1.4尝试科学探究--2025-2026学年沪粤版物理八年级上册教学课件（35页PPT）

(共35张PPT)
1.4尝试科学探究
第一章 走进物理世界
沪粤版2025-2026学年 物理八年级上册【精做课件】
授课教师：********
班 级：********
时 间：********
1.3 长度和时间测量的应用
一、科学研究中的精准测量
在科学研究领域，长度和时间的精确测量是得出准确结论的基础。
物理学实验：在研究物体的运动规律时，需要精确测量物体运动的距离（长度）和所用的时间，以此计算速度、加速度等物理量。例如，在自由落体实验中，通过测量不同时刻物体下落的距离和对应的时间，验证自由落体运动的规律。
生物学研究：测量细胞的大小、微生物的运动轨迹长度以及它们完成某项生命活动的时间，有助于深入了解生物的结构和生命过程。比如，观察细胞分裂时，需要记录分裂开始到结束的时间，以及分裂过程中细胞各部分的长度变化。
天文学探索：天文学家通过测量天体之间的距离（如光年，1 光年约为 9.46×10 千米）和天体运行的周期（时间），来研究天体的运动规律、演化过程等。像测量地球绕太阳公转的周期，以及地球到太阳的距离，是研究太阳系的重要数据。
二、工程建设中的关键作用
工程建设离不开长度和时间测量，它关系到工程的质量、安全和进度。
建筑施工：在房屋、桥梁、道路等建筑施工前，需要精确测量土地的长度、宽度、高度等数据，进行规划设计。施工过程中，要测量构件的尺寸是否符合设计要求，如钢筋的长度、墙体的厚度等。同时，对施工进度的把控也需要时间测量，确保工程能在规定时间内完成。
水利工程：修建水库、大坝时，要测量水库的容量（涉及长度和高度的测量）、大坝的长度和厚度等。在水流速度研究中，通过测量水流经过某一固定长度的距离所用的时间，计算水流速度，为水利工程的设计和管理提供依据。
三、体育运动中的公平与提升
长度和时间测量在体育运动中是保证公平竞争和提升运动成绩的重要手段。
田径比赛：在短跑、长跑等项目中，需要精确测量跑道的长度，确保每位运动员的比赛距离相同，保证公平性。同时，用高精度的计时器测量运动员跑完全程的时间，以此决定比赛的名次。例如，百米赛跑中，计时器的精度可达千分之一秒，避免因时间测量误差影响比赛结果。
游泳比赛：泳池的长度有严格的规定（如 50 米、25 米），这需要精确测量。运动员游完规定的长度所用的时间是评判成绩的关键，精准的时间测量能准确反映运动员的水平。
球类运动：如篮球场地的尺寸、足球门的大小等都有标准的长度要求，测量这些数据能保证比赛在规范的场地进行。在训练中，通过测量运动员完成某个动作的时间，分析动作的合理性，帮助运动员提升技术水平。
四、工业生产中的质量把控
工业生产中，长度和时间测量是保证产品质量的重要环节。
零件制造：机械制造中，每个零件的尺寸都有严格的标准，如螺栓的长度、直径，齿轮的齿数和齿距等，都需要用精密的测量工具（如游标卡尺、螺旋测微器）进行测量，确保零件符合装配要求，否则会影响机器的正常运行。
流水线生产：在流水线生产中，需要控制生产节奏，即每个工序所用的时间，通过时间测量来调整生产速度，提高生产效率。同时，对产品的长度、宽度等进行抽样测量，检查产品是否合格。
五、日常生活中的实际应用
长度和时间测量在我们的日常生活中也随处可见，为我们的生活提供便利。
购物消费：购买布料时，需要测量布料的长度来计算价格；购买水果、蔬菜等按重量计价的商品时，虽然主要测量的是重量，但称重仪器的校准也与长度等测量相关。在乘坐交通工具时，了解两地之间的距离（长度）和预计行驶时间，能更好地规划出行。
家居生活：制作衣服时，要测量身高、胸围、腰围等长度数据；布置家居时，测量家具的尺寸和房间的空间大小，确保家具摆放合适。烹饪食物时，需要按照食谱规定的时间进行加热或炖煮，保证食物的口感和熟度。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
1.了解科学探究的一般过程.
2.经过探究摆的奥秘的过程,初步体验科学猜想与假设、简化研究
对象、控制变量法在科学探究中的作用和意义.
小慧家的摆钟走快了，请邻居张师傅帮忙修理，只见张师傅将钟摆
下面的螺母拧了几下，摆钟走时就准了.对此现象小慧提出了疑问，
并进行了科学的探究.
钟摆摆动的快慢跟什么因素有关？
小慧和同班同学在交流讨论中，对影响钟摆摆动快慢的因素提出了
以下猜想.
猜想一：钟摆摆动的快慢可能跟摆锤的轻重有关.
