物理沪粤版八年级上册 1.4 尝试科学探究

(1)为验证猜想1（秋千往返摆动一次所用的时间可能 与球的轻重有关），应选用序号为__2_、__4___的两组 实验进行对比分析。
(2)为验证猜想2（秋千往返摆动一次所用的时间可能 与秋千的绳长有关），应选用序号为___1_、__3__的两
组实验进行对比分析。
(3)为验证猜想3（秋千往返摆动一次所用的时间可 能与秋千摆动时离开中心线的最大距离有关），应 选用序号为___4_、__5__的两组实验进行对比分析
1 下列说法中，关于科学探究的表述不正确的是（C） A．提出一个问题往往比解决一个问题更重要 B．制订的探究计划要具有可操作性 C．物理实验是科学探究的唯一方法 D．交流与合作能避免个人看法的片面性
2 小明在做探究影响摆摆动的快慢因素的实验中，在 摆角很小的情况下，他采取什么措施能使摆的摆动 变快( C ) A．调节摆角的大小，使摆的摆角变小 B．将长度为25 cm的摆线调整为30 cm C．将长度为25 cm的摆线调整为20 cm D．调整摆球的轻重，换成较重的摆球
三、探究摆钟来回一次所用时间由什么决定。 1.提出问题。摆的周期由什么决定的？ 2.猜想与假设：摆锤轻重，摆线长短，摆锤偏离角度， 摆锤摆动幅度等。 在四个因素中，对单摆周期影响的只有摆长。 结论：单摆摆动一次所用时间（周期）只与摆长有关， 与其它因素无关。 四、控制变量法。在探究多个因素可能对测量结果的 影响，每次只改变其中的某一个因素，从而控制其余 几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对结论的 影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫 控制变量法。
3. 设计实验与制定计划
用一根细线悬挂一个
小球来代替摆钟的摆，
研究这个摆摆动的规
律。
刻度尺
0
铁架台 细线
小球
10
方案一：（不同的小球）
验证摆动快慢是否与摆球的轻重有关。使用两个 摆装置，在其他条件相同的情况下（如细线长，偏离 角度），改变球的质量，验证两组摆摆动的快慢是否 一致。
铝球
铜球
0
10
0
(3)制订计划与设计实验：为了检验猜想是否正确， 去设计整个的验证过程，在物理学中主要是通过 检验的形式，因此需要设计实验的全过程。
(4)进行实验与收集证据：按照制订的方案去进行实 验操作，并对实验现象、数据进行观察与记录； 也可以搜集日常生活中有关实例或查阅有关资料， 为检验猜想与假设的正确与否准备充分的事实材 料。
第一章 走进物理世界
第4节 尝试科学探究
【学习目标】： 1. 了解科学探究的一般过程和步骤，知道科学探究 的7个要素； 2. 经历探究摆的奥秘的过程，让学生初步体验科学 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。
科学的核心是探究，学习物理就要学会科学探究。
知识点 1 探究摆的奥秘 你知道吗 小慧家的摆钟走快了，请邻居张师傅帮忙。只见张师 傅将摆钟下面的螺母拧几下，摆钟走时就准了。
5 小明在探究某一问题的实验过程中，若发现实验 的结果与猜想有很大的出入时，他便将实验的结
果进行修改，使其与猜想基本相符，他这样做是 __不__对____(填“对”或“不对”)的，原因是____ __我__们__要__尊__重__实__验__结__果__，__猜__想__有__可__能__是__错__误__的____。
时，摆动一次所用的时间为( ) C
A．1 s
B．2 s
C．3 s
D．4 s
2 目前，全球的气候均在变暖，近150年来，全球平均气 温升高了1 ℃，这个数字在气象学上是个不可忽视的大 数字。对这种现象，有些科学家认为：可能是由于大 量排放二氧化碳而造成的温室效应。科学家提出这种 观点是属于科学探究中的( B ) A．提出问题 B．猜想与假设 C．收集证据 D．分析与论证
