资源简介 第十四讲:期末复习1——实验专题本册教材中的重要实验及探究:考查的内容考查的知识点代代相传的生命观察菜豆、玉米种子的结构,观察花的结构探究“种子萌发需要什么条件”植物的扦插观察面团发酵对环境的察觉小孔成像实验、光的色散实验光的反射、折射实验探究“平面镜成像规律”探究“凸透镜成像规律”运动和力弹簧测力计的原理与使用实验探究“重力大小的相关因素”探究“阻力对小车运动的影响”探究“二力平衡的条件”探究摩擦力的相关因素探究压力作用效果的相关因素探究“水内部压强的特点”地球与宇宙寻找正午太阳高度变化的证据和规律地球上昼夜长短变化月相、日食、月食形成原理的模拟实验知识回顾:初一上册“科学入门”中我们学习了科学探究的“六步”:科学探究的一般过程提出问题→建立猜想与假设→设计研究方案→实施方案(收集证据)→检验假设(得出结论)→报告与交流。二、本学期重要的科学探究方法①控制变量法当设计多个因素影响的研究方案时,每一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,这种研究方法叫控制变量法。如探究“种子萌发需要什么条件”、“重力大小的相关因素”、牛顿第一定律中的“阻力对小车运动的影响”、“探究二力平衡的条件”、“影响摩擦力大小的因素”等许多实验中都用到控制变量法。②科学分类法分类是一种把某些特征相似的事物归类到一起的方法。对事物进行分类后,它们之间的关系就会变得更加清晰。本学期涉及分类法的知识点有根据生殖方式对动物进行分类、根据种子子叶数对植物进行分类、根据形态对细菌进行分类等。③模拟实验法在难以直接用研究对象做实验时,有时用模型来做实验,即模仿实验对象制作模型或者模仿实验的某些条件进行实验,这样的科学方法叫模拟实验。如对事物的内部结构、运动变化过程进行模拟等。模拟实验是科学实验的一种基本类型。“月相的变化”,“日食、月食的形成原理”等都采用了模拟实验法。④实验推理法。在科学研究中,有许多概念、规律、结论是建立在科学实验的基础上的,但是也有不少实验,由于实际条件的限制难以实现,于是需要在大量可靠的实验事实的基础上,通过科学推理,得出理想实验的结论,这个过程和方法就是实验推理的方法。“牛顿第一定律”的得出就是运用了这种方法。⑤转换法。科学研究中对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量,用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。本学期涉及转换法的实验有:用碎纸片放在物体上观察纸片的运动来判断物体的振动发声情况、利用弹簧长度的变化来测量力的大小、利用海绵的形变程度来判断压力的作用效果等。三、本册实验例题分析:例1、某科学兴趣小组为了探究种子萌发的条件进行了如下的实验。实验步骤:①选取健康、饱满的绿豆种子60粒,并准备好3个带盖的塑料盒、纱布等。②分别在塑料盒上贴上标签A、B、C,每个盒子中放4层纱布,在纱布上各放上20粒绿豆种子。③按照下表所示进行操作。④3天后观察种子萌发情况。装置种子数量条件A20粒不洒水23℃恒温培养箱B20粒适量水(以快要淹没种子为宜)23℃恒温培养箱C20粒适量水(以快要淹没种子为宜)4℃冰箱实验结果:只有装置B中的种子萌发。(1)根据以上实验可以得出的结论是。(2)小明同学为了探究另一环境因素对种子萌发的影响,又设置了一个实验装置D,选取20粒健康、饱满的绿豆种子放在塑料盒里,装满水并盖上盒盖,放在23℃恒温培养箱中3天。观察发现部分种子胚根突破种皮。小明对此现象疑惑不解。小华对小明的实验进行了改进,将绿豆种子放入塑料盒内,用煮沸并冷却的水装满塑料盒并盖上盒盖,结果依然有少部分种子的胚根微微突破种皮。小华用煮沸并冷却的水进行实验的目的是?。(3)从能量获得方式的角度,对小华实验中“少部分种子的胚根微微突破种皮”这一现象作出解释:?。