沪粤版八年级物理上册课件第一章第4节尝试科学探究(共29张PPT)

(共29张PPT)
第4节 尝试科学探究
第 一 章 走进物理世界
学 习 目 标
1．通过探究摆的奥秘，说出科学探究的全过程和一般步骤。
2.通过探究摆的奥秘，掌握科学探究的一个基本方法----控制变量法。
3.经历科学探究，获得对科学探究过程的一般性认识，领悟科学探究的几个 重要环节，在科学探究过程中挖掘学生的探究能力。
4.通过亲身参与科学探究活动，养成对科学的热爱，增强探究科学的欲望，乐于参与到科学探究活动中去，能实事求是的记录实验数据，并能根据实验数据提出自己的独特见解，有与他人进行合作和进行交流的愿望。
你知道吗：小慧家的摆钟走快了，请邻居张师傅帮忙。只见张师傅将摆钟下面的螺母拧了几下，摆钟走时就准了。
哇，真厉害！
怎么拧几下走时就
准了
引入新课
这个摆来回摆动一次所需的时间由什么决定呢
提出问题有
时比解决问
题更重要。
1. 提出问题
自 主 探 究
一、探究摆的奥秘
没有大胆的猜想，就
做不出伟大的发现。
摆锤的轻重
偏离角度的大小
摆的长短
摆钟所处的地理位置
其他……
2. 猜想与假设
实验方法
在实验探究过程中，要想探究一个变量，必须
控制其他的变量不变，这种研究问题的方法，叫做
控制变量法。
3. 设计实验与制定计划
用一根细线悬挂一个小
球来代替摆钟的摆，研
究这个摆摆动的规律。
铁架台
细线
小球
刻度尺
实验的器材及图示
方案一：（不同的小球）
验证摆动快慢是否与摆球的轻重有关。使用两个摆装置，
在其他条件相同的情况下（如细线长、偏离角度），改
变球的质量，验证两组摆摆动的快慢是否一致。
金属球
塑料球
方案二：（不同长度的悬线）
验证摆动快慢与摆线的长短的关系，同样保持其他条
件相同。
摆线短
摆线长
方案三：（不同摆角）
验证摆动快慢与摆角的大小的关系，同样保持其他条件
相同。
摆角小
摆角大
塑料球
金属球
20
10
时间/s
摆动次数
小球种类
（1）探究摆动快慢与摆球的轻重是
否有关
9
9
18
18
4. 进行实验与收集证据
(2)探究摆动快慢与摆线的
长短的关系
(3)探究摆动快慢与摆角的
大小的关系
40
20
20
10
时间/s
摆动次数
摆线长/c m
20
10
时间/s
摆动次数
摆动角度
9
9
18
18
36
50
18
25
摆线长度相等时，摆球的摆动快慢与摆球的轻
重（材料）、摆角大小无关；
摆球摆动一次的时间只跟摆线的长短有关；摆
线越长，摆球的摆动越慢。
5. 分析与论证
探究过程进行评估是非常必要的。
评估一般包括以下方面：
(1)实验数据测量的是否准确，怎样做能够使误差更小；
(2)实验的结论与生活经验和实际是否符合；
(3)那些实验前没有考虑到的因素可能对实验产生影响；
(4)实验过程中遇到了哪些困难，是怎样解决的，有什
么经验和教训等等。
6. 评估
小玲、小红和小丽在操场上玩荡秋千，小丽把小玲、小红分别轻轻推了一下，细心的小丽发现，她俩往返摆动一次的时间几乎一样，那么，秋千往返摆动一次的时间与哪些因素有关呢？三人对此问题进行研究，提出了以下猜想：
猜想1：秋千往返摆动一次所用的时间可能与人的轻重有关。
猜想2：秋千往返摆动一次所用的时间可能与秋千的绳长有关。
猜想3：秋千往返摆动一次所用的时间可能与秋千摆动时离开中心线的最大距离有关。
为了验证上述猜想，她们来到实验室，找来刻
度尺、停表、细线、小球，依照物理学习中的
科学方法，按图进行实验，得到下表中的数据。
例题：
知1－讲
　请你通过分析回答下列问题：
(1)为验证猜想1，应选用序号为________的两组实验进行
对比分析；
(2)为验证猜想2，应选用序号为________的两组实验进行
对比分析；
(3)为验证猜想3，应选用序号为________的两组实验进行
对比分析；
(4)实验结论：小球往返摆动一次所用的时间与_________
___________________有关，与___________________
____________________无关。
2、4　
1、3
4、5
从O点
到小球中心的距离
小球质量、小球摆动
距中心线最大距离
【解析】
根据猜想秋千往返摆动一次的时间与人的轻重、秋
千的绳长、秋千摆动时离开中心线的最大距离这三
个因素有关，要研究与人的轻重的关系时，必须使
