内容正文:
2025-2026学年新浙教版七年级上册科学知识点详解
第1章 探索自然的科学-知识清单
第 1 节 科学并不神秘
知识点一 科学就在我们身边
1. 奇妙的自然现象
大自然丰富多彩、千姿百态。绚丽的彩虹、划过夜空的流星、难以预测的火山喷发、奇妙的极光、神秘的黑洞等。
2. 科学的本质
(1)科学任务:科学要研究自然界各种现象,发现它们产生、发展的原因和规律。
(2)科学的研究对象:自然现象。
(3)科学的特征
①科学的进步与发展极大地促进了人类社会的进步。
②科学研究是从疑问开始的,每一个小小的疑问都有可能引发科学的发现。只要留心观察, 从探究身边的问题着手,我们都可以进入科学的世界,科学就在我们身边。
知识点二 科学改变了我们对自然的认识
1. 人类对宇宙的认识
(1)古代中国人认为地是方的,天是圆的。
(2)古希腊人认为,地球是宇宙的中心,太阳和其他行星都围绕着地球转动。
(3)哥白尼、第谷和开普勒等人通过长期的天文观测和分析, 逐渐认识到地球不是宇宙的中心, 地球和其他行星都是围绕着太阳运动的, 并找到了行星运动规律。
(4)牛顿发现了万有引力定律,揭示了行星围绕着太阳运动的根源。
2. 人类对微观世界的认识
(1)在我国古代,人们认为万物由金、木、水、火、土五种元素组成。
(2)在古希腊,学者提出:万物由土、气、水、火四种元素组成。
(3)到了近代,道尔顿、阿伏伽德罗等科学家认为物质是由原子和分子构成的。
(4)现在,我们知道物质由分子、原子或离子构成,原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成。
3. 对细菌的认识
在 19 世纪中叶前,流行着一种 “自然发生说”,认为细菌是自然发生的。例如,肉汤里会自然生成细菌,使肉汤变质。法国科学家巴斯德通过实验,证明了肉汤变质是空气中的细菌引起的,否定了 “自然发生说”。
知识点三 科学改变了我们的生活
1. 科学改变了人们的思维方式
我们学会了用科学的思维方式去解决各种复杂的问题, 并能通过表面现象揭示事物的本质特征或内在规律。
2. 科学改变了人们的生产方式和生活方式
科学技术已经惠及人们的衣食住行,它使人们的生活更方便、舒适,使人们的工作更高效、更安全、更可靠。 如:汽车、火车、飞机等交通工具大大缩减了货运和客运时间。5G 网络以更快的速度、更大的容量,为人类生活带来更多的便利,提供更好的服务。
3. 合理利用科学技术
科学技术给自然环境和人类社会带来一些负面影响, 如基因编辑技术、克隆技术引发的伦理问题等。
我们的地球正面临着放射性污染、温室效应、人口膨胀、自然资源枯竭、环境污染、植被破坏、动物物种日渐减少等问题。
知识点四 科学促进了人类社会的进步
1. 科学技术的重要性
科学的发展改变着人们对自然界各种事物的认识,提升了人类的技术水平和生产能力,促进了人类社会的进步。
从古代火箭到现代火箭:我国古代人发明了火药,并用于军事;现代发射火箭,将航天员送入太空。从古代的指南针到现代的北斗卫星导航系统:我国古代指南针开启了远洋航海时代, 我国北斗卫星导航系统能帮助人们确定位置。
热机的发明使人类进入了工业化时代;电磁学的创立使人类进入了电气时代;计算机技术的发展使人类跨入了信息时代; 现代航天技术使人类能够探索宇宙的奥秘,邀游变幻莫测的太空;DNA 分子双螺旋结构的发现(如图所示),为人类打开了遗传科学的大门等。
2. 科学在不断地发展
人们在解决问题的同时, 也会发现新的问题。因此, 科学是无止境的,我们要不断地探索和发现问题,创造性地解决问题,推动科学发展和人类社会进步。
3. 学习科学知识的目的
学好科学,学会科学探究的方法,对我们今后的发展至关重要。我们要学会科学的思考方法,正确运用科学知识和科学方法, 为人类创造更加美好的明天。
第 2 节 科学测量
知识点一 长度测量
1. 测量的意义
在观察实验和日常生活中,少不了比较距离的远近、物体的轻重、时间的长短、温度的高低……靠我们的感觉器官去判断, 很难精确, 而且有时会出错, 所以要做出准确的判断, 得到精确的数据, 就必须采取一定的方法进行测量。
先目测, 再用刻度尺测量, 通过测量我们会发现仅凭感觉判断一个物体的大小、长短, 有时并不准确, 所以要对物体的某些情况进行定量的描述,必须用仪器来测量。
2. 测量的含义
测量是一个把待测的量与公认的标准进行比较的过程。要测量物体的长度, 要先规定长度的标准 ——长度单位, 然后用合适的工具进行测量。
3. 长度的单位
(1)在国际单位制中,长度的单位是米,符号是m。
测量较大的距离时一般用千米 ; 测量较小的距离时一般用分米 、厘米 和毫米 ; 在研究微观世界时,还会用到微米(μm)和纳米(nm)等单位。
(2)长度单位之间的换算关系
单位
符号
换算关系
千米
km
分米
dm
单位
符号
换算关系
厘米
cm
毫米
mm
微米
μ m
纳米
nm
规律总结
进行长度单位换算时的正确步骤:数值不变,乘目标单位与原单位之间的进率,将原单位改写为目标单位。
同理, 。
4. 长度的测量
(1)测量工具:直尺、卷尺。
(2)刻度尺的构造
测量长度最常用的基本工具是刻度尺, 在使用刻度尺前,首先应该弄清楚刻度尺的以下几个定义:
零刻度线:测量范围的起点。
最小刻度(分度值):每一小格表示的量。
量程(测量范围):刻度尺一次能测出的最大长度。
单位:就是该刻度尺标注的单位。
(3)刻度尺的使用
会选
根据测量要求选择分度值和量程适当的刻度尺。选量程:选择刻度尺的量程时, 要选择一次就能测完全长, 不必分段测量的。选分度值: 分度值越小的刻度尺, 其测量精确程度越
高, 而测量对象不同, 所需的精确程度也不同, 要根据测量需要合理选择不同精确程度的刻度尺。例如, 在安装门窗玻璃时进行的测量, 精确程度要求较高, 长度一般只有几十厘米,因此要选用分度值是 1 mm 的米尺; 而测量教室的长和宽时,精确程度要求不高,长度较大,选用分度值是 1 cm 的且量程较大的卷尺较合适
会放
“会放”是使刻度尺的零刻度线对准被测物体的一端, 并与所测物体平行,不可倾斜,如图甲;刻度尺较厚时,刻度线应紧靠被测量的物体(垂直于被测物体),如图乙;零刻度线磨损的刻度尺, 应以某一刻度线为 “零点”, 读数时用物体另一边对准的刻度值减去 “零点” 处的数字,如图丙 甲乙丙
会看
读数时, 视线要正对刻度线, 即视线与尺面垂直, 不能斜视, 如右图所示
会读
读数时,要注意区分大格和小格的数目,除准确读出分度值的数字外,还要估读到分度值的下一位数字。如 25.38 cm 中, 25.3 cm是准确值,0.08 cm是估计值
会记
记录的数值 = 准确值 + 估计值 + 单位。数值后面要注明所用的单位, 没有单位的数值是没有意义的
5. 长度测量的特殊方法
平移法
当一个物体的长度无法直接测量时, 我们可以采用平移的 方法来测物体的长度。如测小球、圆柱、硬币等物体的直径。生活中测身高也是用同样的方法
化曲为直法
测如图所示曲线的长度时, 可以选取不易拉伸的细线与曲线重合, 再将细线拉直, 用刻度尺直接测量
化直为曲法
用已知周长的滚轮在待测的较长的直线或曲线(如操场跑道、某段道路等)上滚动,记下滚动的圈数,用滚轮的周长乘圈数得出被测长度
累积法
把某些难以用常规仪器直接测量的微小量累积起来, 将小量变成较大量的测量方法叫累积法。如把 段相同长度的物体叠合,使叠合后的总长度比刻度尺的 测100张纸的厚度为 , 则每张纸的厚度为 分度值大得多,测出总长度除以 ,可以算出物体的长度。 如测纸张的厚度、硬币的厚度、铜丝直径等常用此法。 注意:累积法中叠合的物体长度要完全相同,否则被平均之后,测量结果不准确。如测课本纸张厚度,要将封底、封面除去
6. 长度估测和特殊测量
生活中也常用一些粗略的方法来测量长度。例如, 知道自己一拃的长度(张开的大拇指和中指指尖之间的距离)后,就可用它来估测书本的长度、课桌的高度;知道自己的身高后,可以估测楼层高度;知道楼层高度,可以估测旗杆高度。
在一些特殊的场合测量时, 人们还会用其他一些测量仪器和测量方法。例如, 潜艇在水下航行时常用声呐来测量潜艇与障碍物之间的距离;雷达用电磁波反射的原理测量飞机与雷达站之间的距离;激光测距仪用激光测物体间的距离等。另外, 精密的测量仪器还有游标卡尺和螺旋测微器等。
知识点二 体积测量
1. 体积和容积
体积:物体占有空间的大小。容积: 能容纳物体的体积。
2. 体积的单位
常用单位:立方米( )。
其他单位:立方分米(dm³)、立方厘米(cm³)、升(L)、 毫升(mL)。
单位换算: 。
3. 液体体积的测量
(1)测量工具:量筒、量杯。
(2)正确使用量筒
使用前要 “二看”: 一看量筒的测量范围 (量程) 是多少;二看量筒的最小刻度是多少。
使用过程中要做到“五对”:选对、放对、注对、看对、记对。
选对
根据测量液体的要求及量筒的测量范围和最小刻度,选择合适的量筒
放对
使用量筒测量液体体积时,量筒要放置在水平桌面上
注对
向量筒里注入液体时,应用左手拿量筒,使量筒略倾斜,右手拿试剂瓶,使瓶口紧挨量筒口,试剂瓶标签朝向手心,让液体沿量筒内壁缓缓注入。待液体注入量比所需的量略少时, 把量筒放在水平桌面上, 改用胶头滴管加到所需要的量
看对
量筒内的液面大多数是凹液面(如水、煤油等形成的液面),也有的液面呈凸形(如水银面)。读数时,视线应与量筒内液体凹液面的最低处或凸液面的最高处保持水平,再读出液体的体积,如右图甲、乙所示。仰视时视线斜向上,视线与筒壁的交点在液面下方,所以读出的数据偏小,如右图丙所示。俯视时视线斜向下,视线与筒壁的交点在液面上方,所以读出的数据偏大, 如右图丁所示 (仰小俯大)
记对
记录读数,并注明所用的单位
4. 固体体积的几种测量方法
物体特征
测量方法
形状规则的固体
可先直接用刻度尺测出相应的长度,再利用体积公式算出体积,如正方体的体积 ,圆柱体的体积 ,长方体的体积
