2019年八年級物理上冊 1.4《嘗試科學探究》課件（新版）粵教滬版.ppt

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第一章走進物理世界1 4嘗試科學探究 探究擺的奧秘 例1如圖1 4 1所示是一條細繩一端系一個小鐵塊做成的擺 小明用電子表測出了這個擺的周期 擺動一個來回所用的時間 后 想探究擺的周期與什么因素有關 他猜想可能與小鐵塊的質量有關 還可能與細繩的長短有關 于是他通過改變小鐵塊的質量和細繩的長度測出擺動30個周期所用的時間 得出如下表所示的實驗數據 圖1 4 1 1 擺動一個來回所用的時間比較短 難以測準 為了減小誤差 小明的做法是 測出擺動30個周期所用的時間 除以30 即為擺的周期 2 在第1 2次實驗中 小明用 保持質量不變 改變細繩長度 的方法來探究擺的周期與細繩長度的關系 這種方法是物理學中研究問題常用的 法 3 通過比較第1 2次實驗的數據 得出的實驗結論是 通過比較第 次實驗的數據 得出的實驗結論是擺的周期與小鐵塊的質量無關 4 通過實驗分析 小明得出的實驗結論是 擺的周期與小鐵塊的質量無關 與擺長有關 控制變量 在小鐵塊的質量一定時 擺長越長 周期越大 1 3 或2 4 解析 1 直接測出一個周期 測得的周期誤差較大 題中小明的做法是測出擺動30個周期所用的時間 除以30 即為擺的周期 2 在第1 2次實驗中 小明用 保持質量不變 改變細繩長度 的方法來探究擺的周期與細繩長度的關系 應用了控制變量法 3 由表中實驗數據可知 在第1 2次實驗中 小鐵塊質量相等 擺線長度不同 擺線長度越長擺的周期越大 由表中實驗數據可知 在第1 3或2 4次實驗中 小鐵塊的質量不同 擺線的長度相同 擺的周期相同 由此可知 擺的周期與小鐵塊的質量無關 4 由表中實驗數據可知 擺的周期與小鐵塊的質量無關 與擺長有關 本實驗中 保持擺長不變 探究鐘擺擺動的快慢是否與擺重有關 保持擺重不變 探究鐘擺擺動的快慢是否與擺長有關 這就是控制變量法 控制變量法在今后的探究實驗中會經常用到 科學探究的過程 例2下列各種說法都與科學探究要素有關 請你判斷是對還是錯 對的打 錯的打 1 學習物理既要學習物理知識 又要學習科學的探究方法 2 要學會提出問題 因為提出一個問題往往比解決一個問題更重要 3 猜想與假設要以事實為依據 不能憑空亂想 4 在科學探究活動中 要有周密的計劃 否則就是盲目的活動 5 人們常說 事實勝于雄辯 這說明收集證據特別重要 6 要重視交流與合作 因為這是表述自己觀點的機會 同時也是向別人學習 修正或放棄自己錯誤觀點的機會 弄混科學探究環(huán)節(jié)的順序 例3科學探究 要經歷提出問題 設計實驗與制訂計劃 分析與論證 評估 交流與合作的過程 解析 科學探究一般要經歷提出問題 猜想與假設 設計實驗與制訂計劃 進行實驗與收集證據 分析與論證 評估 交流與合作的過程 答案 猜想與假設進行實驗與收集證據 錯解 進行實驗與收集證據猜想與假設注意 科學探究一般要經歷提出問題 猜想與假設 設計實驗與制訂計劃 進行實驗與收集證據 分析與論證 評估 交流與合作這幾個過程 猜想與假設是明確實驗目的并設計實驗的前提 進行實驗與收集證據是實驗探究的關鍵環(huán)節(jié) 題型一擺的奧秘 例4 山東棗莊模擬 小芳對八年級物理 伽利略對擺動的研究 