第一章走進物理世界 第4節(jié)嘗試科學(xué)探究 課堂講解 課時流程 探究擺的奧秘科學(xué)探究的過程 課后作業(yè) 逐點導(dǎo)講練 課堂小結(jié) 當(dāng)堂作業(yè) 1 2 科學(xué)的核心是探究 學(xué)習(xí)物理就要學(xué)會科學(xué)探究 1 知識點 探究擺的奧秘 知1 導(dǎo) 小慧家的擺鐘走快了 請鄰居張師傅幫忙 只見張師傅將擺鐘下面的螺母擰幾下 擺鐘走時就準(zhǔn)了 你知道嗎 哇 真厲害 怎么擰幾下走時就準(zhǔn)了 這個擺來回擺動一次所需的時間由什么決定呢 提出問題有時比解決問題更重要 探究擺的奧秘 1 提出問題 知1 講 知1 講 沒有大膽的猜想 就做不出偉大的發(fā)現(xiàn) 擺錘的輕重 偏離角度的大小 擺的長短 擺鐘所處的地理位置 其他 2 猜想與假設(shè) 知1 講 歸納 在實驗探究過程中 要想探究一個變量 必須控制其他的變量不變 這種研究問題的方法 叫做控制變量法 知1 講 用一根細(xì)線懸掛一個小球來代替擺鐘的擺 研究這個擺擺動的規(guī)律 鐵架臺 細(xì)線 小球 刻度尺 3 設(shè)計實驗與制定計劃 知1 講 方案一 不同的小球 驗證擺動快慢是否與擺球的輕重有關(guān) 使用兩個擺裝置 在其他條件相同的情況下 如細(xì)線長 偏離角度 改變球的質(zhì)量 驗證兩組擺擺動的快慢是否一致 鋁球 銅球 知1 講 方案二 不同長度的懸線 驗證擺動快慢與擺線的長短的關(guān)系 同樣保持其他條件相同 擺線短 擺線長 知1 講 方案三 不同擺角 擺角小 擺角大 驗證擺動快慢與擺角的大小的關(guān)系 同樣保持其他條件相同 知1 講 1 探究擺動快慢與擺球的輕重是否有關(guān) 9 9 18 18 4 進行實驗與收集證據(jù) 知1 講 2 探究擺動快慢與擺角的大小的關(guān)系 9 9 18 18 知1 講 3 探究擺動快慢與擺線的長短的關(guān)系 18 25 36 50 知1 講 擺線長度相等時 擺球的擺動快慢與擺球的輕重 材料 擺角大小無關(guān) 擺球擺動一次的時間只跟擺線的長短有關(guān) 擺線越長 擺球的擺動越慢 5 分析與論證 知1 講 探究過程進行評估是非常必要的 評估一般包括以下方面 1 實驗數(shù)據(jù)測量的是否準(zhǔn)確 怎樣做能夠使誤差更小 2 實驗的結(jié)論與生活經(jīng)驗和實實是否符合 3 那些實驗前沒有考慮到的因素可能對實驗產(chǎn)生影響 4 實驗過程中遇到了哪些困難 是怎樣解決的 有什么經(jīng)驗和教訓(xùn)等等 6 評估 知1 講 小玲 小紅和小麗在操場上玩蕩秋千 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) 她倆往返擺動一次的時間幾乎一樣 那么 秋千往返擺動一次的時間與哪些因素有關(guān)呢 三人對此問題進行研究 提出了以下猜想 例1 知1 講 猜想1 秋千往返擺動一次所用的時間可能與人的輕重有關(guān) 猜想2 秋千往返擺動一次所用的時間可能與秋千的繩長有關(guān) 猜想3 秋千往返擺動一次所用的時間可能與秋千擺動時離開中心線的最大距離有關(guān) 知1 講 為了驗證上述猜想 她們來到實驗室 找來刻度尺 停表 細(xì)線 小球 依照物理學(xué)習(xí)中的科學(xué)方法 按圖進行實驗 得到下表中的數(shù)據(jù) 知1 講 知1 講 請你通過分析回答下列問題 1 為驗證猜想1 應(yīng)選用序號為 的兩組實驗進行對比分析 2 為驗證猜想2 應(yīng)選用序號為 的兩組實驗進行對比分析 3 為驗證猜想3 應(yīng)選用序號為 的兩組實驗進行對比分析 2 4 1 3 4 5 4 實驗結(jié)論 小球往返擺動一次所用的時間與 有關(guān) 與 無關(guān) 從O點到小球中心的距離 小球質(zhì)量 小球擺動 距中心線最大距離 解析 根據(jù)猜想秋千往返擺動一次的時間與人的輕重 秋千的繩長 秋千擺動時離開中心線的最大距離這三個因素有關(guān) 