《七年级上册科学思维导图》

一、 观察、实验与测量

1. 科学探究的基本方法

1.1 提出问题

• 基于生活经验、已有知识或科学资料。
• 具有可探究性：能够通过实验或观察获得证据来解答。

1.2 作出假设

• 对问题可能的答案进行猜测。
• 基于已有的知识和经验。
• 假设应具有可检验性。

1.3 制定计划

• 明确实验目的：验证什么假设。
• 确定实验变量：
  • 自变量：实验中人为改变的因素。
  • 因变量：随着自变量变化而变化的因素。
  • 控制变量：保持不变的因素，确保实验的唯一性。
• 设计实验步骤：
  • 控制变量的具体措施。
  • 详细的操作流程。
  • 重复实验的次数。
• 选择实验材料和工具。

1.4 进行实验

• 严格按照实验计划操作。
• 认真观察实验现象，并做好记录。
• 注意安全，遵守实验规则。

1.5 收集证据

• 观察记录：真实、客观地记录实验现象。
• 测量数据：准确、规范地记录测量结果。
• 收集资料：查阅文献、咨询专家等。

1.6 分析论证

• 整理数据：对实验数据进行分类、整理。
• 分析数据：运用数学方法（如计算平均值、作图等）分析数据。
• 得出结论：根据分析结果判断假设是否成立。
• 寻找证据：寻找支持结论的证据，也可以寻找不支持结论的证据，进一步完善实验。

1.7 评估交流

• 评估实验方案：分析实验方案的优缺点，并提出改进建议。
• 交流实验结果：与他人分享实验结果，听取他人意见。
• 反思实验过程：总结实验经验教训，提高实验能力。

2. 测量

2.1 长度的测量

• 单位：米(m)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)。
• 工具：刻度尺、卷尺等。
• 使用方法：
  • 看：观察刻度尺的量程、分度值和零刻度线。
  • 放：刻度尺紧靠被测物体，零刻度线对准起始端，没有零刻度线的，选择一个清晰的刻度值作为起始端。
  • 读：视线与刻度线垂直。
  • 记：记录测量结果，包括数值和单位。要估读到分度值的下一位。
• 误差：测量值与真实值之间的差异，只能减小，不能消除。减小误差的方法：多次测量取平均值、使用精密的测量工具、改进测量方法。

2.2 时间的测量

• 单位：秒(s)、分钟(min)、小时(h)。
• 工具：秒表、石英钟等。
• 使用方法：
  • 了解秒表的量程和分度值。
  • 正确使用秒表的启动、停止和复位按钮。
  • 多次测量取平均值，减小误差。

2.3 温度的测量

• 单位：摄氏度(℃)。
• 工具：温度计。
• 原理：利用液体的热胀冷缩性质。
• 使用方法：
  • 看：观察温度计的量程和分度值。
  • 放：温度计的玻璃泡与被测物体充分接触。
  • 读：待温度计的示数稳定后再读数。
  • 读数时，视线与温度计的液柱上表面相平。
• 注意事项：不能超过温度计的量程。

二、 物态及其变化

1. 物态

• 物质存在的状态：固态、液态、气态。
• 同种物质可以以不同的物态存在。

2. 物态变化

2.1 熔化与凝固

• 熔化：物质从固态变为液态的过程，吸热。
• 凝固：物质从液态变为固态的过程，放热。
• 晶体：有固定的熔点和凝固点，熔化时不断吸收热量，温度保持不变；凝固时不断放出热量，温度保持不变。如：冰、石英、食盐等。
• 非晶体：没有固定的熔点和凝固点，熔化时不断吸收热量，温度逐渐升高；凝固时不断放出热量，温度逐渐降低。如：玻璃、沥青、松香等。
• 熔点：晶体熔化时的温度。
• 凝固点：晶体凝固时的温度。
• 同种晶体的熔点和凝固点相同。

2.2 汽化与液化

• 汽化：物质从液态变为气态的过程，吸热。
  • 蒸发：只发生在液体表面，温度越高、液体表面积越大、液体上方空气流动越快，蒸发越快。
  • 沸腾：在液体内部和表面同时发生的汽化现象，有固定的沸点，沸腾时不断吸收热量，温度保持不变。
• 液化：物质从气态变为液态的过程，放热。
  • 降低温度：所有气体都能通过降低温度液化。
  • 压缩体积：对某些气体（如水蒸气）施加压力可以使其液化。
• 沸点：液体沸腾时的温度。
• 影响沸点的因素：气压。气压越高，沸点越高；气压越低，沸点越低。

2.3 升华与凝华

• 升华：物质从固态直接变为气态的过程，吸热。如：干冰升华。
• 凝华：物质从气态直接变为固态的过程，放热。如：霜的形成。

3. 水的三态变化

• 水在自然界中以固态（冰、雪、霜）、液态（水）、气态（水蒸气）三种状态存在。
• 水的各种物态变化在自然界中扮演重要角色，如：降水、雾、露等。

三、 声现象

1. 声音的产生与传播

• 声音的产生：由物体的振动产生。一切发声的物体都在振动。
• 声音的传播：
  • 声音的传播需要介质，真空不能传声。
  • 声音可以在固体、液体和气体中传播。
  • 声音在不同介质中的传播速度不同，一般来说，在固体中最快，液体中较快，气体中最慢。
  • 声音在15℃空气中的传播速度是340m/s。

2. 声音的特性

• 响度：声音的强弱，由振幅决定，振幅越大，响度越大；还与距离发声体的远近有关。
• 音调：声音的高低，由频率决定，频率越高，音调越高。
• 音色：声音的品质和特色，由发声体的材料、结构决定。不同发声体的音色不同，音色是辨别不同声音的重要依据。

3. 噪声的危害和控制

• 噪声的定义：
  • 从物理角度：物体无规则振动产生的声音。
  • 从环保角度：妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音。
• 噪声的危害：影响人们的听力、睡眠、情绪，甚至损害身体健康。
• 噪声的控制：
  • 在声源处减弱：使用消声器、避免高声喧哗等。
  • 在传播过程中减弱：植树造林、安装隔音板等。
  • 在人耳处减弱：佩戴耳塞等。

4. 声音的利用

• 传递信息：如：声呐、B超、蝙蝠的回声定位等。
• 传递能量：如：超声波碎石、超声波清洗等。