第一篇 科学探究过程方法与能力.docx
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第一篇科学探究过程方法与能力
第一篇科学探究（过程、方法与能力）
考点梳理
1．科学探究
科学探究是探索和研究科学现象的过程，其基本的流程是：
观察现象→提出问题→建立猜想和假设→设计方案→获取事实与证据→检验假设→评价与交流。
（1）学习科学要乐于观察、善于观察。
包括对日常生活中的现象、自然现象和实验现象的观察。
（2）在对各种现象的观察过程中注意养成发现并提出问题的思维习惯，通常可提出“是什么?
”、“怎么样?
”和“为什么?
”（“3W”提问，即what、how、why）等问题，同时应该注意提出的问题应具有可探究性。
（3）建立猜想和假设时要注意假设应具有可检验的特点，可根据生活经验或已有知识对问题的成因进行猜想，要理解猜想和假设在科学探究中的作用。
（4）在实验设计中注意分析相关变量，注意控制变量法的运用，注意运用转换法将一些不易观测的量或现象转化为可感知、可量度的量或现象，如研究物体温度的变化时，将不易观察的温度变化转换为易于观察的温度计中液柱的升降。
（5）评价时不仅要关注结果，同时也要关注对探究的过程、方式和方法的评价。
2．测量
测量是一个将待测量与公认的标准量进行比较的过程，该“公认的标准量”称为这个量的单位。
测量的结果可用数据来表达，数据包括数值和单位两部分，二者缺一不可。
3．长度的测量
（1）在国际单位制中，长度的主单位是“米”，常用单位还有千米、分米、厘米、毫米、微米、纳米等，l米=l×l0-3千米=10分米=l×l02厘米=1×103毫米=1×106微米=1×l09纳米。
（2）长度测量的基本工具是刻度尺，选择刻度尺时，一定要根据实际需要选择合适的最小刻度和量程的刻度尺．并不足最小刻度越小越好。
（3）使用刻度尺进行长度测量时要注意“放、看、读、记”四个基本要领：
放，即刻度尺要放正，刻度线要紧靠被测物体；看，即视线要与刻度线垂直；读，即先凄准确值再读一位估计值；记，即所记录的数据要有数值和单位。
（4）在某些特殊的情况下，长度测量要注意采取“化曲为直”、“积短成长”、“化薄为厚”等特殊测量方法，如测量地图上两城市间铁路线的长度、测量细铜丝的直径、测量薄纸的厚度等。
4．体积的测量
（1）体积的单位及换算：
在国际单位制中，体积的主单位为“米”。
常用单位有分米3、厘米3等，液体和气体的体积单位常用升和毫升，1米3=1×l03分米=10×106厘米3，l升=l×103毫升，1升=1分米3，1毫升=1厘米3。
（2）形状规则的固体的体积可通过测量相关长度再利用特定的数学公式通过计算得到，形状不规则的固体的体积可利用量筒、水等工具通过“排水法”来测量得到，液体的体积可利用量筒或量杯测量。
（3）在使用量筒测嚣液体的体积时，要学会正确分析俯视或仰视对读数造成的影响，俯视时读数比实际值大，仰视时读数比实际值小。
5．温度的测量
（1）温度是表示物体冷热程度的科学量。
（2）温度的常用单位是“摄氏度（℃）”。
规定冰水混合物的温度为0，标准大气压下沸水的温度为100，在0到100之间分为100等份。
每一等份表示1℃。
（3）实验室中常用水银温度计、酒精温度计等液体温度计来测量温度，它们是根据液体（如酒精、水银等）热胀冷缩的性质制成的，所以要使液体温度计正常工作必须保证工作物质处于液态。
（4）使用温度计时要注意以下几个事项：
切勿超量程测量，否则会引起温度计玻璃泡的胀裂；温度计的玻璃泡跟被测量物体要充分接触；待温度计里的液柱稳定时再读数，读数时温度计不能离开被测物体，视线应垂直于温度计并与凹形液面的最低处（或凸形液面的最高处）相平。
