粵滬版八年級(jí)物理上冊(cè) （嘗試科學(xué)探究）走進(jìn)物理世界教育教學(xué)課件

第4節(jié)

嘗試科學(xué)探究第一章走進(jìn)物理世界

學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過(guò)探究擺的奧秘，說(shuō)出科學(xué)探究的全過(guò)程和一般步驟。2.通過(guò)探究擺的奧秘，掌握科學(xué)探究的一個(gè)基本方法----控制變量法。3.經(jīng)歷科學(xué)探究，獲得對(duì)科學(xué)探究過(guò)程的一般性認(rèn)識(shí)，領(lǐng)悟科學(xué)探究的幾個(gè)重要環(huán)節(jié)，在科學(xué)探究過(guò)程中挖掘?qū)W生的探究能力。4.通過(guò)親身參與科學(xué)探究活動(dòng)，養(yǎng)成對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)，增強(qiáng)探究科學(xué)的欲望，樂(lè)于參與到科學(xué)探究活動(dòng)中去，能實(shí)事求是的記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并能根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)提出自己的獨(dú)特見(jiàn)解，有與他人進(jìn)行合作和進(jìn)行交流的愿望。你知道嗎：小慧家的擺鐘走快了，請(qǐng)鄰居張師傅幫忙。只見(jiàn)張師傅將擺鐘下面的螺母擰了幾下，擺鐘走時(shí)就準(zhǔn)了。哇，真厲害！怎么擰幾下走時(shí)就準(zhǔn)了引入新課這個(gè)擺來(lái)回?cái)[動(dòng)一次所需的時(shí)間由什么決定呢?提出問(wèn)題有時(shí)比解決問(wèn)題更重要。1.提出問(wèn)題自主探究一、探究擺的奧秘沒(méi)有大膽的猜想，就做不出偉大的發(fā)現(xiàn)。擺錘的輕重偏離角度的大小擺的長(zhǎng)短擺鐘所處的地理位置其他……2.猜想與假設(shè)實(shí)驗(yàn)方法在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中，要想探究一個(gè)變量，必須控制其他的變量不變，這種研究問(wèn)題的方法，叫做控制變量法。3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃用一根細(xì)線(xiàn)懸掛一個(gè)小球來(lái)代替擺鐘的擺，研究這個(gè)擺擺動(dòng)的規(guī)律。鐵架臺(tái)細(xì)線(xiàn)小球刻度尺實(shí)驗(yàn)的器材及圖示方案一：（不同的小球）驗(yàn)證擺動(dòng)快慢是否與擺球的輕重有關(guān)。使用兩個(gè)擺裝置，在其他條件相同的情況下（如細(xì)線(xiàn)長(zhǎng)、偏離角度），改變球的質(zhì)量，驗(yàn)證兩組擺擺動(dòng)的快慢是否一致。金屬球塑料球方案二：（不同長(zhǎng)度的懸線(xiàn)）驗(yàn)證擺動(dòng)快慢與擺線(xiàn)的長(zhǎng)短的關(guān)系，同樣保持其他條件相同。擺線(xiàn)短擺線(xiàn)長(zhǎng)方案三：（不同擺角）

驗(yàn)證擺動(dòng)快慢與擺角的大小的關(guān)系，同樣保持其他條件

相同。擺角小擺角大塑料球金屬球2010時(shí)間/s擺動(dòng)次數(shù)小球種類(lèi)（1）探究擺動(dòng)快慢與擺球的輕重是

否有關(guān)9918184.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)(2)探究擺動(dòng)快慢與擺線(xiàn)的

長(zhǎng)短的關(guān)系(3)探究擺動(dòng)快慢與擺角的

大小的關(guān)系40202010時(shí)間/s擺動(dòng)次數(shù)擺線(xiàn)長(zhǎng)/cm

2010時(shí)間/s擺動(dòng)次數(shù)擺動(dòng)角度99181836501825擺線(xiàn)長(zhǎng)度相等時(shí)，擺球的擺動(dòng)快慢與擺球的輕重（材料）、擺角大小無(wú)關(guān)；擺球擺動(dòng)一次的時(shí)間只跟擺線(xiàn)的長(zhǎng)短有關(guān)；擺線(xiàn)越長(zhǎng)，擺球的擺動(dòng)越慢。5.分析與論證探究過(guò)程進(jìn)行評(píng)估是非常必要的。評(píng)估一般包括以下方面：(1)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量的是否準(zhǔn)確，怎樣做能夠使誤差更小；(2)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論與生活經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際是否符合；(3)那些實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有考慮到的因素可能對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響；(4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到了哪些困難，是怎樣解決的，有什

