第十八講實驗探究專題一、科學探究的方法常用的科學探究方法有控制變量法、轉換法、模型法、模擬實驗

法、等效替代法等。本學期涉及的主要科學探究方法是控制變量法和模

型法，如“探究種子萌發需要什么條件”“影響蒸發快慢的因素”“物體的質

量與體積的關系”等都用到了控制變量法，研究分子和原子的結構時用到

了模型法。二、本冊教材中的重要實驗及探究探究實踐的內容考查的知識點解剖和觀察花花的結構，解剖和觀察花結構的方法觀察種子的結構種子的結構，菜豆種子與玉米種子

的異同，觀察種子結構的方法探究水、溫度、空氣對種子萌發的影響種子萌發的條件，控制變量法培養并觀察細菌菌落細菌的結構形態，菌落的特點用天平測量固體和液體的質量天平的使用測量石塊和鹽水的密度密度的計算，實驗誤差的分析探究海波和松香的熔化規律晶體和非晶體熔化的特點，熔化圖

像探究植被覆蓋對水土流失的影響植被覆蓋對水土流失的影響，控制變量法

為探究影響萵苣種子萌發的條件，某實驗小組準備了500粒萵苣

種子，實驗方案及結果如下表所示。下列說法中不正確的是（）。組別種子數/

粒實驗條件萌發數/

粒水分溫度/℃光照1100適量水4有光照02100干燥30有光照03100完全沉浸在水中30無光照04100適量水30有光照955100適量水30無光照0A.

該實驗能說明光照是萵苣種子萌發的必要條件B.

第1和第3組不能形成對照的原因是實驗沒有控制單一變量C.

第2和第4組可以形成對照，探究萵苣種子的萌發是否需要適量的水分D.

第3和第5組可以形成對照，探究萵苣種子的萌發是否需要充足的空氣

由第4組和第5組實驗結果可知，光照是萵苣種子萌發的必

要條件，A正確；由表格可知，第1和第3組有空氣和光照兩個不同的條

件，則第1和第3組不能形成對照，B正確；第2和第4組除水分外，其他

實驗條件都相同，故第2和第4組可以形成對照，探究萵苣種子的萌發

是否需要適量的水分，C正確；第3和第5組均無光照，實驗條件不適

宜，實驗結果是種子均不萌發，故第3和第5組不能形成對照，D錯誤。

D

對照實驗是指在探究某種條件對研究對象的影響時，對

研究對象進行的除了該條件不同以外，其他條件都相同的實驗。一般來

說，對實驗變量進行處理的，就是實驗組，沒有處理的就是對照組。

本實驗的對照組是第4組，其他實驗組需與第4組進行對

照。第3組和第5組的條件都不適宜萵苣種子萌發，雖然這兩組除了水分

外，其他條件都相同，但是不能形成對照。

【自貢】學習“質量”時，小李對“物體的質量不隨物態的變化而

改變”產生懷疑。請你利用冰設計一個實驗，證明物體的質量與物態無

關。（1）證明時，你選用測量物體質量的工具是

。（2）簡述你的證明方法：

。

用天平可以稱出物體的質量。將冰塊裝在燒杯中稱質量，

待冰塊熔化成水后再稱質量，若質量不變，則可證明。

（1）托盤天平

（2）①用天平測量燒杯和冰的質量為

m1；②待杯中冰在室溫下熔化后，用天平測量燒杯和水的質量為m2；③

根據m1=m2，得出物體的質量與物態無關

本題的關鍵是物態變化前后質量不變。一塊冰熔化成水

后，狀態從固態變成液態，用天平分別稱出熔化前后的質量，然后進行

對比即可。

氣態水的質量不易稱量，不能將冰塊變成水蒸氣來稱

量。

小明在做“水的沸騰”實驗時，用酒精燈給燒杯中的冷水均勻加熱

時，看見溫度計的示數漸漸上升。他突然想到這樣一個問題：在水沸騰

前，溫度計示數上升速度是否是均勻的呢？由此他提出了下列幾種猜

想：【猜想1】溫度計示數上升速度先大后小。【猜想2】溫度計示數上升速度先小后大。【猜想3】溫度計示數上升速度先小后大再小。【猜想4】溫度計示數上升速度是均勻的。（1）如圖甲所示，他在操作過程中有何不妥之處？

。（2）根據圖甲中氣泡變化情況可以推知此時水

（填“正在”或“將

要”）沸騰。（3）他糾正錯誤后認真進行了實驗，并根據實驗數據作出了如圖乙

所示的溫度隨時間變化的圖像，由此驗證了猜想

，你認為產生這種現

象的原因是

（填字母）。A.

