沪粤版八年级物理上册 1.4 尝试科学探究【新版】

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第一章 走进物理世界
第4节 尝试科学探究
1 课堂讲解
•探究摆的奥秘 •科学探究的过程
2 课时流程
逐点 导讲练
课堂 小结
当堂 检测
课后 作业
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
知1-导
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。
知2-讲
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?
否有关
知1-讲
铜球 铝球
10
20
9
18
9
18
知1-讲
(2)探究摆动快慢与摆角的 (3)探究摆动快慢与摆线的
大小的关系
长短的关系
10 20
30
9
18
60
9
18
10
20
80
50
36
160
25
18
知1-讲
5. 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。
A.提出问题
B.猜想与假设
C.收集证据
D.分析与论证
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
支柱的形状是否有关,这一过程属于科学探究中哪
一个环节( A )
A.提出问题
B.设计实验
C.进行实验
D.分析与论证
知2-练
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
另外两个因素(秋千的绳长、秋千摆动时离开中心线
的最大距离)相同,而人的轻重不同来研究,即为验
证猜想1,需选择2、4实验来研究;要研究秋千往返
摆动一次的时间与秋千的绳长的关系时,必须使另
外两个因素(人的轻重、秋千摆动时离开中心线的最
知1-讲
大距离)相同,而秋千的绳长不同来研究,需选择1、 3实验来研究;研究秋千往返摆动一次的时间与摆动 时离开中心线的最大距离的关系时,必须使另外两 个因素(人的轻重、秋千的绳长)相同,而秋千摆动时 离开中心线的最大距离不同来研究,需选择4、5实 验来研究。根据探究结果我们发现小球往返摆动一 次所用的时间与从O点到小球中心的距离有关,与小 球质量、小球摆动距中心线最大距离无关。
知1-练
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
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
知2-导
知2-讲
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
知2-讲
【例2】〈阅读理解题〉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。
_到__小__球__中__心__的__距__离____有关,与_小__球__质__量__、__小__球__摆__动__ _距__中__心__线__最__大__距__离_____无关。
【解析】
知1-讲
根据猜想秋千往返摆动一次的时间与人的轻重、秋
千的绳长、秋千摆动时离开中心线的最大距离这三
个因素有关,要研究与人的轻重的关系时,必须使
总结
知1-讲
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:
知1-练
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
总结
知2-讲
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。
知2-练
1 【中考·岳阳】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
____________________________________________
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____。
知1-讲
知1-讲
请你通过分析回答下列问题: (1)为验证猜想1,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,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,应选用序号为___4_、__5__的两组实验进行
对比分析; (4)实验结论:小球往返摆动一次所用的时间与__从__O_点____
知2-讲
(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。
猜测问题的可能的原因和答案或提出科学假说。
知2-讲
(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。
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 )
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时,
【解析】
知2-讲
本题给出了小明探究灯泡为什么熄灭的过程,根据问题,从
所给材料中即可寻找到答案。
【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?
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。
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
知1-讲
铁架台 细线
小球
10
知1-讲
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。
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?
知1-讲
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。
知1-讲
归纳
知1-讲
知1-讲
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。
知1-讲
【例1】小玲、小红和小丽在操场上玩荡秋千,小丽把小玲、小红分别 轻轻推了一下,细心的小丽发现,她俩往返摆动一次的时间几 乎一样,那么,秋千往返摆动一次的时间与哪些因素有关呢? 三人对此问题进行研究,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。
铝球
铜球0Biblioteka 10010
方案二:(不同长度的悬线)
知1-讲
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)
知1-讲
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
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__?_________________
知2-讲
(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。
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