(4)种子萌发需要一定的外界条件,也需要一定的内部条件。兴趣小组的同学提出了如下探究的问题:①种皮有无是否会影响种子萌发?②胚芽、胚轴或胚根的有无是否会影响种子萌发?关于绿豆种子萌发的内部条件,请你再提出一个可以探究的问题:?。例2、如图甲所示为小明在水平桌面上探究平面镜成像的特点时的实验装置。(1)在实验中用平板玻璃代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于;如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择mm厚的玻璃板做实验。(2)在竖立的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛,可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。小明拿另一支大小相同的蜡烛在玻璃板后面移动,当蜡烛移动到A′处时,可以看到它跟像完全重合。由此可以得出的结论是。(3)如果玻璃板放置得不够竖直,将对实验产生的影响是。(4)经过三次实验,记录的像与物对应的位置如图乙所示。为了得到更多的实验结论,接下来小明应该进行的操作是。例3、【探究名称】探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关。【提出问题】小明通过学习,知道放大镜就是凸透镜,在活动课中,他用放大镜观察自己的手指,看到手指(填“放大”、“等大”或“缩小”,下同)的像;然后再用它观察远处的房屋,看到房屋的像。他想:凸透镜成像的大小可能与哪些因素有关?【进行猜想】凸透镜成像的大小可能与有关。【设计并进行实验】小明在如图所示的光具座上,不断改变蜡烛与透镜间的距离,并移动光屏进行实验,所获得的实验数据如下表所示。物体到凸透镜的距离/cm光屏像到凸透镜的距离/cm光屏上像的大小4013.5缩小3015缩小2020等大1530放大10光屏上没有像8光屏上没有像【结论与应用】(1)分析数据可知物体到凸透镜的距离越小,光屏上的像就越,同时发现像到凸透镜的距离就越。(2)小明所在班级拍毕业照时,摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内,这时摄影师应使照相机(填“靠近”或“远离”)同学,同时还应(填“增长”、“缩短”或“不改变”)照相机的暗箱长度。思路点拨:【提出问题】当看近处的物体时,作为放大镜使用,此时成正立、放大的虚像;当看远处的物体时,此时成倒立、缩小的实像。【进行猜想】由之前“提出问题”中物体到凸透镜的距离不同,所以猜想凸透镜成像的大小可能与物体到凸透镜的距离有关。【结论与应用】(1)从表中数据可以看出,成实像时,物距在逐渐减小,成的像逐渐变大,像距也逐渐变大。(2)要想使所有的景物都进入取景框,需要增大物距,为了得到清晰的像,需要减小像距,所以应使照相机远离同学,并缩短暗箱的长度。例4、实验小组用自制的水凸透镜研究凸透镜成像规律,移动蜡烛在不同位置成像,并记录物距u与像距v的关系如图乙所示。(1)当蜡烛和水凸透镜固定在光具座如图甲所示的位置,要在光屏上成一个清晰的像,光屏应(选填“左移”“不动”或“右移”)。(2)实验小组发现人眼中的晶状体与水凸透镜相似,可以通过调节凸度来调节成像的距离。如果光屏和水凸透镜位置保持不变,当蜡烛向水凸透镜靠近时,要调节水凸透镜中凸起程度,该操作是。(3)实验小组又探究液体透镜折光能力与液体种类是否有关,做了如下实验:在图所示的装置中,先后在橡皮膜中注入酒精和煤油,观察光线经不同液体透镜折射后的偏折程度,在此探究过程中应保持不变的是。例6、在“研究压力形变效果”的实验中,小明选用了两种不同材质的海绵A、B及若干完全相同的砖块进行实验。