（5）体温计与一般的温度计相比。
其玻璃泡容积大，玻璃管内径小，故其测量精度高、测量范围小。
另外体温计可以离开被测人体读数，但每次重新测量前应先用力甩一甩。
6．质量的测量
（1）质量是表示物体所含物质多少的科学量。
（2）在国际单位制中，质量的主单位是“千克”，常用单位还有吨、克、毫克等，l千克=1×10-3吨=l×103克=l×106毫克。
（3）质量是物体本身的一种属性，与物体的形状、位置、温度和状态等因素无关，不会随着形状、位置、温度和状态的改变而改变。
（4）在实验室里常用天平来测量物体的质量，最常用的天平是托盘天平。
（5）托盘天平的使用要注意以下事项：
不能超量程使用天平；一定要放在水平桌面上先调平后再使用；左盘放被测物体，使用镊子往右盘添加砝码，砝码添加按“先大后小再游码”的顺序进行；被测物体的质量等于砝码总质量与游码读数之和；化学药品不能直接放于托盘上进行称量。
（6）测量轻小物体的质量时可以采取“累积法”进行。
7．时间的测量
（1）在国际单位制中，时间的主单位是秒，常用单位有分、小时、毫秒等，1小时=60分，l分=60秒，l秒=1000毫秒。
（2）测量时问的工具有钟、秒表等。
（3）在自然界中任何具有周期性的运动都可以作为测量时间的标准，如月相变化周期、地球绕日公转周期。
（4）时刻与时间间隔的差异：
时刻指的是一个时间“点”，而时间间隔指的是两个时刻之间的间隔，如中国2010年上海世博会开幕庆典时间为2010年4月30日21：
00，整个世博会将持续6个月共184天，“2010年4月30日21：
00”是一个时刻，而“184天”指的是时间间隔。
高频考点及真题演练
高频考点一常见量的估测
考题一（2011·荷泽）了解社会，从了解自己开始，对于一名初中生来讲，下面的说法中错误的是（）
A．他的质量大约是50千克
B．他的身高大约是l60厘米
C．他的密度大约是0.5×103千克/米3
D．他的正常体温大约是37℃
解析：
对于一名初中生来说，身体正处于青春期这一特殊的时期，在身高与体重上正逐渐与成人接近，故A、B两项是正确的，D选项涉及人的正常体温，大约是37℃这一说法非常准确。
从通常人在水中不动的话会沉入水底这一事实知道人的密度应该大于水的密度，故C的说法是错误的。
答案：
C
真题演练1（2011·泰州）下列数据，最不符合实际情况的是（）
A．两只鸡蛋所受的重力约为l牛
B．泰州地区夏季的气温可以35℃以上
C．一名中学生正常步行时一步走过的距离约为0.6米
D．刘翔跑完110米栏全程用时约8秒
【尝试自解】
高频考点二关于刻度尺、量筒、天平等常见器材的使用
习题二（2011·自贡）小明在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度。
（1）因矿石体积较大，放不进量筒，因此他利用一只烧杯，按下图所示方法进行测量，矿石的体积是__________厘米3。
A．矿石浸没后对水面作标记B．取出矿石并量取一定量水备用C．将B中筒内的水倒入杯中至标记处
（2）用托盘天平已测得矿石的质量是l75.6克，则矿石的密度是__________千克／米3；从图A到图B的操作引起的密度测量值比真实值__________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（3）在使用已调节好的托盘天平，按规范的操作来称量矿石的质量时，通过增、减砝码后指针偏在分度盘中线右边一点，这时应该（）
A．向左调平衡螺母B．往右盘中加砝码
C．从右盘中减砝码D．向右移动游码
解析：
