第
2讲 科学探究的方法与原则
1．下列实例中，不属于观察法的是( C )
A．用放大镜研究蝉的取食
B．用望远镜研究鸟类的飞行
C．用给金鱼喂食前鼓掌的方法研究金鱼的听觉
D．用摄像机拍摄狮群的生活方式
2．在初中科学学习中，当要研究三个量之间的关系时，常采用控制变量法。则下列实验研究中没有应用控制变量法的是( D )
3．在科学学习中，当我们需要研究看不见的现象或不易测量的科学量时，就必须设法寻找由该对象产生的各种可见的效应，由此来判定对该对象的存在、大小等情况，这种研究方法称为转换法。下列研究方法不属于转换法的是( A )
4．(2020温州)科学中常用数学方法来表示某些量的关系。下列图像中能用阴影面积表示相应的量是( B )
A.压强
B.压力
C.功率
D.时间
5．归纳和推理是学习科学时常用的思想方法，必须科学严谨。以下说法正确的是
( C )
A．春分日全球昼夜平分，则全球昼夜平分一定是春分日
B．家庭电路中发生短路时保险丝会熔断，保险丝熔断一定是发生了短路
C．单质是由同种元素组成的纯净物，则由同种元素组成的纯净物一定是单质
D．显微镜使用中转动反光镜可使视野变亮，则视野变亮一定是转动了反光镜
6．归纳推理是一种重要的科学思维方法。下列归纳推理正确的是( A )
甲
乙
丙
丁
A．甲图：向右移动滑片，若通过R1的电流增加a安，则通过R2的电流也增加a安
B．乙图：仍呈清晰的像，若物距增加b厘米，则像距也要增加b厘米
C．丙图：加水液面升高，若小铁球受到的浮力增加c牛，则大铁球受到的浮力也增加c牛
D．丁图：保持天平平衡，若左侧增加d个钩码，则右侧也要增加d个钩码
7．磁场是一种看不见的特殊物质，我们可以通过磁场对小磁针作用的效果来认识它。这是科学研究的一种常用方法。下列研究实例中不是采用这种研究方法的是
( C )
A．比较温度的高低，我们可以通过液体受热后体积的变化来认识它
B．了解电磁铁磁性的强弱，我们可以通过观察它吸引大头针的多少来认识
C．学习电压，我们可以通过对比水压来认识它
D．敲鼓时鼓面是否振动，我们可以通过在鼓面上撒一些纸屑观察纸屑是否振动来认识
8．如图所示，小明用手使劲捏玻璃瓶，细玻璃管内的水面就会上升，通过观察细玻璃管内水柱高度的变化，就能判断玻璃瓶受压后发生了微小形变。这种把微小量放大有利于观察的方法在科学里称为“微小量放大法”。下图各实验中应用了与此相同实验方法的是( A )
9．“模拟实验”是一种常用的科学研究方法，以下不属于该研究方法的是( A )
B.米勒实验
C.研究宇宙膨胀实验
D.研究地球形状实验
10．当一位科学家通过实验宣称在某领域获得一项重要发现时，判断这项发现是否可信的最好理由是( D )
A．该领域其他专家的意见
B．实验报告撰写的详细程度
C．该科学家是否为这一领域的权威
D．他人能否重复其实验并得到相同的结果
11．已知馒头的主要成分是淀粉，淀粉遇碘会变蓝色，某同学要设计实验探究唾液淀粉酶对淀粉的消化作用，请你帮助完成实验方案。
(1)该实验的原理是__淀粉遇碘变蓝色__。
(2)实验前，根据已有知识，你的假设是：__唾液淀粉酶能促进淀粉分解__。
(3)该实验的自变量是__唾液淀粉酶__，因变量是__淀粉是否被分解__。观察指标是__是否变蓝__，无关变量是__馒头屑的大小和量、碘液的浓度和量、温度、时间等__。
(4)实验时，取A、B两支试管，分别加入等量的馒头屑，再向A试管中加入2ml唾液。向B试管中加入1ml清水，分别搅拌后放入37
℃的温水中保温10分钟。此步骤有一处明显错误，它是__向A试管中加入的唾液和向B试管中加入的清水量不同__。
(5)两支试管中分别滴加2滴碘液，预计会变蓝的是__B__试管，不会变蓝的是__A__试管，不变蓝的原因是__馒头中的淀粉已被唾液淀粉酶完全分解__。根据这一现象可以得出的结论是__唾液淀粉酶能促进淀粉的分解__。
(6)为什么要将试管放入37
℃左右的热水中？__因为37℃是唾液淀粉酶催化的最适温度，催化效果最好__。
12．某同学经常看到蚂蚁吃饼干之类的含糖食物，但从没有看到它们吃酸味、辣味的东西，于是设计了如下“探究蚂蚁是否喜欢甜的食物”的实验：
材料用具：一小窝蚂蚁，纸盒一个，滴管两支，消毒棉花团若干，糖水、清水各一小杯
实验步骤：①取两小块大小相同的棉花团，分别滴入相同质量浓糖水和清水，放置在纸盒的一侧。②将一小窝蚂蚁放在纸盒的另一侧．③30分钟后，观察并记录蚂蚁的取食情况。
请根据实验设计回答下列问题：
(1)这个实验的假设是__蚂蚁喜欢甜的食物__。
(2)这个实验的变量是__糖__。
(3)如果有较多的蚂蚁在__加糖水__的棉花团处聚集，则说明蚂蚁喜欢甜的食物。
(4)为了要获得准确的结果，往往要做多次实验．这种做法称为__A__。
A．设置重复组
B．求平均值
C．设置对照组
D．排除无关变量
(5)请设计一个用于记录观察结果的表格。
组别
蚂蚁数
加糖水棉花
加清水棉花
1
2
3
13．下图所示是测定金鱼藻光合作用的实验装置，下表数据是在适宜(恒定)温度条件下，改变光源与烧杯距离测得的金鱼藻放出的气泡数。
灯与烧杯之间的距离(cm)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
气泡数(个/min)
16
13
8
6
5
4
3
2
1
0
分析与思考：
(1)实验中自变量是什么？除了改变光源与烧杯距离操纵自变量的方法外，还有什么方式？
__光照的强弱；将光照强度不同的光源放在烧杯前同一位置，或者将同一光源放在烧杯前同一位置，然后在光源和烧杯间同一位置放上不同透明程度的遮光纸。__
(2)实验中因变量是什么？若把试管改为量筒，还有什么方式可以检测因变量？
__光合作用的强弱；相同时间内产生气体的体积，或者产生相同体积的气体所需的时间。__
14.
