第一章走进物理世界
第1节希望你喜爱物理
【知识与技能】
了解一些有趣的物理现象，认识物理学是研究物理现象的规律和物质结构的科学．
【过程与方法】
观察和实验、归纳和数学分析、建立概念和探究规律、理性思维等．
【情感、态度与价值观】
1．初步体会实验对物理的重要性．
2．了解物理学在社会发展和人类文明进程中所起的作用．
【重点】
通过观察、实验、阅读、讨论交流等形式激发学生的学习兴趣．
【难点】
运用科学方法认识研究问题．
知识点一 物理学就在你我身边
【自主学习】
阅读课本P2－3，完成以下问题：
物理学是研究__声__、__光__、__热__、__力__、__电__等各种物理现象的规律和物质结构的一门科学．
【合作探究】
演示 多姿多彩的物理现象
巍巍雪山，高耸入云，为何一个喷嚏声就可能导致雪崩
“幻日”奇观，太阳的两侧会出现两个小的“太阳”
美丽的“雾凇”
转动的摩天轮
电闪雷鸣
一张纸撕成两半，一直这样撕下去．..
1．以上现象都涉及了哪些问题？
答：以上现象分别涉及声、光、热、力、电和物质结构问题．
2．要想探究以上现象产生的原因和其中的奥秘，我们需要学习物理学．什么是物理学呢？
答：物理学是研究声、光、热、力、电等各种物理现象的规律和物质结构的一门科学．
【教师点拨】
物理学是一门认识世界的科学，它带领我们认识__物质世界的各种运动__，天上的、地上的、宏观的、微观的，涉及声、光、热、力、电等形形色色的__物理现象的规律__.
知识点二 物理学推动了社会的发展
【自主学习】
阅读课本P4－6，完成以下问题：
1．__简单机械的应用和发明__，使人类创造了许多巧夺天工的奇迹，如古埃及人建造的金字塔．
2．17－18世纪，力学和热学的发展，促进了蒸汽机的研制和改进，解决了机械的动力问题．从此人们由手工业生产走向大规模机器生产，人类社会进入了“__蒸汽时代__”．
3．19世纪，法拉第等科学家在电与磁方面作出了巨大的贡献，人们成功地制造了各种电气设备，人类社会由“蒸汽时代”进入了“__电气时代__”．
4．20世纪以来，物理学在更深的物质结构层次和更广阔的时空领域内扩展了人类对自然界的认识．__电子计算机__的普及，__互联网__等各种现代信息技术的不断完善，__原子能的利用__，以及__空间技术的发展__等，使社会生产和人类生活面貌发生了翻天覆地的变化，人类开始步入__智能化__、__信息化__的高科技新时代．
5．为了开发太空，到其他星球上创建新的家园，世界上许多国家都在努力探索，我国在这方面也取得了不少成就：
(1)1999年11月20日，我国“神舟一号”宇宙飞船发射成功．
(2)2003年10月15日，“神舟五号”飞船发射成功，杨利伟实现了中国人几千年的飞天梦．
(3)2007年10月24日，我国成功发射第一颗绕月卫星——“嫦娥一号”．
(4)2008年9月25日，“神舟七号”载人飞船发射升空，航天员翟志刚在同伴的协助下，实现了中国航天员的第一次太空漫步．
(5)2010年底，“嫦娥二号”圆满完成探月工程的科研任务．
(6)2011年9月29日，“天宫一号”目标飞行器顺利发射，同年11月1日，“神舟八号”飞船成功发射，11月3日，“天宫一号”与“神舟八号”成功进行了交会对接．
(7)2012年6月16日18时37分，“神舟九号”飞船在酒泉卫星发射中心发射升空．
...