量筒和量杯的区别
(1)形状区别:如图所示,量筒上下粗细均匀,而量杯上粗下细(便于一次取用更多液体,同时方便拿取)。
(2)刻度线的区别:量筒的刻度线是均匀的,而量杯的刻度线是上密下疏。
(3)量筒的刻度值通常比量杯的精确。
物体特征
测量方法
形状不规则的较小固体
“排水法”测体积
①先在量筒中倒入适量水(“适量” 是指不能太少, 要以能浸没被测固体为准, 也不能太多, 不要在固体浸没后, 液面上升到超过最大刻度处),读出体积 ,如图甲所示; ②再将固体用细线拴住慢慢放入量筒内的水中,并使其浸没,读出此时水与固体的总体积 ,如图乙所示; ③ 被测固体的体积
漂浮的固体
“沉坠法”测体积
①将被测固体和能沉入水中的重物用细线拴在一起(重物在下,被测固体在上), 先用手提被测固体上端的细线,只将重物浸没在量筒内的水中,读出体积 ,如图甲所示; ②然后将拴好的两个物体一起浸没在水中,读出体积 ,如图乙所示; ③ 被测固体的体积
“针压法”测体积
①在量筒内倒入适量的水,读出体积 ,如图甲所示; ②用一细长针刺入被测固体并用力将其压入量筒内的水中,使其浸没, 读出此时的体积 ③被测固体的体积
较大固体
“溢水法”测体积
如图, 将烧杯装满水, 且以刚好不溢出为准, 此时将固体浸没在烧杯内的水中, 且同时用另一容器承接溢出的水,再用量筒测出承接到的水的体积 ,则 就是所测固体的体积(此法误差较大)
注:用排水法测固体体积时,固体应不吸水,不溶于水;若被测固体吸水或溶于水,可用排沙法。
5. 面积的测量
规则物体面积的测量与规则物体体积的测量一样, 是建立在长度测量的基础上的。
不规则物体的面积测量有割补法、方格法等。
方格法测量不规则物体的面积的步骤:
(1)测出每一方格的边长,求出每一方格的面积。
(2)数出不规则物体所占的方格数:占半格或半格以上的算一格, 不到半格的舍去。
(3)面积 = 每一方格的面积 × 所占的总的方格数。
知识点三 温度测量
1. 温度
(1)概念
物体的冷热程度可以用温度来表示。物体较热, 我们说它温度高; 物体较冷, 我们说它温度低。温度相同的物体,冷热程度相同,例如 0°C 的水和 0°C 的冰相比,温度相同,冷热程度相同。
(2)单位
①常用的温度单位是摄氏度,用 “℃” 表示。②温度的单位 “摄氏度” 不能分开读,例如 不能读作 “摄氏 20 度” 或 “20 度”。③对于 以下的温度,要在温度的绝对值前面加负号,如 ,读作零下 10 摄氏度或负 10 摄氏度。
2. 温度计
(1)原理
利用液体的热胀冷缩的性质制成的。
以水银温度计为例, 当温度计玻璃泡内水银受热时, 水银柱会上升, 受冷时, 水银柱会下降, 观察液柱的长短变化就可以知道温度的高低。这里采用转换的科学思想. 温度的变化通过液柱长度的变化来体现。
(2)构造
粗细均匀的玻璃管,管的下端有一个玻璃泡,在管和玻璃泡中装有适量的水银或酒精等液体,外壳上刻有刻度。这里采用了放大的科学思想,内径越细,温度变化越明显。
(3)常用液体温度计的种类:酒精温度计、水银温度计、煤油温度计等。常用的制造温度计的液体有水银、煤油、酒精等。
常见的温度计:实验室常用温度计(甲)、体温计(乙)、气温计(丙)
3. 温度计的刻度
摄氏温度的规定:在标准大气压下,把冰水混合物的温度定为 ,水沸腾时的温度定为 。0 和 100 °C之间分为 100 等份,每等份表示 。
4. 温度计的使用方法
(1)使用温度计前的几点注意
①温度计的测量范围是指最高能测量的温度到最低
温度计的测量范围是指最高能测量的温度到最低能测量的温度。若待测物体的温度超出这一范围, 不但测不出温度值, 还可能损坏温度计。使用温度计之前要观察温度计的测量范围, 并判断是否适合测待测物体的温度。
②认清温度计的最小刻度
温度计的最小刻度反映了温度计的精确程度。一般温度计的最小刻度为 ,所以精确度不高,体温计最小刻度为 ,精确度较高。使用温度计前要认清它的最小刻度,以便能按要求准确读数。
(2)使用温度计测温度时的正确方法:选对、放对、读对、记对。
选对
选择测量范围合适的温度计, 防止被测物体温度过高时, 液柱将温度计胀裂。若无法估计被测物体的温度, 则应先用测量范围较大的温度计测量, 然后再挑选合适的温度计, 并使其最小刻度能符合实验精确度的要求
放对
玻璃泡与被测物体充分接触,不能碰到容器的底和壁;玻璃泡要全部浸入被测液体中,如图所示测量液体温度的错误方法和正确方法
读对
示数稳定后读数,不能将温度计从被测液体中拿出来读数;读数时视线要与温度计内的液面相平,如图所示 温度计读数的正确方法和错误方法
记对
记录数值和单位,0 ℃以下时,不要忘记负号
5. 体温计
(1)体温计的构造特点
①有较大的玻璃泡且内径较细。温度的微小变化就能使水银柱长度显著变化。(最小刻度为 0.1℃,测量范围为 )
②玻璃泡与玻璃管之间有一段弯曲的玻璃管。当体温计离开人体时,温度下降,水银快速收缩,水银柱在这里断开, 上面的玻璃管内的水银退不回玻璃泡, 所以体温计能离开人体读数。(体温计内的水银柱不能自动退回玻璃泡内,测量前要用手捏紧体温计的上部,用力甩几下, 使体温计内的水银柱回落到 以下)
(2)测量体温的方法
口测法:将消毒过的体温计置于舌下,紧闭口唇(用鼻呼吸),放置 后读数。此法测体温较可靠,但对婴幼儿及神志不清者不能使用。
肛测法:受测者取侧卧位,将温度计头涂以润滑剂,徐徐插入肛门,深达体温计长度的一半为止,放置5 min后读数。 此法多用于小孩子及神志不清者,最好由医护人员执行。
腋测法:将腋窝汗液擦干,把体温计放在腋窝深处, 用上臂将体温计夹紧,放置 后读数。腋测法较安全方便,不易发生交叉感染,广为采用。
体温计与实验室常用温度计的区别
仪器
体温计
实验室常用温度计
用途
测人的体温
测液体温度
测量范围
35°C~42°C, 范围小
–20°C~110°C, 范围大
最小刻度
0.1 ℃
1°C
构造
玻璃泡与玻璃管之间有一段特别细的弯曲的玻璃管
内径细而均匀的玻璃管, 下端是玻璃泡
使用方法
能离开人体读数, 用前需要用力甩几下
不能离开被测液体读数, 用前不需要甩
6. 其他温度计
液体温度计的测量范围非常有限,随着科学技术的发展,测量温度的方法越来越多,技术也越来越先进。常用温度计除了液体温度计以外, 还有电子温度计、金属温度计等。色带温度计能方便地跟踪动物的体温变化; 卫星遥感能测出海水 的变化; 天文学中常用光谱分析的方法研究恒星的温度。
知识点四 科学实验室
1. 科学实验室
科学研究是以观察和实验为基础的, 实验室是进行科学研究与实验的场所。一般有存放仪器的仪器室 (实验准备室)和供学生做实验用的大间实验室(实验操作室)。实验室中有大量可用于实验的仪器和试剂。 由于研究对象不同, 实验室的设备和布置等也会有很大的不同。
2. 实验仪器和试剂的存放原则
(1)实验仪器和试剂的存放地点必须符合环境要求 (如温度、湿度、光照与通风情况等)和安全要求。
(2)仪器的存放:仪器被存放在实验仪器柜内,并按照不同的用途有序摆放,特殊的具有危险性的试剂或器材需要按其规定要求存放于规定位置。
(3)试剂的存放:试剂要做到分开存放、取用方便、注意安全、保证质量。
3. 常见的实验器材和用途
实验器材及名称
用途
实验器材及名称
用途
温度计
测量物体的温度
烧杯
用于盛放药品、 配制溶液和较大量试剂的反应容器
放大镜
观察物体
分子模型
直观地展示分子的结构
电流表
测量电流大小
电压表
测量电压大小
显微镜
观察肉眼看不见的微小物体
秒表
测量时间
试管
可直接加热, 用作少量试剂的反应容器, 在常温或加热时使用
天平
称量物体的质量
滴管
取少量液体
试管架
摆放试管
蒸发皿
可直接加热, 用于少量液体的蒸发、浓缩和结晶
试管夹
夹持试管
玻璃棒
①搅拌; ②过滤液体时引流; ③蘸取少量固体或液体
铁架台
固定和夹持各种仪器
量筒量杯
量度液体体积
酒精灯
常用于加热物体
广口瓶 细口瓶
广口瓶用于盛放固体药品,细口瓶用于盛放液体药品
集气瓶
用于收集或贮存少量气体; 用于有关气体的化学反应容器
4. 科学实验室的安全守则
(1)实验时, 有时会用到电源、明火、各种化学试剂和刀具等物品或工具, 如果我们没有按实验室规则进行操作或操作不当,就可能发生意外伤害事故。因此,我们必须严格遵守实验室的安全守则,防止意外事故的发生。 下面是实验室的安全守则。
实验室安全守则
1. 听从教师的指示,未经教师的允许不能擅自进入实验室。
2. 查看实验室灭火器、急救箱等应急处理器材所在的位置, 并牢记在心。
3. 不能用湿手接触实验室电源, 不能将小刀、螺丝刀等物品插入电源插孔, 以免发生触电事故。
4. 没有教师的指令,不得试嗅或直接接触任何化学试剂。
5. 未经教师的允许, 不得随意改变实验程序或所用的化学试剂等实验材料, 以免发生意外。
6. 打翻化学试剂或器皿时需立即处理, 并及时向教师或实验室管理员汇报。
7. 任何物品在使用前先看说明书或产品提示,挥发性、 腐蚀性、有毒溶剂等应在排风橱里取用,用完后立即封住容器。
8. 如果发生烫伤、烧伤、化学试剂灼伤皮肤或眼睛等意外伤害时, 应及时用正确方法处理。实验过程中要戴上护目镜, 注意保护好自己的眼睛。
9. 不能将固体垃圾或有害有毒溶剂直接倒入水槽, 以免造成管道堵塞或环境污染。实验完毕后, 将你的实验区域清理干净,并清洗双手。
(2)科学实验室规则
①进实验室:脚步要轻,说话低声。
②实验前:预习内容,了解目的,明确步骤。
③实验时:检查用品,听从指挥,爱护仪器,节约药品, 细心观察, 准确记录, 注意安全, 保持整洁。
④实验后:回收废物,洗净仪器,摆好用品,注意环保; 根据原始记录,写好实验报告。
⑤出实验室:摆好凳子,检查水电是否关闭。
(3)实验室内常见的危险警告标志
如果在实验室发生了意外事故,如皮肤烫伤、被化学试剂灼伤、割伤等,应立即报告教师,并保持镇定,也可用下列方法进行处理。
