1．4 尝试科学探究
1．提出问题是进行科学探究的第一步，爱因斯坦说过， 提出问题 有时比解决问题更重要．
2．科学探究的过程包括以下要素： 提出问题 、 猜想和假设 、 设计实验与制订计划 、 进行实验与收集数据 、 分析与论证 、 评估 、 交流与合作 ．
3．关于钟摆的快慢问题，小慧和她的同学提出了如下问题：①可能跟 摆的质量大小 有关；②可能跟 摆动角度 有关；③可能跟 摆线的长度 有关．
她和同学们设计了如下的实验：
第一组：摆长 相同 ，摆球 质量不同 ；第二组：摆长 不同 ，摆球 质量相同 ．
在分析结论之后，还有同学认为不计空气阻力，钟摆的快慢可能还跟 摆动的角度 有关．
4．在科学探究过程中，七个步骤可灵活运用，可进行七个步骤，也可只进行其中的几个步骤．科学探究常用的方法是 控制变量 法．
探究摆的奥秘
【例1】小明所在学校的摆钟走快了，物理老师将摆锤下面的螺母拧几下，摆钟走时就准了．小明和同学们好奇地看完了这个过程后，回到教室议论开来．
小红提出：摆钟的摆动快慢与什么因素有关？
小明说：摆动的快慢可能跟摆锤的轻重有关；
小强说：摆动的快慢可能跟摆偏离的角度有关；
小岗说：摆锤下面的螺母位置估计会影响摆的长短，看来，摆动的快慢跟摆的长短有关．
为了验证同学们的猜想，他们用细线系上小球代替钟摆，根据上面提出的一些猜想制订出一个计划，进行实验，则：
(1)在探究“摆的奥秘”实验中，请提出问题： ，他们的猜想有 个．
(2)实验中还需要用 来测量小球摆动10～20次的时间．
(3)为了验证小明同学的猜想，应该控制线的长短 ；还应该控制小球(线)偏离的角度 ，用轻重 的钢球和铝球进行实验，研究小球摆动的快慢与小球 的关系．
(4)为了验证小强同学的猜想，应该控制线的 ；还应该控制小球的 ，让小球(线)偏离的角度 进行实验，来研究小球摆动的快慢与小球 的关系．
(5)为了验证小岗同学的猜想，应该控制 和 相同，用 长度的细线悬挂小球进行实验，来研究小球摆动快慢与 的关系．
思路点拨：单摆往返一次的时间可能跟单摆的长度有关，也可能跟单摆的质量有关，还可能与摆动的角度有关．研究单摆往返一次的时间的影响因素，采用控制变量法．
(1)为了验证小明同学的猜想，应该控制线的长短相同；还应该控制小球(线)偏离的角度相同，用轻重不同的钢球和铝球进行实验，来研究小球摆动的快慢与小球轻重的关系．
(2)为了验证小强同学的猜想，应该控制线的长短相同；还应该控制小球的轻重相同，让小球(线)偏离的角度不同进行实验，来研究小球摆动的快慢与小球偏离角度的关系．
(3)为了验证小岗同学的猜想，应该控制摆锤的轻重和摆偏离的角度相同，用不同长度的细线悬挂小球进行实验，来研究小球摆动快慢与摆的长短的关系．
答案：(1)摆钟的摆动快慢与什么因素有关？ 3 (2)秒表 (3)相同 相同 不同 轻重 (4)长短相同 轻重相同 不同 偏离角度 (5)小球(摆)的轻重 小球(线)偏离的角度 不同 摆的长短
科学探究能力的拓展
【例2】(2018宁波)据报道，高空坠物伤人事件时有发生．物理兴趣小组对物体从高空落到地面的破坏力进行如下实验研究：
实验器材：1 cm厚的石膏板若干、质量为50 g的鸡蛋数枚．
实验过程：无风环境下，将鸡蛋从楼上静止释放，砸中铺在草坪上的石膏板，记录实验现象：
实验序号
楼层
实验现象
1
5
鸡蛋破碎，石膏板凹陷且出现一圈圈螺旋状的裂纹
2
15
鸡蛋破碎，石膏板被砸中的地方出现小坑且破裂
3
25
鸡蛋破碎，发出巨响，石膏板被击穿
(1)实验中，鸡蛋从高空坠落的破坏力可以通过 反映出来．
(2)根据实验现象，可以得出：同一物体从高空落到地面的破坏力与 有关．
思路点拨：(1)鸡蛋从高空坠落的破坏力可以通过石膏板形变程度反映出来，这种方法是转换法；
(2)根据表格数据和控制变量法得出结论．
答案：(1)石膏板的形变程度 (2)下落高度
