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第3节 科学观察
考点一、用心观察
为什么要使用仪器和工具 许多情况下，单凭感官进行观察是不能对事物做出可靠的判断的。经常要借助于一些仪器和工具来帮助我们做出准确的判断。更多情况下，科学观察是经过精密计划和研究后进行的。
典例1：（2023七上·嘉兴期末）借助仪器和工具能拓展观察内容和范围。下列实验中，仅借助放大镜无法观察到的是（ ）
A．人的指纹 B．蜗牛的外形
C．蔗糖颗粒的形状 D．细胞的结构
【答案】D
【解析】放大镜用来观察细小的物体，肉眼可见；显微镜用来观察微小的物体，肉眼不可见；
【解答】A.人的指纹，可以用放大镜观察，不符合题意；
B.蜗牛的外形，可以用放大镜观察，不符合题意；
C.蔗糖颗粒的形状，可以用放大镜观察，不符合题意；
D.细胞的结构，应该用显微镜观察，符合题意；
变式1：（2022七上·镇海期末）观察是科学研究的重要方法，也是我们学习科学的重要方式，下列说法错误的是（ ）
A．观察就是用眼看，用耳听
B．单凭我们的感觉，不能对事物作出可靠的判断
C．借助各种仪器可以大大扩大我们的观察范围
D．在学习、生活和科学研究中，取得成功的往往是善于观察的人
【答案】A
【解析】在很多情况下，观察会受环境与心理等各种因素的影响，单凭我们的感官进行观察还不能对事物做出可靠的判断，因此经常要借助于一些仪器和工具来帮助我们做出准确的判断。
自然界中，仅靠我们感官观察的范围有很多局限。我们的肉眼看不到很远的物体和微小的物体，也看不清运动极快的物体。为了扩大我们观察的内容和范围，科学家们研究和发明了很多方法，设计与研制了许多观测仪器，极大地拓展了人类的观察能力。
【解答】自然界中，仅靠我们感官观察的范围有很多局限。我们的肉眼看不到很远的物体和微小的物体，也看不清运动极快的物体。为了扩大我们观察的内容和范围，科学家们研究和发明了很多方法，设计与研制了许多观测仪器，极大地拓展了人类的观察能力。
变式2：（2023七上·东阳期末）科学发现往往源于用心的观察与研究。单凭我们的感官进行观察还不能对事物做出可靠的判断，因此经常要借助于一些仪器和工具。以下观察，借助的仪器或工具不合理的是（ ）
A．用放大镜观察蜗牛的外形
B．利用显微镜观察呈蝌蚪状的精子细胞
C．通过刻度尺来观察一条横线是不是直线
D．借助地球仪了解东阳东白山的地形状况
【答案】D
【解析】观察是重要的科学研究方法、也是我们学习科学的重要方式；直接观察法是指凭借人们的感官直接对研究对象进行观察，间接观察是指借助仪器设备对研究对象进行观察。
【解答】A.用放大镜观察蜗牛的外形，属于间接观察，借助工具正确，故A不符合题意；
B.精子细胞很小，可以利用显微镜观察呈蝌蚪状的精子细胞，属于间接观察，借助工具正确，故B不符合题意；
C.通过刻度尺来观察一条横线是不是直线，属于间接观察，借助工具正确，故C不符合题意；
D.借助地球仪不能了解东阳东白山的地形状况，属于间接观察，借助工具错误，故D符合题意
变式3：（2022七上·温州期中）我们的眼睛在观察周围事物时往往会发生错觉，利用工具比较下列图形并完成填空(请选填“>、=或<")。
（1）图甲中AB和CD哪个间距更大一些？AB CD
（2）图乙中宽度和高度哪个比较大？宽度 高度
【答案】（1）= （2）=
【解析】错觉是人们观察物体时，由于物体受到形、光、色的干扰，加上人们的生理、心理原因而误认物象，会产生与实际不符的判断性的视觉误差。错觉说明单凭我们的感官进行观察有时不能对事物做出可靠的判断，因而经常要借助于一些仪器和工具来帮助我们做出准确的判断。
(1)直接用眼睛观察后判断，我们会认为AB比CD的间距要大些，长度比较我们可以借助工具刻度尺，测量后我们发现AB与CD的间距是一样大的。 图甲中AB与CD之间的大小关系是AB=CD；
(2) 直接用眼睛观察后判断，我们会认为高度要大于宽度，借助工具刻度尺测量后我们发现宽度和高度是一样大的。图乙中宽度与高度的大小关系是相等；
考点二、拓展观察能力
(1)直接观察和间接观察的区别
直接观察是指我们直接用眼睛等感觉器官去观察;间接观察是指我们借助仪器和工具进行观察。
(2)定量观察和定性观察的区别
定量观察一般是具体到测量数值，用数据对观察的对象进行描述，比较精确;
定性观察仅仅涉及性质，用文字对观察的对象进行描述。
观察可分三步进行，即一看、二找、三定。一看，就是首先要学会看现象。二找，就是在反复观察大量的物理现象的基础上找规律，也就是找观察到的现象的共同点，这是观察物理现象的结果。三定，就是确定条件。因为任何规律的成立都是有条件的，所以在总结规律时，一定要考虑它在什么条件下成立。
典例1：（2023七上·德清期末）2022年11月8日晚小德观察了月全食外，还利用工具观察了月掩天王星现象。小德观察时最可能使用的工具是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】结合仪器和观察对象进行分析。
量筒读数时眼睛要平时液体凹液面中央最低处，仰视会使读数偏小，俯视会使读数偏小。
显微镜的使用注意先粗后细、先降后升、先低后高等原则。
托盘天平使用时注意要先调平，游码移到0刻度，测量值等于右盘砝码的质量+游码指示的质量。
【解答】A、观察天文现象应用天文望远镜，故A正确；
B、量筒可以用来测量液体的体积，故B错误；
C、显微镜是用来观察细胞等细微物体的，故C错误；
D、托盘天平是用于测量物体的质量的，故D错误；故答案为：A。
变式1：（2023七上·兰溪期末）直接观察是指凭借人们的感官直接对研究对象进行观察，间接观察是指借助仪器设备对研究对象进行观察。下列观察属于直接观察的是（ ）
①用显微镜观察细胞②用手摸病人的额头，判断发热程度③用秒表测百米赛跑的时间
④用耳朵辨听是哪种乐器在发音⑤用放大镜观察蜗牛⑥用眼睛观察晶体熔化的整个过程
A．②④⑥ B．②③④ C．①③⑥ D．④⑤⑥
【答案】A
【解析】（1）在很多情况下，观察会受环境与心理等各种因素的影响，单凭我们的感官进行观察还不能对事物做出可靠的判断，因此经常要借助于一些仪器和工具来帮助我们做出准确的判断。
（2）为了扩大我们观察的内容和范围，科学家们研究和发明了很多方法，设计与研制了许多观测仪器，极大地拓展了人类的观察能力。
【解答】①用显微镜观察细胞，借助了显微镜观察微小物体，属于间接观察；
②用手摸病人的额头，判断发热程度，用皮肤触摸在大脑形成感觉，属于直接观察；
③用秒表测百米赛跑的时间，借助了秒表反应运动员赛跑的快慢，属于间接观察；
④用耳朵辨听是哪种乐器在发音，通过感觉器官耳进行的观察，属于直接观察；
⑤用放大镜观察蜗牛，借助放大镜将肉眼很难看清的蜗牛结构等放大，属于间接观察；
⑥用眼睛观察晶体熔化的整个过程，眼睛属于感觉器官，属于直接观察。综上，属于直接观察的有②④⑥
变式2：（2022七上·金东月考）我们把实验中不需要测具体数据的观察叫定性观察，需要测量具体数据的观察叫定量观察。用放大镜观察蜗牛属于 观察，用刻度尺测量课桌子的长度属于 观察。
【答案】定性；定量
【解析】 定性只要你观察是否出现某现象就行了，而定量要求你不仅要观察是否出现了某现象而且要用一定的测量方法测出该现象的具体参数。
【解答】用放大镜观察蜗牛属于定性观察，用刻度尺测量课桌子的长度属于定量观察。
变式3：（2022·温州七年级期中）观察是重要的科学研究方法，也是我们学习科学的重要方式。观察分为两种形式，直接观察是指凭借人们的感官直接对研究对象进行观察，间接观察是指借助仪器设备对研究对象进行观察。
①用显微镜观察洋葱表皮细胞； ②用放大镜观察蜗牛； ③用手摸病人的额头，判断发热程度；④用耳辨听是哪种乐器发音： ⑤用天文望远镜探测星系；⑥用眼观看叶片的形状和构造；
⑦用红外线测温仪快速测量旅客的体温： ⑧用刻度尺测科学书厚度
上述观察属于间接观察的是________。
【答案】①②⑤⑦⑧
【解析】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，据此解答。
①用显微镜观察洋葱表皮细胞；②用放大镜观察蜗牛；⑤用天文望远镜探测星系；⑦用红外线测温仪快速测量旅客的体温：⑧用刻度尺测科学书厚度，都是利用工具来观察，因此属于间接观察。
考点三、观察结果的记录与整理
科学观察不仅要认真仔细，更要有客观有效、规范的记录。在实验中，我们必须仔细观察各种实验现象，正确记录实验现象和所测数据。在任何一个观察活动中，都要及时记录与整理观察到的现象与数据，这往往是科学研究中十分重要的基础材料。