知识点三 物理学的召唤
【自主学习】
阅读课本P6－7，完成以下问题：
如何学好物理学？
(1)__观察__和__实验__是进行科学探究的基本方法，也是认识自然规律的重要途径．
(2)我们不仅要知道物理概念的来源，经历物理规律的探究过程，还要学习__用科学的方法进行探究__；在此基础上，进一步弄清楚概念和规律的含义，并会运用它们解释和解决一些实际问题．
(3)学习物理学，既离不开观察与实验，也离不开__理性思考__.要敢于__超越常人的思维习惯__，乐于在广袤无垠的未知世界中自由驰骋．
【教师点拨】
知识拓展：
伽利略——意大利科学家，他提出了自由落体定律、惯性定律、相对性原理、摆的等时性原理，是第一个把实验引进力学的科学家，在科学上为人类作出过巨大贡献，是近代实验科学的奠基人之一．
牛顿——英国伟大的物理学家、数学家、天文学家，经典力学体系的奠基人．牛顿发现万有引力定律，建立了经典力学，还在微积分和光学领域里做出了奠基性的贡献，堪称科学巨匠．
爱因斯坦——德国犹太裔物理学家，被公认为是继伽利略、牛顿以来最伟大的物理学家．他一生中开创了物理学的四个领域：狭义相对论、广义相对论、宇宙学和统一场论．他是量子理论的主要创建者之一，在分子运动论和量子统计理论等方面也做出了重大贡献．
1．物理学就在你我身边
物理学是研究声、光、热、力、电等各类物理现象的规律和物质结构的一门科学．
2．物理学推动了社会的发展
物理学与人类社会进步和发展的关系．
3．物理学的召唤
学习物理学，既离不开观察和实验，也离不开理性思考．要经历物理规律的探究过程，还要学习用科学的方法进行探究．
完成本课对应训练．
第2节测量长度和时间
【知识与技能】
1．会使用适当的工具测量长度和时间．
2．体验通过日常经验或自然现象粗略估计长度和时间的方法．
3．知道国际单位制中长度和时间的单位及其单位的换算．
4．知道测量有误差，误差和错误有区别．
【过程与方法】
1．体验通过日常经验或自然现象粗略估计长度和时间的方法．
2．体验测量过程中造成误差的客观原因．
3．体验测量过程中造成错误的原因．
【情感、态度与价值观】
认识测量长度的工具及其发展变化的过程，培养对科学技术的热爱．
【重点】
1．认识常用的计时工具和长度测量工具．
2．用刻度尺测量物体长度．
3．造成误差的客观原因及减小误差的方法．
【难点】
1．单位的换算．
2．刻度尺的使用方法．
知识点一 长度的单位及换算关系
【自主学习】
阅读课本P8－9，完成以下问题：
1．为了科学地进行测量，必须有一个公认的标准量作为比较的依据，这个标准量叫做__单位__.为了便于各国间的科技、文化交流，国际上规定了一套统一的单位，叫做__国际单位制__，简称 SI .
2．在国际单位制中，长度的主单位是 __米__ ，符号是 m .常用的长度单位有__千米(km)__、__分米(dm)__、__厘米(cm)__、__毫米(mm)__、__微米(μm)__、__纳米(nm)__等．
3．长度单位之间的换算关系：1km＝__103__m；1dm＝__10－1__m；1cm＝__10－2__m；1mm＝__10－3__m；1μm＝__10－6__m；1nm＝__10－9__m.
知识点二 长度测量与刻度尺的使用
【自主学习】
阅读课本P9－10，完成以下问题：
1．长度测量是物理学最基本的测量，常用测长度的工具有刻度尺、卷尺、三角尺、游标卡尺，学生常用的测量长度的工具是__刻度尺__.
2．刻度尺的使用规则：
A．“选”：根据测量长度选择适当的刻度尺．
B．“观”：使用刻度尺前要观察它的__零刻度线__、__量程__、__分度值__.
C．“放”：用刻度尺测长度时，尺要__平行所测直线__(紧贴物体且不歪斜)．
D．“看”：读数时视线要与尺面__垂直__.
E．“读”：在精确测量时，要__估读到分度值的下一位__.