另外两个因素(秋千的绳长、秋千摆动时离开中心线
的最大距离)相同，而人的轻重不同来研究，即为验
证猜想1，需选择2、4实验来研究；要研究秋千往返
摆动一次的时间与秋千的绳长的关系时，必须使另
外两个因素(人的轻重、秋千摆动时离开中心线的最
大距离)相同，而秋千的绳长不同来研究，需选择1、
3实验来研究；要研究秋千往返摆动一次的时间与摆动时离开中心线的最大距离的关系时，必须使另外两
个因素(人的轻重、秋千的绳长)相同，而秋千摆动时
离开中心线的最大距离不同来研究，需选择4、5实
验来研究。根据探究结果我们发现小球往返摆动一
次所用的时间与从O点到小球中心的距离有关，与小
球质量、小球摆动距中心线最大距离无关。
二、科学探究的过程
提出 问题
交流与合作
猜 想
与假设
评 估
分 析 与论证
设计实验与制订计划
进行实验与收集证据
各探究要素的说明
(1)提出问题：通过生活实例、自然现象或实验现象
的观察，使学生发现并提出要研究的课题。
(2)猜想与假设：通过集体思考、相互讨论等方式去
猜测问题的可能的原因和答案或提出科学假说。
知2－讲
(3)设计实验与制订计划：为了检验猜想是否正确，
去设计整个的验证过程，在物理学中主要是通过
检验的形式，因此需要设计实验的全过程。
(4)进行实验与收集证据：按照制订的方案去进行实
验操作，并对实验现象、数据进行观察与记录；
也可以搜集日常生活中有关实例或查阅有关资料，
为检验猜想与假设的正确与否准备充分的事实材
料。
(5)分析与论证：通过分析实验现象及有关实例，检
验猜想与假设的正确与否，并对猜想与假设进行
修正、发展，或对大量的实例证据进行分析比较、
归纳，最后得出一定的科学结论。
(6)评估：让学生对上述的探究过程进行反思、评价，
找到成功与不足之处，为今后的探究提供经验。
(7)交流与合作：让学生写出简单的探究报告，并相
互交流，以便能取长补短，改进探究的成果，进
行推广与应用。
提出问题
猜想与假设
设计实验与制订计划
进行实验与收集证据
分析与论证
评估
交流与合作
科学探究的过程
课 堂 小 结
课 堂 检 测
1．到商店购买乒乓球时，小明同学总要将几只乒乓球从选定的位置放手，观察乒乓球反弹的高度，选择反弹较高的乒乓球。小明的行为类似于科学探究中的(　　)
A．提出问题 B．猜想与假设
C．进行实验与收集证据 D．分析与论证
C
（来自教材）
若某钟摆摆长一定时，用一个50 g的小球作摆球，摆动一次需用时3 s，则将摆球的质量改为150 g时，摆动一次所用的时间为(　　)
A．1 s　　　　　 B．2 s　　　
C．3 s　　　 D．4 s
2
C
3.体育课掷铅球活动后，同学们对“铅球”的制作材料进行讨论，有同学认为“铅球”是铁制的，并从实验室借来磁铁吸一下，“吸一下”这一过程属于科学探究中的（ ）
A、提问 B、猜想 C、实验 D、得出结论
4.下列测量时间的工具中，利用了“摆的等时性原理”的是( )
A、机械表 B、沙漏 C、摆钟 D、停表
5.关于物理实验，下列说法正确的是（ ）
A、不必自己动手去实验，只要看别人如何做，记住结果就行了
B、实验得到的数据跟老师的不相符时，可参照老师的进行修改
C、有时要进行多次测量求平均值，是为了减小误差
D、有时保持某个物理量不变，改变了另一个物理量的数值，进行多次
实验是为了寻找物理量与保持不变的物理量之间的关系
C
C
C
6.小刚同学正在游乐场观察一位小朋友荡秋千，他注意到：小朋友在来回摆动时，每一次摆动的时间似乎相等。他请教了物理老师，知道摆来回摆动一次的时间叫做周期，于是他猜想秋千摆动的周期可能与绳长有关，在老师的指导下设计如图所示的单摆（即细绳下系一个小螺母）进行探究。
实验步骤如下：①他利用刻度尺在细线上做出标记，将螺母斜拉到任意高度后，静止释放，记录螺母来回摆动10次的时间，然后再计算出螺母摆动1次的时间（周期）； ②改变细线长度，重复上述操作（共进行了三次实验）。
（1）分析实验方案，此实验设计中有处设计存在缺陷，请指出，你认为应如何改正：
　 　。
（2）根据修改后的实验方案，请设计实验数据记录表格。
（3）该实验除了上述的猜想，请你再提出一个有价值的实验猜想：
　 　。
将螺母斜拉到任意高度后，静止释放；将螺母拉到相同的角度后，静止释放
秋千摆动的周期可能与小朋友的质量有关
实验次数 1 2 3
摆长L/m
摆动10次的时间t/s
周期T/s