观察记录的方法
文字记录 将观察结果用文字描述的形式进行记录
表格记录 利用表格形式记录观察过程中的具体数据、实验结果等信息，记录结果较为精准，方便阅读和对比，有利于实验结果的得出
图形记录 直观地通过对应的图像进行对比，视觉冲击强烈
典例1：（2022七上·金东月考）下表是王任宇同学研究空气中的气体成分和人体呼出的气体成分含量对照记录情况，他采用的记录方法是（ ）
气体成分 氮气 氧气 二氧化碳 水 其他气体
空气中的气体(％) 78 21 0.03 0.07 0.9
呼出的气体(％) 78 16 4 1.1 0.9
A．文字描述法 B．表格记录法 C．图形记录法 D．以上都不是
【答案】B
【解析】根据所给数据以表格形式呈现分析。
【解答】图示中以表格形式记录气体成分；
变式1：（2022七上·余杭月考）小科同学使用电子显微镜观察了细胞分裂情况，并把观察结果绘制如下，则这里小科采用的记录方法是（ ）
A．文字描述法 B．表格记录法 C．图形记录法 D．以上都不是
【答案】C
【解析】记录的方法有：文字描述法、表格记录法，图形记录法。
【解答】小科同学使用电子显微镜观察了细胞分裂情况，并把观察结果绘制如下，则这里小科采用的记录方法是图形记录法；
变式2：（2022·杭州七年级期中）如下是实验测得四种不同类型洗发液的pH，该种记录观察结果的方法是（ ）
洗发液类型 天然植物型 弹性卷发型 滋养修护型 去屑柔滑型
pH 5.5 6.0 6.2 7.6
A．文字描述法 B．图形记录法 C．表格记录法 D．以上都不是
【答案】C
【解析】观察常用的记录方法有文字描述、图形记录、表格记录和标本，题目中采用的方法是表格记录法，故选C。
变式3：（2022·仙居县七年级阶段练习）在科学研究中，对观察结果的记录有许多方法，如文字描述、表格描述、图形描述等，下列观察结果的记录比较适合采用表格描述的是（ ）
A．课堂上观察小组内同学的指纹图案
B．观察小鸡在一个月内每天的体重情况
C．用显微镜观察细胞的结构
D．参观实验室时，观察室内消防器材放置的位置
【答案】B
【解析】观察是科学探究的一种基本方法．观察法是在自然状态下，研究者按照一定的目的和计划，用自己的感官外加辅助工具，对客观事物进行系统的感知、考察和描述，以发现和验证科学结论．对观察结果的记录有许多方法，如文字描述、表格描述、图形描述等。
A．不同的人指纹图案不同，而且不容易画下来，因此课堂上观察小组内同学的指纹图案，观察结果的记录适于拍照描述；
B．观察小鸡在一个月内每天的体重情况，观察结果的记录适于表格描述；
C．用显微镜观察细胞的结构，观察结果的记录适于图形描述；
D．参观实验室时，观察室内消防器材放置的位置，观察结果的记录适于文字描述；
因此观察结果的记录比较适合采用表格描述的是观察小鸡在一个月内每天的体重情况。
考点四、观察与实验
观察化学变化的程序。
变化前 物质的颜色、状态、气味等
变化中 变化过程中发生的主要现象，如是否放热、发光，颜色状态的改变，有什么气味的气体生成，有什么颜色的沉淀生成等
变化后 生成物的颜色、状态、气味等
实验设计的基本过程
(1)了解设计要求。看清题意是要求设计实验方案、实验步骤还是分析实验结果。
(2)明确实验目的、原理。明确实验到底要解决什么问题，要用到科学上的什么原理。
(3)确定实验思路。根据原理对实验做出假设，对可能产生的现象做出预测，并充分利用实验材料设计实验、达成实验目的。
(4)设计实验步骤。根据上述实验目的、原理和思路，设计出合理的实验装置和实验步骤。要思考题目中所给出的实验材料和试剂分别起什么作用，怎样运用，并且还要注意以下两点：一是题目中给出的实验器材一-般应充分利用;二是除非题目条件允许，否则不能自己随意增加实验器材。设计实验时，一般要设置对照组和控制变量。
(5)预设记录方式。在实验中，将观察到的现象如实、准确地记录下来。除了用文字进行记录外，还可以用数据或符号进行记录。
(6)预计不同现象对应的结果。根据观察的实验现象和记录的数据，通过分析计算、推理等处理，归纳出一般概括性判断，并用文字、图表绘图等方法做一个简明的总结。
典例1：（2023七上·温州期末）蒸馒头时，锅中水烧开，蒸屉上方出现大量"白气"。打开蒸屉发现上层内的水珠明显多于下层，且上层馒头比下层先熟。利用电子温度计测量上、下层蒸屉内的温度（图甲），所得结果如图乙。
（1）根据图乙，描述上层与下层蒸屉内温度变化的相同点与不同点。
（2）利用物态变化及相关知识，解释上层馒头比下层馒头先熟的原因。
（3）除"蒸"这一烹饪方法外，再举一例能使馒头熟透的方法。
【答案】（1）共同点：加热0-6分钟，上层与下层的温度都会先升高后基本不变
不同点：加热0-1分钟，下层温度高于上层；加热1-6分钟，上层温度高于下层
（2）上层蒸屉内水珠明显多于下层，说明蒸屉上层内水蒸气液化多于下层，水蒸气液化会放出热量，这样，上层蒸屉温度高于下层蒸屉，上层蒸屉中的馒头可以吸收更多热量。相同馒头熟透需要吸热的热量相同，所以上层馒头就先熟
（3）煎
【解析】考查学生根据图像描述现象的能力；物体由气态变成液态的过程叫做液化，液化时，放出大量的热；
【解答】（1）从图乙可以分析得出：共同点：加热0-6分钟，上层与下层的温度都会先升高后基本不变；不同点：加热0-1分钟，下层温度高于上层；加热1-6分钟，上层温度高于下层 ；
（2） 上层馒头比下层馒头先熟 。原因是上层蒸屉内水珠明显多于下层，说明蒸屉上层内水蒸气液化多于下层，水蒸气液化会放出热量，这样，上层蒸屉温度高于下层蒸屉，上层蒸屉中的馒头可以吸收更多热量。相同馒头熟透需要吸热的热量相同，所以上层馒头就先熟；
（3）除"蒸"这一烹饪方法外，再举一例能使馒头熟透的方法。 可以是煎，可以是油炸；
变式1：（2023七上·宁海期末）某兴趣小组学习了蜡烛的火焰分为外焰、内焰和焰心，于是对火焰温度产生了好奇，外焰、内焰和焰心温度相同吗？他们用酒精灯点燃的火焰进行了相关实验探究。
（1）如图，他们用一根火柴分别放在外焰、内焰以及焰心并迅速取出，观察火柴变黑的程度发现放在外焰时火柴变黑最严重。根据以上现象可得出结论： （填“焰心”、“内焰”或“外焰”）的温度最高。
（2）双双同学认为这样得出结论不够严谨，于是向老师请教，在老师的帮助下，得到数据如下：
火焰层 外焰 内焰 焰心
温度/℃ 648 517 436
667 530 455
679 551 470
由此数据可得出， （填“焰心”、“内焰”或“外焰”）的温度最低。该小组为什么要进行多次实验？ 。
【答案】（1）外焰（2）焰心；避免偶然性
【解析】（1）火焰的温度越高，则在相同的时间内炭化程度越高，则变黑更严重。
（2）根据表格数据，确定火焰的哪个位置温度最低。在科学探究中，往往需要做多次实验，从而收集多组数据，这样得到的结论会更加客观，具有普遍意义。
【解答】（1）如图，他们用一根火柴分别放在外焰、内焰以及焰心并迅速取出，观察火柴变黑的程度发现放在外焰时火柴变黑最严重。根据以上现象可得出结论：外焰的温度最高。
（2）根据表格可知，焰心的温度的平均值最小，即焰心的温度最低。该小组进行多次实验的目的：避免偶然性。
变式2：（2023七上·宁海期末）善于观察的丽丽发现：苍蝇停下来就匆忙搓“脚”（如甲图）。这究竟是为什么呢？是它的脚很脏吗？苍蝇搓“脚”可能是清除“脚”上的脏东西。
（1）划线部分这属于科学探究的 步骤。于是 她设计了一个实验来探究；
设计实验：
①在A（瓶内无脏物）、B（瓶内有脏物）两个玻璃瓶中（如乙图）；
②在相同的时间内观察并记录A、B两个玻璃瓶中 。
（2）实验结果和实验结论
①若A瓶中苍蝇搓脚次数接近或明显多于B瓶中苍蝇搓脚次数，则说明“苍蝇搓脚”与清除“脚上污物”无关。
②若A瓶中苍蝇搓脚次数明显小于B瓶中苍蝇搓脚次数，则说明“苍蝇搓脚”与清除“脚上污物”有关。
实验评价与交流：小亮认为丽丽设计的实验中存在明显缺陷，你觉得应该如何改进？ 。
【答案】（1）作出假设；苍蝇搓脚次数（2）取多只苍蝇，进行重复实验
【解析】 由科学探究的主要环节得出科学探究的六个步骤主要是：提出问题，猜想与假设，制定计划与设计实验，进行实验与收集证据，分析与论证、评估，交流与合作．
【解答】（1） 苍蝇搓“脚”可能是清除“脚”上的脏东西。划线部分这属于科学探究的做出假设步骤。
②观察并记录AB两个玻璃瓶中苍蝇搓脚的次数；
（2）丽丽的实验经过取多只苍蝇，进行重复实验 ，这样的实验结果比较具有可行度；
