1.4尝试科学探究学案(要点讲解+当堂检测+答案)

沪粤版物理八年级上册同步学案
第一章　走进物理世界
1.4　尝试科学探究
要 点 讲 解
要点一　探究摆的奥秘
1. 摆球摆动的快慢与摆长有关，摆长越长，摆球摆动越慢，摆长越短，摆球摆动越快。
2. 摆球摆动的快慢与摆球的轻重、摆偏离的角度无关。
经典例题1　如图是在一条细绳一端系一个铁螺母做成的摆。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，同学们提出了以下两种猜想：
猜想一：摆的周期可能与细绳长度有关。
猜想二：摆的周期可能与铁螺母的质量有关。
在实验中同学们得到下表的实验数据：
实验次数
1
2
3
4
摆长l/cm
50
80
50
80
铁螺母质量m/g
10
10
20
20
周期T/s
1.4
1.8
1.4
1.8
(1)通过比较第________次实验的两组数据，可知猜想一是正确的。
(2)通过实验分析，同学们得出的实验结论是_______________________
________________________________________________________________。
(3)由于摆的周期比较短，直接测量往返摆动一次的时间误差比较大。为了减小测量误差，你建议他们怎么做？
解析：(1)要探究摆的周期与细绳长度的关系，则需控制铁螺母的质量不变，故选1、2次或3、4次实验数据；(2)由表中1、2次或3、4次实验数据可知，铁螺母质量相等，细绳越长，周期越大；由表中1、3次或2、4次实验数据可知，细绳的长度不变，周期不随铁螺母质量的改变而改变，故摆的周期与铁螺母的质量无关，与细绳长度有关；(3)因为单摆摆动一个周期所需时间很短，所以可以采用累积法进行分析计算，可测出单摆来回摆动多次(如30次)的时间，再计算出来回摆动一次的时间。
答案：(1)1、2或3、4　(2)摆的周期与铁螺母的质量无关，与细绳长度有关　(3)采用累积法进行分析计算，可测出单摆来回摆动多次(如30次)的时间，再计算出来回摆动一次的时间。
知识点二　科学探究的过程
科学探究的过程是由提出问题、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、交流与合作七个要素组成，其中交流与合作是贯穿整个过程不可缺少的重要因素。
经典例题2　科学探究，要经历提出问题、___________、设计实验与制订计划、___________、分析与论证、评估、交流与合作的过程。
解析：科学探究一般要经历提出问题、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、交流与合作的过程，猜想与假设是明确实验目的并设计实验的前提，进行实验与收集证据是实验探究的关键环节。
答案：猜想与假设　进行实验与收集证据
当 堂 检 测
1. 在进行科学探究的过程中，下列做法中错误的是(　　)
A. 不断地发现并提出问题
B. 任何实验资料都要保密不宜交流
C. 制定尽可能详细的实验方案
D. 大胆地猜想和假设
2. 下列关于对科学探究的七个环节认识正确的是(　　)
A. 既然是“猜想”，完全可以不要任何的理由
B. 探究过程中的“评估”是完全没有必要的
C. 探究过程中的每一步都是不可或缺的，而且顺序还不能颠倒
D. 只要实验设计合理，操作得当，“交流与合作”这一步也可以省掉
3. 关于科学探究，下列说法错误的是(　　)
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
4. 若某钟摆摆长一定时，用一个50g的小球作摆球，摆动一次需用时3s，则将摆球的质量改为150g时，摆动一次所用的时间为(　　)
A. 1s　 B. 2s　　　 C. 3s　　　 D. 4s
5. 为了研究水吸收的热量是否与水的质量有关，某同学回家后在家长的帮助下，在相同的煤气灶上做起了小实验。他先后做了四次对比实验，其中满足条件的是(　　)
A. 先后在锅内放入同质量的冰和水，记录烧开所用的不同时间
B. 先后在锅内放入不同质量、相同温度的水，记录烧开所用的不同时间
C. 先后在锅内放入不同质量的冷水和温水，记录烧开所用的不同时间
D. 先后在锅内放入不同质量、相同温度的水和煤油，记录烧开所用的不同时间
6. 小芳对物理课本《尝试科学探究》中“伽利略对摆动的研究”非常感兴趣，于是利用如图所示的装置进行实验。她测出了摆球摆动30次所用的时间，进而算出摆球摆动一次所用时间。针对摆球摆动一次所用的时间与哪些因素有关这一问题，她提出了以下猜想：A.可能与摆球质量有关；B.可能与摆线的长短有关；C.可能与摆角的大小有关。她利用以下器材：质量不同的两个小钢球、长度不同的两根细线、一个铁架台、一个秒表、一把刻度尺、一只量角器等，进行了以下四次实验。
次数
摆线长L/m
摆球质量m/g
摆角θ/°
摆动一次的时间t/s
1
1
20
3
2
2
1.4
20
3
2.4
3
1.4
20
5
2.4
4
1.4
30
5
2.4
(1)由1、2两次实验，可验证猜想 (填猜想前的字母)，结论是 。
(2)由 两次实验，可验证猜想C。
(3)由 两次实验，可验证猜想A。
当堂检测参考答案
1. B 2. C 3. C 4. C 5. B
6. (1)B 当摆球质量、摆角一定时，摆线越长，摆动一次所需时间越长 (2)2、3 (3)3、4