猜想二：钟摆下面的螺母位置估计会影响摆的长短，摆动的快慢可
能跟摆的长短有关.
猜想三：摆动的快慢可能跟摆偏离的角度大小有关.
为了验证猜想内容的正确性，他们采用细线系上小球（单摆）代替
钟摆的简化方法，以细线下悬挂的小球为研究对象，分别改变小球
的质量、摆线的长短及摆角的大小，并利用秒表记录小球来回摆动
的时间，得出几组数据，比较得出结论.设计的几组实验如下.
第一组:用长度相同的两根细线分别系上体积相同的铜球和铝球（铜
球比铝球重），把它们悬挂起来后，做此实验.
第二组：对同一个小球，用长度不同的细线悬挂进行实验,重复实验.
关于猜想三，由于该单摆实验中摆角要小于 ，且操作较难，因
此暂不探究摆角大小对小球摆动快慢的影响，上面两组实验中摆角
大小保持一致即可.
他们在实验室找到了合适的器材，分组进行实验，分别测量了小球
摆动10次和20次所用的时间，并记录在表格中.
第一组实验数据（使用长度为 的相同细线、不同的小球）
摆动次数 10 20
摆动时间 铜球
铝球
第二组实验数据（使用不同长度的细线、同一小球）
摆动次数 10 20
摆动时间
由以上实验数据我们发现，当细线长度相同时，铜球和铝球摆动相
同次数所用时间相同；当细线长度不同时同一小球摆动相同次数所
用时间不同.
钟摆摆动的快慢与摆锤的轻重无关，与摆的长短有关，摆的长度
越长，钟摆摆动就越慢.
①本实验中有的小组直接测量小球往返一次的时间,结果误差比较
大.为了减小测量误差，可以改为测量小球摆动多次（如10次、20
次）所需的时间,然后除以次数，就可得到误差较小的结果；②多
做几组实验，总结出的结论更可靠；③此实验是否允许忽略空气阻
力的影响，且小球摆动的快慢是否跟它所处的地点有关有待探究.
实验拓展
由于摆的周期很短，除了利用累积法进行测量，我们还可以利用手
机视频摄录的方式，在摆的最低点设置一基准参考点 （标记点） ,
拍下摆来回摆动10次的视频，利用慢放方式准确记录摆往返摆动10
次的时间段，计算出总时间，进而算出摆的周期.这样测量更准确.
典例1 如图所示，在细绳一端系一个螺母做成摆.同学们用电子
表测出了这个摆的周期（往返摆动一次的时间）后，想探究摆
的周期与什么因素有关.在实验前，同学们提出了两种猜想.
猜想一：摆的周期可能与摆长有关；
猜想二：摆的周期可能与螺母的质量有关.
在实验中同学们得到如下表所示的实验数据：
实验次数 1 2 3 4
50 80 50 80
10 10 20 20
1.4 1.8 1.4 1.8
在实验中同学们得到如下表所示的实验数据：
实验次数 1 2 3 4
50 80 50 80
10 10 20 20
1.4 1.8 1.4 1.8
（1）通过比较第____________次两组数据，可知猜想一是正确的.
1、2或3、4
（2）通过实验分析，同学们得出的实验结论是_________________
_____________________.
摆的周期与螺母的
质量无关，与摆长有关
猜想一：摆的周期可能与摆长有关；
猜想二：摆的周期可能与螺母的质量有关.
科学探究的过程包括以下环节:
科学探究要素 对科学探究能力的基本要求
提出问题 提出问题是进行科学探究的第一步
猜想与假设 科学的猜想与假设在科学探究中占有重要地位.
在科学探究中，猜想不是胡猜乱想，它是以自
己的经验和知识为基础作出的一种对问题的试
探性解释,且猜想应该是可检验的，这样的猜想
才有价值
科学探究要素 对科学探究能力的基本要求
设计实验与 制订方案 设计实验与制订方案是重要的环节，它是从操
作性角度使猜想、假设具体化，使探究者明确
收集证据的途径与方式、收集信息的范围和要
求、实验需要的器材等
获取与处理信息 实验数据是科学分析的依据，因此进行实验
时，应严格按照实验要求进行探究实验，记录
的实验数据及现象应保证正确性，在部分实验
中还需要多次测量以确保实验结论的普遍性
科学探究要素 对科学探究能力的基本要求
分析与论证 探究的结论是在实验数据（现象）的基础上通过分析得出的具有普遍意义的规律,又因为实验数据是对实验事实的客观记录，不等于探究结果，因此想要得出实验结论必须具有分析的过程
科学探究要素 对科学探究能力的基本要求
评估与反思 交流评估是学生对整个探究实验从更严密的角
度反思的过程，它并不局限于探究性实验,在基
本操作类实验和测定性实验中同样适用;评估也
不固定在分析与论证之后进行,它可以穿插在整
个实验过程中,除了对探究行为、获取信息的可
靠性和科学性进行评估,还要对实验设计、实验
器材选用、实验操作、实验现象、数据处理以
及得出结论，甚至在探究中出现的新问题的补
充等各个方面进行评估
特别提醒
科学探究没有固定模式，需要根据实际情况提出问题、获取证据、
进行解释和交流反思等，在探究过程中，要特别重视交流与合作，
实事求是，尊重他人，充分发挥每个人的聪明才智.