变式3：（2023七上·余姚期末）教育部要求初中生睡眠时间应达到9小时，睡眠对促进中小学生大脑发育、身心健康和提高学习能力与效率至关重要。睡眠不足对学习能力会有怎样的影响？某科研团队以小鼠为实验对象，建立模拟人类睡眠不足状态的模型，并进行了如下实验。
①选取发育状况一致的健康小鼠16 只，随机均分为A、B两组
②采用适当的实验方法，限制B组小鼠的每日睡眠时长，使其睡眠时长为每日3.5小时，持续21天。A组小鼠不限制睡眠时长，其他实验条件相同。
③在实验的第7天、第14天、第21天，分别对两组中的每只小鼠走出同一迷宫的时间进行四次测量，计算平均值。
实验结果如图所示。
（1）在限制睡眠时长的实验中，A组和B组是一组对照实验，其变量是 。
（2）每组小鼠选取多只而不是一只进行实验，是为了 。
（3）分析上图可知，随着每组小鼠走迷宫次数的增多，小鼠走出迷宫的平均时间逐渐减少，说明小鼠走迷宫的行为是一种学习行为。对比两组小鼠走出迷宫的平均时间，你认为该科研团队可以得出的结论是： 。
（4）本实验对你有怎样的启示？ (写出一条即可)
【答案】（1）睡眠时间
（2）避免实验偶然性，提高实验的可靠性
（3）睡眠不足会对学习能力造成影响
（4）每天要保证充足的睡眠时间（合理即可）
【解析】每组选取多只实验样本数量，是为了避免实验偶然性，提高实验的可靠性；对照实验是设置“实验组”和“对照组”进行比较的实验方法。即将实验对象分为两组，一为“实验组”，给予实验处理因素；另一为“对照组”，不给实验处理因素。
【解答】（1） 在限制睡眠时长的实验中，A组和B组是一组对照实验，其变量是睡眠时间；
（2）每组小鼠选取多只而不是一只进行实验，是为了避免实验偶然性，提高实验的可靠性；
（3）从图片中可以看出A组比B组走出迷宫花了更多的时间，所以可以的得出的结论是：睡眠不足会对学习能力造成影响；
（4）本实验对你的启示是每天要保证充足的睡眠时间（合理即可）；
1．（2022七上·婺城期末）下列四个都是本学期课本中的观察实验，其中实验过程中没有借助放大镜作为观察工具的是（ ）
A．观察手指指纹的纹路 B．观察蜗牛的外形
C．观察草履虫的形态结构 D．观察方形蔗糖的构成颗粒
【答案】C
【解析】放大镜是用来观察物体细节的简单目视光学器件，物体在人眼视网膜上所成像的大小正比于物对眼所张的角(视角)，视角愈大，像也愈大，愈能分辨物的细节。手指指纹纹路、观察蜗牛的外形、方糖的构成用到放大镜；观察草履虫的形态结构要用低倍显微镜。
2.（2020七上·杭州月考）伽利略通过对吊灯摆动的观察，发现了摆的等时性，像伽利略等科学家之所以有许多发明和创造，首要工作是( )
A.观察现象，提出问题 B.收集资料，发现规律
C.记录结果，分析论证 D.论文报告，资源共享
【答案】A
【解析】探究的一般过程是从发现问题、提出问题开始的，发现问题后，根据自己已有的知识和生活经验对问题的答案作出假设。
科学探究的一般过程：提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流，因此，科学探究的第一步是观察现象，认真观察，提出问题、作出假设。
3．（2023七上·兰溪期末）科学来自生活实践，但又高于生活。要正确的进入科学的世界，下列说法不正确的是（ ）
A．从发现周围的问题着手
B．书本上的知识肯定是正确的
C．要留心观察，认真思考
D．在已积累的科学知识基础上，不断地去探索和发现问题
【答案】B
【解析】①科学要研究各种自然现象，寻找它们产生、发展的原因和规律。学习科学可以帮助我们理解、解释和预测各种事物、现象及其变化。
②科学研究是从疑问开始的。一个小小的疑问都有可能引发科学发现。只要留心观察，从发现周围的问题着手，我们都可以进入科学的世界，科学就在我们身边。
③在科学发展过程中，人们在解决问题的同时，也会出现新的问题。因此，科学是无止境的，我们要不断地去探索和发现问题，创造性地解决问题，推进科学与人类社会的发展与进步。
【解答】A、科学研究要从小处入手，从探究身边的问题着手，平时多做小实验，在实验过程中发现问题，解决问题，故A正确，不符合题意；
B、对书木知识我们要抱着科学的态度去学习，但不是盲日地崇拜，要敢于质疑，运用科学的研究方法去验证其科学性，故B错误，符合题意；
C、在生活中要善于观察，做生活的有心人，勤于思考，发现事物的内在联系及发展变化的规律，故C正确，不符合题意；
D、前人积累的科学知识和研究方法是科学智慧的结品，我们耍科学继承、灵活运用，故D正确，不符合题意。
4．（2023七上·德清期末）伟大的科学家牛顿好奇于苹果落地而发现了“万有引力”；瓦特好奇于水的沸腾顶起壶盖而发明了蒸汽机……在讨论这些事例告诉我们什么道理时，4位同学分别讲了如下的看法：
甲说：小小的疑问都有可能引发科学的发现
乙说：从探究身边的问题着手，可以进入科学世界
丙说：科学的发现都是从偶然的观察中得到的
丁说：科学的发现有赖于仔细观察、认真思考、积极实验
根据你的认识，不合理的看法是（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
【答案】C
【解析】根据自己对科学探究的认识判断即可。
【解答】甲说：牛顿和瓦特都是从生活中非常常见的现象发现的科学原理，则小小的疑问都有可能引发科学的发现，故甲正确不合题意；
乙说：牛顿和瓦特都出从探究身边的问题着手，从而进入科学世界，故乙正确不合题意；
丙说：科学的发现都是从有规律的观察中得到的，故丙错误符合题意；
丁说：科学的发现有赖于仔细观察、认真思考、积极实验，故丁正确不合题意。
那么不合理的看法为丙。
5．（2022七上·义乌期中）将细菌接种在固体培养基上培养，它会繁殖并形成菌落(如图)。某实验小组欲检测A、B 两种抗生素的杀菌作用 ，下列实验方案中最合理的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】实验设计的原则：一个探究实验中只能有一个实验变量，其他的因素都处于才能共同，派出其他因素对本实验的干扰。对照实验实质在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除这种条件不同之外，其他的条件都相同的实验。C选项中，只有细菌的为对照组，抗生素A加细菌和抗生素B加细菌为实验组。
【解答】 某实验小组欲检测A、B 两种抗生素的杀菌作用 ，世纪实验时，应该遵循对照原则，设计一组只有细菌的空白对照组，与含有抗生素A或B的实验组进行对比；还应该遵循控制单一变量的原则，如抗生素的有无，抗生素的种类。
6．（2021·乐清市七年级阶段练习）如图是指纹的一些图片。指纹具有唯一性和稳定性，可用来鉴别人的身份。为了更清晰地观察和研究指纹，我们可以借助________。(填写一种仪器名称)
【答案】放大镜
【解析】为了更清晰地观察和研究指纹，可以借助放大镜来观察指纹。
7．（2021·浙江七年级专题练习）下列属于直接观察的有_______，属于间接观察的有_______，属于定性观察的有_______，属于定量观察的有_______。(填序号)
①用显微镜观察植物细胞质的流动； ②老师清点教室里穿校服的人数；
③妈妈用手摸小华的额头，了解小华是否已退烧； ④用体温计测得小华的体温是39℃。
【答案】②③ ①④ ①③ ②④
【解析】[1]直接观察：用肉眼观察，故②老师清点教室里穿校服的人数和③妈妈用手摸小华的额头，了解小华是否已退烧属于直接观察：
[2]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．故①用显微镜观察植物细胞质的流动和④用体温计测得小华的体温是39℃属于间接观察：
[3]定性观察：是研究者依据粗线条的观察纲要，在课堂现场对观察对象做详尽的多方面的记录，并在观察后根据回忆加以必要的追溯性的补充与完善．观察结果的呈现形式是非数字化的，故①用显微镜观察植物细胞质的流动和③妈妈用手摸小华的额头，了解小华是否已退烧属于定性观察；
[4]定量观察：需要用具体的数据来描述；因此②老师清点教室里穿校服的人数和④用体温计测得小华的体温是39℃属于定量观察。
8．（2022七上·金东月考）食用菠萝前用食盐水浸泡是一种习惯做法，其目的是为了抑制菠萝蛋白酶的活性。某研究小组对于食盐水是否真能抑制菠萝蛋白酶活性这一问题，设计实验进行探究：
①取五只相同的试管，编号1~5，各加入5mL含菠萝蛋白酶的鲜榨菠萝汁；