高锰酸钾是初中常用的一种试剂，它可以和很多物质反应，发生颜色变化。小明和小丽把经硫酸酸化的高锰酸钾溶液和草酸[H2C2O4]溶液混合，发现刚开始反应时溶液褪色不明显，但不久后褪色速度突然加快。为了探究反应过程中褪色速度加快的原因，小明查到了如下资料：
资料1：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋8H2O＋10CO2↑
资料2：通常情况下，反应物浓度变大，反应加快；温度升高，反应加快。
(1)根据这些资料，小明提出了两个假设。
假设一：褪色速度突然加快是由反应物浓度变大引起的；
假设二：褪色速度突然加快是由反应过程中温度升高引起的；
小明经过分析，否定了假设一，理由是__随着反应进行，反应物浓度变小__。
(2)小丽针对假设二进行实验探究后，经过思考，又做了如下实验：
把经过硫酸酸化的高锰酸钾溶液等分为两份，分装A、B两试管，同时向两支试管中加入等量等浓度的草酸溶液，并置于同一水浴中。迅速向A试管中加入一定量的MnSO4，发现A试管中溶液褪色明显快于B试管。上述实验中，把2支试管置于同一水浴中的目的是__减小反应过程中温度变化对实验结果的影响__。这一实验基于的假设是__反应过程中生成的硫酸锰对该反应有催化作用__。
15．(2018山西)网上传说，坦桑尼亚一个名叫姆佩巴的学生急于上课，将热牛奶放进了冰箱，令他惊奇的是，这杯热牛奶比同时放入冰箱中的冷牛奶先结冰。有人把这种现象叫做“姆佩巴效应”。你认为传说中的“姆佩巴效应”是真的吗？请你设计一个方案，验证这个说法是否正确。(温馨提示：注意实验方案的可操作性)
(1)实验器材：__两个相同的杯子、天平、热水、冷水、冰柜、钟表__；
(2)实验步骤：__①__在两个相同的杯子中，分别装入适量的等质量的热水和冷水__②__将两杯水同时放入同一冰柜中进行冷冻__③__每隔适当时间，观察水的状态变化情况__；
(3)实验结论：__若热水先结冰，则传说中的说法是真的；若冷水先结冰或同时结冰，则传说中的说法是错的__。(开放性试题，答案合理即可)
1．科学研究中常常会用到“控制变量法”“等效替代法”“类比法”“模型法”等研究方法，下列研究过程与研究方法不一致的是( B )
A．研究磁场时，引入了磁感线来描述磁场——模型法
B．研究分子的无规则运动时使用红墨水的扩散现象——等效替代法
C．研究电流与电压关系时，控制电阻不变——控制变量法
D．研究电压时，我们可以通过对比水压来认识它——类比法
2．归纳和演绎是重要的科学方法。下列归纳或演绎合理的是( D )
A．有机物是一类含碳化合物，所以CH4、CO2都是有机物
B．硫酸、盐酸电离时都能产生H＋，所以电离能产生H＋的化合物是酸
C．金属Fe、Zn能与酸反应生成氢气，所以金属都能与酸反应生成氢气
D．氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，所以水是氧化物
3．(2020绍兴)科学研究常采用转换、模型、分类和控制变量等研究方法，下列采用转换的是( D )
4．对照实验是研究物质性质的一种重要方法，下列不是用来作对照实验的是
( D )
A
B
C
D
5．科学研究中，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个因素，而其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响。以下实验中没有用到此方法的是( D )
甲
乙
丙
丁
A．甲：探究蒸发快慢的影响因素
B．乙：探究动能大小的影响因素
C．丙：探究电流与电压的关系
D．丁：探究平面镜成像规律
6．在科学研究中，常常通过实验的方法将不易观察的现象直观地反映出来。下列实验与这一思想方法不符合的是( D )
7．下列实验中与其他三个所采用的研究方法不同的是( C )
甲
乙
丙
丁
A．甲：研究影响动能大小因素
B．乙：研究植物的蒸腾作用
C．丙：研究宇宙膨胀和星系运动的特点
D．丁：证明动物呼吸需要氧气
8．进行实验探究时，若要使已获得的探究结论更具有说服力，下列做法通常无效的是( D )
A．增加自变量的数量
B．同一实验者重复实验
C．增加实验样本的数量
D．不同实验者重复实验
9．在生物实验和生产实践中，材料的选择很关键。下列对材料选择的主要原因说法正确的是( A )
①
观察血液流动实验选择小鱼尾鳍的原因是小鱼尾鳍部位毛细血管较丰富且透光性较好
②
观察种群变化实验用酵母菌的最主要原因是取材方便
③
研究甲状腺激素对动物生长发育影响的实验选择蝌蚪的主要原因是其变态发育现象明显且发育周期短
④
证明光合作用产生氧气的实验选择天竺葵而不选择金鱼藻的原因是为了便于观察并收集氧气
⑤
研究遗传物质是蛋白质还是核酸时选择噬菌体的原因是因为病毒变异快
⑥
要获取大量人胰岛素选择转基因细菌的原因是细菌繁殖快代谢旺盛
⑦
研究接触对疾病传播时选择酵母菌代替病原菌是因为效果相近且对实验者安全
A．①③⑥⑦
B．②③④⑥
C．①③④⑥⑦
D．③⑤⑥⑦
10．某植物叶片边缘呈黄白色，不含叶绿体。将该植物在黑暗中放置48小时后，切断部分叶脉，将叶片的部分区域的两面用锡箔纸遮蔽，如图所示。光照一段时间后去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察叶片a、b、c、d
4个部位的颜色，发现只有d显蓝色。下列说法错误的是( B )
A．该实验证明淀粉是光合作用的产物
B．对比da，说明光合作用需要叶绿体
C．对比dc，说明光合作用需要光照
D．对比db，说明光合作用需要水
11.
按下列实验装置进行相关实验，其中不能达到实验目的的是( A )
A
B
C
D
A．比较红磷、白磷着火点
B．定量测定化学反应速率
C．除去废气中的CO2，并收集CO
D．验证CaO和水反应的热效应
12．动物的能量都来自食物，各种食物所含的能量是不同的。小明要比较花生仁、大米、牛肉干在体内所能提供的能量的大小，采用了下列实验方法：
a．分别称取1克花生仁、大米、牛肉干，并将它们分别粉碎
b．在右图所示装置的试管中加入10毫升水
c．测量并记录加热前的水温
d．将粉碎后的花生仁放在燃烧匙中，然后在酒精灯上加热到自行燃烧，即马上放于试管下方，使其完全燃烧干净
e．在同样条件下，再分别用大米和牛肉干重复以上实验
(1)该实验主要涉及的2种科学方法是__控制变量法和转换法__。
(2)上述实验步骤尚不完整，请补充实验步骤__测量并记录水的最高温度__。
(3)水的比热容是4.2×103焦/(千克·℃)，煤油的比热容是2.1×103焦/(千克·℃)。选用煤油实验的误差更小，原因是__煤油比热容小，升温明显__。但是煤油不能过少，否则会__沸腾__(填物态变化)而影响测量。
(4)小强认为这个实验中，应该先将各食物粉碎再称量，你同意他的观点吗？原因是什么？
__同意，粉碎后利于增减方便称量，并使称量结果更精确__。
(5)下列选项与这个实验的科学原理、方法无直接关系的是( D )
A．能量转化与守恒定律