F．“记”：测量结果由__数字__和__单位__组成(也可表达为：测量结果由准确值、估读值和单位组成)．
【合作探究】
探究一 长度的测量
活动1：认识刻度尺
1．测量前要观察刻度尺的什么？
答：(1)观察零刻度线，如已磨损应从其他整刻度量起．(2)观察刻度尺的量程(测量范围)，即尺上最小值和最大值之间的数值．测量范围决定着一次能测出的最大值，测量时一般要求一次测量，如果测量范围小于物体的实际长度，则势必要移动刻度尺测量若干次，但这样会产生较大的误差．(3)观察分度值，即尺上相邻两条刻度线之间的距离表示的量值，它是测量精确程度的决定因素．分度值反映了刻度尺的精确程度和测量结果的有效性．
2．测量精确程度的不同与测量工具的精密性有何联系？
答：测量要求越精确，测量工具就越要精密．游标卡尺和螺旋测微器就是较为精密的两种测量长度的工具，分别如下图甲、乙所示．
甲
乙
活动2：用刻度尺测量长度
1．如何使用刻度尺测量物体长度？
答：正确使用刻度尺的方法可用四个字加以概括，即“选、放、读、记”．
(1)选：在实际的测量中，并不是分度值越小越好，测量时应先根据实际情况确定需要达到的精度，再选择满足测量要求的刻度尺．
(2)放：即刻度尺的位置应放正，零刻度线对准被测物体的一端，有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测物体保持平行(如图甲所示)，不能歪斜(如图乙所示)．
甲
乙
对于较厚的刻度尺，应使刻度线贴近被测物体(如图丙所示)．零刻度线磨损时，要从其他清晰整数刻度线作为起始刻度测起，测量结果应该等于读出的刻度值减去作为起始的刻度值(如图丁所示)．
丙
丁
(3)读：即读数，视线要正对刻度线“3”(如图所示)；除读出分度值以上的准确值外，还要估读出分度值的下一位数值(估读值)．图中铅笔长度为69.5 mm，其中69 mm是准确值，0.5 mm是估读值．
(4)记：指记录．记录测量结果应包括数值和单位．图中木块长度为2.77 cm.
2．测量铅笔的长度
(1)测量铅笔的长度时，刻度尺应该怎样摆放？
答：刻度尺要紧靠被测量物体，零刻度线要对准被测物体的一端．
(2)如果零刻度线磨损或模糊不清了，该怎么办？
答：零刻度线磨损时，要从其他清晰整数刻度线作为起始刻度测起．
(3)读数时眼睛应该怎样看？
答：视线要正对刻度线．
(4)怎样记录测量结果？
答：记录测量结果时，既要记录准确值，又要记录估计值(分度值的下一位数值)，还要注明单位．教材中图1－19中铅笔长度的测量数值是9.55，其中9.5是准确值，0.05是估计值，单位是cm，这只铅笔的长度是9.55 cm.
3．测量书本的长和宽
用刻度尺测出物理课本和作业本的长度和宽度，并把结果填入下表.
测量
对象
刻度尺的
分度值
记录
单位
长度
宽度
课本
作业本
答：(1)根据物理课本的长、宽、厚选择满足测量要求的刻度尺．(2)测量课本的长时应放正刻度尺，使零刻度线对齐课本的一端，有刻度线的一边要紧靠课本并保持平行．(3)读数时，视线要正对刻度线，估读到最小刻度值的下一位．按以上步骤测量课本的宽和厚．
【教师点拨】
1．测物体的长度时要注意：__一贴二平三读__，读数时要估读到__分度值的下一位__.
2．零刻度线磨损的刻度尺，可任选一整数刻度线为“__测量零点__”．
3．长度测量结果要估读一位且__只能估读一位__，若被测长度的终端恰好对准某一刻度线，应估读“0”．
【跟进训练】
图中测得物体的长度是__3.80__ cm.