么經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)等等。6.評(píng)估小玲、小紅和小麗在操場(chǎng)上玩蕩秋千，小麗把小玲、小紅分別輕輕推了一下，細(xì)心的小麗發(fā)現(xiàn)，她倆往返擺動(dòng)一次的時(shí)間幾乎一樣，那么，秋千往返擺動(dòng)一次的時(shí)間與哪些因素有關(guān)呢？三人對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行研究，提出了以下猜想：猜想1：秋千往返擺動(dòng)一次所用的時(shí)間可能與人的輕重有關(guān)。猜想2：秋千往返擺動(dòng)一次所用的時(shí)間可能與秋千的繩長(zhǎng)有關(guān)。猜想3：秋千往返擺動(dòng)一次所用的時(shí)間可能與秋千擺動(dòng)時(shí)離開(kāi)中心線(xiàn)的最大距離有關(guān)。為了驗(yàn)證上述猜想，她們來(lái)到實(shí)驗(yàn)室，找來(lái)刻度尺、停表、細(xì)線(xiàn)、小球，依照物理學(xué)習(xí)中的科學(xué)方法，按圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到下表中的數(shù)據(jù)。例題：知1－講請(qǐng)你通過(guò)分析回答下列問(wèn)題：(1)為驗(yàn)證猜想1，應(yīng)選用序號(hào)為_(kāi)_______的兩組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行

對(duì)比分析；(2)為驗(yàn)證猜想2，應(yīng)選用序號(hào)為_(kāi)_______的兩組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行

對(duì)比分析；(3)為驗(yàn)證猜想3，應(yīng)選用序號(hào)為_(kāi)_______的兩組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行

對(duì)比分析；(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：小球往返擺動(dòng)一次所用的時(shí)間與____________________________有關(guān)，與_______________________________________無(wú)關(guān)。2、4

1、34、5從O點(diǎn)到小球中心的距離小球質(zhì)量、小球擺動(dòng)距中心線(xiàn)最大距離【解析】根據(jù)猜想秋千往返擺動(dòng)一次的時(shí)間與人的輕重、秋千的繩長(zhǎng)、秋千擺動(dòng)時(shí)離開(kāi)中心線(xiàn)的最大距離這三個(gè)因素有關(guān)，要研究與人的輕重的關(guān)系時(shí)，必須使另外兩個(gè)因素(秋千的繩長(zhǎng)、秋千擺動(dòng)時(shí)離開(kāi)中心線(xiàn)的最大距離)相同，而人的輕重不同來(lái)研究，即為驗(yàn)證猜想1，需選擇2、4實(shí)驗(yàn)來(lái)研究；要研究秋千往返擺動(dòng)一次的時(shí)間與秋千的繩長(zhǎng)的關(guān)系時(shí)，必須使另外兩個(gè)因素(人的輕重、秋千擺動(dòng)時(shí)離開(kāi)中心線(xiàn)的最大距離)相同，而秋千的繩長(zhǎng)不同來(lái)研究，需選擇1、3實(shí)驗(yàn)來(lái)研究；要研究秋千往返擺動(dòng)一次的時(shí)間與擺動(dòng)時(shí)離開(kāi)中心線(xiàn)的最大距離的關(guān)系時(shí)，必須使另外兩個(gè)因素(人的輕重、秋千的繩長(zhǎng))相同，而秋千擺動(dòng)時(shí)離開(kāi)中心線(xiàn)的最大距離不同來(lái)研究，需選擇4、5實(shí)驗(yàn)來(lái)研究。根據(jù)探究結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)小球往返擺動(dòng)一次所用的時(shí)間與從O點(diǎn)到小球中心的距離有關(guān)，與小球質(zhì)量、小球擺動(dòng)距中心線(xiàn)最大距離無(wú)關(guān)。二、科學(xué)探究的過(guò)程提出