实验中,他将砖块分别叠放在A、B海绵的表面,并保持海绵的受力面积相同,实验过程如图甲、乙、丙、丁所示,观察到海绵的形变程度分别为ΔL1、ΔL2、ΔL3和ΔL4,且ΔL2>ΔL4,ΔL1>ΔL3。根据实验条件及观察到的实验现象,可归纳得出初步结论。甲乙丙丁(1)分析比较图甲、乙、丙、丁中海绵的形变程度以及相关条件可得到的科学结论是:①。②。(2)本实验通过实验分析得出相关科学结论,实验中还采用了其他重要的科学方法,请写出其中的两个:①;②。例7、利用如图所示器材探究“二力平衡的条件”。(1)将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上,并在两个线端分别挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在一条直线上。当卡片平衡时,从钩码数量看,卡片两边所受的拉力。(2)为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片,释放时观察其是否保持平衡。(3)在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的又一个条件是。(4)该实验在选择卡片时,选用较轻卡片的目的是。例8、某同学利用如图所示装置研究阻力对物体运动的影响,甲、乙水平的木板上分别铺有毛巾和棉布,丙水平的木板上不铺任何材料,让小车从相同斜面的顶端由静止开始滑下,观察现象。试回答下列问题:(1)科学实验需要控制变量,本实验中,影响小车在水平面上运动距离的因素,除了阻力外,还有其他因素,其中控制小车从斜面的顶端由相同高度静止开始滑下的方法是为了控制小车到斜面底端是具有相同的。实验可得出“阻力越小,运动速度减小得越慢”的结论,支持该结论的证据是。(3)若接触面完全光滑,即水平方向不受外力作用,轨道足够长,小车将一直做运动。第十四讲:期末复习1——实验专题本册教材中的重要实验及探究:考查的内容考查的知识点代代相传的生命观察菜豆、玉米种子的结构,观察花的结构探究“种子萌发需要什么条件”植物的扦插观察面团发酵对环境的察觉小孔成像实验、光的色散实验光的反射、折射实验探究“平面镜成像规律”探究“凸透镜成像规律”运动和力弹簧测力计的原理与使用实验探究“重力大小的相关因素”探究“阻力对小车运动的影响”探究“二力平衡的条件”探究摩擦力的相关因素探究压力作用效果的相关因素探究“水内部压强的特点”地球与宇宙寻找正午太阳高度变化的证据和规律地球上昼夜长短变化月相、日食、月食形成原理的模拟实验知识回顾:初一上册“科学入门”中我们学习了科学探究的“六步”:科学探究的一般过程提出问题→建立猜想与假设→设计研究方案→实施方案(收集证据)→检验假设(得出结论)→报告与交流。二、本学期重要的科学探究方法①控制变量法当设计多个因素影响的研究方案时,每一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,这种研究方法叫控制变量法。如探究“种子萌发需要什么条件”、“重力大小的相关因素”、牛顿第一定律中的“阻力对小车运动的影响”、“探究二力平衡的条件”、“影响摩擦力大小的因素”等许多实验中都用到控制变量法。②科学分类法分类是一种把某些特征相似的事物归类到一起的方法。对事物进行分类后,它们之间的关系就会变得更加清晰。本学期涉及分类法的知识点有根据生殖方式对动物进行分类、根据种子子叶数对植物进行分类、根据形态对细菌进行分类等。③模拟实验法在难以直接用研究对象做实验时,有时用模型来做实验,即模仿实验对象制作模型或者模仿实验的某些条件进行实验,这样的科学方法叫模拟实验。如对事物的内部结构、运动变化过程进行模拟等。模拟实验是科学实验的一种基本类型。“月相的变化”,“日食、月食的形成原理”等都采用了模拟实验法。④实验推理法。在科学研究中,有许多概念、规律、结论是建立在科学实验的基础上的,但是也有不少实验,由于实际条件的限制难以实现,于是需要在大量可靠的实验事实的基础上,通过科学推理,得出理想实验的结论,这个过程和方法就是实验推理的方法。