知识点三 误差
【自主学习】
阅读课本P13，完成以下问题：
物理学中，把__测量值__与__真实值__之间的差异叫做测量误差．
【合作探究】
1．为什么测量值与真实值之间总会有差别？
答：由于受所用的仪器、测量方法的限制和测量者的不同，所以测量值和真实值之间必然存在差别，测量值和真实值之间的差别叫做误差，误差是不可避免的．
2．减小误差有哪些方法？
答：多次测量求平均值，选用精密的测量工具，改进测量方法．
3．错误与误差有何不同？
答：错误是指不按实验操作的有关规定的做法，是不正确的测量方法产生的，所以只要严格按要求去做，错误是可以避免的，而误差是不可避免的．
【教师点拨】
1．错误与误差不同：错误是指不按实验操作的有关规定的做法，是不正确的测量方法产生的，所以只要严格按要求去做，错误是可以避免的，而误差是不可避免的．
2．减小误差的方法：多次测量求平均值会更接近真实值，误差较小．
【跟进训练】
下列情况是因为误差而引起结果不准确的是( B )
A．测量时物体的边缘未对准“0”刻度线
B．刻度尺本身不均匀
C．观察时视线未能与刻度尺尺面垂直
D．读数时没有估读到分度值的下一位
知识点四 时间的测量
【自主学习】
阅读课本P13－14，完成以下问题：
1．在国际单位制中，时间的单位是 s ，常用的单位还有 min 和 h .
2．1 min＝__60__ s 1 h＝ __60__ min＝ 3 600 s
3．为了较方便的测量时间间隔，我们经常用停表测量时间．此外，测量时间的工具有：__日晷、沙漏、石英钟、机械钟、电子钟、停表__等．
【合作探究】
探究二 时间的估测
活动3：(集体活动)：估测1分钟的时间长度．(请三个同学上台面向黑板，其余同学当裁判，讲台桌上的大时钟面向“裁判”，教师喊计时开始，三名同学若认为1 min时间到则举手，比比看谁对1 min的时间估测更准一些．)
答：从活动中发现时间估测的结果精确度是不高的，当精确度要求高时，可以选择适宜的时间测量工具进行测量．
探究三 停表的使用
(教师先利用多媒体对停表的使用方法进行简单讲解，然后教师喊口令，学生按停表计时，请同学相互帮助，共同搞清楚停表的使用方法．)
答：(1)调：先进行调节，按下复位键，使秒针指在“30”处．(2)按：按动转柄按钮开始计时．(3)停：再次按动转柄按钮，计时结束，这时秒针会停在最后计时处．(4)读：读出停表上分针和秒针所对应的时间值，相加即为测量值．
活动4：用表测量时间
选择合适的计时工具，测一测你脉搏跳动10次、80次所需的时间，以及1 min内你脉搏跳动的次数．把测量结果填在下表中：
脉搏跳动次数
所需时间
10次
20次
1 min
答：(1)按动转柄开始计时，同时记录自己脉搏跳动的次数，当跳动次数达到10次，再次按动转柄停止计时；将停表归零，以相同的方法测量出脉搏跳动80次所需的时间．(2)按动转柄开始计时，同时记录自己脉搏跳动的次数，当停表测量时间达到3分钟时再次按动转柄停止计时．从减小误差的角度看连续测量3分钟内脉搏的次数，再计算出1分钟内脉搏的次数，这样可减小因启动和停止时产生的测量误差，多测量几次求平均值，也可以减小误差．
1．测量长度
(1)长度的基本单位及单位的换算．
(2)能正确使用刻度尺测长度．
(3)误差的定义及误差与错误的区别．
2．测量时间
(1)时间的基本单位及单位的换算．
(2)能正确使用常见的工具测时间．
完成本课对应训练．
第3节长度和时间测量的应用
【知识与技能】
1．会用累积法测算一张纸的厚度.