（1）题中对矿石的体积测量采用了“替换法”，即取出矿石后再往杯中加入的水至原标记处时所加入水的体积为矿石的体积。
（2）矿石的密度等于其质量与其体积的比值，在用替换法测量矿石的体积时，由于取出的矿石外还沾附着水，会导致测出的矿石体积比其实际值偏大，故密度测量值比实际值偏小。
（3）指针偏在分度盘中线右边一点，说明所加砝码质量过大，为了达到平衡应从右盘中减砝码。
答案：
（1）70
（2）2.5×103偏小（3）C
真题演练2（2011．福州）
（1）如图甲所示，体温计的示数是_________℃。
如图乙所示，测得一枚纽扣的直径是_________厘米。
（2）天平在称量时，待测物体应放在天平的_________盘；天平平衡时，所加砝码与游码的位置如图丙所示．则物体的质量为_________克。
【尝试自解】
高频考点三控制变量法
考题三（2011·盐城）锯子的锯齿都“东倒西歪”，不在同一平面内。
小明猜想这是为了减小锯木头时的阻力，并没计实验检验猜想。
以下设计方案最佳的是（）
A．用同一把拨正锯齿的锯子分别锯硬木头和软木头，比较用力情况
B．用同一把锯子，分别在“东倒西歪”和拨正锯齿时锯同一硬木头，比较用力情况
C．用一把“东倒西歪”和另一把拨正锯齿的锯子分别锯同一硬木头，比较用力情况
D．用一把“东倒西歪”和另一把拨正锯齿的锯子分别锯同一软木头，比较用力情况
解析：
在本探究中，锯、木头、锯齿的状态是三个自变量，所需用力的大小是因变量，探究的内容是在锯木头时．产生阻力大小与锯齿状态的关系，故必须使用同一把锯来锯同一木头，这样才符合控制变量的要求。
答案：
B
真题演练3（2011·沈阳）炎热的夏天来啦!
小明家买了一台电风扇。
站在电风扇旁，小明觉得凉爽。
于是他大胆猜想：
是电风扇降低了室内温度。
为了验证猜想，他关闭了门窗，选取两支相同的温度计，进行了如下的探究实验。
下列步骤中有未完成的部分，请将其补充完整。
[实验步骤]
（1）温度计放置：
将两支相同的温度计________________。
（2）温度计读数：
闭合电风扇开关，稍候读取温度计示数。
[分析论证]
两支温度计示数相同，表明吹电风扇不能降低室内温度。
这一现象引发了小明的思考，为什么室温没有降低，而吹电风扇却觉得凉爽呢?
小明联想到液体蒸发的知识。
人体是通过汗液蒸发来调节体温的，人在吹电风扇时，汗液比平时蒸发得更快，所以感到凉爽。
为了证明吹电风扇能加快蒸发吸热的速度，小明又进行了实验，他只增加一种物质，并且首先补充了一个步骤，然后重复前面实验的操作。
请你将下表的内容补充完整。
[增加物质]________________________________
[补充步骤]________________________________
[分析论证]如果观察到________________，说明吹电风扇能加快蒸发吸热的速度。
【尝试自解】
高频考点四转换法
考题四（2011·泰州）小明猜想：
动能的大小可能与物体的质量及物体的速度有关。
因此，他设计了如下两种实验方案：
A．让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图甲所示）。
B．让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图乙所示）。
上述两种实验方案中：
（1）A方案是为了探究动能大小与________关系。
若木块被撞后移动的距离越远，说明小车对木块的推力________越多，小车撞击木块时的动能________。
（2）小明想用B方案探究动能大小与质量的关系。
该方案是否合理?
