1、第第 2 讲讲 科学探究的方法与原则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 ) A.研究压力的 作用效果 B.研究摩擦力的大小 与什么因素有关 C.研究液体压 强的特点 D.研究平面镜 成像的特点 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
2、 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 ) A.通过CO2分子模型 认识CO2分子结构 B.通过小树弯曲 认识力的存在 C.用小磁针确定磁体 周围是否存在磁场 D.用电磁铁吸引大头 针的多少判断电磁 铁磁性强弱 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
3、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
4、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 ) A.探究声音
5、 由振动产生 B.探究平面 镜成像特点 C.用磁感线表示 条形磁铁的磁场 D.研究分子运动与 温度的关系 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 ) A.研究气压与 流速实验 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
6、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
7、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：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。将一小窝蚂蚁放在纸盒的另一侧
8、30 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
9、) 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，
10、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 1：2KMnO45H2C2O43H2SO4=K2SO42MnSO48H2O10CO2 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
11、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
12、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：_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 _将两杯水同时放入同一冰柜中进行冷冻_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
13、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
14、等研究方法，下列采 用转换的是( D ) A.模拟月相 的形成 B.探究种子萌 发的部分条件 C.纯净物 的类别 D.测量木块受 到的摩擦力 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
15、地反映出来。下列 实验与这一思想方法不符合的是( D ) A.用红墨水和水扩散 研究分子的运动 B.以木块移动距离表 示钢球动能的大小 C.用铁屑显示磁体周 围磁场分布 D.研究铁生锈 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
16、对材料选择的主要原因说 法正确的是( A ) 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 观察种群变化实验用酵母菌的最主要原因是取材方便 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 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 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 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 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 B C D 10某植物叶片边缘呈黄白色，不含叶绿体。
17、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
18、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 4.2103焦/(千克 )，煤
19、油的比热容是 2.1103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
20、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
21、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
22、 5 月 2629 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 2629 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
23、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
24、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
25、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， 24 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)24 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 24 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_。
