第五部分專題突破第第4848講科學(xué)方法專題講科學(xué)方法專題科學(xué)的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，學(xué)生不但要掌握基礎(chǔ)知識(shí)，還要學(xué)習(xí)探究科學(xué)知識(shí)的技能，特別是要掌握一些科學(xué)的思想方法。初中科學(xué)中常用的研究問(wèn)題的方法有：觀察法、實(shí)驗(yàn)法、類比法、科學(xué)猜想法、等效法、控制變量法、模型法、轉(zhuǎn)換法等，隨著課改的深入，科學(xué)思想方法越來(lái)越受重視，在中考中考察的力度也逐漸加大?？刂谱兞糠刂谱兞糠ǎ壕褪前岩粋€(gè)多因素影響某一科學(xué)量的問(wèn)題，通過(guò)控制某幾個(gè)因素不變，只讓其中一個(gè)因素改變，從而轉(zhuǎn)化為多個(gè)單一因素影響某一科學(xué)量的問(wèn)題的研究方法?？刂谱兞糠ㄐ柙O(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組，兩組只有一個(gè)條件不相同?？刂谱兞糠ㄔ趯?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格上的反映為：某兩次實(shí)驗(yàn)只有一個(gè)條件不相同，若兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同，則與該條件有關(guān)，否則無(wú)關(guān)。1下列四個(gè)實(shí)例中，采用控制變量法進(jìn)行研究的是哪些？( AD )A研究壓力作用效果與壓力、受力面積的關(guān)系B用一條帶箭頭的直線表示光的傳播路線和方向C用水流的形成來(lái)類比電流的形成D探究影響電阻大小的因素【解析】A.研究壓力作用效果與壓力、受力面積的關(guān)系，因有壓力、受力面積兩個(gè)變量，所以探究時(shí)采取的是控制變量法，符合題意；B.用一條帶箭頭的直線表示光的傳播路線和方向，實(shí)際上光線不存在，是為了形象直觀地描述光的傳播，采取的是模型法，不符合題意；C.用人們能看見(jiàn)的水流的形成來(lái)類比導(dǎo)體中的電流形成，采取的是類比法，不符合題意；D.探究影響電阻大小的因素時(shí)，應(yīng)將導(dǎo)體的其他因素(如長(zhǎng)度和導(dǎo)體的粗細(xì))保持不變，只改變其中的一個(gè)因素(如材料)，采取的是控制變量法，符合題意。1為驗(yàn)證新鮮豬肝提取液的催化作用，小明做了以下實(shí)驗(yàn)：在試管中加入7.5%的H2O2溶液10 mL，再加入2 mL新鮮豬肝提取液，觀察產(chǎn)生氣泡的速度。有同學(xué)認(rèn)為小明的實(shí)驗(yàn)缺少對(duì)照組，補(bǔ)充了如下實(shí)驗(yàn)：甲：在另一試管中加入7.5%的H2O2溶液10 mL，再加入2 mL蒸餾水，觀察產(chǎn)生氣泡的速度；乙：在另一試管中加入7.5%的H2O2溶液10 mL，不再加任何物質(zhì)，觀察產(chǎn)生氣泡的速度。以上哪項(xiàng)可以作為小明所做實(shí)驗(yàn)的對(duì)照組( A )A甲B乙C甲和乙均可2下表是某實(shí)驗(yàn)小組所做的“探究摩擦力大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)記錄：實(shí)驗(yàn)次數(shù)接觸面的材料木塊與毛巾木塊與木板木塊與木板壓力F/N12128摩擦力f/N5.02.41.6(1)分析比較序號(hào)與的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是_壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，摩擦力大。_(2)分析比較序號(hào)_的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論為：接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，摩擦力越大。(3)上述研究方法叫“控制變量法”，下列實(shí)驗(yàn)中用到此方法的有_(填序號(hào))：探究電壓、電流與電阻的關(guān)系探究動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律研究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素。轉(zhuǎn)換法 轉(zhuǎn)換法：科學(xué)中有的科學(xué)現(xiàn)象不便于直接觀察，有的科學(xué)量不便于直接測(cè)量，通過(guò)轉(zhuǎn)換為容易觀察或測(cè)量的與之相等或與之相關(guān)聯(lián)的科學(xué)現(xiàn)象，從而獲得結(jié)論的研究方法叫轉(zhuǎn)換法。