②往编号1的试管中，添加5mL蒸馏水，其他试管中按下表要求分别添加5mL不同质量分数的氯化钠溶液，放在相同温度的水中恒温水浴；
③20min后测定各试管中菠萝蛋白酶活性，并计算其相对活性。数据如下：
（注：酶的相对活性越大，酶的活性越强。）
编号 1 2 3 4 5
质量分数（%） — 0.0005 0.005 0.05 0.5
酶的相对活性（%） 100 104.5 102.1 102.4 103.7
（1）设计第1组实验的目的是为了 ；
（2）在实验过程中，设计水浴的温度不能过高或过低，原因是过高或过低的温度可能也会影响 ，对实验结果产生干扰；
（3）通过上述实验可得出的结论：在该实验所用的浓度范围内，氯化钠溶液对菠萝蛋白酶的活性具有 作用。
【答案】（1）形成对照
（2）酶的活性
（3）促进
【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。1、酶具有高效率的催化能力；其效率是一般无机催化剂的10的7次幂～～10的13次幂。2、酶具有专一性；（每一种酶只能催化一种或一类化学反应。）3、酶在生物体内参与每一次反应后，它本身的性质和数量都不会发生改变（与催化剂相似）；4、酶的作用条件较温和。（1）酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。（2）在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。一般来说，动物体内的酶最适温度在35～40℃之间；植物体内的酶最适温度在40～50℃之间；动物体内的酶最适pH大多在6.5～8.0之间，但也有例外，医学|教育网编辑整理如胃蛋白酶的最适pH为1.5；植物体内的酶最适pH大多在4.5～6.5之间。（3）过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。酶对化学反应的催化效率称为酶活性。5、活性可调节性。6、有些酶的催化性与辅因子有关。7、易变性：大多数酶都是蛋白质，因而会被高温、强酸、强碱等破坏。
【解答】（1）设计第1组实验，不做任何的处理，其目的是为了形成对照；
（2）在实验过程中，设计水浴的温度不能过高或过低，原因是过高或过低的温度可能也会影响酶的活性，对实验结果产生干扰；
（3）通过上述表格的实验记录，可得出的结论：在该实验所用的浓度范围内，氯化钠溶液对菠萝蛋白酶的活性具有促进作用。
9．（2023七上·龙港期末）小明家屋顶安装了一台太阳能热水器（如图甲所示）。为探究太阳能热水器的集热效果与入射 光线角度的关系，他利用图乙所示器材进行实验。 实验器材：（a）内壁涂黑的泡沫箱，底面积约1m 2；(b)盛水的透明塑料袋；(c)玻璃板，面积稍大于1m 2； (d)大功率白炽灯；其他：刻度尺、温度计、若干高度不同的泡沫砖、20厘米长的细木棒、橡皮泥。
（1）选择合适的器材，（请写出实验思路，不需写具体步骤） 。
（2）对于太阳能热水器的集热效果，请再提出一个可探究的科学问题： 。
（3）兴趣小组以 作为集热效果好坏的判断依据。
（4）如果要对集热效果进行评价，请你设计2~3个评价指标，以及进行区分优秀，良好，和有待改进
【答案】（1）在水的初温相同的情况下，将白炽灯固定在装有盛水塑料袋的泡沫箱上方，通过改变垫在泡沫箱底部边缘的泡沫砖高度，从而改变入射光线角度，比较相同时间内水温的升高情况。
（2）太阳能热水器的集热效果是否与光照强度有关？
（3）相同时间内水的温度变化
（4）①加热时间：将热水器内的水加热到沸腾，时间为20min为优秀，30分钟为良好，40分钟的有待改进；
②加热质量：将热水器内的水加热到沸腾，质量为20kg的为优秀，15kg的为良好，10kg的有待改进。
【解析】（1）探究太阳能热水器的集热效果与入射光角度的关系时，需要控制其它因素相同，只改变入射光线的角度，通过比较相同时间内水温的升高数值比较即可；
（2）夏季时太阳光的光照强度比冬天时大，因此夏季时太阳能热水器水温升高的快，据此提出可探究的问题。
（3）相同时间内水的温度变化越大，则太阳能的集热效果越好；
（4）根据自己对集热效果的理解分析解答。
【解答】（1）实验步骤为：在水的初温相同的情况下，将白炽灯固定在装有盛水塑料袋的泡沫箱上方，通过改变垫在泡沫箱底部边缘的泡沫砖高度，从而改变入射光线角度，比较相同时间内水温的升高情况。
（2）对于太阳能热水器的集热效果，提出一个可探究的科学问题：太阳能热水器的集热效果是否与光照强度有关？
（3）兴趣小组以相同时间内水的温度变化作为集热效果好坏的判断依据。
（4）集热效果指标：
①加热时间：将热水器内的水加热到沸腾，时间为20min为优秀，30分钟为良好，40分钟的有待改进；
②加热质量：将热水器内的水加热到沸腾，质量为20kg的为优秀，15kg的为良好，10kg的有待改进。
10．（2022七上·金东月考）下面是最早发现抗生素——青霉素的弗莱明先生所进行的探索过程。
⑴观察及对问题的认识：培养细菌的培养基中， 偶然生出青霉菌，在其周围的细菌没有生长。为什么会出现这种现象？
⑵提出假设。
⑶进行实验：把青霉菌放在培养液中培养后，观察这些培养液对细菌生长的影响。
⑷结果：培养液阻止了细菌的生长和繁殖。
⑸得出结论。
（1）作为这一实验的假设最为恰当的是____
A．青霉菌能产生有利于人类的物质
B．青霉菌污染了细菌生长的培养基
C．青霉菌可能产生了有利于细菌繁殖的物质
D．青霉菌可能产生不利于细菌繁殖的物质
（2）结论是 。
（3）为了证明青霉素确实是由青霉菌产生的 而不是培养液和培养基中产生的，则应进一步设计 实验，其实验方法是 。若实验结果为 ，则能充分证明青霉菌确实能产生可阻止细菌繁殖的青霉素。
【答案】（1）D
（2）青霉菌产生了不利于细菌繁殖的物质
（3）对照；设计一组不加青霉菌培养液的培养基，观察其周围细菌的生长情况；不含青霉菌的培养液和培养基中细菌大量繁殖
【解析】对照实验指其他条件都相同，只有一个条件不同的实验。往往好多因素对实验结果都有影响，对照实验用来证明某种因素对实验结果的确切影响。通常，一个实验总分为实验组和对照组。实验组，是接受实验变量处理的对象组；对照组，也称控制组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组，至于哪个作为实验组，哪个作为对照组，一般是随机决定的，这样，从理论上说，由于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的，被平衡了的，故实验组与对照组两者之差异，则可认定为是来自实验变量的效果，这样的实验结果是可信的。
【解答】（1）培养细菌的培养基中， 偶然生出青霉菌，在其周围的细菌没有生长。提出的合理假设是：青霉菌可能产生不利于细菌繁殖的物质；
（2）实验结果：培养液阻止了细菌的生长和繁殖。所以实验的结论是青霉菌产生了不利于细菌繁殖的物质；
（3）为了证明青霉素确实是由青霉菌产生的 而不是培养液和培养基中产生的，则应进一步设计对照实验，其实验方法是设计一组不加青霉菌培养液的培养基，观察其周围细菌的生长情况 。若实验结果为不含青霉菌的培养液和培养基中细菌大量繁殖 ，则能充分证明青霉菌确实能产生可阻止细菌繁殖的青霉素。
11（1）小禾猜想：大蒜露出地面部分呈绿色与光照有关。她提出猜想的依据是 ；（2）小禾用蒜瓣进行探究。将2粒蒜瓣分别栽种在甲、乙两个相同的花盆中，然后将甲花盆放在阳光下，乙花盆放在黑暗的纸箱中。小嘉认为她的设计有问题，理由是 。
（3）如果“大蒜露出地面部分呈绿色与光照有关”的猜想成立，一段时间后黑纸箱内乙花盆中长出的蒜苗颜色将为 。
【答案】（1）叶绿素的合成需要光照
（2）实验组和对照组都只有1粒蒜瓣，可能由于偶然因素蒜瓣无法生长而导致实验失败，存在偶然因素对实验结果的影响
（3）黄色
【解析】 叶绿体是植物细胞中由双层膜围成，含有叶绿素能进行光合作用的细胞器。叶绿体基质中悬浮有由膜囊构成的类囊体，内含叶绿体DNA。是一种质体。叶绿素是一类与光合作用有关的最重要的色素。
【解答】（1）从现象可以提出的猜想是叶绿素的合成需要光照；
（2）我认为存在的问题是实验组和对照组都只有1粒蒜瓣，可能由于偶然因素蒜瓣无法生长而导致实验失败，存在偶然因素对实验结果的影响；
（3） 由于叶绿素中合成需要光照，类胡萝卜素和叶绿素，其中，叶绿素的合成需要光照，类胡萝卜素的合成不需要光照，所以 大蒜露出地面部分呈绿色与光照有关”的猜想成立，一段时间后黑纸箱内乙花盆中长出的蒜苗颜色将为类胡萝卜的颜色，呈现黄色；
