗口处。随时观察叶片变化,记录现象和数据。再以油菜、青菜为材料,重复上述实验。实验现象和数据记录如表所示(“--”表示实验时间内无变化)。
编号 二氧化硫气体浓度(克/升) 菠菜/油菜/青菜受害时间(分)
出现黄斑 较多黄斑 大面积变黄 整体变黄
1 0.28 3/17/13 6/25/20 10/32/24 20/46/31
2 0.42 2/7/11 4/22/18 9/28/22 15/34/28
3 0.56 1/5/6 3/10/12 7/15/16 13/24/20
4 0 -- -- -- ---
(1)4号瓶的作用是   
(2)对实验所用的饮料瓶还有什么要求    。
(3)根据表中数据分析可知,同种植物的受害程度与  有关。
(4)由实验可知,以上三种植物中最适合用来监测大气中二氧化硫浓度的是   。
【答案】(1)对照(2)透明(3)二氧化硫气体浓度、受害时间(答出一点给1分)(4)菠菜
【解析】对照实验就是为了防止其他因素的影响,再设置一组对照实验,使它除了原实验本身改变的条件外,其他条件保持相同,最后与原实验所得结果进行对照,观察异同,对照实验用来证明某种因素对实验结果的确切影响。
【解答】 (1)1~3号瓶内各充有不同浓度的SO2气体,4号瓶不充入SO2,因此4号瓶作为对照组。
(2)根据表中数据分析可知,SO2的浓度越高,植物出现受害症状的时间越短,可见同种植物的受害程度与SO2的浓度有关。
(3)相同浓度SO2,三种植物的受害时间不同,出现症状最短的敏感程度最大,对SO2的敏感性依次是菠菜、青菜、油菜。故三种植物中最适合用来监测大气中SO2浓度的是菠菜。
9.(2025七上·金华期末)在日常清洗中选择那种洗涤液才能尽可能多地去除蔬菜中的农药,某兴趣小组同学对此展开了研究。实验步骤如下:
①将从市场上购买的小白菜洗净,用吸水纸把表面水吸干。将清洗过的小白菜用农药敌敌畏稀释液浸泡30min,取出自然晾干。
②选取一定数量的在农药稀释液中浸泡过自然晾干的小白菜随机分成四组分别在质量相等的清水、淘米水、低浓度的食盐水和低浓度的小苏打水(浓度和食盐水相同)中浸泡 10min,然后用流水冲洗 1min。将冲洗后的菜用吸水纸把表面水吸干。
③使用专用仪器对小白菜中农药敌敌畏的去除率进行了检测并记录。结果记录如下:
洗涤液种类 清水 淘米水 低浓度食盐水 低浓度小苏打水
农药去除率 32% 24% 18% 76%
请回答:
(1)取用经过处理后一定数量的小白菜进行实验的原因为   。
(2)为减少实验材料差异对实验结果的影响,应挑选   (写出一点)相近的小白菜进行实验。
(3)兴趣小组认为低浓度小苏打水对于农药敌敌畏的清洗效果更好,其依据是   。
(4)根据上述实验判断,使用低浓度小苏打水来去除农药残留是否适用于各种蔬菜洗涤,请说明理由   。
【答案】(1)避免实验的偶然性,使实验结果更准确
(2)大小 健康状况等(合理即可)
(3)相同的处理方式下使用小苏打水清洗的农药去除率更高
(4)没有使用其他蔬菜进行实验
【解析】科学探究是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动;主要指的是学生从问题或任务出发,积极主动地通过形式多样的探究活动,以获取知识和技能、发展能力、培养情感体验为目的学习方式;它涉及提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素,据以上分析解答。
【解答】(1)取用经过处理后一定数量的小白菜进行实验的原因为避免实验的偶然性,使实验结果更准确;
(2)为减少实验材料差异对实验结果的影响,应挑选大小健康状况等相近的小白菜进行实验;