轉(zhuǎn)換法中被轉(zhuǎn)換的對(duì)象很多，可以是科學(xué)模型、研究對(duì)象和研究方法，也可以是某個(gè)圖形、某個(gè)科學(xué)量。2下列同一選項(xiàng)中，采用的主要研究方法不同的是( B )A用光線來(lái)描述光的傳播用磁感線來(lái)描述磁場(chǎng)B研究牛頓第一定律研究影響導(dǎo)體電阻大小的因素C研究種子萌發(fā)的條件研究影響液體蒸發(fā)快慢的因素D通過(guò)亮度來(lái)判斷燈泡實(shí)際功率的大小通過(guò)吸引大頭針的數(shù)目來(lái)判斷磁性強(qiáng)弱【解析】研究牛頓第一定律應(yīng)用實(shí)驗(yàn)與推理的方法；研究影響導(dǎo)體電阻大小的因素采用控制變量的方法。通過(guò)亮度來(lái)判斷燈泡實(shí)際功率的大小與通過(guò)吸引大頭針的數(shù)目來(lái)判斷磁性強(qiáng)弱都應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法。研究種子萌發(fā)的條件和研究影響液體蒸發(fā)快慢的因素都應(yīng)用了控制變量法。3分子運(yùn)動(dòng)看不見(jiàn)、摸不著，不好研究，但科學(xué)家可以通過(guò)研究墨水的擴(kuò)散現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)它，這種方法在科學(xué)上叫做“轉(zhuǎn)換法”。下面是小明同學(xué)在學(xué)習(xí)中遇到的四個(gè)研究實(shí)例，其中采取的方法與剛才研究分子運(yùn)動(dòng)的方法相同的是( B )A利用磁感應(yīng)線去研究磁場(chǎng)問(wèn)題B電流看不見(jiàn)、摸不著，判斷電路中是否有電流時(shí)，我們可通過(guò)電路中的燈泡是否發(fā)光去確定C研究電流與電壓、電阻關(guān)系時(shí)，先使電阻不變?nèi)パ芯侩娏髋c電壓的關(guān)系；然后再讓電壓不變?nèi)パ芯侩娏髋c電阻的關(guān)系D研究電流時(shí)，將它比做水流4在研究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟什么因素有關(guān)時(shí)，小華和小明從實(shí)驗(yàn)室選取了匝數(shù)分別為50匝和100匝的外形相同的電磁鐵，并先后將這兩個(gè)電磁鐵接入電路中。閉合開(kāi)關(guān)S后用電磁鐵吸引大頭針，并移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P重復(fù)了多次實(shí)驗(yàn)，記錄如下：線圈匝數(shù)50100實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456電流表示數(shù)/A1.01.31.61.01.32.0吸引大頭針的最多數(shù)目/枚5810101625(1)實(shí)驗(yàn)中他們是通過(guò)電磁鐵_吸引大頭針的最大數(shù)量_來(lái)判定其磁性強(qiáng)弱的；(2)分析第1、2、3次的實(shí)驗(yàn)記錄，可得出結(jié)論：_在線圈的匝數(shù)一定時(shí)，線圈中的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)_；(3)分析第1、4次和2、5次的實(shí)驗(yàn)記錄，可得出結(jié)論：_在線圈中的電流一定時(shí)，線圈的匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)_。實(shí)驗(yàn)推理法實(shí)驗(yàn)推理法 實(shí)驗(yàn)推理法：是在觀察實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行合理的推想，認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)。3牛頓第一定律是( C )A由斜面小車實(shí)驗(yàn)直接得到的結(jié)論B可以用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證的C在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)合理分析、推理、歸納出來(lái)的D是建立在生活經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的結(jié)論【解析】實(shí)驗(yàn)是人們根據(jù)一定的研究目的，運(yùn)用一定的物資手段在人工控制或模擬自然的條件下，使自然過(guò)程再現(xiàn)出來(lái)的思維方法。推理是在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上用已知的規(guī)律對(duì)未知的自然現(xiàn)象及規(guī)律作出科學(xué)的預(yù)見(jiàn)。