第三讲 科学探究-【暑假辅导班】2021年新七年级科学暑假精品课程（浙教版）

第三讲 科学探究 【衔接导入】 极光 极光出现于星球的高磁纬地区上空，是一种绚丽多彩的发光现象。而地球的极光，来自地球磁层和太阳的高能带电粒子流（太阳风）使高层大气分子或原子激发（或电离）而产生。极光产生的条件有三个：大气、磁场、高能带电粒子。这三者缺一不可。极光不只在地球上出现，太阳系内的其他一些具有磁场的行星上也有极光 。 极光一般只在南北两极的高纬度地区出现，但是2010年8月1日的太阳风暴恰好面向地球爆发，携带大量带电粒子的太阳风准确无误地“击中”地球，与地球磁场相互作用产生“磁暴”，使美国密西密歇根州、丹麦和英国等纬度稍低的地区都能够看到美丽的北极光景观。专家称，这一次的太阳风暴并没有像事先推测的那样破坏全球的卫星和电信系统，却给地球带来一场壮丽的“焰火盛会” 。 极光是地球周围的一种大规模放电的过程。来自太阳的带电粒子到达地球附近，地球磁场迫使其中一部分沿着磁场线集中到南北两极。当他们进入极地的高层大气（>80km）时，与大气中的原子和分子碰撞并激发，能量释放产生的光芒形成围绕着磁极的大圆圈，即极光。 极光最易出现的时期是春分和秋分两个节气来临之前，且春秋两季出现频率更甚夏冬。这是因为在春分和秋分两节气时地球位置与“磁索”交错最甚。另外，在太阳黑子多的时候或当太阳周期在日冕大量抛射增加和太阳风强度增强的阶段时，极光出现的频率和亮度也会增加。  【知识新授】 1. 科学探究的一般过程： 提出问题→建立猜想和假设 →制定计划→获取事实和证据→检测与评价 →合作与交流。 2. 对照实验： 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，其中不同的条件就是实验变量。 3. 设计原则： 一个探究实验中只能有一个实验变量，其他因素均处于相同理想状态，这样便于排除因其他因素的存在而影响、干扰实验结果的可能。 4. 探究实验的注意点 ①读题（划关键词）：看什么，想什么 ②对比：想到的知识与题目对比 ③猜想：紧扣题意、科学合理…… ④设计实验：紧扣猜想、科学可行、操作简单、现象明显、经济环保、安全环保…… ⑤结论：与猜想相呼应。 【例题分析】 例1．在研究“变扁了的乒乓球如何复原”的实验中，有的同学提出了乒乓球的复原是依靠球内空气的受热膨胀的看法，这应该属于实验中的（　　） A．提出问题 B．作出假设 C．收集证据 D．分析实验现象 【解答】解：在研究“变扁了的乒乓球如何复原”的实验中，有的同学提出了乒乓球的复原是依靠球内空气的受热膨胀的看法，这应该属于实验中的作出假设，B正确。 故选：B。 例2．教室的窗玻璃是双层的。课间，同学在窗外敲玻璃时，小明感觉双层玻璃与单层玻璃的振动情况不一样。于是他想探究“受敲击时，双层玻璃和单层玻璃的振动强弱情况”。为此，小明进行了以下实验： ①将单层玻璃板固定在有一定倾角的斜面上，把玻璃球靠在玻璃板的右侧，把橡胶球悬挂在支架上靠在玻璃板的左侧（如图）。 ②　将橡胶球拉开到同一高度处，然后静止释放　，放手后让其敲击玻璃板，玻璃球被弹开，记下玻璃球被弹出的距离。共做10次。 ③换成双层玻璃板重复上述实验。 实验完成后，小明获得了如下数据： 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ▲ 玻璃球被弹开的距离/cm 单层 79 78 82 80 73 84 84 82 81 80 80 双层 20 23 24 24 24 25 22 22 21 25 23 （1）步骤②中小明为了使橡胶球每次撞击玻璃板的力度是一样的，请问他是如何操作的？ （2）请完善表格中的“▲”处内容：　平均值　； （3）受到橡胶球的敲击时，玻璃板振动的强弱是通过　玻璃球被弹开的距离　来反映的； （4）小明根据上表中的实验数据分析得出了相应的实验结论，由此小明想为了更好的控制噪声污染，我们卧室的玻璃应选用　双层　玻璃（单层/双层）。 【解答】解： （1）橡胶球从高处下落，势能转化为动能，要使撞击的力度相同，势能要相同，所以可从同一高度处静止释放。据此可知他的操作是：将橡胶球拉开到同一高度处，然后静止释放； （2）实验中进行了多次测量，这是减小实验误差的一种方法，所以 表格中的“▲”处内容 是：平均值； （3）由实验的原理可知，受到橡胶球的敲击时，玻璃板振动的强弱是通过 玻璃球被弹开的距离来反映的； （4）表格数据反映出，双层玻璃理玻璃球被弹开的距离小，说明同样力度撞击时双层玻璃振动幅度小，声音响度就小。由此小明想为了更好的控制噪声污染，我们卧室的玻璃应选用双层玻璃。 故答案为：（1）将橡胶球拉开到同一高度处，然后静止释放；（2）平均值；（3）玻璃球被弹开