整個過程酒精燈火焰忽大忽小，放熱不均勻B.

可能開始加熱時有紙蓋減少了熱量的損失C.

水開始汽化較慢，帶走的熱量少D.

開始要加熱石棉網和燒杯，后來水溫較高時散熱變快（4）若小明做此實驗時，發現無論加熱多長時間，水始終都不能沸

騰，則你認為原因可能是

（寫出一條即可）。

（1）測量液體溫度時，溫度計的玻璃泡不能碰到燒杯底部

或燒杯壁。（2）由圖甲可知，水中氣泡在上升過程中體積逐漸變大，

所以是沸騰時的現象。（3）又由圖乙可知，溫度計示數上升速度先小

后大再小，原因是開始要加熱石棉網和燒杯，所以水溫上升較慢，然后

水溫上升加快；而水溫較高時，由于水溫和環境溫度相差較大，散熱較

快，同時水的汽化較快，汽化需要吸熱，所以水溫上升又變慢，故實驗

驗證了猜想3。（4）實驗時水始終不能沸騰，可能是火力不足，即酒

精燈火焰太小；或環境溫度太低；或散熱面積太大，散失的熱量大于

（或等于）水吸收的熱量等。

（1）溫度計的玻璃泡碰到了容器底

（2）正在

（3）3

D（4）散失的熱量大于（或等于）吸收的熱量

本題考查“探究水的沸騰”實驗。從該實驗的設計，到現

象的觀察，再到數據的記錄與分析都是應該掌握的內容，同時還要具備

一定的圖像分析能力。

解答第（4）小題時，分析水始終不能沸騰的原因容易錯

答。

為確定某種未知液體的“身份”，某興趣小組利用天平和量筒進行

了多次測量，其中某次的操作如下：（1）用天平測量液體的質量。當天平平衡時，放在右盤中的砝碼大

小和游碼的位置如圖甲所示，則稱得燒杯和液體的總質量為

g。（2）用量筒測量液體的體積。將燒杯中的液體全部倒入量筒中，液

面達到的位置如圖乙所示，則該液體的體積V為

mL。盡管體積測量方

法正確，但大家在對實驗過程及結果進行評估時，發現液體的體積測量

值與它的實際值相比，要

（填“偏大”或“偏小”）。（3）他們對測量方法進行修正后，測出了幾組實驗數據，并根據測

量結果作出了m-V圖像，如圖丙所示。由圖像可知，該空燒杯的質量

是

g，液體的密度為

kg/m3。

（1）49.0（2）30偏小

（3）250.8×103

測量物質的密度時，要注意操作的先后順序，盡可能減

小誤差；另外，要明確圖像上特殊點所表示的物理意義，如本題中的

（0，25）。

1.【大連】在“探究冰熔化時溫度與時間的關系”實驗中，把碎冰裝在大試

管中，將大試管放在水中加熱。水的質量相同，大試管在水中的深度也

相同，用常溫水而不用開水的好處是（

A

）。A.

緩慢加熱B.

均勻受熱C.

增大受熱面積D.

縮短實驗時間A2.實驗室里常用懸重法測蠟塊的密度，如圖所示，量筒內原來水的體積

為V0，只浸沒重物時，量筒內水與重物的總體積為V1，將蠟塊及重物全浸

入水中后，量筒水面所示總體積為V2。已知蠟塊的質量為m，則蠟塊的密

度為（

B

）。A.B.C.D.

B3.一位同學猜想：綠色植物需要沙子才能更健康地生長。為了證明她的

猜想，她準備了兩盆植物，其中一盆所處的環境和條件如圖所示，則另

一盆所處的環境和條件應該是（

A

）。

A.B.C.D.A4.為探究“種子萌發的條件”，有人選取若干綠豆種子平均分成4組，然后

放在同一環境中分別按下列方式培養：①組：常溫+濕潤土壤；②組：冷

藏+濕潤土壤；③組：常溫+干燥土壤；④組：常溫+濕潤土壤+隔絕空

氣。下列說法中正確的是（

A

）。A.

①和②能驗證溫度對種子萌發的影響B.

②和③能驗證水分對種子萌發的影響C.

②和④能驗證空氣對種子萌發的影響D.