(3)根据表格中的数据可知,兴趣小组认为低浓度小苏打水对于农药敌敌畏的清洗效果更好,其依据是相同的处理方式下使用小苏打水清洗的农药去除率更高;
(4)根据上述实验判断,使用低浓度小苏打水来去除农药残留不能确定适用于各种蔬菜洗涤,理由没有使用其他蔬菜进行实验。
10.(2025七上·鄞州月考)我是生物考察员:蝙蝠是一种分布很广的哺乳动物,为了研究“蝙蝠主要是通过什么器官来发现障碍物”这一问题,科学家在一个大房间内竖起金属丝制成的障碍物,然后记录不同处理方法下,避开障碍物的蝙蝠数量,实验方法和结果如下表:
实验组 处理方法 被观察的蝙蝠数量 避开障碍物的蝙蝠数量
一 不做任何处理 2000 1420
二 蒙住蝙蝠的双眼 2000 1410
三 蒙住蝙蝠的双耳 2000 400
(1)被观察的蝙蝠数量众多,达2000只,其目的是   。
(2)比较实验组一和二,想要研究的问题是:蝙蝠是否通过(  )来发现障碍物。
A.视觉 B.味觉 C.听觉 D.不确定
(3)分析表中的数据,我们发现:蝙蝠最有可能通过(  )来发现障碍物。
A.视觉 B.味觉 C.听觉 D.不确定
(4)下列对猛犸象和蝙蝠的描述,错误的是(  )
A.它们都是胎生的 B.它们都是哺乳动物
C.它们都生活在极寒环境中 D.它们都有对生活环境的适应
(5)请你推测是什么样的生活环境使蝙蝠在长期的进化过程中形成了这样的功能?
【答案】(1)减少实验误差,提高实验结果的可靠性
(2)A (3)C (4)C
(5)蝙蝠可能长期生活在 夜间或洞穴等光线不足的环境中,为适应捕食和避障需求,逐渐进化出回声定位能力
【解析】(1)实验样本数量意义:在实验中,使用大量样本(如本题中 2000 只蝙蝠)是为了避免因个体差异等偶然因素对实验结果产生较大影响,从而减少实验误差,提高实验结果的可靠性。
(2)对比实验变量分析:对比实验组一(不做任何处理)和实验组二(蒙住蝙蝠双眼) ,唯一的变量是蝙蝠的视觉是否被干扰,由此可探究蝙蝠是否通过视觉发现障碍物。
(3)实验数据分析:分析实验组一(不做处理)和实验组三(蒙住蝙蝠双耳)的数据,蒙住双耳后避开障碍物的蝙蝠数量大幅减少,说明蝙蝠避开障碍物很可能依赖听觉。
(4)哺乳动物特征及习性:猛犸象和蝙蝠都属于哺乳动物,繁殖方式为胎生。猛犸象适应极寒环境,而蝙蝠多生活在夜间或洞穴等环境,并非极寒环境,它们都在长期进化中形成了对各自生活环境的适应。
【解答】(1)生物学实验常存在个体差异,大样本能覆盖更多变异情况,验证“蝙蝠避障能力”是否普遍依赖特定器官,而非个别蝙蝠的特例。因此,大样本量(2000只)能有效降低偶然因素对实验结果的影响。例如,个别蝙蝠的异常行为不会显著改变整体数据,使结论更具代表性。
(2)实验组一不做任何处理,避开障碍物的蝙蝠数量为1420只;实验组二蒙住蝙蝠的双眼,避开障碍物的蝙蝠数量为1410只。蒙住双眼后,蝙蝠避开障碍物的数量几乎没有变化,说明视觉对蝙蝠发现障碍物的影响极小。
实验通过蒙住双眼的操作,直接针对视觉功能进行测试,因此研究的问题是蝙蝠是否通过视觉来发现障碍物。实验设置没有涉及蝙蝠的味觉和听觉。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(3)实验组三(蒙耳)的避开率从71%骤降至20%,表明听觉被阻断后避障能力显著下降。对比实验组一(71%)和实验组二(70.5%),听觉剥夺导致避开率显著下降。结合生物学知识,蝙蝠通过回声定位(发射超声波并接收反射波)感知障碍物,听觉是核心器官。故C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