①烧伤或烫伤:用大量冷水冲洗受伤处。
② 被化学试剂灼伤:用缓缓流水冲洗 1 分钟以上。
③ 酒精灯失火:用沙子或湿抹布盖灭,不能用水泼灭。
④吸入有毒气体:立即到室外呼吸新鲜空气并请医生处理。
⑤发生严重火灾:立即有序撤离并拨打火警电话 119。
易误易混总结
1. 误认为测量工具的精确度越高越好。
[辨析] 进行测量时, 测量工具并非精确度越高越好,要根据实际情况选择工具。 如农村丈量土地时用分度值是厘米的尺就能很好地达到实际要求;给窗户配玻璃,测量时要选择毫米刻度尺等。
2. 误认为误差是因为测量不当而产生的。
[辨析] 任何一次测量都会产生误差, 我们可以通过采用先进的测量工具、改进实验方法、提高操作人员的技能水平来减小误差, 但不能消除误差。如果测量不当就是错误, 错误是可以避免的, 并且一定要避免, 误差是难以避免的。如测量时刻度尺歪斜、读数时斜视等都是错误。
3. 误认为平均值的位数越多越接近真实值。
[辨析] 我们常用多次测量求平均值的办法来减小误差。如测量某一物体的长
度的四次测量结果如下: ,四次的平均值为 。虽然 是一个除尽的数,但这里不能取 ,多次测量求平均值时, 平均值的有效数字的位数要与测量记录的位数相同,数值采取 “四舍五入”法,所以正确的结果应为 。
4. 没有真正了解体温计的特殊构造。
[辨析] 体温计是一种构造特殊的温度计,体温计的玻璃泡与直玻璃管相接处有一段细而弯的玻璃管,水银不能自动退回玻璃泡内。使用前,一定要用力甩几下体温计,使水银柱落回到玻璃泡中(或 以下)。用体温计测人体温度,人体的温度一定要等于或大于体温计原来的示数。
第 3 节 像科学家那样探究
知识点一 生活中的探究
1. 科学探究的含义
科学探究是获得科学知识的一种基本方式。它是个不断地发现问题, 通过多种途径寻求证据, 运用创造性思维来解决问题,并通过评价与交流达成共识的过程。 在探究问题时, 我们一般会先假设几种可能的原因, 再对每一种原因可能产生的结果进行探究, 直到找到真正的原因, 发现规律。
2. 生活中的探究活动
我们在学习科学知识、进行探究时, 一是要用自己的眼睛去观察,从中发现和提出问题: 二是根据提出的问题, 依据自己已有的科学知识和经验, 通过思考, 建立猜想和假设; 三是要善于动手, 通过观察、实验等多种途径收集证据, 对假设进行检验: 四是要对探究的过程与结论进行评价, 并与他人进行交流和讨论。
知识点二 科学家的探究
1. 探究活动——发现青蒿素
发现青蒿素故事中的内容
体现探究方法
20 世纪,疟疾肆虐,夺去了无数人的生命。寻找治疗疟疾的有效药物,是科学家们面临的一个共同问题
提出问题
屠呦呦翻阅古籍,寻找方药,经过两年的研究、筛选, 受我国古代药典的启发, 作出猜想: 青蒿对疟疾的治疗有重要价值
作出猜想或假设
用沸点只有 34.6 °C的乙醚来提取青蒿中的有关物质
制订计划,进行实验
屠呦呦在实验室观察这种青蒿提取物对疟原虫的抑制作用时, 发现其对疟疾抑制率达到 100%。屠呦呦团队成功分离并结晶出青蒿素,在接下来的临床试验中得出,青蒿素对疟疾有极高的抑制率,从而找到了战胜疟疾的有效方法
分析证据, 得出结论
科研人员确定了青蒿素的分子结构。世界卫生组织向恶性疟疾流行的国家推荐以青蒿素为基础的联合治疗方案。青蒿素问世以来,使数百万人逃离了疟疾的魔掌
表达与交流
2. 探究活动的基本要素、学习行为与达成目标
基本要素
学习行为
达成目标
发现和提出问题
在观察、调查、阅读等情景中发现问题, 尝试提出可以通过科学探究来解决的问题
能从已有知识和经验出发提出问题, 并用自己的语言描述所提出的问题; 能对提出的问题进行简单分析,初步判断是否适合于探究; 知道科学探究始于问题
建立猜想或假设
收集相关信息, 将已有科学知识和问题相联系, 尝试提出可检验的猜想或假设
能提出猜想或简单的假设, 并陈述理由; 了解猜想或假设在科学探究中的重要作用
制订探究计划
制订取得信息的途径与方法, 决定收集证据的范围和要求、所需的相关材料、设备和技术等,并制订相应的实施计划
能针对探究目的和条件, 设计探究的思路, 选择合适的方法 (观察、实验、调查、访问、资料查询等), 制订探究计划
获取事实或证据
使用有关设备和材料进行调查、检索、实验、 观察、测量; 安全规范地操作; 记录观察与测量的结果
能从多种信息源中选择有关信息;能进行一系列观察、比较和测量; 能对获得的事实、数据进行分析和处理, 能注意错误和误差: 了解科学探究需要事实或证据
解 释、检验与评价
分析、处理观察和测量得到的结果, 与猜想或假设进行比较, 做出解释; 收集更多证据支持解释, 检查解释、过程和方法是否存在问题, 必要时提出改进措施
能将事实与科学知识建立联系, 能注意与预想结果不一致的现象, 尝试做出合理的解释; 评价数据的可靠性, 知道实验中的误差是不可避免的, 并注意减小实验误差; 能从多种渠道获得信息资料,并与自己的探究进行比较, 能提出改进探究方法的具体建议; 认识科学解释需要基于经验事实、运用科学知识和科学推理
讨论与交流
规范书写探究报告, 并以适当的形式进行讨论与交流
能用语言、文字、图表等方式表述探究的过程和结果, 会书写简单的探究报告; 善于与同伴合作,能倾听和尊重他人提出的不同观点和评价,并交换意见
知识点三 像科学家那样探究
探究: 人的身高与脚印长度的关系
(1)提出问题:人的身高与脚印的长度有什么关系?
(2)建立假设:人的身高越高,脚印可能越长;人脚印的长度与身高可能存在着一定的比例。
(3)制订计划:①调查身边的亲人、朋友的脚印长度, 并记录下来;②测量出调查对象的身高,并记录;
③用测出的身高除以脚印长度,算出身高与脚印的比例关系。
(4)搜集证据:
调查对象
脚印长度 /cm
身高 /cm
比例关系
爸爸
24.8
168
6.774
妈妈
24
165
6.875
舅舅
27
185
6.852
(5)分析证据并得出结论:
根据上表中搜集的证据,可得出结论:人的身高大约是脚印长度的 6.8 倍。
(6)交流与评价:通过这次实践,让我们懂得了探究与发现的乐趣。
第2章 丰富多彩的生命世界(知识清单)
1. 所有生物都具有共同的特征:能生长发育和繁殖后代、有遗传和变异现象、需要营养和能量、能对各种刺激做出反应,除病毒等少数生物以外,生物都是由细胞构成的;生物都在进化。
2. 1665年,英国科学家胡克用自制的显微镜发现了细胞。
3. 细胞学说的创立:19世纪30年代,德国科学家施莱登和施旺在总结前人大量研究的基础上,通过归纳提出,动物和植物都是由相同的基本单位一细胞构成的。
4. 细胞学说的内容:所有的动物和植物都是由细胞构成的;细胞是生物体结构和功能的单位;新细胞是由原来的细胞分裂而来的。
5. 细胞很小,直径一般只有几微米到几十微米,要借助显微镜才能看到。
6. 使用光学显微镜观察时,被观察的材料要薄而透明,才能看到清晰的物像。
7. 制作洋葱鳞片内表皮细胞临时装片的步骤:净片→ 滴清水 → 撕取 → 展平 → 盖片 → 染色 → 吸水。
8. 制作人体口腔上皮细胞临时装片的步骤:净片→ 滴生理盐水 → 漱口 → 刮取→ 涂抹 → 盖片 → 染色 → 吸水。
9. 观察记录的方法很多,常见的有文字描述、表格记录和图形记录等方法。
10. 动物/植物细胞的结构:
11. 细胞的结构和功能:
(1)细胞膜—保护细胞并控制细胞与外界环境之间物质交换。
(2)细胞核—内含遗传物质,是细胞生命活动的控制中心。
(3)细胞质一是细胞进行生命活动的重要场所。
(4)细胞壁—保护和支持细胞。
(5)液泡一含有细胞液。
(6)叶绿体一其内含有叶绿素,是绿色植物进行光合作用的场所。
12. 细胞的种类很多。不同的细胞,大小差别很大,形态各不相同,如卵细胞呈球形或椭球形,是人体内最大的细胞,含有丰富的营养物质;精子呈蝌蚪状, 比卵细胞小得多。
课题2 形形色色的植物
13. 没有种子的植物包括蕨类植物 、苔藓植物 和藻类植物三类。
①蕨类植物:结构较复杂的无种子植物,但有根、茎、叶 , 用孢子繁殖,陆生、阴湿环境。
②苔藓植物:结构比蕨类植物简单,没有真正的根,只有柔软矮小的茎和叶,不开花,也没有种子,用孢子繁殖,陆生、潮湿环境。
③藻类植物:结构最简单,没有根、茎、叶的分化,有单细胞藻类,也有多细胞的大型藻类, 水生。
14. 种子植物:能产生种子的植物。根据所产生的种子是否有果皮包被,种子植物分为被子植物和裸子植物两类。
①裸子植物:种子直接裸露的植物。裸子植物分布广泛,其中大多数种类植株高大,根系发达,抗寒能力强。
②被子植物: 种子外有果皮包被的植物。被子植物不但有根、茎、叶,还有花、果实、种子,种类繁多、分布广泛,与人类关系十分密切。
15. 植物的类别:
植物类别
根
茎
叶
花
果实
种子(孢子)
代表植物
被子植物
√
√
√
√
√
种子
西瓜、桃、苹果、豌豆、葡萄
裸子植物
√
√
√
×
×
种子
马尾松、银杏、苏铁
蕨类植物
√
√
√
×
×
孢子
肾蕨、芒萁、铁线蕨、鸟巢蕨
苔藓植物
×
√
√
×
×
孢子
葫芦藓、墙藓
藻类植物
×
×
×
×
×
孢子
海带
课题3 多姿多彩的动物
16. 根据动物体内是否有脊椎骨,我们可以将动物分为脊椎动物和无脊椎动物两大类。
17. 无脊椎动物可分成刺胞动物(如水母、水螅、珊瑚虫)、 扁形动物(如涡虫、血吸虫) 、线形动物(如蛔虫)、 环节动物(如蚯蚓、沙蚕、水蛭)、软体动物(如贝、螺、乌贼、章鱼、河蚌、蜗牛)、节肢动物(如蚊、蝇、蝶、蛾、蟹、虾、蜘蛛、蜈蚣)和棘皮动物(如海星、海胆、海参)。
18. 昆虫属于节肢动物,目前已被命名的就有120万种以上。昆虫的体表有坚韧的外骨骼,身体分为头、胸、腹三个部分。
19. 脊椎动物可分成鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类。