“牛顿第一定律”的得出就是运用了这种方法。⑤转换法。科学研究中对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量,用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。本学期涉及转换法的实验有:用碎纸片放在物体上观察纸片的运动来判断物体的振动发声情况、利用弹簧长度的变化来测量力的大小、利用海绵的形变程度来判断压力的作用效果等。三、本册实验例题分析:例1、某科学兴趣小组为了探究种子萌发的条件进行了如下的实验。实验步骤:①选取健康、饱满的绿豆种子60粒,并准备好3个带盖的塑料盒、纱布等。②分别在塑料盒上贴上标签A、B、C,每个盒子中放4层纱布,在纱布上各放上20粒绿豆种子。③按照下表所示进行操作。④3天后观察种子萌发情况。装置种子数量条件A20粒不洒水23℃恒温培养箱B20粒适量水(以快要淹没种子为宜)23℃恒温培养箱C20粒适量水(以快要淹没种子为宜)4℃冰箱实验结果:只有装置B中的种子萌发。(1)根据以上实验可以得出的结论是种子萌发需要适宜的温度和一定量的水分。(2)小明同学为了探究另一环境因素对种子萌发的影响,又设置了一个实验装置D,选取20粒健康、饱满的绿豆种子放在塑料盒里,装满水并盖上盒盖,放在23℃恒温培养箱中3天。观察发现部分种子胚根突破种皮。小明对此现象疑惑不解。小华对小明的实验进行了改进,将绿豆种子放入塑料盒内,用煮沸并冷却的水装满塑料盒并盖上盒盖,结果依然有少部分种子的胚根微微突破种皮。小华用煮沸并冷却的水进行实验的目的是除去水中的溶解氧?。(3)从能量获得方式的角度,对小华实验中“少部分种子的胚根微微突破种皮”这一现象作出解释:种子再无氧条件下也能进行无氧呼吸获得能量促进胚的萌发?。(4)种子萌发需要一定的外界条件,也需要一定的内部条件。兴趣小组的同学提出了如下探究的问题:①种皮有无是否会影响种子萌发?②胚芽、胚轴或胚根的有无是否会影响种子萌发?关于绿豆种子萌发的内部条件,请你再提出一个可以探究的问题:子叶会影响种子萌发吗??。思路点拨:(1)从实验可以看出,只有装置B中的种子萌发,说明种子萌发需要适宜的温度和一定量的水分;(2)煮沸并冷却的水出去了水中的溶解氧;(3)由于绿豆的种子再无氧条件下也能进行无氧呼吸,获得能量促进胚的萌发,因此绿豆种子在冷却后的沸水装满塑料盒并盖上盒盖的情况下,依然有少部分种子的胚根微微突破种皮;(4)关于绿豆种子萌发的内部条件,可以提出的问题还有:子夜会影响种子的萌发吗?例2、如图甲所示为小明在水平桌面上探究平面镜成像的特点时的实验装置。(1)在实验中用平板玻璃代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于观察并确定像的位置;如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择2mm厚的玻璃板做实验。(2)在竖立的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛,可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。小明拿另一支大小相同的蜡烛在玻璃板后面移动,当蜡烛移动到A′处时,可以看到它跟像完全重合。由此可以得出的结论是像和物大小相等。(3)如果玻璃板放置得不够竖直,将对实验产生的影响是后面的蜡烛无法和像重合。(4)经过三次实验,记录的像与物对应的位置如图乙所示。为了得到更多的实验结论,接下来小明应该进行的操作是将对应的像点和物点相连,判断连线是否和镜面垂直,测出像距和物距并进行比较。