因?yàn)榈厍蛏弦磺形矬w都要受到外力的作用，所以牛頓第一定律無(wú)法直接用實(shí)驗(yàn)證明或驗(yàn)證，只有在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過(guò)科學(xué)的推理才能得到。5(2014青島)下列科學(xué)方法中，錯(cuò)誤的是( A )A找出蒸發(fā)和沸騰的異同點(diǎn)，運(yùn)用了類比法B根據(jù)增大壓強(qiáng)的方法想到減小壓強(qiáng)的方法，運(yùn)用了逆向思考法C兩個(gè)5 的電阻串聯(lián)與一個(gè)10 的電阻效果相同，運(yùn)用了等效法D研究牛頓第一定律時(shí)，在斜面小車實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，通過(guò)理想化推理得到結(jié)論，運(yùn)用了逐漸逼近法【解析】(1)類比法也叫“比較類推法”，是指由一類事物所具有的某種屬性，可以推測(cè)與其類似的事物也應(yīng)具有這種屬性的推理方法；(2)“逆向思考法”是當(dāng)人們按照常規(guī)思考問(wèn)題時(shí)，常常受到經(jīng)驗(yàn)的支配，不能全面地、正確地分析事物。而倒過(guò)來(lái)想一下，采用全新的觀點(diǎn)看事物，卻往往有所發(fā)現(xiàn)；(3)等效思維的實(shí)質(zhì)是在效果相同的情況下，將較為復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題變換為簡(jiǎn)單的熟悉問(wèn)題，以便突出主要因素，抓住它的本質(zhì)，找出其中規(guī)律，因此應(yīng)用等效法時(shí)往往是用較簡(jiǎn)單的因素代替較復(fù)雜的因素，以使問(wèn)題得到簡(jiǎn)化而便于求解；(4)逐漸逼近法：有些特定實(shí)驗(yàn)條件不易達(dá)到或不能達(dá)到，我們可以通過(guò)使現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件逐漸接近要達(dá)到的特定實(shí)驗(yàn)條件，通過(guò)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)規(guī)律進(jìn)行科學(xué)推理，得出特定條件下的結(jié)論，這種研究問(wèn)題的方法就是逐漸逼近法又叫科學(xué)推理法。A.研究蒸發(fā)和沸騰時(shí)，采用的是比較法，此選項(xiàng)錯(cuò)誤，符合題意；B.根據(jù)增大壓強(qiáng)的方法想到減小壓強(qiáng)的方法，運(yùn)用了逆向思考法，此選項(xiàng)正確，不符合題意；C.5 與5 的電阻串聯(lián)在電路中與一個(gè)10 的電阻在同一電路中的效果相同，運(yùn)用的是等效替代法，此選項(xiàng)正確，不符合題意；D.在研究牛頓第一定律時(shí)，設(shè)計(jì)阻力逐漸減小的斜面實(shí)驗(yàn)，最終進(jìn)行推理，得到“當(dāng)阻力為零時(shí)物體做勻速運(yùn)動(dòng)”的結(jié)論，用的是逐漸逼近法，此選項(xiàng)正確，不符合題意。模型法模型法模型法：把復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，構(gòu)建理想模型。如教材中光線、磁感線都是虛擬假定來(lái)的，但它們卻直觀、形象地表述物理情景與事實(shí)，方便地解決問(wèn)題。通過(guò)磁感線研究磁場(chǎng)的分布，通過(guò)光線研究光的傳播路徑和方向等。4下圖表示治理汽車尾氣所涉及反應(yīng)的微觀過(guò)程。下列說(shuō)法不正確的是( A )A反應(yīng)中原子、分子個(gè)數(shù)都不變B該反應(yīng)使有毒氣體轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體C反應(yīng)物都屬于氧化物D圖中單質(zhì)的化學(xué)式為N2【解析】利用圖形構(gòu)建化學(xué)反應(yīng)模型，直觀、形象地表現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。根據(jù)圖示，可看出在化學(xué)反應(yīng)前后，原子個(gè)數(shù)不變，分子個(gè)數(shù)改變，故A錯(cuò)誤，符合題意。6下圖是某化學(xué)反應(yīng)的微觀示意圖，其中一種小球代表一種原子。則從下圖獲得的信息中，正確的是( D )A該反應(yīng)是復(fù)分解反應(yīng)B圖中的各物質(zhì)均屬于化合物C該反應(yīng)中共有兩種元素D該反應(yīng)的本質(zhì)是原子的重新組合分類法分類法分類法：根據(jù)物質(zhì)的組成、性質(zhì)不同可以對(duì)物質(zhì)進(jìn)行不同的分類。5(2013安徽)分類法是學(xué)習(xí)化學(xué)的一種方法。