2．会用以直代曲法、滚轮法测算曲线的长度．
3．会用量筒或量杯测液体和固体的体积．
4．了解自己身上的“尺”和“表”，练习用这些“尺”和“表”进行估测．
【过程与方法】
1．通过测量纸张的厚度及曲线的长度掌握长度测量的一些特殊方法．
2．通过用量筒或量杯测量形状不规则物体的体积，掌握用量筒、量杯测量体积的方法．
【情感、态度与价值观】
认识计量时间和长度的工具及其发展变化的过程，培养对科学技术的热爱．
【重点】
领会累积法和以直代曲等测量的技巧和转换的思想方法．
【难点】
利用自己身上的“尺”和“表”粗略估测长度和时间．
知识点一 长度测量的特殊方法
【自主学习】
阅读课本P14－15，完成以下问题：
长度的“间接”测量中可用到的方法有很多，如“__累积法__”“__以直代曲法__”．
【合作探究】
探究一 长度测量的一些特殊方法
如何较准确的测出一元硬币的直径、一页纸的厚度、细铜丝的直径？
答：(1)测量硬币的直径．探究：不能直接用刻度尺放在硬币下进行测量，直径的位置难以判断，会使测量不准确．只能用间接的方法进行测量．
方法1(卡尺法)：如左图所示，用直尺和三角板把硬币紧压在桌面边缘；借助两把三角板和一把刻度尺来进行测量．或用一只三角板和一把刻度尺，如右图，借助一把刻度尺进行测量. 均可从刻度尺上读出硬币的直径d.
方法2(滚轮法)：在纸面上画一条直线，让硬币从某个记号开始，在纸面上沿直线滚动n周记下终点．测出线段长度s，先求出每周的周长L＝s/n，再利用L＝πd求出硬币的直径d＝s/nπ.
方法3(替换法)：把硬币放在纸上，贴着边缘用笔画上一圈，再剪下对折，然后用刻度尺直接测量圆的d，即为硬币的直径．
方法4(化曲为直法)：拿一纸条紧贴着硬币边包几圈，用一大头针在纸条上扎穿一个孔，然后将纸条展开平放，用刻度尺测出相邻孔间的距离L，就是硬币的周长．根据公式d＝L/π求出硬币的直径．
(2)测量一页纸的厚度，探究：纸的厚度为10－4 m，用毫米刻度尺测不出一页纸的厚度，也测不出二页纸厚度，但是能测出上百页纸的厚度，而一页纸的厚度只要把测出的厚度除以总张数就可以求出了．
(以多测少法)测量时取若干页纸(纸的页数要足够多)，压紧后，用最小刻度为毫米的刻度尺量出其总厚度L，然后将总厚度除以纸的页数n，求出每页纸的厚度l＝L/n.
(3)测量细铜丝的直径，测量道理与测量一页纸的厚度相同(以多测少法)．
测量方法：找一支圆铅笔，把细铜丝捋直，将细铜丝在铅笔上依次密绕适当的圈数n，用有毫米刻度的刻度尺量出这个线圈的长度l，再将线圈长除以圈数所得的商就是细铜丝的直径d＝l/n.
总结得出刻度尺的正确使用方法：刻度尺要贴近被测物体；刻度尺要跟所测物体的长度平行；读数时视线要与尺面垂直；读数时要估读到分度值的下一位．测量结果＝数字＋单位．
活动1：测量曲线的长度
用毫米刻度尺可以直接测出线段的长度．曲线可以看成是由许多小段线段组成的．请参照课本图1－24所示的方法测出曲线的长度，并把测量步骤和方法写出来．
答：测量方法是“以直代曲法”；测量步骤是：用圆规取一定长度如0.5 cm，然后逐段去测量曲线，最后得出曲线长度．
【教师点拨】
在长度测量中，常遇到一些物体的长度不能直接用刻度尺测量，如球的直径、一张纸的厚度等．因此，可以__根据具体情况采取不同的特殊方法来测量被测物体的长度__.