問(wèn)題交流與合作猜想與假設(shè)

評(píng)估分析

與論證設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)各探究要素的說(shuō)明(1)提出問(wèn)題：通過(guò)生活實(shí)例、自然現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象的觀察，使學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出要研究的課題。(2)猜想與假設(shè)：通過(guò)集體思考、相互討論等方式去

猜測(cè)問(wèn)題的可能的原因和答案或提出科學(xué)假說(shuō)。知2－講(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃：為了檢驗(yàn)猜想是否正確，

去設(shè)計(jì)整個(gè)的驗(yàn)證過(guò)程，在物理學(xué)中主要是通過(guò)

檢驗(yàn)的形式，因此需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程。(4)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)：按照制訂的方案去進(jìn)行實(shí)

驗(yàn)操作，并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察與記錄；

也可以搜集日常生活中有關(guān)實(shí)例或查閱有關(guān)資料，

為檢驗(yàn)猜想與假設(shè)的正確與否準(zhǔn)備充分的事實(shí)材

料。(5)分析與論證：通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及有關(guān)實(shí)例，檢

驗(yàn)猜想與假設(shè)的正確與否，并對(duì)猜想與假設(shè)進(jìn)行

修正、發(fā)展，或?qū)Υ罅康膶?shí)例證據(jù)進(jìn)行分析比較、

歸納，最后得出一定的科學(xué)結(jié)論。(6)評(píng)估：讓學(xué)生對(duì)上述的探究過(guò)程進(jìn)行反思、評(píng)價(jià)，

找到成功與不足之處，為今后的探究提供經(jīng)驗(yàn)。(7)交流與合作：讓學(xué)生寫(xiě)出簡(jiǎn)單的探究報(bào)告，并相

互交流，以便能取長(zhǎng)補(bǔ)短，改進(jìn)探究的成果，進(jìn)

行推廣與應(yīng)用。提出問(wèn)題猜想與假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)分析與論證評(píng)估交流與合作科學(xué)探究的過(guò)程課堂小結(jié)課堂檢測(cè)1．到商店購(gòu)買(mǎi)乒乓球時(shí)，小明同學(xué)總要將幾只乒乓球從選定的位置放手，觀察乒乓球反彈的高度，選擇反彈較高的乒乓球。小明的行為類(lèi)似于科學(xué)探究中的(

)A．提出問(wèn)題B．猜想與假設(shè)C．進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)D．分析與論證C若某鐘擺擺長(zhǎng)一定時(shí)，用一個(gè)50g的小球作擺球，擺動(dòng)一次需用時(shí)3s，則將擺球的質(zhì)量改為150g時(shí)，擺動(dòng)一次所用的時(shí)間為(

)A．1s

B．2s

C．3s

D．4s2C3.體育課擲鉛球活動(dòng)后，同學(xué)們對(duì)“鉛球”的制作材料進(jìn)行討論，有同學(xué)認(rèn)為“鉛球”是鐵制的，并從實(shí)驗(yàn)室借來(lái)磁鐵吸一下，“吸一下”這一過(guò)程屬于科學(xué)探究中的（）A、提問(wèn) B、猜想 C、實(shí)驗(yàn) D、得出結(jié)論4.下列測(cè)量時(shí)間的工具中，利用了“擺的等時(shí)性原理”的是() A、機(jī)械表 B、沙漏 C、擺鐘 D、停表5.關(guān)于物理實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（）A、不必自己動(dòng)手去實(shí)驗(yàn)，只要看別人如何做，記住結(jié)果就行了

B、實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)跟老師的不相符時(shí)，可參照老師的進(jìn)行修改