③和④能驗證空氣對種子萌發的影響A5.為探究無機鹽對植物生長發育的影響，小塘開展了如下實驗：①選取9

株生長狀況基本相同的青菜幼苗，將它們的根從土壤中挖出后，用蒸餾

水洗凈上面的附著物，稱取每株青菜幼苗的質量并記錄。②將處理好的

青菜幼苗均分為A、B、C三組，A組青菜幼苗的根放入盛有土壤浸出液的

容器中，B組放入盛有無土栽培營養液的容器中，C組放入盛有蒸餾水的

容器中，三種培養液等量且足量，青菜幼苗的根部分露出液面。③在相

同且適宜的環境條件下培養10天后，取出青菜幼苗；吸干根表面的水分

后，再次稱取每株青菜幼苗的質量并記錄。④計算每株青菜幼苗質量增

加的比例，并求得每組的平均值，結果如表所示。組別培養液青菜幼苗質量增加比例植株①植株②植株③平均值A土壤浸出液62%52%57%57%B無土栽培營養液88%63%62%71%C蒸餾水33%38%40%37%請分析并回答問題：（1）步驟①中，用蒸餾水洗凈根上的附著物，其目的是

?

?。（2）擬通過分析每組“青菜幼苗質量增加比例”的平均值來得出實驗結

論，其好處是

?。（3）從實驗結果看，B組生長得最快，原因是

?

?。避免土壤攜

帶無機鹽，影響實驗結果減小誤差無土栽培營養液中含有

植物生長所需的各種無機鹽，能更好地促進植物生長6.【錦州】在“探究冰和蠟熔化時溫度的變化規律”的實驗中：（1）如圖甲所示，溫度計的玻璃泡要

?固體粉末中，不能

碰到試管底或試管壁。（2）若某時刻溫度計的示數如圖甲所示，則此時溫度計的讀數

為

℃。

完全插入48（3）圖乙和圖丙所示是小明繪制的冰和蠟的熔化圖像，則圖

?是

蠟的熔化圖像，判斷的依據是

?

?。（4）實驗中小林發現冰熔化的時間短，不便于觀察熔化時的現象。在

不改變原來實驗裝置的情況下，請你告訴她一種延長冰熔化時間的方

法：

?。丙蠟是非晶體，在熔化過程中溫度不斷升

高增加冰的質量7.【綏化】為了探究大豆種子萌發的環境條件，某科學興趣小組進行

了如下表所示的實驗（表中未涉及的其他條件均適宜）。據此回答下

列問題：組別種子數/粒處理方法萌發數/粒①20有光，不加水，25℃0②20有光，適量的水，25℃18③20有光，過量的水將種子淹

沒，25℃0④20無光，適量的水，25℃17（1）將①組與②組進行對照，所探究的問題是

?

，這兩組的變量是

?。（2）若要探究光對大豆種子萌發的影響，則應選擇②組與

?組進

行對照。根據這兩組種子的萌發數，得出的結論是

?

?。（3）③組的種子都沒有萌發，主要原因是缺少充足的

?

。

（4）如果要測定大豆種子的發芽率，那么可讓種子處在與表中

?

組相同的環境中。該組種子的發芽率為

。

種子萌發是否需要水

分水分④光對種子的萌發無

影響空氣（或氧

氣）②90%8.小明進行實驗探究，發現水蒸發的快慢與水的溫度、水的表面積和水

面上方空氣流動的快慢有關。在此基礎上，小明又進行了如下探究：（1）小明在相同條件下，將水和酒精同時擦在手臂上，酒精更容易

干，于是猜想液體蒸發的快慢可能還與

?有關。（2）如圖所示，甲、乙兩支相同的溫度計，其中甲的玻璃泡上包著濕

棉花，乙是干燥的。小明發現空氣濕度越小，兩支溫度計的示數差就越

大；空氣濕度越大，示數差就越小。于是小明猜想水蒸發的快慢可能還

與

?有關。液體的種類空氣濕度（3）小明猜想水蒸發快慢還可能與水的多少有關，于是繼續進行了如

下探究：在相同環境下，把相同溫度的水分別裝入兩只相同的玻璃杯，

一杯水多，一杯水少，如圖丙所示。實驗時，他發現B杯中沒有水時，A

杯中還殘留有一些水。于是他得出結論：水蒸發快慢與水的多少有關，

水越少，蒸發越快。從得出結論環節看，“根據誰先蒸發完，判斷誰蒸發

快”是

（填“正確”或“不正確”）的。經過多次實驗和精確測量，小明發現當B杯無水時，A杯中減少的水和原來B杯中的水相等。由

此可知：水蒸發的快慢和水的多少

（填“有關”或“無關”）。不正確無關

1.為了探究食品腐敗的原因和細菌生存的條件，某科學興趣小組的同學

取三個相同的經過消毒的錐形瓶甲、乙、丙，按下表所示的方案進行處

理。據表分析，實驗方案中包含的對照實驗組數及變量分別是（

C

）。瓶號甲乙丙加入物質50mL滅菌牛奶50mL滅菌牛奶50mL滅菌牛奶瓶口處理不做處理不做處理用消毒棉球塞住溫度25℃5℃25℃A.