非常感興趣 于是利用如圖1 4 2所示的裝置進行實驗 她測出了擺球擺動30次所用的時間 進而算出擺球擺動一次所用的時間 針對擺球擺動一次所用的時間與哪些因素有關這一問題 她提出了以下猜想 A 可能與擺球的質量有關 B 可能與擺線的長短有關 C 可能與擺角的大小有關 圖1 4 2 她利用以下器材 質量不同的兩個小鋼球 長度不同的兩根細線 一個鐵架臺 一個停表 一把刻度尺 一個量角器等 進行了以下四次實驗 1 由1 2兩次實驗 可驗證猜想 填猜想前的字母 結論是 2 由 兩次實驗 可驗證猜想C 3 由 兩次實驗 可驗證猜想A 解析 1 分析1 2兩次實驗可知 擺球質量和擺角相同時 擺線越長 擺動一次所用的時間越長 故可得結論 當擺球質量 擺角一定時 擺線越長 擺動一次所用的時間越長 2 要探究擺動一次所用的時間與擺角大小的關系 應控制擺線長和擺球質量不變 改變擺角的大小 由表中數據可知2 3符合 3 要探究擺動一次所用的時間與擺球質量的關系 應控制擺線長和擺角的大小不變 改變擺球質量的大小 由表中數據可知3 4符合 3 4 B 當擺球質量 擺角一定時 擺長越長 擺動 一次所用的時間越長 2 3 題型二科學探究過程 例5簡述 探究乒乓球的反彈高度的影響因素 的基本環(huán)節(jié) 解析 一個較完整的科學探究過程應該包含7個環(huán)節(jié) 提出問題 猜想與假設 設計實驗與制訂計劃 進行實驗與收集證據 分析與論證 評估 交流與合作 1 提出問題 乒乓球的反彈高度與哪些因素有關 2 猜想與假設 與接觸面的硬度有關 與乒乓球下落的高度有關 與乒乓球的大小有關 3 設計實驗與制訂計劃 讓同一乒乓球先后從同一高度自由下落 分別接觸水泥 地面和木板表面 觀察乒乓球彈起的高度 讓同一乒乓球先后從不同高度自由下落 接觸水泥地面 觀察乒乓球彈起的高度 讓大小不同的乒乓球從同一高度自由下落 接觸水泥地面 觀察乒乓球彈起的高度 4 進行實驗與收集證據 分別進行實驗 測量出乒乓球彈起的高度 5 分析與論證 由測量結果分析出影響乒乓球反彈高度的因素 6 評估 乒乓球的反彈高度除了與探究的幾個因素有關外 還與什么因素有關 探究的結論是否可靠 7 交流與合作 與同學們交流探究過程 改進探究方案 答案 見解析 例6小明從電影中看到 古代的將軍用力把鐵弓拉滿后 能將箭射得很遠 于是小明聯想到自己玩耍的竹弓 即使拉得很滿 也不能將箭射得很遠 請你分析以上現象 提出一個值得探究的問題 并簡述探究的方法 1 你提出的探究問題是 2 你探究的方法是 解析 1 箭被射出距離的不同 反映了鐵弓與竹弓彈性的不同 前后兩次都是將弓拉滿 即弓的形變相同 由于兩只弓的材料不同 造成了弓的彈性不同 由此提出問題 物體的彈性與物體的材料是否有關 2 為了探究弓的彈性與材料是否有關 根據控制變量的思想可知 要用兩個長 寬 厚都相同 但材料不同的鋼尺和塑料尺且拉彎相同的幅度去做實驗 由于其彈性是由被彈擊物體射出去的距離來體現的 所以要用兩把尺子去彈同一個靜止在桌面上的小球 比較小球被彈開的距離 即可得出結論 答案 1 物體的彈性與物體的材料有關嗎 2 用兩個長 寬 厚都相同的鋼尺和塑料尺 拉彎相同的幅度 去彈同一個靜止在桌面上的小球 比較小球被彈開的距離 即可得出結論 知識鏈接 控制變量法是物理學中進行科學探究的常用方法 對于多因素問題 