下列不屬于分類方法的是( D )A物質(zhì)可分為純凈物和混合物，純凈物又可分為單質(zhì)和化合物B有機(jī)高分子材料可分為天然有機(jī)高分子材料和合成有機(jī)高分子材料C人體中的元素可分為常量元素和微量元素D空氣可分為氮?dú)狻⒀鯕?、稀有氣體、二氧化碳、其他氣體和雜質(zhì)【解析】A.物質(zhì)分為純凈物和混合物，純凈物又可分為單質(zhì)和化合物，化合物分為氧化物、酸、堿、鹽，這屬于物質(zhì)的分類，故A屬于分類方法；B.有機(jī)高分子材料可分為天然有機(jī)高分子材料和合成有機(jī)高分子材料，有機(jī)高分子材料只包含這兩類，故B屬于分類方法；C.根據(jù)人體中元素含量不同可分為常量元素和微量元素，故C屬于分類方法；D.空氣可分為氮?dú)?、氧氣、稀有氣體、二氧化碳、其他氣體和雜質(zhì)，這屬于物質(zhì)的組成，并沒(méi)有分類，故D不屬于分類方法。7分類法是化學(xué)學(xué)習(xí)和研究的重要方法之一。下列分類正確的是( A )A常見(jiàn)的干燥劑：濃硫酸、生石灰、堿石灰B常見(jiàn)的合金：生鐵、黃銅、玻璃鋼C常見(jiàn)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：蛋白質(zhì)、油脂、纖維素D常見(jiàn)的堿：燒堿、純堿、熟石灰8分類法是學(xué)習(xí)科學(xué)的重要思想方法，依據(jù)同類物質(zhì)性質(zhì)的相似性，可以幫助我們做到舉一反三?，F(xiàn)有下列三組物質(zhì)：A空氣、膽礬、冰水、蔗糖BKOH、H2SO4、Ca(OH)2、Ba(OH)2CNH4Cl、Na2CO3、SO2、Na2SO4(1)填寫下表空白組別A組B組C組分類標(biāo)準(zhǔn) 純凈物 堿 鹽 不屬于上述分類標(biāo)準(zhǔn)的物質(zhì)空氣 H2SO4 SO2(2)請(qǐng)仿照檢驗(yàn)CO2的反應(yīng)，選用SO2或SO3書寫一個(gè)類似的化學(xué)反應(yīng)方程式：_SO2Ca(OH)2=CaSO3H2O或SO3Ca(OH)2=CaSO4H2O_。(3)NH4Cl溶液與KOH溶液能夠反應(yīng)，實(shí)質(zhì)是因?yàn)樗鼈冊(cè)谒薪怆x出來(lái)的NH4和OH結(jié)合生成了NH3和H2O。結(jié)合發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的條件，請(qǐng)回答：Ba(OH)2溶液與Na2SO4溶液能夠反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是它們?cè)谒薪怆x出_Ba2與SO42離子結(jié)合生成了BaSO4_。(4)請(qǐng)依據(jù)(3)中獲得的啟示，判斷下列在水溶液中能大量共同存在的一組離子是_D_。AH、OHBCO32、HCCu2、OH DNa、Cl1如果用下圖表示各種概念之間的關(guān)系，下列選項(xiàng)中與圖示相符的是( D )選項(xiàng)123A群落種群生物個(gè)體B胚種子子房C器官組織細(xì)胞D基因DNA染色體2(2014麗水)如圖為2014年巴西世界杯足球賽吉祥物的動(dòng)物原型犰狳(qi y)。犰狳體溫恒定，妊娠期為60120天，每胎產(chǎn)仔24只，在遇到危險(xiǎn)時(shí)會(huì)縮成球形。犰狳在動(dòng)物分類上屬于( D )A甲殼類B兩棲類C爬行類 D哺乳類3(2014青島)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，下列說(shuō)法正確的是( BCD )物質(zhì)鋁鐵銅水煤油密度/(kgm3)2.71037.91038.91031.01030.8103比熱容/J/(kg)0.881030.461030.391034.21032.1103長(zhǎng)1m、橫截面積1mm2的導(dǎo)線在20時(shí)的電阻值/0.0270.0960.017/A用同樣的酒精燈給質(zhì)量相等、初溫相同的水和煤油加熱相同的時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)水中的溫度計(jì)示數(shù)較高B裝有煤油和水的兩個(gè)容器底部受到的液體壓強(qiáng)與液體深度的關(guān)系可用圖像表示，其中圖線b表示的是煤油C將質(zhì)量相等的銅塊和鋁塊分別拉成粗細(xì)相同的銅線和鋁線，將它們并聯(lián)接入電路中，則通過(guò)銅線的電流較大D用力分別勻速提升體積相同的鐵塊和鋁塊，提升的高度之比為3 2，所用的時(shí)間之比為5 9，則兩次拉力的功率之比為79 104(2014株洲)利用如圖所示電路可定性研究電熱與電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系，圖中三個(gè)電阻的材料和質(zhì)量相同，且R1R35 ，R210 ，三個(gè)電子溫度計(jì)分別與之相連(圖中未畫出)，并能測(cè)量它們的溫度。