20. 鱼类生活在水中,用鳃呼吸,通过身体躯干与尾部的摆动及鳍的协调作用完成运动,体表常覆有鳞片。
21. 两栖类的主要特征:幼体生活在水中,有尾无四肢,用鳃呼吸。它的成体能生活在陆地上,可以用肺呼吸。
22. 爬行动物一般贴地爬行,用肺呼吸,体表覆盖着鳞片或甲。
23. 鸟类的身体呈流线型,前肢变成翼,体表覆盖羽毛,体温恒定,胸肌发达,骨骼轻薄、坚固。这些身体特征都适应飞翔。
24. 哺乳动物体表被毛,体温恒定,胎生、哺乳。
课题4 生物的分类
25. 科学家根据生物间的形态结构、生理功能、生活习性等差异,采用不同的分类等级对生物进行逐级分类,以了解生物间的亲缘关系和进化关系。
26. 生物分类等级由大到小依次是界、门、纲、目、科、属、 种七个等级。种是最基本的分类单位。
课题5 生物多样性
27. 非生物因素包括阳光、空气、水分、土壤、温度、湿度等;
生物因素包括同种生物间的种内关系和不同种生物间的种间关系。
28. 生物之间存在互助互利、捕食、竞争、寄生等关系,其中最普遍、最主要的是食物关系。
29. 一定区域中的所有生物和它们所生活的环境中的非生物因素相互作用而形成的统一整体叫作生态系统。
30. 生物圈是地球上最大的生态系统,它包括了地球上所有的生物及其生活环境。
31. 保护生物的栖息环境,保护生态系统多样性,是保护生物多样性的根本措施。
易错点辨
易错点1:在使用显微镜时如何正确调节亮度。
易错点描述:在题目中容易出现这样的图片如:视野中一片漆黑,该如何调节。
辨析与正确观点:使用显微镜观察时,用遮光器和反光镜调节光线的亮度。光线 太暗时,用大光圈和凹面镜;光线太亮时,用小光圈和平面镜。
易错点2:正确移动装片,是观察物体出现在视野中央。
易错点描述:题目中会出现观察物体不在中央而在左下角或者其他位置,让如何移动是观察物体出现在视野中央。
辨析与正确观点:物像与物体的 移动方向相反,即当所看到的视野中的物像偏左时,把装片向左移,物像就会向 右移。但是当看到的物像中细胞质若是顺时针流动,则实际的细胞质流动方向 也是顺时针的。
易错点3:对两栖动物的错误理解。
易错点描述:既能在水中生存又能在陆地上生存的动物是两栖动物。
辨析与正确观点:两栖动物是水生过渡到陆生的脊椎动物,不是所有水陆能生存的动物都是两栖动物。
易错点4:根据生活环境判断植物的类别。
易错点描述:比如某些植物生活在水中就是藻类植物。
辨析与正确观点:并不是说生长在水中的植物就是藻类植物,如金鱼藻生活在水中,但也开花、结果,属于被子植物。有些植物的名称易误解其种类,如卷柏,它不是柏树一类的裸子植物,而属于蕨类植物。
方法提炼
1.易考点
①根据生物的基本特征区分生物与非生物。
②细胞学说的内容。
③动、植物细胞的结构特点及区别。
④以洋葱鳞片内表皮细胞和人口腔上皮细胞为例,利用显微镜观察植物细胞和动物细胞,以及使用显微镜的注意事项。
⑤植物的主要类群及特征。
⑥无脊椎动物的主要类群及特征。
⑦脊椎动物的主要类群及特征。
2.注意点
(1) 生物与非生物的根本区别是有无生命,生物的最基本特征是新陈代谢(如需要营养和能量、排出体内废物等)。另外,生物都具有细胞结构(病毒除外)、能生长发育、能繁殖后代、有遗传和变异现象、能进化、具有应激性(能对环境的变化做出反应)。
(2) 显微镜的注意事项
①使用显微镜观察时,用遮光器和反光镜调节光线的亮度。光线太暗时,用大光圈和凹面镜;光线太亮时,用小光圈和平面镜。
②物像与物体的移动方向相反,即当所看到的视野中的物像偏左时,把装片向左移,物像就会向右移。但是当看到的物像中细胞质若是顺时针流动,则实际的细胞质流动方向也是顺时针的。
第3章 广袤浩瀚的宇宙(知识清单)
课题1 认识地球
1.古人往往凭经验和直觉认为,地球是宇宙的中心,太阳绕着地球转动,而地球是静止不动的, 整个大地是平的。
2.能证明地球是一个球体的现象和方法:
(1) 远去的帆船船身比桅杆先消失;
注意:铅笔排球和木板上移动,不能证明地球是一个球体,这是一个模拟实验,帮助我们理解,远去的船只船身比桅杆先消失的现象。
(2) 月食时,月球的缺损面是弧形的;
(3) 麦哲伦率领船队完成了人类历史上第一次环球航行;
(4) 通过观察太空拍摄的地球。观察人造卫星拍摄的照片,蓝色的是海洋,黄色的是陆地,白色的是云层。
(5) 站的高看的远
3.现代科技测量表明,地球是一个两极稍扁、赤道略鼓 的球体。地球的赤道半径是 6378 km, 两极半径是 6357 km ,仅差 0.33% ,平均半径为 6371 km 赤道周长约为 4×104 km, 地球表面积约为5.1亿平方千米。
4.地球仪:人们根据地球是球体的特征,按照一定的比例把它缩小,制成的模型。转动地球仪,它可以绕着一根轴旋转,这根轴表示地轴,这根轴与地球表面相交的两点叫作极点。其中,对着北极星方向的一极,叫北极,另一极叫南极。
5.在地球仪上,与南、北两极距离相等的大圆为赤道,赤道将地球分为南、北两个部分,分别叫作南半球和北半球。
6.纬线和纬度:与赤道平行的圈线叫纬线。纬线指示东西方向。为了区分地球仪上的各条纬线,人们给纬线标注了度数,称为纬度。赤道的纬度是 0° 。南、北两极点的纬度是90°。从赤道到两极,纬度从 0°增加到 90°。赤道以北的称为北纬,用“N”表示;赤道以南的称为南纬,用“S”表示。
7.经线和经度:地球仪上连接南、北两极的半圆弧线叫经线,也叫子午线。经线与纬线垂直,指示南北方向。在经线上标注的度数,称为经度。国际本初子午线大会决定,通过英国伦敦格林尼治天文台 的那条经线为0°经线,即本初子午线 。本初子午线向东从0°到180°, 称为东经,用“E”表示;本初子午线向西从 0°到 180°, 称为西经,用“W”表示。
8.东西半球划分:东半球: 20°W -- 160°E ;西半球:160°E--20°W 。
(1) 东西经判断:
①沿着地球自转方向逐渐变大的为东经,变小的为西经。
②北半球,往右变大的为东经,变小的为西经。
(2) 东西半球判断:先判断东西经,在根据范围进行判断。
口诀:小小为东,大大为西。小于20°W 或小于160°E为东半球,大于20°W或大于 160°E为西半球。
9.地图:地图是地球的平面模型。它是人们运用符号来表示地表各种事物的特征,将地表的事物按一定比例缩小后表示在平面上的图形。
10.地图三要素:
(1) 比例尺:缩小的比例; 比例尺越大,表述范围越小,描述内容越详细;比例尺越小,表示范围越大,描述内容越粗略。
提醒:在图幅大小一样时,范围越大比例尺越小,范围越小比例尺越大;范围相同时, 图幅越大 比例尺越大。
①比例尺表示方式:线段式、文字式、比例式。
②比例尺的识别:如:1 :100000 表示地图上的 1cm 代表实地距离1km。
注意:比例尺单位是统一的。
(2) 方向:地图上表示方向的原则通常是“上北下南,左西右东” ;在有经纬网的地图上, 要根据经纬网来判定方向,即经线指向北极点的方向为北方,经线指向南极点的方向为南方。有的地图用一个指北的指向标指示方向。
(3) 图例:图例是对地图上各种符号和注记的说明。图例中的各种符号分别表示地表的各种事物。注记是指地图上的标注和各种文字说明。
课题2 太阳系的组成与结构
11.八大行星、矮行星、小行星、卫星、彗星、流星体等天体共同构成了太阳系。太阳约占太阳系总质量的 99.86% ,是太阳系中体积和质量最大的天体。
12.太阳:太阳系的中心,水星、金星、火星、木星等星球与地球相伴,一起围绕着太阳转动太阳约占太阳系总质量的 99.86% ,是太阳系中体积和质量最大的天体。
13.八大行星:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星
记忆 口诀:水晶地火,木土填(填通“天”)海
14.小行星:是指太阳系中类似行星环绕太阳运动,但体积和质量比行星小得多的天体。
15.太阳:太阳是离地球最近的恒星,一颗自身能够发光发热的气体星球。太阳直径大约是1.4×106 km,相当于地球直径的109倍,表面温度约为5500℃, 中心温度高达1.5×107℃。体积大约是地球的130万倍 ,质量约为地球的33万倍 。它与地球的平均距离约为1.5×108km。
(1) 太阳的存在年限:现代观测表明,太阳已有约50亿年的历史,还能持续50亿年。
(2) 太阳大气分层:从里到外分为光球层、色球层、日冕层。我们平时抬头看到的太阳是太阳的光球层。色球层只有在日全食才能看到,日冕层需要借助特殊仪器或日全食才可观测。
(3) 太阳活动:太阳表面经常发生变化 ,这些变化统称为太阳活动。常见的太阳活动主要有太阳黑子、太阳耀斑、日珥和太阳风等。
①太阳黑子是太阳光球层上出现的黑色小斑点,只是因其温度比周围区域低,看 上去比周围暗。
②太阳耀斑是太阳色球层上出现的一些突然增亮的斑块。
③日珥是太阳色球层上喷射出的弧状大气。
④ 太阳黑子的多少和大小,往往作为太阳活动强弱的标志。
⑤太阳黑子活动周期:太阳黑子的活动周期约为11年。黑子数最多的那一年,称为太阳活动峰年;黑子数极少的那一年,称为太阳活动谷年。国际上规定从 1755年起算的黑子周期为第 1 周,现处于太阳活动第 25 周期。
拓展:太阳风和日冕洞
太阳风:太阳风是指从太阳上层大气射出的超声速等离子体带电粒子流。这些带电粒子在地磁场作用下运动至高度纬度地区,与高空大气中微粒碰撞形成极光。
日冕洞: 日冕中气体比较稀薄的区域。利用 X 射线或远紫外线相机可以拍摄到。
(4)太活动对地球的影响
①影响气候:地球气候变化与太阳活动有明显的相关性,太阳活动峰年,反常气候发生的概率明显增多;反之,气候状况相对平衡。
②扰乱电离层:耀斑爆发会发射强烈的电磁波,干扰地球电离层,影响无线电短波通信,甚至会使无线电短波通信发生短时间中断。
③磁暴与极光:来自太阳的高能带电粒子流会干扰地球磁场,产生磁针剧烈震动而不能正确指示方向的“磁暴”现象。受地球磁场的作用,来自太阳的高能带电粒子流偏向极地上空,在那里“轰击”高层大气,产生“极光”现象