【跟进训练】
1．如何测量一个碗口的周长？
思路：被测长度的特点：①曲线；②规则(圆)．
测量方法：①直接用卷尺测量；②化曲为直：用细线绕碗口一周再拉直测量；③利用圆周公式C＝2π r＝πd：两把三角板一把尺子夹紧碗口即可量出直径或用纸将碗口的圆描下，再将纸上的圆对折即可测出直径或利用几何方法(有多种方法)找到直径来测量．
2．我国第一条高铁线——武广高铁，如何知道这条铁路的总长度呢？
思路：被测长度的特点：距离太大，难以直接用刻度尺测量．
测量方法：①上网查找；②借助地图间接测量．
说明：上述两个问题先分析特点、方法，让学生讨论后再一一评价．鼓励学生多找方法，并尽量找到简单实用的方法．
知识点二 体积的测量
【自主学习】
阅读课本P15，完成以下问题：
1．在国际单位制中，体积的单位是立方米，符号为m3.常用单位有 立方分米(dm3) 、 立方厘米(cm3) 、 立方毫米(mm3) 、 升(L) 、 毫升(mL) 等．
2．体积单位之间的换算关系为：1 dm3＝__10－3__m3,1 cm3＝__10－6__m3,1mm3＝__10－9__m3,1L＝__1__ dm3,1 mL＝__1__ cm3.
3．不规则形状物体的体积测量需要的测量工具有__量筒(或量杯)__、__水__、__烧杯__.
【合作探究】
1．如何测量物体的体积？
答：(1)对于具有规则形状的物体，如长方体、正方体、球体等，只要测量出它们的长、宽、高或直径等相关量，利用公式即可求出它们的体积．(2)对于形状不规则的固体或液体，要使用专门的仪器测量其体积，如量筒、量杯等．
2．量筒和量杯有哪些特征？
答：量筒是上下粗细均匀的圆柱体状容器，其刻度线分布均匀；量杯是上粗下细的圆台状容器，其刻度线分布不均匀．它们都是用来测量液体或固体体积的工具，量筒和量杯上标出的单位符号是mL，即cm3；量筒和量杯均无“零刻度线”．
3．量筒和量杯的使用方法及液体体积的测量方法是什么？
答：量筒和量杯的使用方法相同．(1)认：使用量筒或量杯时，应先看清量筒或量杯的分度值和测量范围．(2)放：使用量筒或量杯时应放在水平桌面上．
(3)使用量筒或量杯测液体体积时，应先将待测液体倒入量筒或量杯中，待液面静止后，再读数．读数时视线与液面相平，还要注意液面的形状．大多数液体如水、酒精等，液面呈凹形，读数时视线应与液面的凹面底部相平；有些液体如水银，液面呈凸形，则读数时视线应与液面的凸面顶部相平．可按照以上使用方法的步骤对液体的体积进行测量．
4．怎样使用量筒或量杯测量不规则固体的体积？
答：(1)沉于水底的固体体积的测量：
方法一(直接排水法)：第一步：首先在量筒中装入适量的水，记下量筒中水的体积V1；第二步：把固体用细线系好慢慢放入量筒中，读出此时体积V2；第三步：固体的体积V＝V2－V1.
方法二(溢水法)：如果被测物体体积过大，无法放入量筒中，则可采用“溢水法”，即将物体放入盛满水的溢水杯内，同时将溢出的水接到量筒中，读取量筒中水的体积，即为该物体的体积．
(2)漂浮在水面的固体体积的测量：
方法一(悬垂法)：第一步：读取悬挂重物(密度大些)浸没于量筒内水中对应的体积V1；第二步：将被测固体和重物用细线系在一起，并浸没在量筒的水里，读取此时的体积V；第三步：固体体积V＝V2－V1.
方法二(针压法)：直接用细钢丝把固体压入量筒的水中，读出前后两次水面对应的刻度值V1、V2，则固体体积V＝V2－V1.