B．变量控制
C．氧化反应程度
D．同化作用
13．媒体上有一些所谓的“科学”报道，常用个例或看似存在因果关系的事实作为依据，具有很大迷惑性，科学的态度必须分析其证据是否可靠？因果关系是否符合逻辑？而不是轻易地接受和传播。如为了获取新药疗效的证据，早期常采用简单的对照实验，即让实验组服用新药，对照组不服，但是采用这种方法，病人病情好转有可能是由于心理因素起了作用。
为了排除心理因素的影响，研究者采用“单盲实验”法，即给实验组病人服用新药，对照组病人服用“安慰剂”(与真药外形相似但无任何作用)，但两组实验对象都不知道自己服用的是新药还是“安慰剂”。
(1)“单盲实验”的结果可能还会因研究者对实验结果的预期不同而产生偏差。为了使研究者对两组实验结果的观察和分析更加客观，目前采用更严格的“双盲实验”法，即__实验对象和研究者都不知道谁服用的是新药，谁服用的是“安慰剂”____。
(2)由于存在病人自愈以及心理因素等影响，最好的做法是再增加一组对照实验，对该组实验对象应如何处理？__什么都不服用__。
(3)有统计显示，每年冰淇淋销量上升的同时，溺水死亡的人数也会增加，据此有人推理得出：吃冰淇淋会带来溺水死亡的风险。对于这样的因果推论，你觉得是否合理？为什么？__不合理。冰淇淋销量上升与溺水死亡人数增加都与夏季气温升高有关，但两者之间不存在因果关系__。
14．(2020台州)春暖花开、燕雁北飞，秋寒叶落、燕雁南归。人们通常认为候鸟的迁徙与气温变化有关。据加拿大洛文教授14年的观察记录，有一种候鸟黄脚鹬，每年长途跋涉1.6万公里来往于北美洲的加拿大和南美洲之间，总是固定于5月26～29日在加拿大首次产蛋。根据上述现象，洛文教授认为气温不是引起候鸟迁徙的原因。他在1924年9月捕获了若干只某种候鸟，分两组进行实验，实验的过程与结果如下表。
所捕候鸟的处理
3个月后放飞的所捕候鸟情况
第一组
置于日照时间逐渐缩短的自然环境中
留在原地
第二组
置于日光灯下，用灯光模拟日照，并一天天延长光照时间
多数往相同方向飞
(1)洛文教授根据黄脚鹬首次产蛋日期都是在每年的5月26～29日，推测气温不是引起候鸟迁徙的原因，因为每年同期的气温是__变化的(或“不固定的”等意思相近均可)__。
(2)根据洛文教授的实验设计，你认为他的猜想是__日照时间的长短变化是引起候鸟迁徙的原因__。
(3)若洛文教授根据此实验就对候鸟迁徙的原因下结论，这种做法是否合理，并说明理由。
__不合理，只进行了一种候鸟的研究，不具有普遍意义(其他合理解释均可)__。
15．(2020衢州)为探究影响水果电池电压大小的因素，小科利用铜片、锌片作电极的水果电池(图甲)和电压传感器(精密电压测量仪)等器材进行实验，数据记录如下表：
实验组别
水果种类
电极插入深度/cm
电极之间距离/cm
测得的电压/V
1
哈密瓜
1.0
2.0
0.886
2
哈密瓜
1.0
4.0
0.885
3
哈密瓜
1.0
6.0
0.886
4
苹果
1.0
2.0
1.009
5
苹果
1.5
2.0
1.011
6
苹果
2.0
2.0
1.010
(1)为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响，应选用实验__1、2、3__(填组别)进行对比。
(2)分析实验数据，可以得出的结论是__电极材料不变时，水果电池的电压大小与水果种类有关，与电极插入深度和电极之间距离无关__。
(3)干电地与水果电池原理类似，其结构如图乙。若要改变一节干电池的电压，根据本实验的结论，你的做法是__改变化学填充剂的成分__。
16．(2020湖州)科学兴趣小组为研究金鱼藻的光合作用，做了如下实验：
步骤1：将溴麝香草酚蓝和呈弱碱性的NaHCO3溶液配成蓝色液体，并向试管中通入一定量的CO2，使液体呈浅绿色。
步骤2：将等量的浅绿色液体分别加入到4支试管中，2～4号试管中加入金鱼藻，1号试管不加金鱼藻。封闭各试管。
步骤3和实验结果：见下表
试管编号
1
2
3
4
距日光灯的距离(厘米)
10
50
30
20
1小时后液体的颜色
？
黄色
浅绿色
蓝色
溴麝香草酚蓝是一种酸碱指示剂，在弱酸性环境中呈黄色，弱碱性环境中呈蓝色，中性环境中呈浅绿色。
CO2的水溶液中含有CO2、H2CO3等微粒，当CO2减少时H2CO3也减少。
(1)该实验的目的是__探究金鱼藻的光合作用强度与光照强度的关系__。
(2)2～4号试管中应加入__等量__、生长状况一致的金鱼藻。
(3)若1号试管在1小时后液体的颜色呈现__浅绿色__，则说明2～4号试管的实验结果是可靠的。
(4)请解释4号试管液体呈现蓝色的原因__光合作用强度大于呼吸作用强度，溶液中二氧化碳减少，碳酸也减少，pH上升__。第2讲 科学探究的方法与原则
科学探究中的科学方法
具体要求
1.观察
运用多种感觉器官；根据实际需要，使用放大镜和其他感官延伸工具；全面、细致地观察；发现事件的相互关系、规律等。
2.测量
选用适切的测量仪器；按照仪器使用规范进行操作；准确记录测量结果；科学、合理地分析测量误差。
3.收集与处理信息
能从多种渠道获得信息资料；基于价值判断、文献权威性等因素，筛选相关信息；选用适切形式对信息进行整理。
4.绘制
准确确定图表中的变量；选用适切形式的图表，如表格、坐标图、条形图、柱状图等，展示数据；在图表中表现出某种关系，如线性的、呈比例的等。
5.预测
根据已知因素；运用已有知识、经验与科学方法；对事物未来的发展趋势做出估计和评价。
6.分类
基于一定的标准或理由；分类要合理、科学；力求结构化地呈现分类结果。
7.比较
基于一定的标准或维度；要抓住被比较对象最为本质的异同点。
8.类比
把不同的两个(两类)对象进行比较；根据两个(两类)对象在一系列属性上的相同点或相似性，明确其中一个对象还具有其他的属性，推出另一个对象也具有相似的其他属性的结论。
9.转换
要科学、合理；转换前后两个变量的作用效果相同。
10.下定义
语言要完整、简洁、明确，具有概括性；要严谨、科学；要抓住事物的本质特征。
11.归纳
基于一系列具体的事实；概括出一般性概念、原则或结论。
12.推理
基于一个或几个已知的判断；推出新的判断(结论)；推理过程科学、严密。
续表
科学探究中的科学方法
具体要求
13.解释
需要依据必要的科学知识；要有逻辑性；必须与观察、测量、计算等的结果相一致；为如何检验、解释提出建议。
14.控制变量
准确确定自变量和因变量；所有其他变量受到控制或者为常量；说明因变量如何随着自变量变化。
15.建立模型
按照科学研究的特定目的；用物质形式或思维形式再现原型客体的本质关系；明确模型限定的运用条件和范围。
新课标要求：在突出科学探究内容的同时，重视研究方法的指导，使我们在进行科学探究、学习科学知识的过程中，逐渐拓宽视野，初步领悟到科学探究方法的真谛。关于科学方法的提出，教材中不是采用下定义的形式，而是多采用案例，让我们在案例分析中明白什么是控制变量、什么是对照、什么是类比等科学方法。