6. 评估 探究过程进行评估是非常必要的。 评估一般包括以下方面： (1)实验数据测量的是否准确，怎样做能够使误差更小； (2)实验的结论与生活经验和实实是否符合； (3)那些实验前没有考虑到的因素可能对实验产生影响； (4)实验过程中遇到了哪些困难，是怎样解决的，有什
么经验和教训等等。
【例1】秋千往返摆动一次的时间与哪些因素有关呢？人 们对此问题进行研究，提出了以下猜想： 猜想1：秋千往返摆动一次所用的时间可能与人的轻重有 关。 猜想2：秋千往返摆动一次所用的时间可能与秋千的绳长 有关。 猜想3：秋千往返摆动一次所用的时间可能 与秋千摆动时离开中心线的最大距离有关。 为了验证上述猜想，她们来到实验室，找来 刻度尺、停表、细线、小球，依照物理学习 中的科学方法，按图进行实验，得到下表中 的数据。
他走到另一个房间，打开开关，灯泡亮了，于是断定 家里的保险丝没有烧断，问题可能就出在灯泡上，他 拿了一个手电筒，爬上椅子取下灯泡，发现灯丝已经 断了，原因终于找到了。他换了一个新的灯泡，再打 开开关时，灯泡亮了。
事后，小明又思考这个灯泡原来好好的，也没有人动 过它，为什么灯丝会断呢？ 问题： (1)刚开始小明提出了什么问题？ (2)小明提出了哪几种假设？ (3)小明收集了哪些检验假设的证据？ (4)小明最后做出了怎样的解释？ (5)小明后来又提出了什么新问题？
支柱的形状是否有关，这一过程属于科学探究A中 哪一个环节( )
A．提出问题
B．设计实验
C．进行实验
D．分析与论证
2 我们要像科学家一样进行科学探究，下列对科学 探究过程说法错误的是( B ) A．平时要注意身边的物理现象，善于提出问题 B．猜想与假设可以不受限制，随意猜想 C．收集数据要实事求是，不能随意改动数据 D．分析论证要相信科学，不要迷信权威
知识点 2 科学探究的过程
科学探究的过程有七个要素组成
• 提出问题 • 猜想与假设 • 制订计划与设计实验 • 进行实验与收集证据 • 分析与论证 • 评估 • 交流与合作
各探究要素的说明 (1)提出问题：通过生活实例、自然现象或实验现象
的观察，使学生发现并提出要研究的课题。 (2)猜想与假设：通过集体思考、相互讨论等方式去
【例2】 阅读下面的材料，回答问题： 小明的探究
一天晚上，小明在房间里看书，突然，悬挂在天花板 上的灯泡熄灭了，灯泡为什么会熄灭呢？ 根据自己已有的一些知识和经验，小明提出了许多引 起灯泡熄灭的原因：可能是整个小区停电了；可能是 自己家的保险丝烧断了；可能是灯丝断了……究竟是 哪一种原因引起灯泡熄灭的呢？为了寻找有关的证据， 小明首先打开自己家的窗户观察外面的情况，发现邻 居家里的灯仍然亮着，路灯也亮着，于是他判断小区 没有停电，问题出在自己家里。
1.4尝试科学探究
一、科学的核心是探究，学习物理就要学会科学探究。 二、科学探究过程的七要素 1.提出问题。科学探究的第一步。爱因斯坦说过：提出 问题比解决问题更重要。 2.猜想与假设。牛顿说过：没有大胆的猜想，就不会有 伟大的发现。 3.设计实验与制订计划。简化研究对象。 4.进行实验与收集证据。数据的记录要尊重事实，不可 拼凑，不可杜撰。 5.分析与论证。 6.评估。 7.交流与合作。贯穿于科学探究的始终。
总结
理解科学探究的几个环节，根据自己已有的 知识和相关经验先提出问题，然后进行猜想与假 设，按照科学探究的一般步骤，即可得出结论。
1 科学探究一般包括“提出问题”“猜想与假
设”“设计实验”“进行实验”“分析与论证”
等几个环节。小明观察到建筑物的支柱一般为圆
柱或四棱柱，他想了解支柱能承受的最大压力与
1. 研究摆的奥秘时需采用控制变量法，例如探究摆摆 动的快慢与摆线的长度有关时，要控制摆的质量和 摆角不变。
2. 科学探究的基本过程是：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。