④辐射增强:太阳黑子、太阳耀斑活动增强时,人们需要用各种防晒措施来避免太阳光中过强的紫外线对皮肤造成损伤。
16.八大行星自转与公转方向特点:太阳系中八大行星大致都在同一平面的近似圆形轨道上, 沿着同一方向绕太阳公转。除金星外,其他行星的自转方向和公转方向相同 。
(1)地球:地球是太阳系中唯一一颗表面上有液态水存在的行星,水改变着地表的形态。地球上有大气层,大气中富含氧气,供人类及其他生物生存所需。地球是当今人类已知的星系中唯一能够孕育和支持生命的星球。
(2)水星:离太阳最近的行星,比地球的卫星——月球大不了多少。水星上没有大气,布满了环形山,没有卫星。由于离太阳比较近且没有空气,水星表面昼夜温度变化很大
(3)金星:大小与地球相近,表面有非常厚的大气,主要成分是二氧化碳。金星表面很热,平均温度约 460℃ 。我国古人把早晨出现于东方天空的金星称为“启明星”,晚上出现于西方天空的金星称为“长庚星”或“昏星”。
(4)火星:直径约为地球的一半,自转轴倾角、自转周期与地球相近,公转周期是地球的两倍。火星上的大气成分以二氧化碳为主,非常稀薄。火星表面温度变化范围约为-140~20℃。科学家观测到火星上有一些巨大的峡谷,以及一些很像古代海岸线的地貌特征,由此推断,很久以前火星表面可能有大量流动的液态水。火星探测器发现火星南极冰冠有部分退缩,科学家认为,这是因为大量的水被冻结在火星地表下面。火星的表面覆盖着一层氧化铁,因此,火星看上去呈橘红色,又被称为“ 红色行星 ”。
(5)木星:太阳系中体积最大、质量最大、自转最快的行星。它的质量大约是太阳的千分之一,是太阳系中其他七大行星质量总和的 2.5 倍。木星是一个气态巨行星,主要由氢和氦组成。天文学家又发现了许多颗卫星绕着木星转动。
(6)土星:是太阳系中的第二大行星,也是太阳系中唯一密度小于水的行星。土星大气与木星大气一样,主要由氢和氦组成。在八大行星中,土星有着壮观的 光环,光环由绕土星运转的碎块和微粒组成。土星最大的卫星—“土卫六”比水星还大。
(7)天王星:体积在太阳系八大行星中排名第三,质量排名第四,几乎横躺着围绕太阳公转,拥有卫星。其大气的主要成分是氢气、氦气和甲烷。天王星是太阳系内大气层温度最低的行星,最低温度约为-224℃。天王星是人类使用望远镜发现的第一颗行星。
(8)海王星:是太阳系中离太阳最远且寒冷的蓝色行星,大气层以氢气和氦气为主,有微量的甲烷。海王星被称为“笔尖下发现的行星”。
拓展:太阳系中各行星突出特点
行星
突出特点
地球
唯一一个有生命的行星、唯一一个有液态水的行星
水星
距离太阳最近的行星
金星
最热行星、 自转方向与公转方向相反的行星
火星
红色行星
木星
体积质量最大, 自转最快
土星
卫星最多的行星(截止 2024 年 11 月)、最美的行星
天王星
最冷的行星、横着公转的行星
海王星
距离太阳最远的行星、笔尖下发现的行星
(9)小行星:指太阳系中类似行星环绕太阳运动,但体积和质量比行星小得多的天体。我国天文学家张钰哲于1928年发现的一颗小行星,被命名为“中华”。这是第一颗由中国人发现的小行星。
17.彗星:指亮度和形状会随着与太阳距离的变化而变化,并围绕太阳运动的天体。彗星由彗核、彗发、彗尾 三部分组成。彗核是由岩石碎片、固体微粒和水结成的“冰球” 。当彗星接近太阳时,彗核的冰物质受阳光照射变成气态物质,形成彗发。这些气态物质被太阳风“吹拂”,形成长长的彗尾。哈雷彗星是人类发现的第一颗有规律的彗星。
(1)彗尾的形成机制:彗尾的形成主要是由于太阳的辐射和太阳风的影响。太阳辐射和太阳风中的粒子冲击彗星表面,导致物质被抛射出去,形成彗尾。
(2)彗尾的朝向:彗尾的方向通常是背向太阳的。无论彗星在轨道上的哪一点运行,其尾巴一般是背向太阳的。
(3)彗尾的长短变化: 彗尾的长度会随着彗星接近太阳而变长 ,远离太阳时则逐渐变短,甚至消失。
18.流星和陨星:小行星等太阳系中的一些小型天体闯入地球大气层时,与大气摩擦、燃烧、发光而划亮夜空的现象,称为流星现象。那些没有烧尽的流星体降落到地球表面,叫作陨星。其中,主要由岩石构成的陨星叫陨石,由铁构成的陨星叫陨铁。
课题3 人类对宇宙的探索
19.地球曾被人们认为是宇宙中独一无二的天体,是宇宙的中心。
20.我国古代的宇宙观:战国时期的盖天说认为,天圆如张盖,地方如棋盘。盖天说这种宇宙观,虽然已经摆脱神话的影响,但远没有揭示宇宙的本质。到秦汉时期,人们初步认识了太阳、月球和5颗行星的基本运动规律,并能推算天象的发生。
21.地心说
(1)建立人: 托勒密
(2)内容:地球是宇宙中心,且静止不动,太阳、月球、行星和其他所有天体都围绕着地球在各自的圆形轨道上运转,“地心说”可以解释5颗行星的观测路径,以及太阳、月球的运动路径。
(3)观察事实与地心说不符合的事实:火星逆行、恒星视差。
22.日心说
(1)建立人:哥白尼
(2)内容:该模型认为太阳是宇宙的中心,地球和行星都围绕太阳做圆周运动。
(3)伽利略的观测结果:太阳上有黑子,说明太阳并不完美; 围绕着木星的有 4 颗卫星,说明并非所有天体都在绕地球运行。木星有卫星运转的事实为哥白尼学说提供了强有力的证据。金星的位相变化也说明金星并不是围绕地球公转的。
补充:太阳不是宇宙的中心,行星围绕太阳公转的轨迹不是圆周而是椭圆。
小知识:哥白尼被称为推动地球,挡住太阳的人。另因为“ 日心说”被烧死的是布鲁诺。
23.宇宙学:研究宇宙的性质、结构和演化(诞生、演化和死亡)的科学。
24.哈勃定律:星系的退行速度与它们到地球的距离成正比。哈勃定律可以用公式表示为:
υ =Hd
其中υ为星系退行速度,d为星系到观察者的距离,H为哈勃常数。
哈勃定律反映了宇宙的整体性,展示了一幅宇宙整体退行图景,即宇宙正在不断地膨胀。
25.气球的膨胀实验(模拟实验)
(1)准备一只气球,在其表面贴上一些圆形小纸片。小纸片代表星系。 在圆形小纸片上用 笔做记号,表示星系上的居民,记录相邻“星系”的位置和距离。
(2)用打气筒持续地向气球充气,使气球不断地胀大(即宇宙膨胀),如图下所示。
(3)观察气球在胀大过程中,各张圆形小纸片间距离的变化。这些“星系”之间的距离发生了怎样的变化?
注意:本实验不能作为宇宙正在膨胀的证据,该实验主要帮助我们理解为什么“距离我们越远的 星系退行速度越快”就可以说明宇宙在膨胀。
26.宇宙大爆炸理论(The Big Bang Theory)
(1)伽莫夫对宇宙大爆炸理论的贡献:1948 年,伽莫夫(G. Gamow)等人建立的元素生成理论,为宇宙起源的大爆炸理论奠定了基础。
(2)理论提出人:勒梅特 。
(3)内容:宇宙大爆炸理论认为,宇宙起源于极高温、极高密度的“奇点”的大爆炸,之后宇宙不断膨胀、温度不断下降,生成各种物质,形成各种星系,演化成今天的宇宙。
(4)宇宙大爆炸的理论证据:宇宙微波背景辐射,辐射强度 2.73K。
(5)宇宙演化年表:我们的宇宙始于约 138 亿 年前的一次大爆炸,大爆炸为后来的星系、恒星和行星的形成与演化提供了所有的能量。
27.星系: 由单颗恒星、恒星系统、星团、尘埃和气体在引力作用下聚集在一起形成的大型天体系统。
28.银河系是由众多恒星和星际物质组成的一个巨大星系,直径约为1.0×10⁵光年,自中心向边缘逐渐变薄。从侧面看,银河系呈扁圆盘状;从上往下看,银河系像一个大旋涡。太阳系位于银河系的一条旋臂上,与银河系的中心相距约2.6×10⁴光年。银河系与河外星系构成了宇宙。
28.星系的分类:旋涡星系、椭圆星系和不规则星系。
29.宇宙的结构层次:地月系(行星系统)、太阳系(恒星系统)、银河系及河外星系、宇宙。
注意:河外星系是银河系外所有星系的总称,银河系与河外星系是并列关系。
30.恒星诞生:随着宇宙的膨胀,温度不断降低,出现了由中性原子构成的宇宙尘埃。
(1) 宇宙尘埃在引力作用下,会变得更加密集,并越聚越大,形成气体状态的星云团 。随着星云团的收缩 ,温度不断升高,当温度变得非常炽热,星云团就开始发光。于是,恒星诞生了。当这颗恒星继续收缩升温,温度超过 1×107℃时,将引发恒星内部的氢核发生聚变反应,生成氦并向外释放出能量,恒星就稳定下来,进入主序星阶段。
(2) 像太阳这样的恒星的主序星阶段可持续约100亿年。太阳已存在约50亿年 ,它的主序星阶段还有约50亿年 。今天的太阳正处在它的鼎盛时期。恒星约90% 的生命周期都处于主序星阶段。
31. 恒星的寿命与质量的关系:
一颗恒星寿命的长短取决于它的质量大小,质量越大,寿命越短;质量越小,寿命越长。
32. 恒星的演化
①太阳:原始恒星星云→恒星→主序星→红巨星→行星状星云→白矮星→黑矮星。
②小质量恒星(1~8倍太阳质量):原始恒星星云→恒星→主序星→红巨星→行星状星云→白矮星。
③大质量恒星(10~20倍太阳质量):原始恒星星云→恒星→主序星→红超巨星→超新星→中子星或黑洞。
易错点辨
易错点1:证明地球是球体的证据。
易错点描述:下列能证明地球是球体的证据有哪些。
辨析与正确观点:远离海岸的帆船,船身比桅杆先消失,通过用铅笔在平板和篮球上移动的实验可以体会地面是个球面而不是平面;日食时日轮缺损部分为圆弧形只能说明月球是球形的;远处的事物无法看清与地球的形状无关;月食时,月轮缺损部分为圆弧形正是因为地球挡住了太阳光,所以可以证明地球是个球体;站得高看得远可从球的立体空间角度去理解。
易错点2:东西半球的划分。
易错点描述:题目中会出现给出某点的经纬网,判断位于东西哪个半球。
辨析与正确观点:易错误区常有学生误把0°经线和180°经线作为东西半球的分界线。可以利用口诀:小小为东,大大为西。小于20°W 或小于160°E为东半球,大于20°W或大于 160°E为西半球。
易错点3:比例尺的大小与其所表示的范围大小、内容详略关系容易弄错。
易错点描述:一般情况下,比例尺越小,描述的范围越详细。
辨析与正确观点:一般情况下,比例尺越小,地图所表示的范围越大,表示的内容就越简略。