近几年科学学科加强了对学生信息获取与处理、基本操作与学科综合分析、科学研究方法应用与评价能力的考查。题型充分联系实际，让学生开展接近真实状态的应用思考，在具体情境下学会设计相关实验、寻找有用证据、叙述发展过程、得出科学结论、开展交流评价，充分体现了新场景下对基础知识、基本技能的综合利用能力，体现了解题者的科学探究思想方法的应用水平。
1．研究科学的基本方法
(1)观察：是有目的、有计划的知觉活动。观，指看、听等感知行为；察，即分析思考。
①
观察贯穿所有的研究活动，所以是最基本的研究方法。
②
看不一定是观察，如漫无目的的“走马观花”就不属于观察。观察也不一定是用眼看，有时用手掂或摸也是观察。
③
可以借助仪器来拓展观察力。
④
科学观察不仅要认真、仔细，更重要的是要有客观、有效、规范的记录。(如文字描述、表格记录或图形记录等)
(2)科学实验：科学实验与观察都是研究科学的基本方法。
①
科学实验的优点：A.可以纯化条件；B.可以强化条件；C.具有可重复性。
②
按照不同角度可以将科学实验分为多种形式。
A．按照实验目的的不同，可以把科学实验分为定性实验、定量实验等。
B．根据实验对象性质的多样性，可以分为物理实验、化学实验、生命实验等。
C．还有模型实验、暗箱实验、对照实验、理想化实验等不同分类。
2．研究科学的常见策略
(1)控制变量法：就是把一个多因素影响某一科学量的问题，通过控制某几个因素不变，只让其中一个因素改变，从而转化为多个单一因素影响某一科学量的问题的研究方法。
①
实验设计的基本原则：包括科学性原则、平行重复原则、对照性原则、单一变量原则、随机性原则等，最常考查的是对照性原则和单一变量原则。
②
控制变量法常需设置对照组和实验组，两组只有一个条件不相同，该条件就是研究的变量。如果变量是光照，则指的是光照的有无；如果变量是光照强度，则指的是光照的强弱；如果研究对象是生物，控制不变的量应该能保证生物正常生活的需要。
③
控制变量的目的是要形成对照，并非只有一个变量才能对照，有时多个变量存在也可以对照。如比较两个人的运动快慢，不一定同时起跑，假如后跑出的人先到，同样可以得出结论。回答易错点是将操作与操作目的混淆，比如光合作用实验中，问“将叶的一半用箔纸上下夹住遮光”的目的是什么，应该答“设置对照，验证光合作用需要光”，而不是“控制变量”，“控制变量”只是这个操作。
④常见实验举例：探究食物上滋生微生物的条件；探究摩擦力的大小与什么因素有关；研究电流、电压和电阻的关系；研究可燃物的燃烧条件等。
(2)等效替代法：是在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下，将实际的、陌生的、复杂的科学问题和科学过程用等效的、简单的、易于研究的科学问题和科学过程代替来研究和处理的方法。
常见实验举例：等效电路实验；平面镜实验中，利用两个完全相同的蜡烛验证物与像的位置关系及大小等。
(3)转换法：科学中有的科学现象不便于直接观察，有的科学量不便于直接测量，通过转换为容易观察或测量的、与之相等或与之相关联的科学现象，从而获得结论的研究方法叫转换法。
①
转换法中被转换的对象很多，可以是科学模型、研究对象和研究方法，也可以是某个图形、某个科学量。
②
常见实验举例：用棉线测曲线长度；用液柱高度的变化来观察温度的变化；比较功率、压强大小等。
(4)类比法：是指将两个相似的事物作对比，从已知的对象具有的某种性质推出未知对象具有相应性质的方法。
①
类比法的原则：要注意各种不同事物之间的差异和区别，如芝麻与黄豆混合后总体积变小，只能说明芝麻与黄豆之间有空隙，但能类比出水和酒精混合而得出分子之间有空隙。
②
常见实验举例：电流类比水流；电压类比水压；电路类比水路；电源类比水泵等。
(5)模型法：实际现象和过程一般都十分复杂，涉及众多因素，采用模型方法可以起到把复杂问题简单化、摒弃次要的条件，抓住主要的因素，对实际问题进行理想化处理，构建理想化的科学模型，这是一种重要的科学思想。
①
可以是物体放大或缩小的复制品；一幅图、一张表、一个计算机图像、一条曲线；表示一个复杂的过程；数学公式等。
②
模型法的原则：模型得出的结论只是原型的一种可能性，模型不能代替原型的事实。
③
常见实验举例：地球仪、眼球结构、原子结构；光线、磁感线；水的电解；米勒实验等。
3．方法的科学性评价
(1)设计原则与适用范围
①
每一种探究方法都有其特点的适用范围和设计原则。
②
采用某一方法只能解决某一方面的问题，得出的结论只是一种可能性的解释，往往代表不了完全真实的情况。
(2)方法与过程的合理性
①
关注方法原理的科学性。
②
采用每一种方法都有其目的性和合理性。
③
有时一个实验就会涉及多种方法，我们要对应分析某一方法在该处的作用、目的，分析方法和过程的合理性。
④
过程中可能会涉及基础知识和基本操作技能，或者对现象的描述和记录等的科学性问题。
(3)方法与过程的优化
①
指出不合理的地方。
②
提出合理化建议。
4．科学探究过程中的注意事项
(1)学会下可操作性的定义：操作性定义，又称操作定义，是根据可观察、可测量、可操作的特征来界定变量含义的方法。即从具体的行为、特征、指标上对变量的操作进行描述，将抽象的概念转换成可观测、可检验的项目。从本质上说，操作性定义就是详细描述研究变量的操作程序和测量指标。主要有：指出主要的具体变量、明确观察记录的具体指标和操作的方法细节与步骤等。
(2)学会寻找证据：证据推理是基于一个或几个已知的判断，根据证据作出新的判断或推出新的结论。其中寻找的证据必须与结论相匹配，推理过程要科学、严密。
(3)材料的选择与处理：规定器材和药品下的实验设计必须围绕已给的器材和药品进行。材料的选择必须体现现象明显、取材方便、简便高效、节能环保等因素。如在光合作用产生氧气的实验探究中，我们常选水生的金鱼藻而不选择陆生的天竺葵；在影响生物生长发育因素的探究中，我们常选变态发育现象明显、取材方便、发育时间短的蝌蚪，就是这个道理。
(4)样本数量和重复实验：不同的实验中可能是为了寻找规律排除偶然性，也可能是为了减小误差。
(5)说理方法可以归纳为两种类型：行进式和并列式。行进式的范式为：起点A→B→C→……→终点，就像多米诺骨牌一样，要求环环相扣，不得跳步，这样说理的逻辑性很强，其中因果关系的叙述就属这一种类型。并列式的范式为：起点有A、B、C……多个→终点，每一个起点都与终点直接相关，都可能对终点造成影响，这类题目最怕漏掉某一相关因素而缺乏完整性。
5．科学探究题的常见解题步骤和注意事项
第1步是根据题目信息寻找提出的问题、探究的目的或课题；
第2步就是根据提出的问题或探究的目的或课题，分析其中的自变量和因变量；
第3步是找出探究过程中的操作环节和对应的实验现象(或实验结果)；
第4步是得出结论或在结论的基础上进行推测(即推论)；
第5步是对方法的科学性进行评价或提出优化方案。
注意：
(1)结论与研究课题必须对应。
(2)有时操作后看到的现象不一定就是实验结论，比如在唾液淀粉酶催化淀粉分解实验中，滴加碘液变蓝色或不变蓝色是观察指标，淀粉是否被完全消化才是实验的结果，唾液淀粉酶能促进淀粉分解是实验的结论。