12．（2023七上·嘉兴期末）在研究“气泡运动规律"实验时，小禾在细玻璃管中注入水，管中留一个小气泡，让玻璃管与水平面间保持不同的倾角，观察气泡的运动情况，如图所示。气泡的运动快慢到底与哪些因素有关呢？她做出了如下猜想：
气泡长度约2cm
实验序号 倾角/° 气泡经过AB段的时间/秒
1 15 22.5
2 30 14.9
3 45 12.2
4 60 13.8
5 90 19.9
猜想一：跟气泡的长度有关；
跟玻璃管与水平面的倾角有关。
为了便于研究，她在玻璃管上做上记号A、B，测出气泡经过AB段的时间。实验数据记录如上表。
（1）实验中，除刻度尺、量角器外，还需要的测量器材为 ；
（2）分析表中数据，可得出气泡运动的快慢随倾角的变化规律： 。（3）若用上述器材探究气泡的运动快慢与气泡长度的关系，则需要控制 相同。
【答案】（1）秒表
（2）气泡运动的速度随着倾角的增大而加快；
（3）倾角
【解析】控制变量在进行科学实验的概念，是指那些除了实验因素（自变量）以外的所有影响实验结果的变量，这些变量不是本实验所要研究的变量，所以又称无关变量、无关因子、非实验因素或非实验因子。只有将自变量以外一切能引起因变量变化的变量控制好，才能弄清实验中的因果关系。控制变量衍生到生活中的作用是控制一定影响因素从而得到真实的结果。
【解答】（1）从表格数据中可以看出，还需要的器材是秒表；
（2）分析表中数据，可得出气泡运动的快慢随倾角的变化规律：气泡运动的速度随着倾角的增大而加快；
（3） 若用上述器材探究气泡的运动快慢与气泡长度的关系，则需要控制倾角相同。
13．（2023七上·余姚期末）夏天，有些人容易被蚊子叮咬。某研究团队对此现象进行了研究。
①招募血型为A、B、AB、O型的志愿者各30人。
②取150个培养皿，各加入2mL抗凝剂(防止血液凝固)
③从每个志愿者体内采10mL血液，分别加入培养皿中并摇匀，按血型分为甲、乙、丙、丁四组；向剩下的各组吸引蚊子数点总数的百分比培养皿中各加入10mL生理盐水并摇匀，记为戊组。
④把五组培养皿都摆放在蚊子较多的同一环境中，统计相同时间内各培养皿中吸引蚊子的数量。
⑤先统计各组吸引蚊子数，再算出各组吸引蚊子数占五组总数的百分比。绘制成图像如图所示。
（1）该团队开展以上实验想研究的具体问题是 。
（2）实验中戊组起 作用。
（3）实验采用志愿者的血样来吸引蚊子，而不是直接让志愿者本人来吸引蚊子。理由是 。
【答案】（1）哪种血型的人容易吸引蚊子？
（2）对照
（3）排除因志愿者其它因素不同而产生的干扰（或保护志愿者身体健康）
【解析】对照实验指其他条件都相同，只有一个条件不同的实验。 往往好多因素对实验结果都有影响，对照实验用来证明某种因素对实验结果的确切影响。 通常，一个实验总分为实验组和对照组。实验组，是接受实验变量处理的对象组；对照组，也称控制组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组；
【解答】（1）从题目中可以看出该团队开展以上实验想研究的具体问题是哪种血型的人容易吸引蚊子？
（2）戊组是不作任何处理的一组，所以实验中戊组起对照的作用；
（3）理由是：排除因志愿者其它因素不同而产生的干扰（或保护志愿者身体健康） ；
14．（2023七上·绍兴期末）大气中二氧化硫浓度超过一定值，葫芦藓就不能生存。某化工厂的烟囱中有二氧化硫排放，为研究二氧化硫对葫芦藓的影响，某研究小组在离烟囱每隔一定距离的地方裁种250株葫芦藓，由近至远分别编号为1组、2组、3组、4组、5组。葫芦藓植株死亡数统计如下表（单位：株）。
请据此分析作答：
组别 6天 12天 18天 24天 30天
1组 72 145 208 250
2组 57 128 187 193 250
3组 49 113 164 172 250
4组 41 93 149 196 224
5组 34 79 107 154 182
（1）葫芦藓在裁种时，除了严格控制离烟囱的距离外，还应选择 的环境。
（2）二氧化硫使葫芦藓的绿叶迅速枯黄，你认为是叶片细胞中的 遭到了破坏，因此葫芦藓不能进行光合作用合成有机物。
（3）表中数据说明苔藓植物的受害程度与 和 有关。
【答案】（1）阴暗潮湿（2）叶绿体（3）距离；时间
【解析】苔藓植物有了茎、叶的分化，但是没有真正的根，而且茎和叶内没有输导组织，因此长得比较的矮小且生活在阴暗潮湿的环境中，苔藓植物的叶只有一层细胞，有毒气（二氧化硫）很容易从其背、腹两面侵入，从而导致其死亡，因此常把苔藓植物作为监测空气污染程度的指示植物；
【解答】（1）因葫芦藓属于苔藓类，苔藓类的植物适合生活在阴暗潮湿的环境中，所以除了严格控制离烟囱的距离外，还应选择在阴暗潮湿的环境。
（2）叶绿体是植物进行光合作用的场所，从题目中可以看出葫芦藓中该结构被破坏后，不能进行光合作用合成有机物了，所以是叶绿体遭到了破坏；
（3）从表格的数据分析可以看出，力离二氧化硫越近，死亡的越多；放在二氧化硫的环境中时间越久，死亡的数目越多；所 苔藓植物的受害程度与距离和时间有关。
15．（2023七上·玉环期末）炎炎夏日，风扇为人们带来了凉爽，风扇产生的风力与哪些因素有关？小柯猜想可能与风扇的扇叶宽度、扇叶长度都有关系。为此他制作了几个不同的小风扇，并用相同转速的小风扇去吹动同一纸片(如下图所示)。
序号 扇叶宽度/厘米 扇叶长度/厘米 纸片被吹起角度α
1 3 7 30°
2 2 7 20°
3 3 4 20°
（1）小柯想通过观察纸片被吹起的角度a来比较风扇产生的风力大小，所以三次实验的纸片应放置在 。
（2）比较1和2，可得出风扇产生的风力跟 有关。
（3）风扇产生的风力还可能跟 有关。
【答案】（1）与扇叶距离相同（2）扇叶宽度（3）风扇转速
【解析】控制变量法是指变化一个物理量中需要研究的因素，保持其他因素不变，然后观察物理量在这个过程中是如何随着选定的因素的变化而发生相应的改变，从而确定物理量与选定因素间的数量关系或逻辑关系
【解答】（1）风扇产生的分力可能与扇叶的宽度、扇叶长度和与扇叶距离等因素有关，本实验中研究的是与扇叶宽度和扇叶长度的关系，根据控制变量法原则，需要控制与扇叶距离相同
（2）比较1和2，改变的是扇叶宽度，因此可得出风扇产生的风力跟扇叶宽度有关
（3）根据生活经验可得知风扇产生的风力还跟风扇转速有关。
16．（2023七上·玉环期末）微塑料是一种新型的环境污染物，为了探究不同类型的微塑料对小麦种子萌发的影响。某科研小组将大小相同的小麦种子分为4组，每组100粒，再选取3种微塑料在自然环境条件下开展盆栽试验，统计分析在3种微塑料影响下小麦种子的发芽率(实验结果见下表)。
组别 第1组 第2组 第3组 第4组
微塑料 不添加微塑料 高密度聚乙烯 聚丙烯 可降解塑料
微径(μm) 0 1000 1000 1000
浓度(g/Kg) 0 0.5 0.5 ？
发芽率 90.58 78、22 80.00 84.89
（1）实验中每组用100粒小麦种子，其目的是 。
（2）表中”？”处应填的数据是 。
（3）分析实验结果得出，这3种微塑料对小麦种子萌发的影响从大到小的顺序是 。
（4）微塑料主要来源于塑料制品，为保护环境，请给出合理的建议 。
【答案】（1）避免实验偶然性 （2）0.5 （3）高密度聚乙烯>聚丙烯>可降解塑料
（4）减少塑料制品的使用；用其他环保材料代替塑料制品等
【解析】控制变量法是指变化一个物理量中需要研究的因素，保持其他因素不变，然后观察物理量在这个过程中是如何随着选定的因素的变化而发生相应的改变，从而确定物理量与选定因素间的数量关系或逻辑关系
【解答】 （1）实验中每组用100粒小麦种子，其目的是避免实验偶然性。
（2）本实验探究的是不同类型的微塑料对小麦种子萌发的影响，因此要改变微塑料的类型，但要控制微塑料的浓度相同，所以应填0.5
（3）根据表格数据，加了高密度聚乙烯种子发芽率最低，因此影响最大，其次是聚丙烯，再是可降解塑料
（4）塑料会导致种子的发芽率降低，对环境造成污染，所以为了保护环境，应减少塑料制品的使用，或者使用其他环保材料代替塑料制品。
17．（2023七上·临海期末）物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。这种运动只在没有空气的情况下才能发生。如果空气阻力可以忽略，物体的下落也可近似地看做自由落体运动。为探究自由落体运动时下落的时间与哪些因素有关，小海做了如下猜想：