思路点拨:(1)透过透明的玻璃板,可以观察到玻璃板的另一侧;因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板,即用2mm厚的玻璃板。(2)未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像完全重合,可知蜡烛和它成的像大小相等,物体和像关于平面镜对称,同时还可以确定像的位置。(3)平面镜所成的像和物体关于平面镜对称,如果玻璃板没有放正,那么蜡烛的像与蜡烛不在同一水平面上,所以蜡烛成的像不能与蜡烛重合,所以有可能找不到像。(4)根据平面镜成像的特点可知,他的下一步操作应该连接像与物的对应点,判断连线与镜面是否垂直。通过归纳总结即可得出如下结论:物和像的连线与镜面垂直,物体和像到镜面的距离相等。例3、【探究名称】探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关。【提出问题】小明通过学习,知道放大镜就是凸透镜,在活动课中,他用放大镜观察自己的手指,看到手指放大(填“放大”、“等大”或“缩小”,下同)的像;然后再用它观察远处的房屋,看到房屋缩小的像。他想:凸透镜成像的大小可能与哪些因素有关?【进行猜想】凸透镜成像的大小可能与物体到凸透镜的距离有关。【设计并进行实验】小明在如图所示的光具座上,不断改变蜡烛与透镜间的距离,并移动光屏进行实验,所获得的实验数据如下表所示。物体到凸透镜的距离/cm光屏像到凸透镜的距离/cm光屏上像的大小4013.5缩小3015缩小2020等大1530放大10光屏上没有像8光屏上没有像【结论与应用】(1)分析数据可知物体到凸透镜的距离越小,光屏上的像就越大,同时发现像到凸透镜的距离就越大。(2)小明所在班级拍毕业照时,摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内,这时摄影师应使照相机远离(填“靠近”或“远离”)同学,同时还应缩小(填“增长”、“缩短”或“不改变”)照相机的暗箱长度。思路点拨:【提出问题】当看近处的物体时,作为放大镜使用,此时成正立、放大的虚像;当看远处的物体时,此时成倒立、缩小的实像。【进行猜想】由之前“提出问题”中物体到凸透镜的距离不同,所以猜想凸透镜成像的大小可能与物体到凸透镜的距离有关。【结论与应用】(1)从表中数据可以看出,成实像时,物距在逐渐减小,成的像逐渐变大,像距也逐渐变大。(2)要想使所有的景物都进入取景框,需要增大物距,为了得到清晰的像,需要减小像距,所以应使照相机远离同学,并缩短暗箱的长度。例4、实验小组用自制的水凸透镜研究凸透镜成像规律,移动蜡烛在不同位置成像,并记录物距u与像距v的关系如图乙所示。(1)当蜡烛和水凸透镜固定在光具座如图甲所示的位置,要在光屏上成一个清晰的像,光屏应左移(选填“左移”“不动”或“右移”)。(2)实验小组发现人眼中的晶状体与水凸透镜相似,可以通过调节凸度来调节成像的距离。如果光屏和水凸透镜位置保持不变,当蜡烛向水凸透镜靠近时,要调节水凸透镜中凸起程度,该操作是向水凸透镜中注水。(3)实验小组又探究液体透镜折光能力与液体种类是否有关,做了如下实验:在图所示的装置中,先后在橡皮膜中注入酒精和煤油,观察光线经不同液体透镜折射后的偏折程度,在此探究过程中应保持不变的是液体透镜的突起成都、即形状不变。思路点拨:(1)当物距等于像距时,此时物距u=2f,据此根据图乙确定凸透镜的焦距;根据甲图确定物距的范围,进而确定像距的范围即可;(2)凸透镜的凸度越大,会聚能力越强;首先根据“物近像远大”确定像距的变化,再思考要成在原来的位置需要光线发散还是会聚,进而对水凸透镜的凸度进行调整即可;(3)凸透镜的折光能力与透镜的材质和突起程度有关,探究透镜材质对折光能力的影响时,必须控制凸度相同;例6、在“研究压力形变效果”的实验中,小明选用了两种不同材质的海绵A、B及若干完全相同的砖块进行实验。