(3)解题时可能是按照顺序的按部就班，也有可能是根据实验中的变量或最后结论推测研究目的，我们要灵活应用。
1．(2019·杭州)黑箱是指科学研究中一类内部结构无法打开或无法清楚展示和认识的系统。如图所示，通过对黑箱“输入”“输出”的信息，推理出黑箱内部情况的方法称为黑箱法。下列操作主要运用了黑箱法的是( C )
A．使用量筒量取10mL蒸馏水
B．使用显微镜观察洋葱表皮细胞形状
C．通过α粒子轰击金属箔来研究原子内部结构
D．利用弹簧测力计测某一物体的重力
【试题解析】
A．使用量筒量取10mL蒸馏水，可以直接读取示数的，这是测量，是一个比较的过程，没有运用黑箱法；故A错误；
B．根据实际需要，观察可以使用放大镜和其他感官延伸工具。使用显微镜观察洋葱表皮细胞形状，就是一种借助仪器的观察，可以直接看到细胞放大了的像，没有运用黑箱法；故B错误；
C．通过α粒子轰击金属箔来研究原子内部结构，原子内部结构无法直接观察，也不能通过普通的光学显微镜进行观察，只能通过α粒子轰击金属箔后所产生的现象来推测原子的内部结构，运用了黑箱法；故C正确；
D．利用弹簧测力计测某一物体的重力，可以直接读取弹簧测力计的示数，没有运用黑箱法；故D错误。
【命题意图】
本题题干选自《科学·七年级上册》(浙教版)第1章第5节中的盒子实验，并精心选择了教材中理、化、生的四个常见实验作为选项。从科学方法层面考查学生对黑箱法的理解，引导大家关注“科学探究中并不存在放诸四海皆准而必须步步遵循的科学方法，除了一般的方法与步骤外，还有其他的方法(如黑箱法)”这一科学本质观点。此外，选项还考察了对观察、测量、实验等科学方法的认识与理解。
2．(2018·杭州)小金为探究铁制品锈蚀的条件，进行如下实验：
步骤1：利用图甲所示装置，将干燥的O2从导管a通入U形管(装置气密性良好，药品如图所示)；待U形管内充满O2后，在导管b处连接一活塞推至底部的注射器，收集20mLO2后在导管a处连接乳胶管并用止水夹夹紧，如图乙所示。
步骤2：一段时间后，观察U形管内的铁丝，其现象如下表所示。
观察对象
现象
①
干燥的普通铁丝
没有明显变化
②
潮湿的普通铁丝
较多红褐色锈斑
③
潮湿的纯铁丝
没有明显变化
(1)步骤1中，检查U形管内是否已充满O2的方法是__在__b出口处放带火星的木条，观察木条是否复燃，若木条复燃，则证明__U__形管内已充满氧气__。
(2)铁制品锈蚀的条件之一是需要O2，在此实验中能支持此条件的证据是__观察到注射器内的活塞向左移动__。
(3)通过对比实验现象，此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是__水分和金属的内部结构__。
【试题解析】
(1)题目是从
a
口通入氧气，若想知道是否充满氧气，则需要在
b
出口处检查是否有氧气逸出，则在
b
出口放一带火星的木条即可检查是否充满。
(2)注射器中有氧气，若生锈需要氧气参加，则注射器内的压强会减小，现象是活塞向左移动。
(3)对比表格中的数据，可知铁生锈除了需要氧气，还需要水分和金属的内部结构满足条件。
【命题意图】
本题所涉及的实验“探究铁制品锈蚀的条件”是来自教材，且属于学科的核心知识。试题在对科学探究的考查中有梯度，层次分明：第一问侧重科学探究中所必备的常见物质检验的方法；第二问关注在科学探究中对满足结论的实验现象的准确预测；第三问凸显科学探究中的对比实验，考查学生对科学探究过程中的信息进行选择、分析、处理的能力，以及进行控制变量得出结论的能力。
3．(2018·衢州)小柯看到香烟盒上印有“吸烟有害健康”，于是他利用实验探究“烟草浸出液对种子萌发和幼苗生长的影响”。
实验材料：黄豆、烟草及其他材料
探究步骤：
Ⅰ.用烟草、蒸馏水制得烟草浸出液(原浸液)，浓度视为100%，再通过稀释原浸液得到浓度为70%、40%的浸出液。
Ⅱ.取4个同规格的培养皿，编号为1，2，3，4，并在里面铺上等量的干棉花。
Ⅲ.在每个培养皿中放20粒同样饱满的黄豆，盖上盖子。
Ⅳ.每天定时向各培养皿中喷洒等量、对应浓度的浸出液，并记录数据。其中第5天的数据如下表：
编号
喷洒的浸出液浓度
第5天的平均芽长和萌发率
芽长/cm
萌发率
1
0%
10
100%
2
40%
4
95%
3
70%
1.2
65%
4
100%
0.5
35%
(1)本实验中编号为__1__的培养皿作为对照组。
(2)步骤Ⅱ中的棉花不预先湿润的原因是__防止喷洒的浸出液的浓度稀释(改变、变化也正确)__。
(3)分析表中数据，能得出的结论是__烟草浸出液浓度越大，对黄豆种子萌发和幼苗生长抑制作用越明显；烟草浸出液对黄豆种子萌发和幼苗生长有抑制作用；烟草浸出液对黄豆种子萌发有抑制作用__。
【试题解析】
对于多变量的问题，常常采用控制变量的方法，即把多因素的问题变成多个单因素的问题。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，分别加以研究，最后再综合解决。
(1)实验的对照组是正常的、不做任何处理的。1号培养皿中一切正常，故答案为：1。
(2)因为该实验要喷洒烟草浸出液，且浓度不同，所以棉花不能预湿，不然会稀释烟草浸出液的。故答案为：防止喷洒的浸出液的浓度稀释。
(3)由表格中的数据可知，喷洒的浸出液浓度越高，芽的长度越短，种子的萌发率越低。故答案为：烟草浸出液浓度越大，对黄豆种子萌发和幼苗生长的抑制作用越明显；烟草浸出液对黄豆种子萌发和幼苗生长有抑制作用；烟草浸出液对黄豆种子萌发有抑制作用。
【命题意图】
从可操作的角度考查学生控制变量法的应用、将证据与科学知识建立联系得出基本符合证据解释的能力。
4．(2016·杭州)为证明“绿色植物光合作用产生氧气”，小金设计了如图所示的实验。回答：
(1)本实验选择水生绿色植物金鱼藻作为实验材料而不选用盆栽的天竺葵，其理由是__便于收集产生的气体__。
(2)写出证明试管内收集的气体是氧气的方法：__取出试管并迅速将带火星的木条伸入管口内，木条复燃，则是氧气__。
(3)利用上述实验装置与材料，设计证明“光照是绿色植物光合作用的条件”的实验。(写出简要的实验思路)__准备相同的两组实验装置分别加入等量、生长状况一致的金鱼藻一组予以光照，一组遮光，用带火星木条检验试管中收集到的气体，判断植物是否进行了光合作用__。
【试题解析】
(1)本实验选择水生绿色植物金鱼藻作为实验材料而不选用盆栽的天竺葵，其理由陆生植物进行光合作用产生的氧气不好收集，所以选择金鱼藻(水生植物)，利用此装置，便于观察和收集产生的气体。
(2)由于验证的气体是氧气，根据氧气有助燃的作用，在化学实验中验证证氧气的方法一般是看看气体能否使燃烧的余烬复燃，如果能复燃说明气体是氧气。
(3)实验的相关变量是光照，应该设计两组对照实验，一组放在黑暗条件环境下，另一组放在光照条件下，其余相同来进行实验
【命题意图】
本题考查方案设计、选材和规范表达的能力。选材的正确与否直接影响实验的顺利进行，用科学语言规范表达设计思路是评价交流的前提。