猜想一：与物体的材料有关 猜想二：与物体的质量有关 猜想三：与物体下落的高度有关
为验证以上猜想，小海用三个金属球做了一系列的实验，实验数据记录如下：
实验序号 材料 质量/kg 下落的高度/m 时间/s
1 铁球 1 20 1.96
2 铁球 1 30 2.47
3 铅球 1 20 1.96
4 铅球 2 20 1.96
（1）为了验证猜想一，应比较 两次实验(填实验序号)。
（2）实验中，他选用铁球而不选用相同质量的泡沫球进行实验，这样做的原因是 。
（3）若航天员在月球上同一地点、同一高度同时将质量相同的铁片和羽毛由静止释放，根据表中数据，它们将______。
A．同时落地 B．铁片先落地，羽毛后落地 C．羽毛先落地，铁片后落地
【答案】（1）1和3
（2）相同质量的铁球体积小，受到的空气阻力小， 运动更接近于自由落体运动，更具科学性
（3）A
【解析】根据实验记录数据可以分析：12的变量是下落高度，下落高度越高，下落时间越长。13变量是物体材料，物体材料不同，下落时间相同。34变量是物质质量，质量不同，下落高度相同。宇航员在月球上将小铁片和羽毛在同一地点、同一高度同时释放时，两者做自由落体运动，因物体下落的时间与物体的材料、质量无关，所以小铁片和羽毛会同时落地，所以A选项是正确的。
【解答】(1)要探究物体下落的时间与物体的材料有关，应控制物体下落的高度和物体的质量不变，改变物体的材料不同，由表中数据可以知道，序号1和3符合；
(2)自由落体的条件就是尽可能的减小物体受到的空气阻力，相同质量的铁球相对于棉球，体积更小受到的空气阻力更小，运动更接近自由落体运动。
(3)A.下落的时间与物体的质量、物体材料都无关，所以两者同时落地，故A正确；
B.铁片羽毛都在作自由落体运动，下落时间与物体材料无关，故B错误；
C.铁片羽毛都在作自由落体运动，下落时间与物体材料无关，故C错误；
18．（2023七上·临海期末）”戴口罩、勤洗手”是预防新冠肺炎的重要手段。学校准备采购一批洗手液。某品牌洗手液自称对环境没有任何影响。小海想证实广告的真实性，该洗手液对环境真的没有影响吗？为此他进行了如下探究：
[实验准备]生长状况相似的同种蚯蚓40条，2个喷雾器分别装有清水和2%洗手液。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，如图所示。实验步骤和结果如下表：
甲区域 乙区域
实验步骤 第一步 随机各放20条蚯蚓
第二步 每天喷10毫升2%洗手液 每天喷等量清水
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）实验过程中，乙区城所起的作用是 。
（2）实验中，每组蚯蚓各选用20条的目的是 。
（3）用同样的方法对其他生物进行研究后得到了相似的结果，据此可以得出的结论是 。
【答案】（1）对照
（2）避免实验的偶然性
（3）该洗手液对环境有影响
【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。所以除是否喷洒洗手液外，其他条件都相同。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。为了让结果更具有普遍性，往往会选择多个实验对象进行实验。
【解答】（1）本实验的变量是洗手液，乙组实验没有对变量进行处理，所以是对照组。
（2）在实验时，每组各用20条蚯蚓做实验而不是1条这样做的目的是减少实验的偶然性。
（3）通过实验结果实验组只有两条蚯蚓，对照组有38条蚯蚓可见： 该洗手液对环境有影响 。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
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 科学观察
考点一、用心观察
为什么要使用仪器和工具 许多情况下，单凭感官进行观察是不能对事物做出可靠的判断的。经常要借助于一些仪器和工具来帮助我们做出准确的判断。更多情况下，科学观察是经过精密计划和研究后进行的。
典例1：（2023七上·嘉兴期末）借助仪器和工具能拓展观察内容和范围。下列实验中，仅借助放大镜无法观察到的是（ ）
A．人的指纹 B．蜗牛的外形
C．蔗糖颗粒的形状 D．细胞的结构
变式1：（2022七上·镇海期末）观察是科学研究的重要方法，也是我们学习科学的重要方式，下列说法错误的是（ ）
A．观察就是用眼看，用耳听
B．单凭我们的感觉，不能对事物作出可靠的判断
C．借助各种仪器可以大大扩大我们的观察范围
D．在学习、生活和科学研究中，取得成功的往往是善于观察的人
变式2：（2023七上·东阳期末）科学发现往往源于用心的观察与研究。单凭我们的感官进行观察还不能对事物做出可靠的判断，因此经常要借助于一些仪器和工具。以下观察，借助的仪器或工具不合理的是（ ）
A．用放大镜观察蜗牛的外形
B．利用显微镜观察呈蝌蚪状的精子细胞
C．通过刻度尺来观察一条横线是不是直线
D．借助地球仪了解东阳东白山的地形状况
变式3：（2022七上·温州期中）我们的眼睛在观察周围事物时往往会发生错觉，利用工具比较下列图形并完成填空(请选填“>、=或<")。
（1）图甲中AB和CD哪个间距更大一些？AB CD
（2）图乙中宽度和高度哪个比较大？宽度 高度
考点二、拓展观察能力
(1)直接观察和间接观察的区别
直接观察是指我们直接用眼睛等感觉器官去观察;间接观察是指我们借助仪器和工具进行观察。
(2)定量观察和定性观察的区别
定量观察一般是具体到测量数值，用数据对观察的对象进行描述，比较精确;
定性观察仅仅涉及性质，用文字对观察的对象进行描述。
观察可分三步进行，即一看、二找、三定。一看，就是首先要学会看现象。二找，就是在反复观察大量的物理现象的基础上找规律，也就是找观察到的现象的共同点，这是观察物理现象的结果。三定，就是确定条件。因为任何规律的成立都是有条件的，所以在总结规律时，一定要考虑它在什么条件下成立。
典例1：（2023七上·德清期末）2022年11月8日晚小德观察了月全食外，还利用工具观察了月掩天王星现象。小德观察时最可能使用的工具是（ ）
A． B． C． D．
变式1：（2023七上·兰溪期末）直接观察是指凭借人们的感官直接对研究对象进行观察，间接观察是指借助仪器设备对研究对象进行观察。下列观察属于直接观察的是（ ）
①用显微镜观察细胞②用手摸病人的额头，判断发热程度③用秒表测百米赛跑的时间
④用耳朵辨听是哪种乐器在发音⑤用放大镜观察蜗牛⑥用眼睛观察晶体熔化的整个过程
A．②④⑥ B．②③④ C．①③⑥ D．④⑤⑥
变式2：（2022七上·金东月考）我们把实验中不需要测具体数据的观察叫定性观察，需要测量具体数据的观察叫定量观察。用放大镜观察蜗牛属于 观察，用刻度尺测量课桌子的长度属于 观察。
变式3：（2022·温州七年级期中）观察是重要的科学研究方法，也是我们学习科学的重要方式。观察分为两种形式，直接观察是指凭借人们的感官直接对研究对象进行观察，间接观察是指借助仪器设备对研究对象进行观察。
①用显微镜观察洋葱表皮细胞； ②用放大镜观察蜗牛； ③用手摸病人的额头，判断发热程度；④用耳辨听是哪种乐器发音： ⑤用天文望远镜探测星系；⑥用眼观看叶片的形状和构造；
⑦用红外线测温仪快速测量旅客的体温： ⑧用刻度尺测科学书厚度
上述观察属于间接观察的是________。
考点三、观察结果的记录与整理
科学观察不仅要认真仔细，更要有客观有效、规范的记录。在实验中，我们必须仔细观察各种实验现象，正确记录实验现象和所测数据。在任何一个观察活动中，都要及时记录与整理观察到的现象与数据，这往往是科学研究中十分重要的基础材料。
观察记录的方法
文字记录 将观察结果用文字描述的形式进行记录
表格记录 利用表格形式记录观察过程中的具体数据、实验结果等信息，记录结果较为精准，方便阅读和对比，有利于实验结果的得出
图形记录 直观地通过对应的图像进行对比，视觉冲击强烈
典例1：（2022七上·金东月考）下表是王任宇同学研究空气中的气体成分和人体呼出的气体成分含量对照记录情况，他采用的记录方法是（ ）
气体成分 氮气 氧气 二氧化碳 水 其他气体
空气中的气体(％) 78 21 0.03 0.07 0.9
呼出的气体(％) 78 16 4 1.1 0.9
A．文字描述法 B．表格记录法 C．图形记录法 D．以上都不是
变式1：（2022七上·余杭月考）小科同学使用电子显微镜观察了细胞分裂情况，并把观察结果绘制如下，则这里小科采用的记录方法是（ ）