1．科学探究的基本过程有：①合作与交流；②制订计划；③建立猜测和假设；④提出问题；⑤检验与评价；⑥获取事实与证据．正确排列顺序是( C )
A．①②③④⑤⑥ B．④⑥⑤③②①
C．④③②⑥⑤① D．③④⑥①②⑤
2．下列不属于科学研究的是( D )
A．苹果落在牛顿头上，牛顿发现万有引力
B．瓦特好奇水沸腾，发明蒸汽机
C．麦哲伦航海探险，发现地球是圆的
D．小明到杭州旅游，发现西湖十景
3．科学家之所以有许多发明和创造，首要工作是( A )
A．关注现象，提出问题 B．收集资料，发现规律
C．记录结果，分析论证 D．写论文报告，资源共享
4．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
5．下列关于科学探究的要素的说法不正确的是( A )
A．解决一个问题往往比提出一个问题更重要
B．猜想与假设要以事实为依据
C．不管做什么事，都要有周密的计划
D．“事实胜于雄辩”说明收集证据特别重要
6．小慧等同学在探究摆的奥秘，他们从实验中收集到的数据经过对比分析，得出一个结论：物体摆动一次的时间只跟 摆长 有关，而跟 角度和质量 无关．摆的这个特性，叫做摆的 等时性 原理．
7．小华与小杰两位同学课间在学校的乒乓球台上玩弹玻璃球的游戏，一不小心玻璃球就会滚到台下，而且每次落地时远近不同．玻璃球滚的次数多了，便在小华同学的脑子里产生了一个疑问：玻璃球的落地点到球台的水平距离与哪些因素有关？有什么关系？
请根据你的生活经验，对小华的这个疑问提出你的两个猜想：
猜想1：
玻璃球的落地点到球台的水平距离与球台的高度有关 ；
猜想2：
玻璃球的落地点到球台的水平距离与球飞出时的速度有关 ．
8．观察、实验、推理是物理研究的重要手段，物理学家伽利略因观察到比萨大教堂穹顶上吊灯因风不停摆动，发现了摆的重要特性．某兴趣小组准备了小钢球(大小可忽略不计)、弹性很小的结实轻细绳等器材组成了图甲装置．在无风的情况下，把小钢球拉离到距最低位置(A)x处释放．如图乙所示，
小钢球将来回摆动．兴趣小组猜想影响小钢球往返一次的时间的因素有：摆绳长l，小钢球质量m，起始小钢球拉离到最低位置(A)的距离x.由此进行实验，用秒表记下小钢球往返的时间．实验数据记录如下：
实验
序号
摆绳
长l/m
小钢球
质量/g
最初将小钢球拉至最低
位置的距离x/cm
小钢球往返动一次
的平均时间/s
1
1
50
5.0
1.99
2
1
50
7.0
2.00
3
1
50
9.0
2.00
4
1
100
9.0
2.00
5
1
150
9.0
2.00
6
2
50
9.0
2.83
7
4
50
9.0
3.99
(1)由表中第 1、2、3 (选填实验序号)次三组数据可知：小钢球往返一次的时间与小钢球拉离最低位置的距离x无关．
(2)由表中第3、4、5次实验数据分析可知：小钢球往返一次的时间与 小钢球的质量 无关．
(3)由表中第3、6、7次实验数据分折可知：摆绳越长，小钢球往返一次的时间越 长 ．
(4)我们生活用的摆钟(如图丙)，就是利用这一原理工作的，有人发现正在工作的摆钟往返一次的时间变长了(即钟的走时比准确时慢)，则需将摆锤往 上 (选填“上”或“下”)调．
课件46张PPT。第一章 走进物理世界1.4 尝试科学探究01020304目录导航 新 知 梳 理 提出问题 提出问题 猜想和假设 设计实验与制订计划 进行实验与收集数据 分析与论证 评估 交流与合作 摆的质量大小 摆动角度 摆线的长度 相同 质量不同 不同 质量相同 摆动的角度 控制变量 课 堂 导 学 课 堂 检 测 C D A C A 摆长 角度和质量 等时性 玻璃球的落地点到球台的水平距离与球台的高度有关；玻璃球的落地点到球台的水平距离与球飞出时的速度有关．1、2、3 小钢球的质量 长 上 课 后 作 业 D A B B B C B A 量角器 绳子的长度L A 无关 控制变量 长 短 天平 无关 有关 摆长 控制变量法