5．(2019·温州)小明用大小不同的玻璃罩罩在两组点燃的蜡烛上(如图甲)，观察发现A组实验高处烛焰先熄灭，B组实验低处烛焰先熄灭。为了探究玻璃罩中烛焰熄灭顺序不同的原因，小明以A组为研究对象进行如下实验。
甲
乙
丙
实验一：将6个盛有等量澄清石灰水的敞口容器固定在铁丝上，点燃蜡烛，立即用小玻璃罩罩上(如图乙)，分别记下各容器内石灰水变浑浊所需的时间。多次重复实验获得数据如下表。
容器编号
1
2
3
4
5
6
平均时间/秒
3.2
3.8
5.0
7.1
11.1
19.0
实验二：将3支温度计分别挂在小玻璃罩内不同位置(如图丙)，点燃蜡烛，一段时间后发现温度计①示数明显增大，温度计②③示数增大不明显。
(1)根据实验一的结果，推测A组实验高处烛焰先熄灭的原因是__小玻璃罩中蜡烛燃烧产生热的二氧化碳上升，在顶部聚积并逐渐下沉__。
(2)实验二研究的问题是__小玻璃罩中蜡烛燃烧对周围空气温度的影响__。
(3)结合本实验的研究结果，对B组实验现象做出简要解释：__大玻璃罩中蜡烛燃烧时，产生热的二氧化碳上升，到一定高度后冷却，由于二氧化碳的密度比空气大从周围下沉，导致玻璃罩底部二氧化碳积聚并逐渐上升，所以B组实验低处烛焰先熄灭__。
【试题解析】
(1)根据实验一可知，A组玻璃罩内高度越大，二氧化碳的浓度越大，应该是受到温度的影响，因此A组实验高处蜡烛先熄灭的原因是：小玻璃罩中蜡烛燃烧产生热的二氧化碳上升，在顶部聚积并逐渐下沉；
(2)实验二中温度计的高度不同，可以测出玻璃罩内不同位置的温度，因此探究的问题是：小玻璃罩中蜡烛燃烧对周围空气温度的影响；
(3)在B组实验中低处蜡烛先熄灭的原因是：大玻璃罩中蜡烛燃烧时，产生热的二氧化碳上升，到一定高度后冷却，由于二氧化碳的密度比空气大从周围下沉，导致玻璃罩底部二氧化碳积聚并逐渐上升，所以B组实验低处烛焰先熄灭。
【命题意图】
让学生基于一系列具体的事实，依据所学的科学知识，得出与观察、测量等结果相一致的结论，要求语言表达有逻辑性。
6．(2020温州)医学上，头发密度是指头发覆盖区域内单位面积头发的数量。某科研人员为研究头发密度，选择76位不同年龄和性别的健康志愿者，将头发覆盖区划分为顶部、枕部和左右两侧四个等面积的区域，分别在这四个区域内随机取相同面积进行测量。实验相关数据记录如下表。
表一：不同部位头发密度
年龄段(岁)
人数(人)
头发密度(根/厘米2)
18～29
24
142～150
30～39
18
136～145
40～49
17
129～137
50～60
17
125～132
表二：不同部位头发密度
单位
头发密度(根/厘米2)
顶部
167
枕部
156
左侧
119
右侧
118
(1)测量头发密度时，把志愿者的头发剪短，然后用皮肤镜轻压测量部位，再拍照取样，并用电脑打开照片，如图所示。推测皮肤镜在该实验中的作用是__将测量部位放大__。
(2)分析表一实验数据，可得出的结论是__头发密度总体上随年龄的增大而减少__。
(3)表二是某位志愿者不同部位的头发密度，分析该志愿者可能处于哪个年龄段？并说明你的分析过程：__30～39岁；对表二中的4组数据求平均值，结果为140根/厘米2，并与表一中数据对照__。
【试题解析】
(1)测量头发密度时，把志愿者的头发剪短，然后用皮肤镜轻压测量部位，再拍照取样，并用电脑打开照片，如图所示。推测皮肤镜在该实验中的作用是将测量部位放大；控制测量区域面积相同。
(2)由表一数据可知，当年龄增大时，头发密度的变化趋势是减少的，所以可得出的结论是：头发密度总体上随年龄的增大而减少。
(3)这位志愿者的头发密度是：＝140(根/厘米2)，对应表一可知处于30～39岁年龄段。分析过程：对表二中的4组数据求平均值，结果为140根/厘米2，并与表一中数据对照。
【命题意图】
考查学生能根据实际需要，使用放大装置等感官延伸工具，通过计数与已建立起来的模型进行比较得出结论的能力。第
2讲 科学探究的方法与原则
1．下列实例中，不属于观察法的是( )
A．用放大镜研究蝉的取食
B．用望远镜研究鸟类的飞行
C．用给金鱼喂食前鼓掌的方法研究金鱼的听觉
D．用摄像机拍摄狮群的生活方式
2．在初中科学学习中，当要研究三个量之间的关系时，常采用控制变量法。则下列实验研究中没有应用控制变量法的是( )
3．在科学学习中，当我们需要研究看不见的现象或不易测量的科学量时，就必须设法寻找由该对象产生的各种可见的效应，由此来判定对该对象的存在、大小等情况，这种研究方法称为转换法。下列研究方法不属于转换法的是( )
4．(2020温州)科学中常用数学方法来表示某些量的关系。下列图像中能用阴影面积表示相应的量是( )
A.压强
B.压力
C.功率
D.时间
5．归纳和推理是学习科学时常用的思想方法，必须科学严谨。以下说法正确的是
( )
A．春分日全球昼夜平分，则全球昼夜平分一定是春分日
B．家庭电路中发生短路时保险丝会熔断，保险丝熔断一定是发生了短路
C．单质是由同种元素组成的纯净物，则由同种元素组成的纯净物一定是单质
D．显微镜使用中转动反光镜可使视野变亮，则视野变亮一定是转动了反光镜
6．归纳推理是一种重要的科学思维方法。下列归纳推理正确的是( )
甲
乙
丙
丁
A．甲图：向右移动滑片，若通过R1的电流增加a安，则通过R2的电流也增加a安
B．乙图：仍呈清晰的像，若物距增加b厘米，则像距也要增加b厘米
C．丙图：加水液面升高，若小铁球受到的浮力增加c牛，则大铁球受到的浮力也增加c牛
D．丁图：保持天平平衡，若左侧增加d个钩码，则右侧也要增加d个钩码
7．磁场是一种看不见的特殊物质，我们可以通过磁场对小磁针作用的效果来认识它。这是科学研究的一种常用方法。下列研究实例中不是采用这种研究方法的是
( )
A．比较温度的高低，我们可以通过液体受热后体积的变化来认识它
B．了解电磁铁磁性的强弱，我们可以通过观察它吸引大头针的多少来认识
C．学习电压，我们可以通过对比水压来认识它
D．敲鼓时鼓面是否振动，我们可以通过在鼓面上撒一些纸屑观察纸屑是否振动来认识
8．如图所示，小明用手使劲捏玻璃瓶，细玻璃管内的水面就会上升，通过观察细玻璃管内水柱高度的变化，就能判断玻璃瓶受压后发生了微小形变。这种把微小量放大有利于观察的方法在科学里称为“微小量放大法”。下图各实验中应用了与此相同实验方法的是( )
9．“模拟实验”是一种常用的科学研究方法，以下不属于该研究方法的是( )
B.米勒实验
C.研究宇宙膨胀实验
D.研究地球形状实验
10．当一位科学家通过实验宣称在某领域获得一项重要发现时，判断这项发现是否可信的最好理由是( )
A．该领域其他专家的意见
B．实验报告撰写的详细程度
C．该科学家是否为这一领域的权威
D．他人能否重复其实验并得到相同的结果
11．已知馒头的主要成分是淀粉，淀粉遇碘会变蓝色，某同学要设计实验探究唾液淀粉酶对淀粉的消化作用，请你帮助完成实验方案。
(1)该实验的原理是____。
(2)实验前，根据已有知识，你的假设是：____。
(3)该实验的自变量是____，因变量是____。观察指标是____，无关变量是____。
(4)实验时，取A、B两支试管，分别加入等量的馒头屑，再向A试管中加入2ml唾液。向B试管中加入1ml清水，分别搅拌后放入37