你认为该方案________，理由是________________________。
解析：
在该实验中，小车的动能大小是一个不易测量的量，小明将这个量转换为测量小车碰撞木块后木块在水平面上移动的距离，移动的距离越大，说明小车的动能越大。
答案：
（1）物体的速度做功越大
（2）不合理两车除质量大小不同外，进入水平面时的初速度也不相等，不符合控制变量的要求
真题演练4（2011·天津）在探究“物体的重力势能与什么因素有关”时，小雨提出了如下猜想：
猜想一：
物体的重力势能可能与物体的质量有关。
猜想二：
物体的重力势能可能与物体所在的高度有关。
为此他设计了如图甲所示的实验装置。
将两端开口、长约1米、粗细均匀的圆柱形玻璃管竖直固定在铁架台上，将粗细适宜的圆柱形泡沫塑料块置于玻璃管内O点处（塑料块与玻璃管内壁有适量的摩擦）；其他器材还有：
刻度尺、一组系有细线的质量不等的钩码、用于调整泡沫塑料块回到O点位置的木棒（如图乙所示）。
请你帮助小雨回答下列问题：
（1）探究“猜想一”时，应使用质量（选填“相同”或“不同”）的钩码从________（选填“相同”或“不同”）的高度在玻璃管内由静止开始下落，去冲击O点的泡沫塑料块，然后用刻度尺分别测量________，从而比较出重力势能的大小。
（2）设计探究“猜想二”的记录实验数据的表格。
【尝试自解】
中考命题方向及模拟
关于“过程、方法与能力”这一主题内容的命题大多是渗透、穿插在其他主题的内容中，很少单独出题，但命题的频率较高，命题的形式也较多样化，可以出现在选择题中，也可以出现在简答题和实验探究题中。
在平常的学习中要关注对方法的总结归纳，关注基本仪器的使用方法和规范，以及不规范或错误操作可能导致的结果的分析能力的培养。
模拟预测题1对以下科学量的估测最接近实际的是（）
A．台州市中考考场内的温度大约是48℃
B．一支普通牙刷的长度大约是20厘米
C．唱一遍《中华人民共和国国歌》的时间大约是15分钟
D．一袋普通方便面的质量大约是500克
模拟预测题2小红想用天平和量筒测某种药液的密度，在调节天平横梁平衡时，发现指针静止在分度盘上如图甲所示的位置，此时应将平衡螺母向（填“左”或“右”）移动。
调节好天平后，她称得药液和药液瓶的总质量为60克，然后将药液倒一部分在量筒中，如图乙所示；再将药液瓶放在天平上称剩余的质量如图丙所示，由此可知量筒中药液的质量是__________克，量筒中药液的体积是__________厘米3，这种药液的密度是__________千克/米3。
（系统复习，全面提升自我。
请完成同步训练）
同步训练科学探究（过程、方法与能力）
班级：
_______姓名：
_______
1．下列对测量工具的选择不合理的是（）
A．测量气温选用气温表
B．测量百米赛跑的时间选用停表
C．测量几枚硬币的质量选用托盘天平
D．测量跳远成绩选用分度值是l毫米的刻度尺
2．量筒做得细而高，不做成粗而矮的形状，如图所示，主要原因是（）
A．细而高的量筒便于操作
B．细而高的量筒可以做出相对较大的座，增加稳度
C．细而高的量筒与粗而矮的相比，相应的刻度间隔较大，能较准确地读数
D．粗而矮量筒中的液体较多，筒壁所受压强较大，需较厚的玻璃，因而不便读数
3．下列是对一枚一元硬币的有关物理量进行的估测，你认为合理的是（）
A．体积大约是2.5米3B．质量大约是2.5千克
C．直径大约是2.5厘米D．物重大约是2.5牛
4．下列不属于科学问题的是（）
A．千岛湖中哪种鱼脂肪含量最低
B．杭州植物园内哪种花卉最美观
C．杭州西溪国家湿地公园内哪几种植物在冬季开花
D．天目山自然保护区内哪种植物自然生长速度最快
5．下列单位换算过程正确的是（）
A．5千米=5千米×1000=5000米
B．3厘米3=3厘米3x10-6米3=3×10-6米。
C．2千克=2×1000克=2000克
D．4小时=4×102分钟=400分钟
6．下列是小明使用天平的几点做法，其中正确的是（）
7．下列实验或调查活动中，应用了控制变量法的是（）
A．测液体温度时，温度计的玻璃泡要与被测液体充分接触