1 若某钟摆摆长一定时，用一个50 g的小球作摆球，
摆动一次需用时3 s，则将摆球的质量改为150 g
4 将金属块在石头上迅速地来回摩擦一会儿，你会觉
得金属块温度___升__高___，对此现象提出一个有价值 且可探究的问题：___金__属__块__温__度__升__高__的__快____ 慢与来回摩擦的快慢有什么关系？ ____________________________________________
【解】 (1)灯泡为什么会熄灭呢？ (2)可能是整个小区停电了；可能是自己家的保险丝 烧断了；可能是灯丝断了。 (3)发现邻居家里的灯仍然亮着，路灯也亮着；他走 到另一个房间，打开开关，灯泡亮了；他拿了一个 手电筒，爬上椅子取下灯泡，发现灯丝已经断了。 (4)小区没有停电，保险丝没有烧断，是灯丝断了。 (5)这个灯泡原来好好的，也没有人动过它，为什么 灯丝会断呢？
(5)分析与论证：通过分析实验现象及有关实例，检 验猜想与假设的正确与否，并对猜想与假设进行修 正、发展，或对大量的实例证据进行分析比较、归 纳，最后得出一定的科学结论。 (6)评估：让学生对上述的探究过程进行反思、评价， 找到成功与不足之处，为今后的探究提供经验。 (7)交流与合作：让学生写出简单的探究报告，并相 互交流，以便能取长补短，改进探究的成果，进行 推广与应用。
3 爱因斯坦和玻尔进行了长达20年的量子力学大战， 而这种学术之争并未影响两位科学家的友谊，在解 答爱因斯坦提出的一个个难题的过程中，玻尔等人 逐渐完善了量子力学。你认为这段话主要说明爱因 斯坦和玻尔等人在探究过程中的探究环节是( D ) A．进行实验与评估 B．分析论证，进行实验与收集证据 C．猜想与假设，制订计划与设计实验 D．提出问题，交流合作
10
方案二：（不同长度的悬线）
验证摆动快慢与摆线的长短的关系，同样保持其 他条件相同。
摆线短
摆线长
0
10
0
10
方案三：（不同摆角）
验证摆动快慢与摆角的大小的关系，同样保持其他 条件相同。
摆角小
摆角大
0
10
0
10
4. 进行实验与收集证据 （1）探究摆动快慢与摆球的轻重是否有关
铜球 铝球
10
20
9
(4)实验结论：小球往返摆动一次所用的时间与 ___O__点_到__小__球__中__心_距__离_______有关，与_小__球__质__量__、
_小__球___摆_动__距中心线最__大__距__离__无关。
总结 本题主要考查秋千往返摆动一次的时间的决定因素， 要验证秋千往返摆动一次的时间跟哪些因素有关，应 采用控制变量法，具体操作如下图：
哇，真厉害！ 怎么拧几下走 时就准了?
探究摆的奥秘 1. 提出问题 这个摆来回摆动一次所需的时间由什么决定呢?
提出问题有时比解 决问题更重要。
2. 猜想与假设
摆锤的轻重 摆的长短 偏离角度的大小 摆钟所处的地理位置 其他……
没有大胆的猜想，就 做不出伟大的发现。
归纳
在实验探究过程中，要想探究一个变量，必 须控制其他的变量不变，这种研究问题的方法， 叫做控制变量法。
猜测问题的可能的原因和答案或提出科学假说。
(3)制订计划与设计实验：为了检验猜想是否正确， 去设计整个的验证过程，在物理学中主要是通过检验 的形式，因此需要设计实验的全过程。 (4)进行实验与收集证据：按照制订的方案去进行实 验操作，并对实验现象、数据进行观察与记录；也 可以搜集日常生活中有关实例或查阅有关资料，为 检验猜想与假设的正确与否准备充分的事实材料。
18
9
18
(2)探究摆动快慢与 摆角的大小的关系
(3)探究摆动快慢与 摆线的长短的关系
10 20
30
9
18
60
9
18
10
20
80
25 18
160
50Leabharlann 365. 分析与论证 摆线长度相等时，摆球的摆动快慢与摆球的轻重（材 料）、摆角大小无关；
摆球摆动一次的时间只跟摆线的长短有关；摆线越 长，摆球的摆动越慢。