(4)A、猛犸象属于哺乳纲长鼻目,是已灭绝的大型哺乳动物;蝙蝠是哺乳纲翼手目动物的统称,是唯一能够真正飞翔的哺乳动物,它们都是胎生的,A正确。
B、猛犸象和蝙蝠都具有哺乳动物典型特征,如体表被毛、胎生、哺乳;它们都是哺乳动物,B正确。
C、猛犸象曾广泛分布于北半球的寒带地区,如西伯利亚、阿拉斯加等地。它们适应了寒冷的气候环境,拥有厚实的毛发、皮下脂肪层以及巨大的体型来减少热量散失,以应对极寒的气候条件。蝙蝠的种类繁多,分布范围广泛,栖息地类型多样。它们可以生活在热带雨林、温带森林、草原、沙漠、城市等多种环境中,并非都生活在极寒环境,C错误。
D、猛犸象为了适应极寒环境,进化出了一系列适应特征;同样,蝙蝠也具有多种适应其生活环境的特征,D正确。故答案为:C。
(5)蝙蝠主要在夜间活动且栖息于洞穴等黑暗环境中。由于光线不足导致视觉受限,自然选择压力促使它们发展出回声定位能力:通过高频声波发射与回声接收,实现在完全黑暗环境中的导航、捕食和避障。这种适应性进化使蝙蝠成为唯一能真正飞行的哺乳动物。
11.(2025七上·拱墅期末)小乐设计并制作了一款保温杯垫,实践步骤包括:
a.制作保温杯垫,编写使用说明书;
b.收集信息,选择合适的保温杯垫材料和制作工具,绘制草图;
c.发布保温杯垫;
d.根据测试结果进行优化;
e.对保温杯垫进行测试,并结合评价量表打分;
f.了解已有的保温杯垫加热方式,明确保温杯垫的验收标准。
(1)工程实践的一般过程如下:明确问题→设计方案→实施计划→检验作品→改进完善→发布成果。则小乐实践步骤的顺序为   (按序填写字母)。
(2)为了使保温杯垫适用于更多水杯的保温,步骤b中应收集的信息有   (写出1点)。
(3)小乐选择了用电加热的方式制作保温杯垫,并设计了如下评价量表,回答问题:
评价指标 优秀 合格 待改进
材料 易得且环保 易得、不环保 待填①
保温效果 最高保温温度在50℃以上 最高保温温度在30℃~50℃之间 最高保温温度在30℃以下
智能化 可连续调节保温温度 可调节保温温度但不连续 无法调节保温温度
待填②      
补全保温杯垫评价量表。   。
(4)针对保温杯垫采用电加热的方式,提出一个新的评价指标。   。
【答案】(1)fbaedc
(2)常见不同水杯的尺寸和材料(合理即可)
(3)不易得且不环保
(4)耗电情况 (合理即可,如节能性、安全性……)
【解析】工程设计的基本步骤:明确问题,明确要解决的问题是什么;前期研究,通过各种渠道,寻找相关的信息,了解问题的来龙去脉,并制作成文本或图表;设计方案,针对要解决的问题,提出尽可能多的解决方案;方案筛选,分析每一个方案的优点和缺点,筛选出最佳方案;设计制作,根据筛选出的最佳方案,制作模型或原型;测试改进,对设计制作出的模型或原型进行测试,根据测试结果,反思并改进模型或原型;展示交流,对最终的设计方案进行展示交流。
【解答】(1)工程实践步骤顺序:首先要“了解已有的保温杯垫加热方式,明确保温杯垫的验收标准”,这属于明确问题。接着“收集信息,选择合适的保温杯垫材料和制作工具,绘制草图”,这是设计方案。然后“制作保温杯垫,编写使用说明书”,这是实施计划。之后“对保温杯垫进行测试,并结合评价量表打分”以及“根据测试结果进行优化”属于检验作品和改进完善。最后“发布保温杯垫”属于发布成果。故答案为:f b a e d c。
(2)为了使保温杯垫适用于更多水杯的保温,在收集信息时可以收集不同水杯的底部尺寸范围等信息,这样可以根据不同水杯尺寸来设计合适的保温杯垫,使其适用性更广。
(3)①补全保温杯垫评价量表:
能耗方面:优秀:低能耗,在相同的保温时长和温度条件下,消耗电量少。