B．用显微镜观察人体口腔上皮细胞时，观察前要对光将视野调亮
C．调查流感的发病率与季节的关系时，男女的发病率要分开统计
D．研究导体电阻与粗细的关系时，要保持导体的材料、长度和温度等不变
8．用久了的天平，由于不注意保养，使砝码生锈，用这样的天平称物体的质量，会使测量值比实际值（）
A．偏小B．偏大C．仍准确D．有时偏大，有时偏小
9．在运动会上使用皮卷尺测量跳远成绩时，如果将皮卷尺过度绷紧，会使测量结果比实际值（）
A．偏小B．偏大C．仍准确D．有时偏大，有时偏小
10．下列说法正确的是（）
A．50克的铁块比50克的木块质量大
B．50克的冰块比50克的水质量大
C．20克的食盐水和20克的砝码，它们的质量相等
D．75千克的宇航员到月球上，他的质量要变小
11．请在下面数据后填上合适的单位：
（I）一枚硬币厚度为2.1___________。
（2）一位同学质量为50000___________。
（3）某位病人体温为39___________。
（4）一个量筒测量范围为500___________。
12．小明用托盘天平测量铁块的质量，所用天平的标尺如图所示，最小砝码的质量与标尺最大刻度值相同。
测量前，将天平放在水平桌面上，移动游码到标尺的___________刻度处，调节平衡螺母，使天平平衡。
测量时右盘加入一定量的砝码后，天平的指针偏向左侧，这时铁块的质量___________（选填“小于”、“等于”或“大于”）右盘中砝码的总质量，再加入59的砝码后，指针偏向右侧，接下来的操作是___________，直至天平平衡。
13．阅读短文，将问题答案的序号填写到对应的横线上。
A．小华和小明中午赤脚在海边玩耍，觉得沙子很热。
B．小华和小明跳到海水里游泳，感到海水比沙子凉很多。
C．小华对小明说，为什么海水会比沙子凉很多?
D．小明说，可能是海水的温度比沙子低。
E．傍晚，他们又来到海边，仔细测试沙子和海水的温度，发现沙子比海水凉。
F．小明说，为什么中午海水比沙子凉，傍晚沙子却比海水凉?
G．小华说，可能是海水和沙子吸（放）热的本领不一样。
H．小华和小明取同样质量的海水和沙子，在相同的条件下分别用酒精灯加热，记下相同时间内海水和沙子分别升高的温度值；移去酒精灯，再记下相同时间内降低的温度值。
I．小华和小明在笔记本上写道：
实验数据表明，海水吸（放）热的本领比沙子强。
短文的叙述中，
（1）属于体验的有________；
（2）属于提出问题的有________；（3）属于假设的有________；（4）属于描述实验过程的有________；（5）属于结论的有________。
14．将不易直接测量的量转化为可感知、可量度的量，这是一种常见的科学研究方法。
请分析回答：
（1）在“研究影响摩擦力大小的因素”的实验中（如图甲所示），用弹簧测力计拉动木块时，必须让木块在水平面上做________运动，通过弹簧测力计上的示数可得知摩擦力的大小。
（2）在“研究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中（如图乙所示），将质量不同的小钢球从同一斜面、相同高度由静止开始沿斜面滚下，通过比较同一木块被小钢球推动后________，可判断出小钢球刚滚到水平面时动能的大小。
（3）在“研究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，不同质量的小钢球须从同一斜面、相同高度开始向下滚，主要是运用了________的研究方法。
15．控制变量法是科学研究中常用的方法。
（1）下列四个实例中，采用控制变量法进行研究的是（）
A．研究压力作用效果与压力、受力面积的关系
B．用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向
C．用水流的形成来类比电流的形成
D．探究影响电阻大小的因素
（2）为验证新鲜猪肝提取液的催化作用，小明做了以下实验：
在试管中加人7.5％的H2O2溶液10毫升，再加入2毫升新鲜猪肝提取液。