℃的温水中保温10分钟。此步骤有一处明显错误，它是____。
(5)两支试管中分别滴加2滴碘液，预计会变蓝的是____试管，不会变蓝的是____试管，不变蓝的原因是____。根据这一现象可以得出的结论是____。
(6)为什么要将试管放入37
℃左右的热水中？____。
12．某同学经常看到蚂蚁吃饼干之类的含糖食物，但从没有看到它们吃酸味、辣味的东西，于是设计了如下“探究蚂蚁是否喜欢甜的食物”的实验：
材料用具：一小窝蚂蚁，纸盒一个，滴管两支，消毒棉花团若干，糖水、清水各一小杯
实验步骤：①取两小块大小相同的棉花团，分别滴入相同质量浓糖水和清水，放置在纸盒的一侧。②将一小窝蚂蚁放在纸盒的另一侧．③30分钟后，观察并记录蚂蚁的取食情况。
请根据实验设计回答下列问题：
(1)这个实验的假设是____。
(2)这个实验的变量是____。
(3)如果有较多的蚂蚁在____的棉花团处聚集，则说明蚂蚁喜欢甜的食物。
(4)为了要获得准确的结果，往往要做多次实验．这种做法称为____。
A．设置重复组
B．求平均值
C．设置对照组
D．排除无关变量
(5)请设计一个用于记录观察结果的表格。
组别
蚂蚁数
加糖水棉花
加清水棉花
1
2
3
13．下图所示是测定金鱼藻光合作用的实验装置，下表数据是在适宜(恒定)温度条件下，改变光源与烧杯距离测得的金鱼藻放出的气泡数。
灯与烧杯之间的距离(cm)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
气泡数(个/min)
16
13
8
6
5
4
3
2
1
0
分析与思考：
(1)实验中自变量是什么？除了改变光源与烧杯距离操纵自变量的方法外，还有什么方式？
____
(2)实验中因变量是什么？若把试管改为量筒，还有什么方式可以检测因变量？
____
14.
高锰酸钾是初中常用的一种试剂，它可以和很多物质反应，发生颜色变化。小明和小丽把经硫酸酸化的高锰酸钾溶液和草酸[H2C2O4]溶液混合，发现刚开始反应时溶液褪色不明显，但不久后褪色速度突然加快。为了探究反应过程中褪色速度加快的原因，小明查到了如下资料：
资料1：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋8H2O＋10CO2↑
资料2：通常情况下，反应物浓度变大，反应加快；温度升高，反应加快。
(1)根据这些资料，小明提出了两个假设。
假设一：褪色速度突然加快是由反应物浓度变大引起的；
假设二：褪色速度突然加快是由反应过程中温度升高引起的；
小明经过分析，否定了假设一，理由是____。
(2)小丽针对假设二进行实验探究后，经过思考，又做了如下实验：
把经过硫酸酸化的高锰酸钾溶液等分为两份，分装A、B两试管，同时向两支试管中加入等量等浓度的草酸溶液，并置于同一水浴中。迅速向A试管中加入一定量的MnSO4，发现A试管中溶液褪色明显快于B试管。上述实验中，把2支试管置于同一水浴中的目的是____。这一实验基于的假设是____。
15．(2018山西)网上传说，坦桑尼亚一个名叫姆佩巴的学生急于上课，将热牛奶放进了冰箱，令他惊奇的是，这杯热牛奶比同时放入冰箱中的冷牛奶先结冰。有人把这种现象叫做“姆佩巴效应”。你认为传说中的“姆佩巴效应”是真的吗？请你设计一个方案，验证这个说法是否正确。(温馨提示：注意实验方案的可操作性)
(1)实验器材：____；
(2)实验步骤：________；
(3)实验结论：____。(开放性试题，答案合理即可)
1．科学研究中常常会用到“控制变量法”“等效替代法”“类比法”“模型法”等研究方法，下列研究过程与研究方法不一致的是( )
A．研究磁场时，引入了磁感线来描述磁场——模型法
B．研究分子的无规则运动时使用红墨水的扩散现象——等效替代法
C．研究电流与电压关系时，控制电阻不变——控制变量法
D．研究电压时，我们可以通过对比水压来认识它——类比法
2．归纳和演绎是重要的科学方法。下列归纳或演绎合理的是( )
A．有机物是一类含碳化合物，所以CH4、CO2都是有机物
B．硫酸、盐酸电离时都能产生H＋，所以电离能产生H＋的化合物是酸
C．金属Fe、Zn能与酸反应生成氢气，所以金属都能与酸反应生成氢气
D．氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，所以水是氧化物
3．(2020绍兴)科学研究常采用转换、模型、分类和控制变量等研究方法，下列采用转换的是( )
4．对照实验是研究物质性质的一种重要方法，下列不是用来作对照实验的是
( )
A
B
C
D
5．科学研究中，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个因素，而其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响。以下实验中没有用到此方法的是( )
甲
乙
丙
丁
A．甲：探究蒸发快慢的影响因素
B．乙：探究动能大小的影响因素
C．丙：探究电流与电压的关系
D．丁：探究平面镜成像规律
6．在科学研究中，常常通过实验的方法将不易观察的现象直观地反映出来。下列实验与这一思想方法不符合的是( )
7．下列实验中与其他三个所采用的研究方法不同的是( )
甲
乙
丙
丁
A．甲：研究影响动能大小因素
B．乙：研究植物的蒸腾作用
C．丙：研究宇宙膨胀和星系运动的特点
D．丁：证明动物呼吸需要氧气
8．进行实验探究时，若要使已获得的探究结论更具有说服力，下列做法通常无效的是( )
A．增加自变量的数量
B．同一实验者重复实验
C．增加实验样本的数量
D．不同实验者重复实验
9．在生物实验和生产实践中，材料的选择很关键。下列对材料选择的主要原因说法正确的是( )
①
观察血液流动实验选择小鱼尾鳍的原因是小鱼尾鳍部位毛细血管较丰富且透光性较好
②
观察种群变化实验用酵母菌的最主要原因是取材方便
③
研究甲状腺激素对动物生长发育影响的实验选择蝌蚪的主要原因是其变态发育现象明显且发育周期短
④
证明光合作用产生氧气的实验选择天竺葵而不选择金鱼藻的原因是为了便于观察并收集氧气
⑤
研究遗传物质是蛋白质还是核酸时选择噬菌体的原因是因为病毒变异快
⑥
要获取大量人胰岛素选择转基因细菌的原因是细菌繁殖快代谢旺盛
⑦
研究接触对疾病传播时选择酵母菌代替病原菌是因为效果相近且对实验者安全
A．①③⑥⑦
B．②③④⑥
C．①③④⑥⑦
D．③⑤⑥⑦
10．某植物叶片边缘呈黄白色，不含叶绿体。将该植物在黑暗中放置48小时后，切断部分叶脉，将叶片的部分区域的两面用锡箔纸遮蔽，如图所示。光照一段时间后去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察叶片a、b、c、d
4个部位的颜色，发现只有d显蓝色。下列说法错误的是( )
A．该实验证明淀粉是光合作用的产物
B．对比da，说明光合作用需要叶绿体
C．对比dc，说明光合作用需要光照
D．对比db，说明光合作用需要水
11.