易错点4:根据太阳系的图片判断星体的类别或名称。
易错点描述:比如图中代表火星(其他星球)的是哪个字母。
辨析与正确观点:熟记太阳系的组成及八大行星在太阳系中的位置是解题的关键。
方法提炼
1. 易考点
①地球的形状。
②地球仪,经纬线、经纬度的特点及其应用,东西半球和南北半球的判别。
③地图的三要素及判图,根据经纬网确定位置。
④太阳大气层的结构,太阳活动及其对人类的影响。
⑤太阳系的组成及八大行星的特征。
⑥宇宙的结构层次
⑦宇宙大爆炸理论,恒星的演化。
2.注意点
(3) 太阳活动
1 太阳黑子较多的年份称为太阳活动峰年,较少的年份称为太阳活动谷年。国际上规定太阳活动周期的起点年是1755年,这一起点年应该是太阳活动的谷年。从统计曲线图中可以看出太阳活动峰年和太阳活动谷年的年份,据此可计算出太阳活动的周期。根据周期可推算出该年份属于第几周期。
2 太阳大气层都能发出可见光;色球层在太阳大气层中温度最低,比光球层和日冕低,日冕虽然是最外层,却是热核反应最激烈的部位,所以温度极高;极光是太阳大气中带电粒子流高速碰撞地球高层大气所产生的,极光现象经常发生,不仅仅出现在太阳活动极大年;太阳黑子是指太阳光球层温度较低的斑块,人们肉眼可以观察到。
第4章 多种多样的运动(知识清单)
课题1 机械运动
1.机械运动:一个物体相对于另一个物体空间位置的改变。
2.参照物:人们判断物体的运动和静止,总要选取某一物体作为标准。如果一个物体的位置相对于这个标准发生了变化,就说它是运动的;如果没有变化,就说它是静止的。这个被选作标准的物体叫参照物。
3.参照物的选取:选取参考系以描述运动尽可能简单为原则,一般选择地面或相对地面静止物体。
注意点:运动是绝对的,一切物体都在运动;静止是相对的,绝对静止的物体不存在。
4.参照物的四性:
(1)假定性(标准性) :物体被选作参照物后假定其静止
(2)任意性:除研究对象本身外,任何物体都可以被选作参照物
(3)统一性:在比较不同物体运动时,应选择 同一物体 作为参照物
(4)差异性:研究同一物体运动时,参照物不同其运动结果可能不同
6.路程:运动轨迹的长度,用符号s 表示。国际单位:米(m );常用单位:千米(km)
7.运动快慢的比较
(1)路程相同时,比较时间,时间越短,运动越快。
(2)时间相同时,比较路程,路程越大,运动越快。
8.速度:
(1)定义: 单位时间内通过的路程/路程和通过这段路程所用时间的比值 ;用符号 v 表示。国际单位:米每秒(m/s);常用单位:千米每小时(km/h)
(2)意义:定量的描述物体运动快慢
(3)单位换算:1m/s=3.6km/h
9.定义公式:
10.运动的分类
(1)直线运动:
①匀速直线运动:速度大小和运动方向都不变的直线运动
②变速直线运动:速度大小不停改变,运动方向不发生改变的直线运动
(2)曲线运动:
①匀速曲线运动:速度大小不发生改变,运动方向发生改变的曲线运动;如:各行星绕着太阳转动,可近似成匀速圆周运动
②变速曲线运动:速度大小和运动方向都在发生的改变的曲线运动
11.图像问题(以直线运动为例)
(1)路程—时间图:在直角坐标系中选时刻t为横轴,选位置s为纵轴,其上的图线就是路程时间图像,通过它能直观地看出物体在任意时刻的路程。如下图所示,
①表示匀速直线运动 ②表示物体处于静止状态 ③表示 t1 时刻物体路程为 s1 ④表示物体从距离参考点一定距离并向参考点运动的匀速直线运动 ⑤表示相遇时间和位置
(2)速度—时间图:物体运动的速度随时间变化的情况可以用图像来直观表示。以时间t为横轴,速度v为纵轴,坐标中的图像即为速度—时间图像。如下图所示
(3)速度—时间图中阴影部分面积的物理意义:路程(下图中物体在2-6s的路程为12m。)
12.机械能:一切做机械运动的物体都具有机械能
13.化学能:食物和燃料中储存着化学能。干电池、蓄电池等中储存的也是化学能,在使用的过程中将化学能转化为电能输出
14.电能:电具有的能量。各种电器设备的工作都需要电能,电能是我们人类现在应用最多的一种能量。
15.电磁能:各种电磁辐射的能量。可见光具有电磁能,红外线、紫外线、X 射线、γ射线都具有电磁能。遥控器一般利用电磁能(红外线)进行控制。
拓展:任何物体对在不停的对外辐射红外线,温度越高辐射的红外线越强。太阳的热就是利用红外线传递到地球的。
16.地球上觉大多数能量都是直接或间接来自于太阳。
拓展:风能、水能、声能本质都是机械能。
课题2 太阳系的组成与结构
1. 地球自转:地球始终不停地绕着贯穿南、北两极的地轴旋转,这种运动被称为自转 。地轴是地球自转的假想轴,它的北端指向北极星附近。地球自转方向为自西向东;从北极上空看,地球呈逆时针方向转动。
口诀:北逆南顺或南顺北逆——从北极上空观察地球的自转方向为逆时针转动,从南极上空观察地球的自转方向为顺时针转动。
2.昼夜现象和昼夜交替现象
(1)昼夜现象的产生原因:地球不发光、不透明,光在同一种均匀介质中沿直线传播。在同一时间里,太阳光照射到的地球区域是昼半球;而太阳光照射不到的另一半区域是夜半球。
(2)昼夜交替现象:地球沿自西向东的方向不停地转动,白昼与黑夜也就交替出现了,这就是昼夜交替现象。地球每自转一周,白天和黑夜就更替一次,时间约为24小时,即一天。
提醒:昼夜现象与昼夜交替现象 不是 (填写“是” 或“不是” )同一个现象。昼夜现象是昼夜交替现象的基础。
(3) 地球自转产生的一些现象:日月星辰的东升西落、某地一天当中影子长短变化、24h的昼夜交替周期。
思考:如果地球停止自转地球是否还存在昼夜现象以及是否存在昼夜交替现象?
答:存在昼夜现象,也存在昼夜交替现象,不过昼夜交替周期变为一年
(4)晨昏线(圈):昼半球与夜半球的分界线(圈)叫做晨昏线(圈)。晨线是太阳升起的地方,昏线是太阳落下的地方。
补充:晨线和昏线的判断方法
①自转法:顺着地球自转方向,由夜半球进入昼半球为晨线,由昼半球进入夜半球为昏线。
②昼夜半球方向法:昼半球东侧为昏线,西侧为晨线;夜半球东侧为晨线,西侧为昏线。
(5)时区:由于地球的自转,偏东的地方先看到日出,偏西的地方后看到日出,不同经度的地方产生了不同的地方时。偏东的地方时间早,偏西的地方时间晚。故此我们将地球划分为24个时区,每个时区相差一个小时。如下图所示。每个时区经线跨度为15°, 表格中经线度数为时区中心线。时区范围判定:时区中心经线±7.5。,如:东八区范围为112.5°E-127.5°E。
备注: 图中东十二应更改为东西十二区,西十二区和东十二区时间相同, 日期相差一天。
补充:最先迎来新的一天的是东十二区,越向东,时间越早。如:东八区为2024年12月23日早上 9 点,则中时区时间为2024年12月23日凌晨1点,东十二区为13点。西十二为2024年22日13点。
3.太阳光直射或斜射的区别: 同一束太阳光斜射到地表的面积比直射(垂直入射)时大,所以斜射时相同地表面积上所接受太阳辐射量比直射时少。
4.地球的公转:地球沿近似圆形的轨道不停地绕着太阳转动,这种运动称为公转。地球公转一周所需要的时间约为365天,即通常所说的一年。
5.地球公转的方向和姿态:地球公转方向是自西向东,且地轴呈倾斜状态,地轴的北端始终指向北极星附近。地轴与地球公转轨道面之间的夹角为66.5°。
6.四季产生:地球运行到公转轨道的不同位置,太阳光会直射地球不同的纬度,这是地球上四季变化的主要原因。
7.太阳直射点:以北半球来看,夏至日,太阳光直射北回归线(23.5°N),北半球是夏季;冬至日,太阳光直射南回归线,此时斜射北半球,因此北半球是冬季;春分日、秋分日,太阳光直射赤道,此时北半球是春季和秋季。一年中,太阳直射点在南、北回归线之间来回移动。
8.太阳的升起或落下:在北回归线上观察,春分、秋分时太阳由正东方升起,正西方落下;
夏至时,太阳由东偏北方向升起,西偏北方向落下;冬至时,太阳由东偏南方向升起,西偏南方向落下。
9.太阳高度角: 太阳光线与地面的夹角叫作太阳高度角,简称太阳高度。随着太阳直射点的移动,同一地区的太阳高度也不断发生变化。北半球中、高纬度地区的正午太阳高度,夏至日最大,冬至日最小。如北纬30°地区的正午太阳高度,夏至日约为冬天正午83.5°,冬至日约为36.5°。
10.杆影的长度与太阳高度的关系:太阳高度越高,杆影越短。
(1)一年当中正午太阳高度变化是由于地球公转引起的。
(2)一天当中太阳都高度变化是由于地球自转引起的。
11.昼夜长短变化
日期
直射点
北半球
南半球
极地四周
夏至日
北回归线
昼最长,夜最短
昼最短,夜最长
北极圈及其以北极昼南极圈及其以南极夜
冬至日
南回归线
昼最短,夜最长
昼最长,夜最短
北极圈及其以北极夜南极圈及其以南极昼
春秋分日
赤道
全球昼夜等长
春分日至秋分日
北半球
昼>夜
纬度越高昼越长
昼<夜
纬度越高昼越短
北极点周围极昼南极点周围极夜
秋分日至春分日
南半球
昼<夜
纬度越高昼越短
昼>夜
纬度越高昼越长
北极点周围极夜南极点周围极昼
12.二十四节气
二十四节气是根据地球在黄道(即地球绕太阳公转的轨道)上的位置来划分的,视地球从春分点(黄经0°,此刻太阳直射赤道)出发,每前进15°为一个节气;运行一周回到春分点为一回归年,合360°。因此,一年分为24个节气。节气的日期在阳历中是相对固定的,如立春总是在阳历的2月3日至5日之间。
课题3 人类对宇宙的探索
1.光源:能够自行发光且正在发光的物体。如:太阳(恒星)、霓虹灯、闪电等等。
2.光的传播:光在同种均匀介质中沿直线传播。
(1)用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向。
(2)光在真空传播速度为 c=3×108m/s 。空气传播速度略小于真空传播速度,一般计算中可以近似相等。光在水中的速度约为 c ,在玻璃中的速度约为 c 。
(3)光年:在真空传播一年传播的距离,约为 9.46×1012km。
(4)小孔成像