观察产生气泡的速度。
有同学认为小明的实验缺少对照组，补充如下实验：
甲：
在另一试管加入7.5％的H2O2溶液l0毫升，再加入2毫升蒸馏水。
观察产生气泡的速度。
乙：
在另一试管中加入7.5％的H2O2溶液l0毫升，不再加任何物质。
观察产生气泡的速度。
则以上可以作为小明所做实验对照组的是（）
A．甲B．乙C．甲和乙均可
16．小丽总结初中物理实验探究方法后发现；当要研究的物理量不易直接测量时，都需要想办法把它们的大小间接地测量出来；当要探究的物理量与多个因素有关时，都必须采取一定措施，控制多余变量。
在下面两个实验中，甲图实验一定要让物块在水平木板上做___________运动，通过弹簧测力计的示数间接地测量出物块所受摩擦力的大小；乙图实验若要探究动能与速度的关系，就要用同一小球A从轨道上的___________（选填“相同”或“不同”）高度处由静止开始自由滚下，通过物块B撞开的距离s的大小来间接显示A球到达水平面上时的动能大小。
参考答案：
第一篇科学探究（过程、方法与能力）
真题演练l答案：
D
解析：
100米的世界纪录尚未突破9秒，更何况刘翔要完成的是110米的跨栏（有障碍），8秒时间显然与实际相差太大。
真题演练2答案：
（1）36.61.25
（2）左71.4
解析：
在图甲的体温计读数中应读到0.1℃的精度；在图乙的长度测量中，采取的是“夹持”的方法来测量纽扣的直径，此时的刻度“2”相当于零刻度，那么刻度“3.25”相当于l.25，如果不考虑估计值，也可读成1.2或1.3；在图丙的读数中，物体的质量等于砝码的质量加上游码的读数。
真题演练3答案：
（1）分别放置于电风扇的正前方和远离电风扇处增加物质：
酒精（或水）补充步骤：
将两支温度计同时蘸取适量的酒精（或水）
分析论证：
靠近电风扇的温度计示数下降较另一支快（快得多）
解析：
在实验中要设计的不同变量是有风和无风，故应将温度计放置于风扇的正前方和远离风扇的两个位置；在后续的实验中，要验证是否是液体的蒸发导致了温度的下降，故需要将两温度计蘸取水或酒精来完成实验。
真题演练4答案：
（1）不同相同每次泡沫塑料块在玻璃管内下移的距离
（2）
钩码的质量=_________克
实验次数
钩码下落的
高度/厘米
泡沫塑料块下
移的距离/厘米
1
2
3
解析：
前两个空从控制变量的角度去思考不难得出正确答案；第三个空体现的是转换法的要求，钩码的重力势能大小不好量度，但其越大，钩码撞击下泡沫塑料块下移的距离就越大，所以可以通过泡沫塑料块下移的距离大小来反映钩码重力势能的大小。
模拟预测题1答案：
B
解析：
台州中考的时间基本安排在6月中旬，台州的室内温度应在25～35℃之间；《中华人民共和国国歌》的演奏长度应为不到一分钟；一包普通方便面的质量通常为一百多克；一支牙刷的长度为20厘米左右最接近实际。
模拟预测题2答案：
左31.4201570
解析：
在天平调平衡时，指针偏右则应将平衡螺母向左调；倒出液体的质量应为前后两次称量的质量差；密度等于物质的质量与体积之比，注意单位的转换。
同步训练
1．答案：
D
解析：
在跳远运动中，所记录的成绩一般精确到厘米就够了，故不需要使用分度值为l毫米的刻度尺。
2．答案：
C
解析：
对于一个测量工具来说，测量的精度是很重要的一个方面，而量筒做得细而高，“细”就是为了使其测量的精度可以提高。
3．答案：
C
解析：
一元硬币是生活中最为常见的一种事物，也是大家都很熟悉的事物，对其体积、重量、直径或重量的估计，关键是对相关单位的了解。
4．答案：
B
解析：
问题的表现形式很多，但科学问题有其自身的一些特征，如问题能够纳入某个知识体系中加以研究和处理，还具有其科学性，这是它区别于其他问题的关键。
杭州植物园内哪种花卉最美观不是一个科学问题，而是审美观方面的问题。
5．答案：
C
解析：
在单位换算的过程中，注意每一个等号是否都能成立，如A选项的第一个等号左边为5千米，右边计算结果为5000千米，显然是不
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