按下列实验装置进行相关实验，其中不能达到实验目的的是( )
A
B
C
D
A．比较红磷、白磷着火点
B．定量测定化学反应速率
C．除去废气中的CO2，并收集CO
D．验证CaO和水反应的热效应
12．动物的能量都来自食物，各种食物所含的能量是不同的。小明要比较花生仁、大米、牛肉干在体内所能提供的能量的大小，采用了下列实验方法：
a．分别称取1克花生仁、大米、牛肉干，并将它们分别粉碎
b．在右图所示装置的试管中加入10毫升水
c．测量并记录加热前的水温
d．将粉碎后的花生仁放在燃烧匙中，然后在酒精灯上加热到自行燃烧，即马上放于试管下方，使其完全燃烧干净
e．在同样条件下，再分别用大米和牛肉干重复以上实验
(1)该实验主要涉及的2种科学方法是____。
(2)上述实验步骤尚不完整，请补充实验步骤____。
(3)水的比热容是4.2×103焦/(千克·℃)，煤油的比热容是2.1×103焦/(千克·℃)。选用煤油实验的误差更小，原因是____。但是煤油不能过少，否则会____(填物态变化)而影响测量。
(4)小强认为这个实验中，应该先将各食物粉碎再称量，你同意他的观点吗？原因是什么？
____。
(5)下列选项与这个实验的科学原理、方法无直接关系的是( )
A．能量转化与守恒定律
B．变量控制
C．氧化反应程度
D．同化作用
13．媒体上有一些所谓的“科学”报道，常用个例或看似存在因果关系的事实作为依据，具有很大迷惑性，科学的态度必须分析其证据是否可靠？因果关系是否符合逻辑？而不是轻易地接受和传播。如为了获取新药疗效的证据，早期常采用简单的对照实验，即让实验组服用新药，对照组不服，但是采用这种方法，病人病情好转有可能是由于心理因素起了作用。
为了排除心理因素的影响，研究者采用“单盲实验”法，即给实验组病人服用新药，对照组病人服用“安慰剂”(与真药外形相似但无任何作用)，但两组实验对象都不知道自己服用的是新药还是“安慰剂”。
(1)“单盲实验”的结果可能还会因研究者对实验结果的预期不同而产生偏差。为了使研究者对两组实验结果的观察和分析更加客观，目前采用更严格的“双盲实验”法，即______。
(2)由于存在病人自愈以及心理因素等影响，最好的做法是再增加一组对照实验，对该组实验对象应如何处理？____。
(3)有统计显示，每年冰淇淋销量上升的同时，溺水死亡的人数也会增加，据此有人推理得出：吃冰淇淋会带来溺水死亡的风险。对于这样的因果推论，你觉得是否合理？为什么？____。
14．(2020台州)春暖花开、燕雁北飞，秋寒叶落、燕雁南归。人们通常认为候鸟的迁徙与气温变化有关。据加拿大洛文教授14年的观察记录，有一种候鸟黄脚鹬，每年长途跋涉1.6万公里来往于北美洲的加拿大和南美洲之间，总是固定于5月26～29日在加拿大首次产蛋。根据上述现象，洛文教授认为气温不是引起候鸟迁徙的原因。他在1924年9月捕获了若干只某种候鸟，分两组进行实验，实验的过程与结果如下表。
所捕候鸟的处理
3个月后放飞的所捕候鸟情况
第一组
置于日照时间逐渐缩短的自然环境中
留在原地
第二组
置于日光灯下，用灯光模拟日照，并一天天延长光照时间
多数往相同方向飞
(1)洛文教授根据黄脚鹬首次产蛋日期都是在每年的5月26～29日，推测气温不是引起候鸟迁徙的原因，因为每年同期的气温是____。
(2)根据洛文教授的实验设计，你认为他的猜想是____。
(3)若洛文教授根据此实验就对候鸟迁徙的原因下结论，这种做法是否合理，并说明理由。
____。
15．(2020衢州)为探究影响水果电池电压大小的因素，小科利用铜片、锌片作电极的水果电池(图甲)和电压传感器(精密电压测量仪)等器材进行实验，数据记录如下表：
实验组别
水果种类
电极插入深度/cm
电极之间距离/cm
测得的电压/V
1
哈密瓜
1.0
2.0
0.886
2
哈密瓜
1.0
4.0
0.885
3
哈密瓜
1.0
6.0
0.886
4
苹果
1.0
2.0
1.009
5
苹果
1.5
2.0
1.011
6
苹果
2.0
2.0
1.010
(1)为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响，应选用实验____(填组别)进行对比。
(2)分析实验数据，可以得出的结论是____。
(3)干电地与水果电池原理类似，其结构如图乙。若要改变一节干电池的电压，根据本实验的结论，你的做法是____。
16．(2020湖州)科学兴趣小组为研究金鱼藻的光合作用，做了如下实验：
步骤1：将溴麝香草酚蓝和呈弱碱性的NaHCO3溶液配成蓝色液体，并向试管中通入一定量的CO2，使液体呈浅绿色。
步骤2：将等量的浅绿色液体分别加入到4支试管中，2～4号试管中加入金鱼藻，1号试管不加金鱼藻。封闭各试管。
步骤3和实验结果：见下表
试管编号
1
2
3
4
距日光灯的距离(厘米)
10
50
30
20
1小时后液体的颜色
？
黄色
浅绿色
蓝色
溴麝香草酚蓝是一种酸碱指示剂，在弱酸性环境中呈黄色，弱碱性环境中呈蓝色，中性环境中呈浅绿色。
CO2的水溶液中含有CO2、H2CO3等微粒，当CO2减少时H2CO3也减少。
(1)该实验的目的是____。
(2)2～4号试管中应加入____、生长状况一致的金鱼藻。
(3)若1号试管在1小时后液体的颜色呈现____，则说明2～4号试管的实验结果是可靠的。
(4)请解释4号试管液体呈现蓝色的原因____。