A．文字描述法 B．表格记录法 C．图形记录法 D．以上都不是
变式2：（2022·杭州七年级期中）如下是实验测得四种不同类型洗发液的pH，该种记录观察结果的方法是（ ）
洗发液类型 天然植物型 弹性卷发型 滋养修护型 去屑柔滑型
pH 5.5 6.0 6.2 7.6
A．文字描述法 B．图形记录法 C．表格记录法 D．以上都不是
变式3：（2022·仙居县七年级阶段练习）在科学研究中，对观察结果的记录有许多方法，如文字描述、表格描述、图形描述等，下列观察结果的记录比较适合采用表格描述的是（ ）
A．课堂上观察小组内同学的指纹图案
B．观察小鸡在一个月内每天的体重情况
C．用显微镜观察细胞的结构
D．参观实验室时，观察室内消防器材放置的位置
考点四、观察与实验
观察化学变化的程序。
变化前 物质的颜色、状态、气味等
变化中 变化过程中发生的主要现象，如是否放热、发光，颜色状态的改变，有什么气味的气体生成，有什么颜色的沉淀生成等
变化后 生成物的颜色、状态、气味等
实验设计的基本过程
(1)了解设计要求。看清题意是要求设计实验方案、实验步骤还是分析实验结果。
(2)明确实验目的、原理。明确实验到底要解决什么问题，要用到科学上的什么原理。
(3)确定实验思路。根据原理对实验做出假设，对可能产生的现象做出预测，并充分利用实验材料设计实验、达成实验目的。
(4)设计实验步骤。根据上述实验目的、原理和思路，设计出合理的实验装置和实验步骤。要思考题目中所给出的实验材料和试剂分别起什么作用，怎样运用，并且还要注意以下两点：一是题目中给出的实验器材一-般应充分利用;二是除非题目条件允许，否则不能自己随意增加实验器材。设计实验时，一般要设置对照组和控制变量。
(5)预设记录方式。在实验中，将观察到的现象如实、准确地记录下来。除了用文字进行记录外，还可以用数据或符号进行记录。
(6)预计不同现象对应的结果。根据观察的实验现象和记录的数据，通过分析计算、推理等处理，归纳出一般概括性判断，并用文字、图表绘图等方法做一个简明的总结。
典例1：（2023七上·温州期末）蒸馒头时，锅中水烧开，蒸屉上方出现大量"白气"。打开蒸屉发现上层内的水珠明显多于下层，且上层馒头比下层先熟。利用电子温度计测量上、下层蒸屉内的温度（图甲），所得结果如图乙。
（1）根据图乙，描述上层与下层蒸屉内温度变化的相同点与不同点。
（2）利用物态变化及相关知识，解释上层馒头比下层馒头先熟的原因。
（3）除"蒸"这一烹饪方法外，再举一例能使馒头熟透的方法。
变式1：（2023七上·宁海期末）某兴趣小组学习了蜡烛的火焰分为外焰、内焰和焰心，于是对火焰温度产生了好奇，外焰、内焰和焰心温度相同吗？他们用酒精灯点燃的火焰进行了相关实验探究。
（1）如图，他们用一根火柴分别放在外焰、内焰以及焰心并迅速取出，观察火柴变黑的程度发现放在外焰时火柴变黑最严重。根据以上现象可得出结论： （填“焰心”、“内焰”或“外焰”）的温度最高。
（2）双双同学认为这样得出结论不够严谨，于是向老师请教，在老师的帮助下，得到数据如下：
火焰层 外焰 内焰 焰心
温度/℃ 648 517 436
667 530 455
679 551 470
由此数据可得出， （填“焰心”、“内焰”或“外焰”）的温度最低。该小组为什么要进行多次实验？ 。
变式2：（2023七上·宁海期末）善于观察的丽丽发现：苍蝇停下来就匆忙搓“脚”（如甲图）。这究竟是为什么呢？是它的脚很脏吗？苍蝇搓“脚”可能是清除“脚”上的脏东西。
（1）划线部分这属于科学探究的 步骤。于是 她设计了一个实验来探究；
设计实验：
①在A（瓶内无脏物）、B（瓶内有脏物）两个玻璃瓶中（如乙图）；
②在相同的时间内观察并记录A、B两个玻璃瓶中 。
（2）实验结果和实验结论
①若A瓶中苍蝇搓脚次数接近或明显多于B瓶中苍蝇搓脚次数，则说明“苍蝇搓脚”与清除“脚上污物”无关。
②若A瓶中苍蝇搓脚次数明显小于B瓶中苍蝇搓脚次数，则说明“苍蝇搓脚”与清除“脚上污物”有关。
实验评价与交流：小亮认为丽丽设计的实验中存在明显缺陷，你觉得应该如何改进？ 。
变式3：（2023七上·余姚期末）教育部要求初中生睡眠时间应达到9小时，睡眠对促进中小学生大脑发育、身心健康和提高学习能力与效率至关重要。睡眠不足对学习能力会有怎样的影响？某科研团队以小鼠为实验对象，建立模拟人类睡眠不足状态的模型，并进行了如下实验。
①选取发育状况一致的健康小鼠16 只，随机均分为A、B两组
②采用适当的实验方法，限制B组小鼠的每日睡眠时长，使其睡眠时长为每日3.5小时，持续21天。A组小鼠不限制睡眠时长，其他实验条件相同。
③在实验的第7天、第14天、第21天，分别对两组中的每只小鼠走出同一迷宫的时间进行四次测量，计算平均值。
实验结果如图所示。
（1）在限制睡眠时长的实验中，A组和B组是一组对照实验，其变量是 。
（2）每组小鼠选取多只而不是一只进行实验，是为了 。
（3）分析上图可知，随着每组小鼠走迷宫次数的增多，小鼠走出迷宫的平均时间逐渐减少，说明小鼠走迷宫的行为是一种学习行为。对比两组小鼠走出迷宫的平均时间，你认为该科研团队可以得出的结论是： 。
（4）本实验对你有怎样的启示？ (写出一条即可)
1．（2022七上·婺城期末）下列四个都是本学期课本中的观察实验，其中实验过程中没有借助放大镜作为观察工具的是（ ）
A．观察手指指纹的纹路 B．观察蜗牛的外形
C．观察草履虫的形态结构 D．观察方形蔗糖的构成颗粒
2.（2020七上·杭州月考）伽利略通过对吊灯摆动的观察，发现了摆的等时性，像伽利略等科学家之所以有许多发明和创造，首要工作是( )
A.观察现象，提出问题 B.收集资料，发现规律
C.记录结果，分析论证 D.论文报告，资源共享
3．（2023七上·兰溪期末）科学来自生活实践，但又高于生活。要正确的进入科学的世界，下列说法不正确的是（ ）
A．从发现周围的问题着手
B．书本上的知识肯定是正确的
C．要留心观察，认真思考
D．在已积累的科学知识基础上，不断地去探索和发现问题
4．（2023七上·德清期末）伟大的科学家牛顿好奇于苹果落地而发现了“万有引力”；瓦特好奇于水的沸腾顶起壶盖而发明了蒸汽机……在讨论这些事例告诉我们什么道理时，4位同学分别讲了如下的看法：
甲说：小小的疑问都有可能引发科学的发现
乙说：从探究身边的问题着手，可以进入科学世界
丙说：科学的发现都是从偶然的观察中得到的
丁说：科学的发现有赖于仔细观察、认真思考、积极实验
根据你的认识，不合理的看法是（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
5．（2022七上·义乌期中）将细菌接种在固体培养基上培养，它会繁殖并形成菌落(如图)。某实验小组欲检测A、B 两种抗生素的杀菌作用 ，下列实验方案中最合理的是（ ）
A． B． C． D．
6．（2021·乐清市七年级阶段练习）如图是指纹的一些图片。指纹具有唯一性和稳定性，可用来鉴别人的身份。为了更清晰地观察和研究指纹，我们可以借助________。(填写一种仪器名称)
7．（2021·浙江七年级专题练习）下列属于直接观察的有_______，属于间接观察的有_______，属于定性观察的有_______，属于定量观察的有_______。(填序号)
①用显微镜观察植物细胞质的流动； ②老师清点教室里穿校服的人数；
③妈妈用手摸小华的额头，了解小华是否已退烧； ④用体温计测得小华的体温是39℃。
8．（2022七上·金东月考）食用菠萝前用食盐水浸泡是一种习惯做法，其目的是为了抑制菠萝蛋白酶的活性。某研究小组对于食盐水是否真能抑制菠萝蛋白酶活性这一问题，设计实验进行探究：
①取五只相同的试管，编号1~5，各加入5mL含菠萝蛋白酶的鲜榨菠萝汁；
②往编号1的试管中，添加5mL蒸馏水，其他试管中按下表要求分别添加5mL不同质量分数的氯化钠溶液，放在相同温度的水中恒温水浴；
③20min后测定各试管中菠萝蛋白酶活性，并计算其相对活性。数据如下：
（注：酶的相对活性越大，酶的活性越强。）
编号 1 2 3 4 5
质量分数（%） — 0.0005 0.005 0.05 0.5
酶的相对活性（%） 100 104.5 102.1 102.4 103.7
（1）设计第1组实验的目的是为了 ；
（2）在实验过程中，设计水浴的温度不能过高或过低，原因是过高或过低的温度可能也会影响 ，对实验结果产生干扰；
（3）通过上述实验可得出的结论：在该实验所用的浓度范围内，氯化钠溶液对菠萝蛋白酶的活性具有 作用。