C、有時(shí)要進(jìn)行多次測(cè)量求平均值，是為了減小誤差

D、有時(shí)保持某個(gè)物理量不變，改變了另一個(gè)物理量的數(shù)值，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)是為了尋找物理量與保持不變的物理量之間的關(guān)系CCC6.小剛同學(xué)正在游樂(lè)場(chǎng)觀察一位小朋友蕩秋千，他注意到：小朋友在來(lái)回?cái)[動(dòng)時(shí)，每一次擺動(dòng)的時(shí)間似乎相等。他請(qǐng)教了物理老師，知道擺來(lái)回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間叫做周期，于是他猜想秋千擺動(dòng)的周期可能與繩長(zhǎng)有關(guān)，在老師的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)如圖所示的單擺（即細(xì)繩下系一個(gè)小螺母）進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①他利用刻度尺在細(xì)線(xiàn)上做出標(biāo)記，將螺母斜拉到任意高度后，靜止釋放，記錄螺母來(lái)回?cái)[動(dòng)10次的時(shí)間，然后再計(jì)算出螺母擺動(dòng)1次的時(shí)間（周期）；②改變細(xì)線(xiàn)長(zhǎng)度，重復(fù)上述操作（共進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)）。（1）分析實(shí)驗(yàn)方案，此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中有處設(shè)計(jì)存在缺陷，請(qǐng)指出，你認(rèn)為應(yīng)如何改正：

。（2）根據(jù)修改后的實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。（3）該實(shí)驗(yàn)除了上述的猜想，請(qǐng)你再提出一個(gè)有價(jià)值的實(shí)驗(yàn)猜想：

。將螺母斜拉到任意高度后，靜止釋放；將螺母拉到相同的角度后，靜止釋放秋千擺動(dòng)的周期可能與小朋友的質(zhì)量有關(guān)實(shí)驗(yàn)次數(shù)123擺長(zhǎng)L/m

擺動(dòng)10次的時(shí)間t/s

周期T/s

再見(jiàn)第一章走進(jìn)物理世界嘗試科學(xué)探究

學(xué)習(xí)目標(biāo)1.經(jīng)歷科學(xué)探究，認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的一般性．2.歸納科學(xué)探究的幾個(gè)重要環(huán)節(jié)，初步體驗(yàn)科學(xué)探究中的猜想與假設(shè)．3.能把鐘擺問(wèn)題與生活中的鐘表聯(lián)系起來(lái)，養(yǎng)成理論聯(lián)系實(shí)際的習(xí)慣．新課目標(biāo)小慧家的擺鐘走快了，請(qǐng)鄰居張師傅幫忙．只見(jiàn)張師傅將擺鐘下面的螺母擰了幾下，擺鐘走時(shí)就準(zhǔn)了．根據(jù)上述現(xiàn)象你能提出哪些問(wèn)題？＊張師傅擰鐘擺下面的螺母對(duì)擺動(dòng)的快慢會(huì)產(chǎn)生什么影響呢？＊這個(gè)擺鐘來(lái)來(lái)回回?cái)[動(dòng)，擺動(dòng)一次所需的時(shí)間由什么決定呢？新課引入觀察與思考1.探究的本意：探討和研究．探討就是探求學(xué)問(wèn)，探求真理和求源；研究就是研討問(wèn)題，追根求源和多方尋求答案，解決疑問(wèn)．提出問(wèn)題是進(jìn)行科學(xué)探究的第一步

通過(guò)生活實(shí)例、自然現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象的觀察，發(fā)現(xiàn)并提出要研究的課題．新課講解從木工尺到米原器實(shí)驗(yàn)與探究

試著猜想我們所提出的問(wèn)題的可能原因和答案或提出科學(xué)假設(shè)．提出問(wèn)題猜想與假設(shè)

對(duì)鐘擺擺動(dòng)快慢的原因做出科學(xué)大膽的猜想．思考與討論實(shí)驗(yàn)與探究擺長(zhǎng)l質(zhì)量m角度q擺動(dòng)的快慢可能與擺錘質(zhì)量m，擺長(zhǎng)l，擺偏離的角度q有關(guān)猜想：實(shí)驗(yàn)與探究提出問(wèn)題猜想與假設(shè)制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如何制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？提示：簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)需要什么儀器三個(gè)因素應(yīng)一一分析進(jìn)行排除設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格思考與討論實(shí)驗(yàn)與探究控制變量法：