实验中,他将砖块分别叠放在A、B海绵的表面,并保持海绵的受力面积相同,实验过程如图甲、乙、丙、丁所示,观察到海绵的形变程度分别为ΔL1、ΔL2、ΔL3和ΔL4,且ΔL2>ΔL4,ΔL1>ΔL3。根据实验条件及观察到的实验现象,可归纳得出初步结论。甲乙丙丁(1)分析比较图甲、乙、丙、丁中海绵的形变程度以及相关条件可得到的科学结论是:①不同材质的海绵受到的压力相同,受力面积也相同,海绵的形变程度不同。②相同材质的海绵,受力面积相同,压力大,形变程度也大。(2)本实验通过实验分析得出相关科学结论,实验中还采用了其他重要的科学方法,请写出其中的两个:①控制变量法;②转换法。思路点拨:(1)四幅实验示意图中,分析甲、乙两图(或丙、丁两图)时可知:压力相同,受力面积相同,海绵的材质不同,形变不同。分析甲、丙两图(或乙、丁两图)可知:海绵的材质相同,受力面积相同,压力越大,海绵的形变越明显。(2)本实验中甲、乙两图(或丙、丁两图)的变量是海绵材质不同而其他因素相同,甲、丙两图(或乙、丁两图)的变量是压力不同而其他因素相同。压力的作用效果难以感知,实验中通过观察海绵的形变程度来判断压力的作用效果,这是转换法。例7、利用如图所示器材探究“二力平衡的条件”。(1)将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上,并在两个线端分别挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在一条直线上。当卡片平衡时,从钩码数量看,卡片两边所受的拉力相等。(2)为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片转动,释放时观察其是否保持平衡。(3)在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的又一个条件是作用在同一物体上。(4)该实验在选择卡片时,选用较轻卡片的目的是减小卡片自重的影响。思路点拨:(1)纸片两边的拉力由砝码的重力产生。当卡片静止出于平衡状态时,两边够嘛的数量相等,说明卡片受到的拉力相等;(2)当用力将卡片扭转时,两边的拉力就不在同一直线上了,松手后可以观察卡片是否出于平衡状态;(3)将卡片剪开后,卡片变成两个物体,根据卡片能否处于静止状态判断二力是否必须作用在同一物体上;(4)实际上卡片式由重力的,而卡片静止时,其实时两个拉力和纸片重力的平衡。当卡片的重力很小时,对实验的影响可以忽略,因此选择较轻的卡片。例8、某同学利用如图所示装置研究阻力对物体运动的影响,甲、乙水平的木板上分别铺有毛巾和棉布,丙水平的木板上不铺任何材料,让小车从相同斜面的顶端由静止开始滑下,观察现象。试回答下列问题:(1)科学实验需要控制变量,本实验中,影响小车在水平面上运动距离的因素,除了阻力外,还有其他因素,其中控制小车从斜面的顶端由相同高度静止开始滑下的方法是为了控制小车到斜面底端是具有相同的速度。(2)实验可得出“阻力越小,运动速度减小得越慢”的结论,支持该结论的证据是小车在铺毛巾的木板上前行距离最近,铺棉布的木板上前行距离较远,在木板上前行的距离最远。(3)若接触面完全光滑,即水平方向不受外力作用,轨道足够长,小车将一直做匀速直线运动。思路点拨:(1)小车从斜面上下滑到水平面上时,它的速度与它在斜面上的高度有关,即高度越大,控制小车从斜面上相同高度静止滑下,就是为了控制小车到达水平面时的速度相同;(2)毛巾的表面最粗糙,小车在铺有毛巾的表面上前行受到的阻力最大,运动时间最短,速度减小的最快,运动距离也最短;在光滑的木板上前行时受到的阻力最小,运动时间最巡航,速度减小的最慢,运动距离最远;(3)如果接触面完全光滑,那么小车不受阻力,它的运动速度就不会减小,因此将一直做匀速直线运动; 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