典例2 科学探究中，我们经常要相互交流，下列做法不正确的是
( )
B
A.积极主动地发表自己的观点
B.要虚心听取他人的意见，不要轻易发言，以免同学笑话
C.要坚持实事求是的科学态度
D.当科学探究的结果与原有的知识发生矛盾时，应重新探究，大胆
验证，积极找出矛盾产生的原因
[解析] 在虚心听取他人意见的同时,积极表达自己的观点是科学探
究进行的前提，B选项错误，符合题意.
1. 雷雨天气时，小荣根据观察到的现象提出：为什么我们总
是先看见闪电再听到雷声？这属于科学探究环节中的( )
A
A. 提出问题 B. 猜想与假设
C. 进行实验 D. 分析与论证
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2. ［2025·芜湖阶段练习］小明妈妈新买了一部大屏手机，
虽然是新手机，但待机时间却比较短，这是为什么呢？经过
思考，他认为手机的待机时间可能与屏的大小有关。从科学
探究的角度分析，小明所作的判断是科学探究中的哪个步骤
( )
B
A. 提出问题 B. 猜想与假设
C. 进行实验与收集证据 D. 交流与合作
【点拨】从科学探究的角度上讲，小明认为手机的待机时间
可能与屏的大小有关，属于建立猜想和假设，故B符合题意。
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3. ［2025·桂林期末］小桂发现很多食品包装袋设计有“锯齿”
形状，如图所示：
①他猜想袋口“锯齿”形状处可减小撕开时用力的大小。
②他先在“锯齿”形状处，后在平边处分别撕开包装袋，比较
两次用力大小。
则环节②属于科学探究中的( )
C
A. 提出问题 B. 作出假设
C. 设计和进行实验 D. 得出结论
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4.科学家们不仅为后人构筑了知识的宫殿，还创建了科学的
探究方法，填写出科学探究的主要环节：
猜想与假设; 交流、评估与反思
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5.爱因斯坦和玻尔进行了长达二十余年的量子力学大论战，
而这种学术之争并未影响两位科学泰斗的友谊，在解答爱因
斯坦提出的一个个难题的过程中，玻尔等人逐渐完善了量子
力学体系。这让我想起了牛顿说过的一句话，没有大胆的
______，就不会有伟大的______。
猜测
发现
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6. 学校里，八年级的小鑫和小王在大扫除洗拖把放水的过程
中，观察到水流形成了漩涡，小王说：“我听说由于地球自转，
南北半球这种下水的漩涡方向是不同的。”小鑫为了验证小王
的观点是否正确，以下做法属于获取证据的是( )
D
①相信小王的说法 ②建立新的假设
③查找资料研究 ④动手实验
⑤与南半球的网友视频连线求证
A. ①③④ B. ①③⑤ C. ②④⑤ D. ③④⑤
【点拨】①直接相信小王的说法，不属于获取证据；②建立
新的假设，属于提出假设阶段；③查找资料研究、④动手实
验、⑤与南半球的网友视频连线求证，都属于获取证据，故
D符合题意。
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7. 科学探索之旅就是人类永无止境的探究历程。关于科学探
究，下列说法中错误的是( )
C
A. 善于发现问题、提出问题是科学探究的第一步
B. 没有猜想和假设，便不可能有科学的解释
C. 实验数据不能说明任何问题，因为它包含着许多偶然因素
D. 分析数据，加上集体讨论才有可能得出较为正确的结论
【点拨】应根据实验数据，进行分析、归纳、总结，然后得
出结论，科学结论是建立在实验基础之上的，故C说法错误，
符合题意。
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8.如图所示，小明猜想单摆的周期（摆一个来
回所用的时间）跟摆角、绳长以及摆球的质量
都有关。要探究单摆的周期跟摆角是否有关：
（1）他至少应该做___次实验来验证。
3
【点拨】为得出普遍性的结论，要多次测量，他至少应该做
3次实验来验证。
（2）如果实验结果是每次时间都相等，那么
他的实验结论是__________________________
_______________________________。
在绳长、摆球的质量都相同的条件下，单摆的周期跟摆角无关
【点拨】如果实验结果是每次时间都相等，则
得出的结论是在绳长、摆球的质量都相同的条件下，单摆的
周期跟摆角无关。
（3）这种研究方法叫__________法。
控制变量
【点拨】探究单摆的周期和摆角是否有关，控制了其他变量
不变，所以本实验采用了控制变量法。
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谢谢观看！