判斷幾個(gè)因素對(duì)一個(gè)物理量的影響時(shí)，每次只改變一個(gè)因素，其他因素不變．儀器：鐵架臺(tái)，小球，細(xì)線(xiàn)，停表簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)與探究實(shí)驗(yàn)一：擺長(zhǎng)與擺角不變，改變擺錘質(zhì)量m．使用銅球與鋁球銅球鋁球擺動(dòng)次數(shù)時(shí)間t/s小球種類(lèi)1020實(shí)驗(yàn)與探究實(shí)驗(yàn)二：擺錘與擺角不變，改變擺長(zhǎng)l．8040擺動(dòng)次數(shù)時(shí)間t/s線(xiàn)長(zhǎng)l/cm1020實(shí)驗(yàn)與探究實(shí)驗(yàn)三：擺錘與擺長(zhǎng)不變，改變擺角．實(shí)驗(yàn)與探究15°30°擺動(dòng)次數(shù)時(shí)間t/s擺角1020進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)：

按照制訂的方案去進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察與記錄；也可以搜集日常生活中有關(guān)實(shí)例或查閱有關(guān)資料，為檢驗(yàn)猜想與假設(shè)的正確與否準(zhǔn)備充分的事實(shí)材料．提出問(wèn)題猜想與假設(shè)制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)實(shí)驗(yàn)與探究實(shí)驗(yàn)一：

擺長(zhǎng)與擺角不變，改變擺錘質(zhì)量m．提出問(wèn)題猜想與假設(shè)制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)分析與論證擺錘質(zhì)量m與擺動(dòng)快慢無(wú)關(guān)實(shí)驗(yàn)與探究實(shí)驗(yàn)二：

擺錘與擺角不變，改變擺長(zhǎng)．?dāng)[長(zhǎng)與擺動(dòng)快慢有關(guān)．?dāng)[線(xiàn)越長(zhǎng)，擺動(dòng)越慢實(shí)驗(yàn)三：擺錘與擺長(zhǎng)不變，改變擺角．?dāng)[角大小與擺動(dòng)快慢無(wú)關(guān)實(shí)驗(yàn)與探究結(jié)論擺線(xiàn)長(zhǎng)度相同時(shí)，擺球的快慢與擺球的輕重以及擺動(dòng)的角度無(wú)關(guān)．?dāng)[球擺動(dòng)一次的時(shí)間只跟懸線(xiàn)的長(zhǎng)短有關(guān);懸線(xiàn)越長(zhǎng)，擺球的擺動(dòng)越慢．提出問(wèn)題猜想與假設(shè)制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)分析與論證實(shí)驗(yàn)與探究張師傅擰擺鐘下面的螺母調(diào)節(jié)了什么？擺鐘走得太快擺動(dòng)太快要讓擺動(dòng)變慢（t變大）擺長(zhǎng)變長(zhǎng)擺鐘走得太慢擺長(zhǎng)變短歸納與小結(jié)提出問(wèn)題猜想與假設(shè)

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃分析與論證進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)評(píng)估交流與合作科學(xué)探究的過(guò)程二科學(xué)探究主要環(huán)節(jié):

下面是小明和小紅在物理課上探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)的一段對(duì)話(huà)，你能根據(jù)你所掌握的探究的步驟說(shuō)出他們分別進(jìn)行的是哪一步？

小紅：小明，你知道滑動(dòng)摩擦力的大小與什么有關(guān)嗎？

小明：我想可能與物體對(duì)接觸面的壓力有關(guān)，因?yàn)槲野l(fā)現(xiàn)在我推桌子的時(shí)候，如果里面有很多書(shū)的時(shí)候推起來(lái)較費(fèi)力．提出問(wèn)題猜想與假設(shè)典例與精析

小明：實(shí)驗(yàn)方案已經(jīng)制定好了，下列我們來(lái)做實(shí)驗(yàn)吧！

小明：好的．

討論中……

實(shí)驗(yàn)中……

制定計(jì)劃，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集證據(jù)

小紅：那么我們來(lái)討論一下如何來(lái)驗(yàn)證一下你的想法．典例與精析

小紅：下列我們就對(duì)我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行一下分析，看看能得到什么樣的