9．（2023七上·龙港期末）小明家屋顶安装了一台太阳能热水器（如图甲所示）。为探究太阳能热水器的集热效果与入射 光线角度的关系，他利用图乙所示器材进行实验。 实验器材：（a）内壁涂黑的泡沫箱，底面积约1m 2；(b)盛水的透明塑料袋；(c)玻璃板，面积稍大于1m 2； (d)大功率白炽灯；其他：刻度尺、温度计、若干高度不同的泡沫砖、20厘米长的细木棒、橡皮泥。
（1）选择合适的器材，（请写出实验思路，不需写具体步骤） 。
（2）对于太阳能热水器的集热效果，请再提出一个可探究的科学问题： 。
（3）兴趣小组以 作为集热效果好坏的判断依据。
（4）如果要对集热效果进行评价，请你设计2~3个评价指标，以及进行区分优秀，良好，和有待改进
10．（2022七上·金东月考）下面是最早发现抗生素——青霉素的弗莱明先生所进行的探索过程。
⑴观察及对问题的认识：培养细菌的培养基中， 偶然生出青霉菌，在其周围的细菌没有生长。为什么会出现这种现象？
⑵提出假设。
⑶进行实验：把青霉菌放在培养液中培养后，观察这些培养液对细菌生长的影响。
⑷结果：培养液阻止了细菌的生长和繁殖。
⑸得出结论。
（1）作为这一实验的假设最为恰当的是____
A．青霉菌能产生有利于人类的物质
B．青霉菌污染了细菌生长的培养基
C．青霉菌可能产生了有利于细菌繁殖的物质
D．青霉菌可能产生不利于细菌繁殖的物质
（2）结论是 。
（3）为了证明青霉素确实是由青霉菌产生的 而不是培养液和培养基中产生的，则应进一步设计 实验，其实验方法是 。若实验结果为 ，则能充分证明青霉菌确实能产生可阻止细菌繁殖的青霉素。
11（1）小禾猜想：大蒜露出地面部分呈绿色与光照有关。她提出猜想的依据是 ；（2）小禾用蒜瓣进行探究。将2粒蒜瓣分别栽种在甲、乙两个相同的花盆中，然后将甲花盆放在阳光下，乙花盆放在黑暗的纸箱中。小嘉认为她的设计有问题，理由是 。
（3）如果“大蒜露出地面部分呈绿色与光照有关”的猜想成立，一段时间后黑纸箱内乙花盆中长出的蒜苗颜色将为 。
12．（2023七上·嘉兴期末）在研究“气泡运动规律"实验时，小禾在细玻璃管中注入水，管中留一个小气泡，让玻璃管与水平面间保持不同的倾角，观察气泡的运动情况，如图所示。气泡的运动快慢到底与哪些因素有关呢？她做出了如下猜想：
气泡长度约2cm
实验序号 倾角/° 气泡经过AB段的时间/秒
1 15 22.5
2 30 14.9
3 45 12.2
4 60 13.8
5 90 19.9
猜想一：跟气泡的长度有关；
跟玻璃管与水平面的倾角有关。
为了便于研究，她在玻璃管上做上记号A、B，测出气泡经过AB段的时间。实验数据记录如上表。
（1）实验中，除刻度尺、量角器外，还需要的测量器材为 ；
（2）分析表中数据，可得出气泡运动的快慢随倾角的变化规律： 。（3）若用上述器材探究气泡的运动快慢与气泡长度的关系，则需要控制 相同。
13．（2023七上·余姚期末）夏天，有些人容易被蚊子叮咬。某研究团队对此现象进行了研究。
①招募血型为A、B、AB、O型的志愿者各30人。
②取150个培养皿，各加入2mL抗凝剂(防止血液凝固)
③从每个志愿者体内采10mL血液，分别加入培养皿中并摇匀，按血型分为甲、乙、丙、丁四组；向剩下的各组吸引蚊子数点总数的百分比培养皿中各加入10mL生理盐水并摇匀，记为戊组。
④把五组培养皿都摆放在蚊子较多的同一环境中，统计相同时间内各培养皿中吸引蚊子的数量。
⑤先统计各组吸引蚊子数，再算出各组吸引蚊子数占五组总数的百分比。绘制成图像如图所示。
（1）该团队开展以上实验想研究的具体问题是 。
（2）实验中戊组起 作用。
（3）实验采用志愿者的血样来吸引蚊子，而不是直接让志愿者本人来吸引蚊子。理由是 。
14．（2023七上·绍兴期末）大气中二氧化硫浓度超过一定值，葫芦藓就不能生存。某化工厂的烟囱中有二氧化硫排放，为研究二氧化硫对葫芦藓的影响，某研究小组在离烟囱每隔一定距离的地方裁种250株葫芦藓，由近至远分别编号为1组、2组、3组、4组、5组。葫芦藓植株死亡数统计如下表（单位：株）。
请据此分析作答：
组别 6天 12天 18天 24天 30天
1组 72 145 208 250
2组 57 128 187 193 250
3组 49 113 164 172 250
4组 41 93 149 196 224
5组 34 79 107 154 182
（1）葫芦藓在裁种时，除了严格控制离烟囱的距离外，还应选择 的环境。
（2）二氧化硫使葫芦藓的绿叶迅速枯黄，你认为是叶片细胞中的 遭到了破坏，因此葫芦藓不能进行光合作用合成有机物。
（3）表中数据说明苔藓植物的受害程度与 和 有关。
15．（2023七上·玉环期末）炎炎夏日，风扇为人们带来了凉爽，风扇产生的风力与哪些因素有关？小柯猜想可能与风扇的扇叶宽度、扇叶长度都有关系。为此他制作了几个不同的小风扇，并用相同转速的小风扇去吹动同一纸片(如下图所示)。
序号 扇叶宽度/厘米 扇叶长度/厘米 纸片被吹起角度α
1 3 7 30°
2 2 7 20°
3 3 4 20°
（1）小柯想通过观察纸片被吹起的角度a来比较风扇产生的风力大小，所以三次实验的纸片应放置在 。
（2）比较1和2，可得出风扇产生的风力跟 有关。
（3）风扇产生的风力还可能跟 有关。
16．（2023七上·玉环期末）微塑料是一种新型的环境污染物，为了探究不同类型的微塑料对小麦种子萌发的影响。某科研小组将大小相同的小麦种子分为4组，每组100粒，再选取3种微塑料在自然环境条件下开展盆栽试验，统计分析在3种微塑料影响下小麦种子的发芽率(实验结果见下表)。
组别 第1组 第2组 第3组 第4组
微塑料 不添加微塑料 高密度聚乙烯 聚丙烯 可降解塑料
微径(μm) 0 1000 1000 1000
浓度(g/Kg) 0 0.5 0.5 ？
发芽率 90.58 78、22 80.00 84.89
（1）实验中每组用100粒小麦种子，其目的是 。
（2）表中”？”处应填的数据是 。
（3）分析实验结果得出，这3种微塑料对小麦种子萌发的影响从大到小的顺序是 。
（4）微塑料主要来源于塑料制品，为保护环境，请给出合理的建议 。
17．（2023七上·临海期末）物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。这种运动只在没有空气的情况下才能发生。如果空气阻力可以忽略，物体的下落也可近似地看做自由落体运动。为探究自由落体运动时下落的时间与哪些因素有关，小海做了如下猜想：
猜想一：与物体的材料有关 猜想二：与物体的质量有关 猜想三：与物体下落的高度有关
为验证以上猜想，小海用三个金属球做了一系列的实验，实验数据记录如下：
实验序号 材料 质量/kg 下落的高度/m 时间/s
1 铁球 1 20 1.96
2 铁球 1 30 2.47
3 铅球 1 20 1.96
4 铅球 2 20 1.96
（1）为了验证猜想一，应比较 两次实验(填实验序号)。
（2）实验中，他选用铁球而不选用相同质量的泡沫球进行实验，这样做的原因是 。
（3）若航天员在月球上同一地点、同一高度同时将质量相同的铁片和羽毛由静止释放，根据表中数据，它们将______。
A．同时落地 B．铁片先落地，羽毛后落地 C．羽毛先落地，铁片后落地
18．（2023七上·临海期末）”戴口罩、勤洗手”是预防新冠肺炎的重要手段。学校准备采购一批洗手液。某品牌洗手液自称对环境没有任何影响。小海想证实广告的真实性，该洗手液对环境真的没有影响吗？为此他进行了如下探究：
[实验准备]生长状况相似的同种蚯蚓40条，2个喷雾器分别装有清水和2%洗手液。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，如图所示。实验步骤和结果如下表：
甲区域 乙区域
实验步骤 第一步 随机各放20条蚯蚓
第二步 每天喷10毫升2%洗手液 每天喷等量清水
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）实验过程中，乙区城所起的作用是 。
（2）实验中，每组蚯蚓各选用20条的目的是 。
（3）用同样的方法对其他生物进行研究后得到了相似的结果，据此可以得出的结论是 。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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