2組，溫度、空氣B.

2組，溫度、消毒棉球C.

2組，溫度、細菌D.

3組，溫度、消毒棉球、細菌C2.

小明查閱水的密度大小后，運用所學的科學知識進行了以下特殊測

量，其中方法不可行的是（C）。A.

僅用量筒和燒杯可“量”出0.2

kg的水B.

僅用天平、燒杯和水可“稱”出500

mL的水C.

僅用天平和燒杯可“稱”出牛奶的密度D.

僅用天平、燒杯和水可“稱”出墨水瓶的容積C3.【福建】如圖所示為探究某地區外來植物大蒜芥對水楊梅、路邊青兩

種本地植物種子發芽影響的研究結果。下列敘述中正確的是（

B

）。BA.

第1周，A'、B'兩組種子的發芽率為0，只是受到大蒜芥的影響B.

第2~5周，時間越長，大蒜芥對路邊青種子發芽率的影響越顯著C.

水楊梅種子發芽率比路邊青種子發芽率低是大蒜芥作用的結果D.

大蒜芥對水楊梅種子發芽的抑制作用比對路邊青種子發芽的抑制作用

大4.

如圖所示為“探究海波熔化時溫度變化規律”的實驗裝置，如表所示為小

應每隔1min測量并記錄的海波的溫度值。時間/min01234567891011海波的溫度/℃404244464848484848485053（1）實驗時將裝有海波的試管放到水中加熱，而不是用酒精燈對試管

直接加熱，這樣做的優點在于

?

?。（2）由實驗數據可判斷海波是晶體，理由是

?

?。（3）小應在利用相同的器材進行這一實驗時，觀察到海波熔化過程中

溫度計示數緩慢上升。產生這一現象的原因可能是

?（填字母）。A.

溫度計的玻璃泡碰到了試管壁B.

燒杯中的水少C.

對試管內的海波不斷攪拌D.

海波熔化過程中吸熱導致溫度升高受熱均勻，溫度上升緩慢，便于記錄實

驗數據海波熔化時溫度不變，

有固定的熔點A5.

小慧家菜園里種的番茄、黃瓜、南瓜都開花了，一群蜜蜂在忙碌地采

蜜。她跟隨其中一只小蜜蜂，發現它從番茄花中飛向黃瓜花，一會又飛

到南瓜花。但小慧發現每年菜園里的番茄、黃瓜、南瓜并沒有結出其他

果實。小慧猜想：植物要結出果實和種子一定要授同種植物的花粉呢？（1）小慧的假設是

?

?。植物要結出果實和種子一定（或不一定）要授同

種植物的花粉（2）小慧選擇了一些還沒有完全盛開的番茄花，將這些花平均分為A、

B、C三組，又將它們的雄蕊去掉了，她這樣做的目的是避免

?

?，對實驗產生干擾。（3）小慧分別采集了一些番茄花、黃瓜花、南瓜花的花粉，小心地將

它們分別涂在A、B、C三組番茄花的雌蕊柱頭上，并用透氣袋子將這些

花包好，若生長順利，最終可以發育成果實的應是

?組花，其余兩

組在本實驗中的作用是

?。自花傳

粉A作對照6.小明想知道某品牌牛奶的密度，于是他進行了如下操作：（1）把天平放在水平桌面上，將游碼撥到標尺左端的零刻度線處，發

現指針向左偏，此時他應向

（填“左”或“右”）端調節平衡螺母，

使指針指在分度盤的中央刻度線處。右（2）把空杯子放在天平左盤上，在右盤中放入10g砝碼后，再用鑷子向

右盤夾取砝碼，發現放上質量最小的砝碼時，指針向右偏；取下它，指

針向左偏，則他下一步的操作是

?。當橫梁再次

平衡后，如圖所示，杯子的質量m0=

?。調節（或移動）游碼14.0

g（3）他利用現有的實驗器材和足夠的水，完成以后的實驗操作，請你

寫出實驗步驟及所測物理量的符號：