知1 講 要研究與人的輕重的關(guān)系時 必須使另外兩個因素 秋千的繩長 秋千擺動時離開中心線的最大距離 相同 而人的輕重不同來研究 即為驗證猜想1 需選擇2 4實驗來研究 要研究秋千往返擺動一次的時間與秋千的繩長的關(guān)系時 必須使另外兩個因素 人的輕重 秋千擺動時離開中心線的最大距離 相同 而秋千的繩長不同來研究 需選擇1 3實驗來研究 知1 講 研究秋千往返擺動一次的時間與擺動時離開中心線的最大距離的關(guān)系時 必須使另外兩個因素 人的輕重 秋千的繩長 相同 而秋千擺動時離開中心線的最大距離不同來研究 需選擇4 5實驗來研究 根據(jù)探究結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)小球往返擺動一次所用的時間與從O點到小球中心的距離有關(guān) 與小球質(zhì)量 小球擺動距中心線最大距離無關(guān) 知1 講 總結(jié) 本題主要考查秋千往返擺動一次的時間的決定因素 要驗證秋千往返擺動一次的時間跟哪些因素有關(guān) 應(yīng)采用控制變量法 具體操作如下圖 知1 講 知1 練 小明在做探究影響擺擺動的快慢因素的實驗中 在擺角很小的情況下 他采取什么措施能使擺的擺動變快 A 調(diào)節(jié)擺角的大小 使擺的擺角變小B 將長度為25cm的擺線調(diào)整為30cmC 將長度為25cm的擺線調(diào)整為20cmD 調(diào)整擺球的輕重 換成較重的擺球 1 C 2 知識點 科學(xué)探究的過程 知2 導(dǎo) 科學(xué)探究的過程有七個要素組成 提出問題猜想與假設(shè)制訂計劃與設(shè)計實驗進行實驗與收集證據(jù) 分析與論證評估交流與合作 知2 講 各探究要素的說明 1 提出問題 通過生活實例 自然現(xiàn)象或?qū)嶒灛F(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) 通過集體思考 相互討論等方式去猜測問題的可能的原因和答案或提出科學(xué)假說 知2 講 3 制訂計劃與設(shè)計實驗 為了檢驗猜想是否正確 去設(shè)計整個的驗證過程 在物理學(xué)中主要是通過檢驗的形式 因此需要設(shè)計實驗的全過程 4 進行實驗與收集證據(jù) 按照制訂的方案去進行實驗操作 并對實驗現(xiàn)象 數(shù)據(jù)進行觀察與記錄 也可以搜集日常生活中有關(guān)實例或查閱有關(guān)資料 為檢驗猜想與假設(shè)的正確與否準(zhǔn)備充分的事實材料 知2 講 5 分析與論證 通過分析實驗現(xiàn)象及有關(guān)實例 檢驗猜想與假設(shè)的正確與否 并對猜想與假設(shè)進行修正 發(fā)展 或?qū)Υ罅康膶嵗C據(jù)進行分析比較 歸納 最后得出一定的科學(xué)結(jié)論 知2 講 6 評估 讓學(xué)生對上述的探究過程進行反思 評價 找到成功與不足之處 為今后的探究提供經(jīng)驗 7 交流與合作 讓學(xué)生寫出簡單的探究報告 并相互交流 以便能取長補短 改進探究的成果 進行推廣與應(yīng)用 知2 講 閱讀理解題 閱讀下面的材料 回答問題 小明的探究一天晚上 小明在房間里看書 突然 懸掛在天花板上的燈泡熄滅了 燈泡為什么會熄滅呢 根據(jù)自己已有的一些知識和經(jīng)驗 小明提出了許多引起燈泡熄滅的原因 可能是整個小區(qū)停電了 可能是自己家的保險絲燒斷了 例2 知2 講 可能是燈絲斷了 究竟是哪一種原因引起燈泡熄滅的呢 為了尋找有關(guān)的證據(jù) 小明首先打開自己家的窗戶觀察外面的情況 發(fā)現(xiàn)鄰居家里的燈仍然亮著 路燈也亮著 于是他判斷小區(qū)沒有停電 問題出在自己家里 他走到另一個房間 打開開關(guān) 燈泡亮了 于是斷定家里的保險絲沒有燒斷 問題可能就出在燈泡上 知2 講 他拿了一個手電筒 爬上椅子取下燈泡 發(fā)現(xiàn)燈絲已經(jīng)斷了 原因終于找到了 他換了一個新的燈泡 