【教师点拨】
1．量筒读数时__不估读__.在遇到液面对应的位置为非整刻度线时，原则上液面靠近哪一刻度线，就读该刻度线相应的数值．
2．用量筒或量杯测量固体体积时，固体必须是__不溶于水__的．
3．用“排水法”测固体体积时，量筒内的水要能够__完全浸没__被测固体，且浸没固体后的液面不能超出量筒的最大量程．
【跟进训练】
使用量筒时，按正确的读数方法，小明应沿如图所示的虚线___b__的方向观察量筒刻度，此时的读数是___60___mL.
知识点三 体积的测量
【自主学习】
阅读课本P16，完成以下问题：
1．你身上的“尺”：__身高__、__步幅__、__脚长__、__指宽__、__一拃长__(拃：表示张开大拇指和中指，拇指指尖到中指指尖之间的距离)等可用于估测长度．
2．你身上的“表”：在正常情况下，你的脉搏1 min跳动的次数，可作为“表”来__估测时间__.
1．长度测量的特殊方法
(1)累计法．
(2)以直代曲法．
2．测形状不规则物体的体积
用量筒或量杯测液体和固体的体积．
3．你身上的“尺”和“表”
完成本课对应训练．
第4节尝试科学探究
【知识与技能】
了解科学探究的一般过程和步骤．
【过程与方法】
练习熟练准确地测量长度、时间和组装简单器材，提高操作技能．
【情感、态度与价值观】
初步体验科学猜想与假设、简化研究对象、控制变量等方法在科学探究中的作用和意义．
【重点】
通过实验和体验来学习科学探究，了解科学探究的一般过程和要素．通过探究摆的奥秘，初步体验科学猜想与假设、简化研究对象、控制变量等科学方法．
【难点】
运用简化研究对象、控制变量等方法．
知识点一 探究摆的奥秘
【自主学习】
阅读课本P17－20，完成以下问题：
1．科学的核心是__探究__，学习物理就要学会__科学探究__.
2．科学探究：就是要找出其中的__原因__和__规律__.
【合作探究】
最近，小慧家的摆钟走快了，小慧就请邻居张师傅帮忙修理．只见张师傅将摆锤下面的螺母拧了几下，摆钟走时就准了．
1．好奇的小慧看到此场景想到了什么呢？并由此提出了什么问题？
答：小慧由此想到钟摆来回摆动一次所用的时间与哪些因素有关？
2．小慧根据自己提出的问题，和同班同学做出了哪些猜想与假设？
答：(1)摆动的快慢可能与摆锤的轻重有关．(2)摆动的快慢可能与悬线(摆长)的长短有关．(3)摆动的快慢可能与偏离的角度大小有关．
3．根据提出的猜想与假设进行设计实验与制定计划．
答：我们可采用细线系上小球代替钟摆的简化方法(如图所示)，分别改变小球的轻重(可选用形状相同、质量不同的铜球和铝球)、摆长的长度及摆角的大小，并利用秒表记录小球来回摆动的时间，计算比较得出结论．
4．根据以上设计进行实验并收集证据．
答：针对猜想(1)、(2)，进行以下实验，第一组：用同样长的细线，分别挂上同样大小的铜球和铝球做实验(如图甲所示)．
甲
第二组：对同一小球用不同长度的细线悬挂进行实验(如图乙所示)．
乙
第一组测得的实验结果如下表所示：
摆动次数时间t/s
小球种类
10
20
铜球
10
20
铝球
10
20
由上表可知，铜球摆动一次平均所需的时间为1.0 s；铝球摆动一次平均所需的时间也为1.0 s.
第二组测得的实验结果如下表所示：
摆动次数时间t/s
线长 l/cm
10
20
80
20
40
160
36
72
由上表可知：悬线长80 cm的摆球摆动一次平均所需的时间为2.0 s；悬线长160 cm的摆球摆动一次平均所需的时间为3.6 s.