合格:中等能耗,电量消耗处于一般水平。
不合格:高能耗,相比同类型产品电量消耗明显偏高。
安全性方面:优秀:具备多重安全保护措施,如过热保护、漏电保护等,安全性能高。
合格:有基本的安全防护,能满足日常使用安全需求。
不合格:安全防护措施少,存在安全隐患。
②针对保温杯垫采用电加热的方式,
新的评价指标:加热速度:优秀:能在短时间内(如5分钟内)将杯垫温度快速提升到设定温度范围(如从室温提升到50℃以上);
合格:能在一定时间内(如5-10分钟)将杯垫温度提升到设定温度范围(如30℃-50℃);
不合格:需要较长时间(10分钟以上)才能达到设定温度范围。
温度均匀性:优秀:杯垫表面各点温度均匀,温差在±2℃以内。
合格:杯垫表面温度基本均匀,温差在±5℃以内。
不合格:杯垫表面温度不均匀,温差超过±5℃。
12.同学们发现,不同人对蚊子的吸引力有区别。有同学认为与肤色有关,也有同学认为与汗液的气味有关。为了探究肤色和汗液气味对蚊子吸引力的影响,同学们设计并进行了以下实验:
【实验步骤】①准备3 种接近不同肤色、大小相同的若干张同种纸板;
②选取3种颜色纸板各2张 (编号1~6),在纸板上分别涂抹等量且适量的生理盐水(模拟人体环境)和汗液(来自同一人)。
③将6张纸板分开随机放置在同一块草地上,用摄像机拍摄,如实记录下10分钟内各纸板上蚊子的停留次数。
④随机交换纸板位置,重复步骤②和③两次(共做3 次实验)
【实验结果】小科绘制表格,并将观察到的蚊子停留数据及时记录如下:
纸板颜色 浅黄 中黄 深黄
涂抹液体 生理盐水 汗 生理盐水 汗 生理盐水 汗
纸板号码 1 2 3 4 5 6
蚊子停留次数统计 第1次 2 20 5 22 8 28
第2次 1 21 3 24 7 25
第3次 2 18 3 23 6 29
(1)下列设计与“避免实验偶然性”无关的是____;
A.随机交换纸板位置,重复实验
B.纸板位置随机放置
C.纸张大小均相同
(2)若仅探究肤色对蚊子吸引力的影响,可选择   号纸板对照实验;
(3)根据实验结果综合分析,可得出本实验的结论是:   ;
(4)请根据本实验结果,提出合理的防蚊建议:   。
【答案】(1)C
(2)2、4、6
(3)在一定范围内,随着肤色颜色加深,蚊子停留次数增多;与肤色相比,汗液气味对蚊子的吸引力影响较强
(4)穿着浅色衣物;保持身体清洁,定期洗澡
【知识点】实验方案设计与评价;科学探究的基本环节
【解析】(1)根据实验过程确定每个选项中的内容是需要控制不变的量,还是需要改变的量即可;
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(3)根据表格数据分析肤色和汗液对蚊子吸引力的影响即可;
(4)根据上面的实验结论确定防蚊建议。
【解答】(1)在实验过程中, 纸张大小均相同是为了控制无关变量(如纸板面积对蚊子停留的影响),属于控制变量法的范畴,与“避免偶然性”无直接关系。
故选C。
(2) 探究肤色的影响时,需控制涂抹液体相同,仅改变纸板颜色,故选1、3、5或2、4、6。
(3) 根据表格数据可知,涂抹汗液的纸板(2、4、6号)蚊子停留次数显著多于生理盐水组(1、3、5号),说明汗液气味对蚊子吸引力更强。
根据深黄色纸板(5、6号)的蚊子停留次数普遍高于浅黄和中黄,说明肤色越深,吸引力可能越强。
(4)综上所述, 防蚊措施主要有:穿着浅色衣物;保持身体清洁,定期洗澡。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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