再打開開關(guān)時 燈泡亮了 事后 小明又思考這個燈泡原來好好的 也沒有人動過它 為什么燈絲會斷呢 知2 講 問題 1 剛開始小明提出了什么問題 2 小明提出了哪幾種假設(shè) 3 小明收集了哪些檢驗假設(shè)的證據(jù) 4 小明最后做出了怎樣的解釋 5 小明后來又提出了什么新問題 知2 講 解析 本題給出了小明探究燈泡為什么熄滅的過程 根據(jù)問題 從所給材料中即可尋找到答案 1 燈泡為什么會熄滅呢 2 可能是整個小區(qū)停電了 可能是自己家的保險絲燒斷了 可能是燈絲斷了 解 知2 講 3 發(fā)現(xiàn)鄰居家里的燈仍然亮著 路燈也亮著 他走到另一個房間 打開開關(guān) 燈泡亮了 他拿了一個手電筒 爬上椅子取下燈泡 發(fā)現(xiàn)燈絲已經(jīng)斷了 4 小區(qū)沒有停電 保險絲沒有燒斷 是燈絲斷了 5 這個燈泡原來好好的 也沒有人動過它 為什么燈絲會斷呢 知2 講 總結(jié) 理解科學(xué)探究的幾個環(huán)節(jié) 根據(jù)自己已有的知識和相關(guān)經(jīng)驗先提出問題 然后進行猜想與假設(shè) 按照科學(xué)探究的一般步驟 即可得出結(jié)論 知2 練 1 中考 岳陽 科學(xué)探究一般包括 提出問題 猜想與假設(shè) 設(shè)計實驗 進行實驗 分析與論證 等幾個環(huán)節(jié) 小明觀察到建筑物的支柱一般為圓柱或四棱柱 他想了解支柱能承受的最大壓力與支柱的形狀是否有關(guān) 這一過程屬于科學(xué)探究中哪一個環(huán)節(jié) A 提出問題B 設(shè)計實驗C 進行實驗D 分析與論證 A 知2 練 2 我們要像科學(xué)家一樣進行科學(xué)探究 下列對科學(xué)探究過程說法錯誤的是 A 平時要注意身邊的物理現(xiàn)象 善于提出問題B 猜想與假設(shè)可以不受限制 隨意猜想C 收集數(shù)據(jù)要實事求是 不能隨意改動數(shù)據(jù)D 分析論證要相信科學(xué) 不要迷信權(quán)威 B 1 研究擺的奧秘時需采用控制變量法 例如探究擺擺動的快慢與擺線的長度有關(guān)時 要控制擺的質(zhì)量和擺角不變 2 科學(xué)探究的基本過程是 提出問題 猜想與假設(shè) 設(shè)計實驗與制訂計劃 進行實驗與收集證據(jù) 分析與論證 評估 交流與合作 若某鐘擺擺長一定時 用一個50g的小球作擺球 擺動一次需用時3s 則將擺球的質(zhì)量改為150g時 擺動一次所用的時間為 A 1sB 2sC 3sD 4s 1 C 目前 全球的氣候均在變暖 近150年來 全球平均氣溫升高了1 這個數(shù)字在氣象學(xué)上是個不可忽視的大數(shù)字 對這種現(xiàn)象 有些科學(xué)家認(rèn)為 可能是由于大量排放二氧化碳而造成的溫室效應(yīng) 科學(xué)家提出這種觀點是屬于科學(xué)探究中的 A 提出問題B 猜想與假設(shè)C 收集證據(jù)D 分析與論證 2 B 愛因斯坦和玻爾進行了長達(dá)20年的量子力學(xué)大戰(zhàn) 而這種學(xué)術(shù)之爭并未影響兩位科學(xué)家的友誼 在解答愛因斯坦提出的一個個難題的過程中 玻爾等人逐漸完善了量子力學(xué) 你認(rèn)為這段話主要說明愛因斯坦和玻爾等人在探究過程中的探究環(huán)節(jié)是 3 D A 進行實驗與評估B 分析論證 進行實驗與收集證據(jù)C 猜想與假設(shè) 制訂計劃與設(shè)計實驗D 提出問題 交流合作 4 將金屬塊在石頭上迅速地來回摩擦一會兒 你會覺得金屬塊溫度 對此現(xiàn)象提出一個有價值且可探究的問題 金屬塊溫度升高的快慢與來回摩擦的快慢有什么關(guān)系 升高 5 小明在探究某一問題的實驗過程中 若發(fā)現(xiàn)實驗的結(jié)果與猜想有很大的出入時 他便將實驗的結(jié)果進行修改 使其與猜想基本相符 他這樣做是 填 對 或 不對 的 原因是 不對 我們要尊重實驗結(jié)果 猜想有可能是錯誤的