控制其他因素不變 只改變其中一個因素 從而研究該因素對所研究事物的影響 如此對各因素分別進行研究 再綜合分析 這就是控制變量法 本題 1 中提出的問題 根據控制變量的思想 保證形變的程度相同 被彈擊的物體相同 但研究對象的材料不同 由此去設計探究的方法 解讀中考 中考對本節(jié)的考查重點是對科學探究方法和意義的理解 中考的考查趨勢一是結合生活 生產設置新情景考查探究能力 二是結合其他章節(jié)知識綜合考查探究能力 題型多為選擇題 填空題 實驗題 考點一探究擺球的擺動快慢與哪些因素有關 教材第19頁 圖1 35 探究擺的奧秘圖1 35用不同擺球做實驗 例7 內蒙古包頭中考 某同學要探究單擺來回擺動一次的時間與什么因素有關 于是他準備了不同質量的小鐵球 質量已知 細繩 刻度尺 鐵架臺等器材 實驗裝置如圖1 4 3所示 1 實驗器材中還應該有 2 他將實驗過程中測量的數據記錄在下表中 分析數據可知 單擺來回擺動一次的時間只與 有關 該實驗所用的科學探究方法是 圖1 4 3 停表 擺長 控制變量法 3 實驗完成后 該同學用質量為20g和50g兩個小鐵球 分別制成擺長為80cm和100cm的兩個單擺 根據上面實驗結論可推測 這兩個單擺來回擺動一次的時間應分別是 s和 s 2 0 1 8 解析 1 因為要探究單擺來回擺動一次所用的時間跟哪些因素有關 故需有測量時間的工具 故還缺少停表 2 由表中實驗數據可知 在擺動幅度 質量變化 擺長不變時 來回擺動一次的時間不變 只有擺長改變了 來回擺動一次的時間才改變 所以單擺來回擺動一次的時間只與擺長有關 與小球質量和擺動幅度無關 研究任意一個因素和來回擺動時間的關系時 一定保證其他因素不變 這種探究方法是控制變量法 3 分析實驗數據可知 來回擺動的時間與擺長有關 與小球的質量和擺動幅度無關 所以80cm和100cm的兩個單擺來回擺動一次的時間應分別是1 8s和2 0s 例8下面是小明和他的學習小組一起做的探究籃球反彈性能的強弱與哪些因素有關的實驗 請按照要求填空 猜想與假設 猜想一 可能與籃球的材質有關 猜想二 可能與籃球的 寫一個 有關 制訂計劃與設計實驗 在探究猜想一時 他們只選擇材質不同 其他因素都相同的籃球 設計了以下實驗方案 方案一 其他條件都相同 用力向下拍不同的籃球 觀察比較它們反彈后的高度 核心素養(yǎng) 充氣情況 方案二 其他條件都相同 讓不同的籃球從同一高度自由下落 觀察比較它們反彈后的高度 方案三 其他條件都相同 使不同的籃球反彈到相同的高度 觀察比較它們所需自由下落的高度 評估與交流 1 按照方案一探究 其不足之處是 很難控制向下拍的力相同 2 按照方案二探究 籃球反彈后的高度越高 反彈性能就越 填 強 或 弱 像這種用反彈的高度來表示籃球反彈性能強弱的方法 在物理學上 我們稱之為 3 按照方案三探究 籃球所需自由下落的高度越高 反彈性能就越 填 強 或 弱 強 轉換法 弱 解析 猜想與假設 根據實際 籃球的反彈性能還可能與籃球的充氣情況 質量 大小等因素有關 評估與交流 1 方案一 其他條件都相同 用力向下拍不同的籃球 在用力向下拍籃球時 很難控制向下拍的力相同 2 籃球能夠反彈的高度越高 說明其彈性越好 實驗中用反彈的高度來表示籃球反彈性能的強弱 在物理學上稱之為轉換法 3 反彈到相同的高度 籃球所需自由下落的高度越高 說明籃球的反彈性能越弱