5．根据实验数据进行比较分析，并得出结论．
答：结论一：由第一组实验可得，摆长相等时，摆球的摆动快慢与摆球的轻重无关．
结论二：由第二组实验可得，摆球相同时，摆球摆动一次的时间与悬线的长短有关；悬线越长，摆球的摆动越慢．
结论归纳：摆锤来回摆动一次所用的时间与摆锤的轻重无关，与摆长的长度有关．
6．请对此实验过程进行评价．
答：测得的摆动时间比较准确，可忽略空气阻力的影响；重复多做几次，总结出来的结论可能会更可靠些．
7．你认为实验过程中的交流与合作重要吗？
答：在探究的全过程中，都要注意交流与合作．通过交流不断改进自己的探究方案，使其合理、完善；合作中要求实事求是，尊重他人，每个人都要充分发挥自己的聪敏才智．最后，对自己经历的科学探究过程进行总结．
【教师点拨】
1．__控制变量法__：物理学中对于多因素(多变量)的问题，常常采用控制因素(变量)的方法，__把多因素的问题变成多个单因素的问题__，通过改变其中的某一个因素，来探究这个因素对事物的影响，再分别探究其他因素，最后综合分析，这种方法叫做控制变量法．它是科学探究中的重要思想方法，广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中．
2．__模型法__：物理模型是人们为了研究物理问题的方便和探讨物理事物的本身而__对研究对象所作的一种简化描述__，是以观察和实验为基础，采用理想化的办法所创造的，能再现事物本质和内在特性的一种简化模型．建立模型法忽略了次要因素，突出了主要因素，突出要研究的问题．本节钟摆经过简化就建立了单摆的模型.
知识点二 科学探究的过程
【自主学习】
阅读课本P21，完成以下问题：
科学探究的七个要素：
__提出问题__→__猜想与假设__→__设计实验与制定计划__→__进行实验与收集证据__→__分析论证__→__评估__→__交流与合作__.
(1)“设计实验、制定计划”是科学__探究__的重要环节．
(2)测量：是物理实验的基本内容，物理实验的结果都要进行测量才能得到．
(3)走进实验室的首要目的：让同学们__认识__各种仪器，初步了解仪器的__使用规则__.
【教师点拨】
1．科学探究的方法很多，常见的有：提出假设、建立理论，观察法、模型法、实验验证法、控制变量法、类比法、比较法…….
2．知识拓展
每位学生应遵守实验室守则
(1)中小学实验教室是开展实验教学、实验研究及课外科技实验活动的专职场所，不得用于与实验教学无关的活动，不得堆放公、私杂物．
(2)中小学实验教室要配备足够有效的灭火器材，并制定和落实安全防范措施．
(3)中小学生必须熟悉实验教室的安全规则，并要严格遵守实验教室的纪律．
(4)中小学实验教室要经常保持清洁整齐，及时通风换气，排除有害气体以及实验时产生的废液．
(5)未经任课教师或实验教师允许，任何人不得动用仪器、药品及其他实验材料，不得擅自拆卸仪器、设备，实验教室的公共财产不得带出室外．
(6)实验前，学生应按教师的要求，检查仪器、药品及有关实验材料是否齐全和完好，如有缺损，及时报告．未经任课教师或实验教师批准，不得进行实验．
(7)实验时，学生要注意人身安全，要爱护仪器设备，要节约药品、水、电等实验材料．
(8)实验完毕，学生应按要求整理好仪器、药品以及其他实验材料、仪器，设备若有损坏或丢失，要及时报告任课教师，并如实填写仪器报损单．任课教师与实验教师协商后，可根据有关制度准予报损或责成赔偿．
(9)经任教教师允许后，学生方可离开实验教室．
(10)任课教师、实验教师和学生课代表应按要求填写《实验登记表》．
1．探究摆的奥秘
(1)控制变量．
(2)悬线长度相等时，摆球的摆动快慢与摆球的轻重(材料)无关；摆球摆动一次的时间跟悬线的长度有关；悬线越长，摆球的摆动越慢．
2．科学探究的过程
科学探究的7个要素．
完成本课对应训练．