①原理: 光在同一种均匀介质中沿直线传播
②成像特点: 上下左右颠倒的实像
③像的大小问题:物近屏远像变大,物远屏近像变小 。物体靠近小孔,光屏远离小孔像变大 。
④小孔成像现象像的形状问题:像的形状与孔的形状和大小无关(如果孔太大,则不会出现小孔成像的现象)
拓展:实像由光汇聚而成的像,可以用光屏承接到。
(5)光沿直线传播的应用或由光的直线传播原理导致的光学现象:
①应用:激光准值、日晷(古人用来判断时间的工具)、射击瞄准、列队看齐等。
②光现象:影子形成(手影戏、皮影戏)、小孔成像、日食、月食。
拓展:隐含光的直线传播原理的成语:形影不离、立竿见影、做井观天、一叶障目等等
3.月球的运动
(1) 月球表面明暗相间,亮区是高地,暗区是平原或盆地等低陷地带,分别被称为月陆和月海,平均高差为2千米。
(2) 月球表面最引人注目的是随处可见的环形山,即月坑。没有空气,昼夜温差大。
(3) 为什么可以见看月亮:月球自身并 不发光 ,它能反射太阳光。月球的一面被太阳光照亮,另一面是黑暗的。
(4) 月球的公转和自转:月球也绕着自身的轴自转并绕着地球公转。自转周期和公转周期相同,故此月球始终以一面面对地球。
4.日食
(1) 日食有日偏食、日环食和日全食三种类型。
日食的形成原因:月球不发光、不透明、光在同一种均匀介质中沿直线传播
(2) 日食是月球的影子落在地球上,在本影区内为日全食,半影区内为日偏食。
(3) 由日食的轮廓可以推知月球的形状
(4) 日食的亏盈问题:先亏于西,后复于东。通俗记忆哪边先亏(变黑)哪边亮。
注意:星空图的方向和地图相反,左东右西。
(5) 日食发生时间:只会发生在农历初一前后,当日月相为新月。
(6) 月地距离变化导致了日全食和日环食,月球在近地点时发生的为日全食, 远地点发生日环食。
5.月食
(1)月食是为月球公转到地区的影子区域中,故此月食是地球的影子落在月亮上
(2)根据月食的轮廓可以推知地球的形状
(3)月食的亏盈问题:先亏于东,后复于西(与日食相反)
6.月相变化
(1)月相变化原因:月球绕地球运动,使太阳、地球、月球三者的相对位置在一个月中有规律地变动。地球上的人所看到的、被太阳光照亮的月球部分的形状也有规律地变化,从而产生了月相的变化。
(2)月相变化周期:29.53天
(3)月相变化全过程图
(4)记忆口诀:
①初一新月不可见,只缘身在日地中
②初七、初八上弦月,半轮明月面朝西(上上上西西)
③十五、十六为满月,地球肩挑日月
④二一、二二下弦月,半轮明月面朝东(下下下东东)
补充:上上上西西的含义:上弦月出现上半月的上半夜,亮面朝西位于西部天空。
课题4 地球板块缓慢运动
1.地球内部结构
地球由外向内可分为地壳、地幔、地核三层。地壳的平均厚度约为17千米。如果把地球缩小到鸡蛋般大小,地壳的厚度比鸡蛋壳还薄得多。地幔在地壳以下到 2900千米深处。地壳和地幔的顶部(软流层以上的部分)共同组成了岩石圈。地核位于2900千米以下,可以分为内地核和外地核,外地核呈液态或熔融状态, 内地核呈固态。
2.从大陆漂移学说到海底扩张学说
(1) 大陆漂移学说:1912年,德国地球物理学家魏格纳对大陆之间的位置关系提出了一个大胆的假说——大陆是移动的。魏格纳认为,所有的大陆曾经是连成一片的,之后经过分裂、漂移才形成现在的样子。魏格纳把各个大陆连在一起形成的超级大陆,叫作泛大陆。泛大陆形成于3 亿年前,经过漫长岁月,泛大陆分裂成几个大陆,这些大陆缓慢地移动,逐渐漂移到现在的位置。
(2) 主要证据有:①海岸线特别是巴西东端的直角突出部分与非洲西岸呈直角凹进的几内亚湾非常吻合。②美洲和非洲﹑欧洲在地层﹑岩石﹑构造上遥相呼应。③相邻大陆特别是大西洋两岸古生物群具有亲缘关系。
补充:一种叫舌羊齿的植物化石在印度、澳大利亚和非洲等地的岩层中均有发现。
3.海底扩张学说
1960~1962 年,美国地质学家赫斯等人对大洋中脊(海底山脉)的研究发现,越远离大洋中脊的洋底岩石年龄越老,在此基础上他们提出了海底扩张学说。该学说认为,大洋中形成了一个地壳裂缝(称洋中脊),那里热的熔岩物质不断上涌,把洋壳上较老的岩石向两边不断地推开。洋壳上方的大陆地块就像在输送带上一样被推着一起向两边移动。海底扩张学说解决了大陆漂移学说的动力问题。
4.板块构成学说
(1) 内容:板块构造学说认为,地球的岩石圈由六大板块拼合而成。(全球被划分为亚欧板块、太平洋板块、美洲板块、非洲板块、印度洋板块和南极洲板块等6大板块;其间还有一些小板块,如可可板块、智利板块等。)这些板块“漂浮”在软流层上,相互不断地发生碰撞和张裂。海岭、海沟和巨大的山脉就是不同板块的分界线。由于地球板块运动非常缓慢,有一些大的板块每年仅移动几毫米,因此我们无法感觉到它的运动。
注意:我们不能说地球被分成了六大板块。
(2) 地壳变动的原因:地球表面的海洋、陆地处在不断的运动和变化之中,板块的 碰撞和张裂是引起地壳运动的主要原因。板块的碰撞会挤压地壳,形成巨大的山脉,如喜马拉雅山脉;板块的张裂形成了裂谷和海洋,如东非大裂谷和大西洋。
拓展:马里亚纳海沟是板块碰撞形成。
5.火山活动
(1) 火山和地震的形成:由于地球板块不断地相互碰撞和张裂,产生了火山活动和地震。
(2) 典型火山的组成:火山口、火山锥、岩浆通道三部分组成。
提醒:不同火山的外部形态和活动特点是千差万别的,并不是所有火山都有明显的火山锥。
(3) 火山喷发物:有气态(水蒸气、二氧化硫等),也有液态(熔岩流)和固态(火山灰、火山尘、火山弹等)。
(4) 火山的分类:活火山、休眠火山、死火山
1 活火山:正在喷发的活火山和周期性喷发活火山,如:冰岛火山和富士山
2 休眠火山:长时间没有喷发,内部还有岩浆流活动,可能会再次喷发
3 死火山:内部没有岩浆流活动了,预计不会再次喷发。
4 火山的分布:主要集中分布在环太平洋的陆地和周围海区,以及地中海—喜马拉雅山一带。
6.地震
(1) 地震的产生:当板块之间发生碰撞、挤压或错位时,就会导致地壳变形,从而引起地震。
(2) 地震时发生频率:世界各地每年发生的地震多达500万余次。这些地震绝大部分都是极其轻微的,只有借助灵敏的地震仪才能探测到。其中可能造成极大破坏的地震,平均每年不到20次。
(3) 地震中相关术语:震源、震源深度、震中、震中距。
1 震源:地震的发源地,一般位于地下 0-300km。
2 震中:震源在地面上的垂直投影
3 震源深度:震中到震源的距离
4 震中距:地表某地到震中的距离
7.地震的分布:主要集中分布在环太平洋的陆地和周围海域, 以及地中海—喜马拉雅山一带。
8.地震中的逃生:
(1)发生地震时,要冷静、不慌乱,迅速选择正确的逃生方法。在教室等人多的地方,如果时间允许,要有序地快速撤离,以免因慌乱发生挤压、踩踏事故。从地震发生到房屋倒塌大约只有 10s,如果你所在的位置是底楼应该迅速跑到室外开阔的地带。
(2)如果在高楼来不及逃离,可根据你所在的位置迅速做出判断,采用最有效的方法避震和自救。例如,伏而待定,就近选择墙角或坚固的桌子、排椅旁蹲下后闭眼,将书包或提包等缓冲物放在头顶等。如果你在室外,要远离玻璃幕墙、楼房、 电线杆、广告牌、高压线等。地震发生时,切记不要进入室内拿取物品,避免无谓的牺牲。
9.地震前的预兆:如马不进圈、鸡飞狗叫、猪不吃食、井水喷涌、出现地光、蜜蜂群迁等
10.地震的监测:地震学家通过地震观测仪,能准确地监测世界上任何地区正在发生的地震,并进一步探索地震发生和分布的规律,提高地震预报的准确性。同时,建筑师通过设计一些抗震建筑物来减少地震造成的危害。
注意:世界没还有任何一种手段可以准确预测地震的发生。
易错点辨
易错点1:对于同一物体,选取的参照物不同,其运动情况会发生变化。
易错点描述:以什么为参照物,该物体是运动还是静止的。
辨析与正确观点:研究物体的运动情况时,首先要选取一个物体作为标准,即参照物,研究对象的运动情况是怎样的,就看它与参照物的相对位置是否发生变化。
易错点2:求物体的运动速度。
易错点描述:求物体的运动速度。
辨析与正确观点:利用公式进行计算时,要求数据与单位一一对应,科学计算中数据一般都要带单位。关于速度、路程的计算,关键是对公式及其变形的灵活运用。
易错点3:求平均速度。
易错点描述:题目中给出两段不同的速度,需要求全程的平均速度。
辨析与正确观点:用“总路程÷总时间”求全程的平均速度。注意不能两段速度的平均值作为全程的平均速度。
易错点4:地球的自转与公转。
易错点描述:关于地球自转和公转描述正确的是什么。
辨析与正确观点:熟记地球自转和公转的方向、周期,掌握昼夜长短和四季变化的特点。地球绕地轴不停转动,叫地球自转,地球自转的方向是自西向东,自转的周期是一天。地球自转产生的现象是昼夜交替和时间差异。地球在自转的同时还要绕着太阳公转,地球公转的方向是自西向东,公转的周期是一年。地球围绕太阳公转产生了四季变化、正午太阳高度角的变化、昼夜长短的变化等现象。
易错点5:太阳高度与杆影的变化。
易错点描述:根据杆影示意图求出画图时刻。
辨析与正确观点:首先要从图中看出杆影的朝向,其次了解一天中杆影的变化也是解答本题的关键。杆影的朝向和太阳的方向是相反的。杆影朝向东北,太阳并不在东北,而是在西南方向。
易错点6:昼夜长短与四季变化、晨昏线。
易错点描述:根据地球绕太阳公转示意图,回答问题。
辨析与正确观点:本题的难点是四个节气的日期易记错,应加强理解性和联系性的记忆。晨昏线是太阳照射地球表面所形成的昼、夜半球的分界线,它由晨线和昏线组成,故又称为晨昏线(圈)。一般地,在春分日和秋分日时,晨昏线与经线重合,且晨昏线要过南北极点。其余任何时候,晨昏线都与经线斜交(即晨昏线不经过南北极点)。
易错点7:板块构造学说。
易错点描述:关于板块构造学说说法正确的是什么。
辨析与正确观点:结合板块构造图,理解并熟记六大板块的分布以及重要的生长边界和消亡边界的地理事物的变化情况。解答这类试题要求识记六大板块的分布、各大板块的特点、板块的主要运动规律等,否则难以分析各个选项,找出正确答案。