閉合開(kāi)關(guān)后，每隔一定時(shí)間記錄各電阻的溫度，通過(guò)比較溫度的變化來(lái)間接反映電阻產(chǎn)生電熱的多少。下列有關(guān)分析與推斷錯(cuò)誤的是( D )A分析任意一個(gè)電阻的溫度變化，可知電熱與通電時(shí)間有關(guān)B分析比較R1和R2的溫度及變化，可知電熱與電阻有關(guān)C分析比較R1和R3的溫度及變化，可知電熱與電流有關(guān)D分析比較R2和R3的溫度及變化，可知電熱與電流和電阻有關(guān)5如圖所示是研究動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)情況示意圖，圖中A、B兩球是由同種材料制成的實(shí)心小球。下列哪組圖的比較可以說(shuō)明當(dāng)物體質(zhì)量相同時(shí)，速度大的物體具有的動(dòng)能大( B )Aa圖和b圖 Bb圖和c圖Ca圖和 c圖 Db圖和 d圖6(2013濟(jì)寧)在物理實(shí)驗(yàn)中，往往對(duì)物理量進(jìn)行多次測(cè)量，有的是為了提高精度，有的是為了尋找規(guī)律。下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)多次測(cè)量提高精度的是 ( D )A在探究“并聯(lián)電路的干路和支路電流有什么關(guān)系”時(shí)，測(cè)量多組對(duì)應(yīng)的干路電流和各支路電流B在探究“液體的壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”時(shí)，多次改變液體密度、深度，測(cè)量對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)值C在探究“電阻大小與哪些因素有關(guān)”時(shí)，多次更換電阻絲，測(cè)量對(duì)應(yīng)電流D在測(cè)量“某種物質(zhì)的密度”時(shí)，測(cè)量多組對(duì)應(yīng)的質(zhì)量和體積值7下面是科學(xué)家為揭開(kāi)糖尿病的發(fā)病原因，以狗為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行研究的結(jié)果：實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)結(jié)果A切除胰腺出現(xiàn)糖尿B結(jié)扎胰管，胰腺大部分萎縮，胰島細(xì)胞活著不出現(xiàn)糖尿C切除胰腺，注射胰島提取液不出現(xiàn)糖尿?qū)υ搶?shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，不正確的是( B )A由A、C實(shí)驗(yàn)可知：胰島提取液可防止糖尿的出現(xiàn)B由A、B實(shí)驗(yàn)可知：胰腺由內(nèi)分泌部和外分泌部組成C由B、C實(shí)驗(yàn)可知：胰島提取液是由胰島細(xì)胞分泌的D該研究證明：糖尿病的發(fā)病可能與胰島細(xì)胞的分泌物有關(guān)8人們對(duì)事物進(jìn)行比較，經(jīng)常要引入相應(yīng)的物理量。下列說(shuō)法中不正確的是( B )A進(jìn)行做功快慢的比較，引入“功率”B進(jìn)行物體軟硬的比較，引入“質(zhì)量”C進(jìn)行壓力作用效果的比較，引入“壓強(qiáng)”D進(jìn)行運(yùn)動(dòng)快慢的比較，引入“速度”9請(qǐng)回答下列有關(guān)科學(xué)研究方法的問(wèn)題：(1)要了解校園里生物的種類，應(yīng)采用_調(diào)查_(kāi)法。(2)要了解馬與驢在外形上的相同或不同之處，應(yīng)采用_觀察_法。(3)要了解魚的尾鰭在游泳中的作用，如果單憑觀察難以得出結(jié)論，可采用_實(shí)驗(yàn)(或探究、模擬實(shí)驗(yàn))_法。10在學(xué)習(xí)勢(shì)能知識(shí)時(shí)，小明同學(xué)猜想物體的重力勢(shì)能的大小可能與以下三個(gè)因素有關(guān)：物體高度，物體質(zhì)量大小，物體所處地理位置。為了證明自己的猜想，首先決定對(duì)因素進(jìn)行驗(yàn)證。他把橡皮泥平鋪在水平面上，讓1個(gè)小球從不同高度自由下落，記錄結(jié)果如表所示。實(shí)驗(yàn)次數(shù)球離橡皮泥高度/米凹痕程度10.5很淺21.0比較淺32.0比較深44.0很深(1)該同學(xué)依據(jù)_橡皮泥的凹痕程度_判斷重力勢(shì)能的大??；(2)本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是_同質(zhì)量的小球下落的高度越高，勢(shì)能越大_；(3)若想對(duì)因素進(jìn)行驗(yàn)證，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制相等的變量是_下落的高度和所處的地理位置_。