方法提炼
2. 易考点
①判断运动情景中的参照物是什么或选择不同的参照物来判断某物体的运动情况。
②结合生活中的实例,进行简单的速度计算。
③速度的测量。
④各种形式的能。
⑤地球自转和公转的方向、周期。
⑥昼夜产生和昼夜交替的原因,太阳高度变化、杆影长度变化、昼夜长短变化、季节变化的关系。
⑦光的直线传播及运用,小孔成像。
⑧根据日、地、月三者的位置关系分析日食和月食的成因。
⑨板块运动相关学说的发展过程及内容。
⑩火山、地震的成因及分布,地震的防范。
2.注意点
(1) 运动是绝对的,一切物体都在运动;静止是相对的,绝对静止的物体不存在。
(2) 平均速度和速度的平均值是两个不同的概念。平均速度描述的是物体在某段时间内运动的平均快慢程度,速度的平均值是各路段路程的速度的平均值。
(3) 由于地球的自转,偏东的地方先看到日出,偏西的地方后看到日出,不同经度的地方产生了不同的地方时。地球表面按经线每15°划一个时区,全球共划分成24个时区,相邻时区的时间相差1小时。时区越靠东,时间越早;时区越靠西,时间越晚。我国采用北京所在的东八区的区时作为标准时间,称为“北京时间”。
(4) 昼夜长短变化和四季的形成都与地球公转有关,但决定性的条件是地球倾斜着绕太阳公转。
(5) 没有大西洋板块,大洋洲处在印度洋板块,太平洋板块全是海洋。一般来说,板块的内部地壳比较稳定,两个板块的交界处地壳活动比较活跃。
七年级上册科学第5章 探索技术与工程的世界 知识清单
一、核心素养目标
素养类型
具体内容
科学观念
1. 掌握三大核心概念:科学、技术、工程
2. 理解技术、工程与科学的内在关系
3. 明确三大核心关键词:发现(科学)、发明(技术)、建造(工程)
科学思维
1. 能基于证据讨论技术与工程的伦理争议问题,作出理性判断<br>2. 运用核心概念提出发明方案,解决简单实际问题
探究实践
1. 实践制作:可调节高度和靠背角度的办公椅2. 模型制作:太阳、地球、月球三球运动演示模型(演示日食、月食成因)
态度责任
1. 知晓科学对技术、工程的指导意义2. 认识技术开发与应用需考虑伦理问题,关注相关争议话题
二、第1节 认识技术与工程
(一)技术与工程的发展
1. 技术的发展
· 技术的产生:人类为适应自然、改善生存环境、满足自身需求而产生,贯穿生产生活各方面。
· 不同时代的技术特征:
时代
核心技术工具/动力
石器时代
打制、磨制石器
农耕时代
畜力耕地
工业时代
机器大规模生产
信息时代
电脑、互联网广泛应用
· 常见技术领域及具体技术:
· 信息技术:计算机编程、人工智能、大数据分析、云计算、区块链、网络通信
· 工程技术:机械工程、电气工程、土木工程、化学工程、航空航天工程
· 生物技术:基因编辑、细胞培养、生物制药、发酵工程
· 能源技术:太阳能、风能、水能、核能、燃料电池技术
· 医疗技术:微创手术、医疗器械研发、医学影像、远程医疗
· 材料技术:纳米材料、高分子材料、复合材料
· 农业技术:精准农业、温室种植、转基因技术
· 环保技术:污水处理、废气处理、垃圾回收利用
· 制造技术:3D打印、数控加工、工业机器人
2. 工程的发展
· 工程的产生:源于人类生存需求和制造器物的需求。
· 不同时代的典型工程:
时代
典型工程实例
古代(7000多年前-古代)
河姆渡干栏式建筑、万里长城、京杭大运河、都江堰
现代
高速铁路、C919大飞机、中国空间站
· 常见工程类型:制造工程、建筑工程、环境工程、交通运输工程、动力和能源工程、通信工程、生物医学工程、水利工程、材料工程、航天工程、食品工程等。
3. 技术产品与工程的实际价值(满足的需求)
技术产品/工程
满足的核心需求
智能手机
便捷沟通、获取信息、娱乐、办公
城市地铁
缓解交通拥堵、高效快速出行、缩短通勤时间
家用空调
调节室内温度、创造舒适居住环境
电饭煲
简化煮饭流程、便捷烹饪主食
桥梁
跨越障碍物、连接不同地区、促进交流与经济发展
供水系统
提供清洁饮用水、满足生活与工业用水
智能产品(示例)
见下表
智能产品
核心功能
满足需求
智能音箱
点播歌曲、闹钟、网购、语音助手
娱乐、生活辅助、智能家居控制
智能电视
观看节目、视频通话、网购、虚拟游戏
多样化娱乐需求
智能无线运动蓝牙耳机
蓝牙连接、运动统计、提醒、语音功能
运动时听音乐、接电话、记录运动数据
智能扫地机器人
自动规划路径、自主清洁
家居清洁、节省时间
智能马桶
自动加热、感应开合、自动清洗/冲水
舒适、卫生需求
智能手环
显示时间、记录运动量、监测健康数据
健康管理、运动追踪
智能门锁
指纹解锁、密码解锁
家庭安全、便捷开锁
(二)技术、工程与科学的关系
1. 三者的区别
对比维度
科学
技术
工程
定义
研究自然现象、发现自然规律的活动
适应自然、改造自然过程中发展的方法、技能和工具
运用科学原理和技术手段,有目的地利用/改造自然、建造人工物的实践活动
核心
发现(揭示未知规律)
发明(创造新方法/工具)
建造(实现实际产品/项目)
成果形式
理论、定律、学说
专利、工艺流程、方法
产品、设施、项目
研究方法
观察、实验、推理、论证
试验、改进、优化
规划、设计、实施、评估
2. 三者的联系
· 相互依赖、相互促进:
a. 科学为技术和工程提供理论基础(如万有引力定律为卫星定位技术、北斗导航工程提供支撑);
b. 技术是科学转化为工程的桥梁(如光伏材料理论转化为太阳能电池技术,再应用于太阳能电站工程);
c. 工程实践为科学和技术提供研究方向(如深海探测工程需求推动深海探测技术和海洋科学研究)。
3. 科学家与工程师的职责与成果
角色
核心职责
典型成果
科学家
探索自然规律、揭示未知现象、拓展知识边界
新理论(如相对论)、新物质/现象(如新元素)、新研究方法
工程师
将科学知识转化为实际产品/系统,满足社会需求
实用产品(如医疗设备)、优化工艺流程、大型工程项目(如桥梁)
(三)技术与工程对人类和社会的影响
1. 积极影响
· 改变生活方式:使衣食住行、学习工作更便捷(如互联网普及、电气时代到来);
· 促进认知发展:拓展人类视野(如中国天眼、计算机辅助科研);
· 增强改造自然的能力:开发新资源、探索新领域(如“蛟龙号”深海探测);
· 提升生产效率:自动化技术(如汽车自动化焊接)、工程优化(如地铁大运量运输)。
2. 可能的问题
· 若技术应用不当、监管不力,可能导致环境污染等负面影响(非发展初衷)。
三、第2节 像工程师那样实践
(一)工程设计的一般过程
步骤
核心任务
示例:制作可调节办公椅
1. 明确问题
确定功能、性能、使用环境等要求,沟通需求与限制条件
功能:调节高度(450550mm)和靠背角度(0°30°);材质:透气网布;最大载荷:150kg
2. 设计方案
头脑风暴产生多种概念→筛选优化→细化方案(结构、部件、原理)→绘制草图/工程图
概念:可调节靠背弧度、座椅高度;细化:确定零部件尺寸、材料(金属支架、塑料扶手、万向轮)
3. 实施计划
依据设计图制作原型,运用相关技术与工具
采购材料、加工零部件、组装原型
4. 检验作品
在实际环境中测试,验证是否满足要求
测试高度调节、倾斜角度、承重能力、舒适性;发现问题(如承重不足)
5. 改进完善
针对测试问题调整优化,重新制作测试
更换耐受度更强的材料,满足承重标准
6. 发布成果
制定生产工艺、编写设计报告/使用手册,推进大规模生产与推广
与供应商合作确定制造工艺,联合经销商推广销售
(二)工程实践:制作三球运动演示模型
1. 明确问题
· 目标:制作能演示日食和月食成因的三球运动模型;
· 限制条件:需模拟太阳、地球、月球的运动关系(地球绕太阳转,月球绕地球转)。
2. 设计方案
· 材料:木板、不同大小泡沫球(太阳:大,地球:中,月球:小)、大功率LED灯(配乳白色外罩)、刻度尺、轴和轴套、皮带轮、皮带;
· 工具:锯子、砂纸、钻孔机、螺丝;
· 核心结构:
a. 发光模块:LED灯模拟太阳;
b. 运动模块:大皮带轮(太阳下方)直径是小皮带轮(月球驱动)的12倍,保证地球绕太阳1圈时,月球绕地球12圈;
c. 动力方式:手动+皮带轮传动。
3. 实施计划
1. 按尺寸锯木板,钻孔(注意孔的大小与轴匹配);
2. 安装底座、轴、皮带轮,固定太阳、地球、月球模型(月球中心与地球中心相平);
3. 挂皮带,调整松紧度。
4. 检验作品(验收标准)
评价维度
优秀标准
合格标准
待改进标准
科学原理
三球位置、比例均合理
三球位置或比例基本合理
三球位置、比例均不合理
可靠程度
转动流畅,无打滑卡顿
转动流畅,偶尔打滑卡顿但不影响使用
难以正常转动
制作工艺
整体美观、精致
外形较为美观
外形较粗糙
演示效果
完美演示日食、月食,光源无遮挡
基本演示日食、月食,光源偶尔遮挡
无法演示日食、月食
5. 改进完善
· 手动转动可改为电动机+电池+齿轮驱动,运行更平稳。
6. 发布成果
· 形式:绘制画报、呈现实物、举办产品发布会。
(三)拓展工程实践:制作水火箭
1. 核心原理
· 高压空气推动水向下喷出,水对火箭产生向上的反推力,使火箭升空(利用力的作用是相互的原理)。
2. 设计与实施
· 材料:废旧饮料瓶、瓶塞(带打气筒接口)、废纸箱(制作火箭外壳、导流罩)、水;
· 关键要求:装置密封性良好(否则漏气,无法产生足够推力);
· 导流罩作用:减小飞行时的空气阻力。
3. 检验作品(评价量表)
评价指标
优秀(功能性)
合格(功能性)
待改进(功能性)
功能性
顺利升空,空中运行时间t>6s
顺利升空,2s≤t≤6s
运行时间t<2s或不能升空
美观性
符合审美,有设计感
符合审美,设计感一般
不符合审美,设计感较差
4. 拓展延伸
· 水平飞行距离与发射角的关系:在其他条件相同时,发射角增大,水平飞行距离先增大后减小(50°左右时距离最远)。
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