第4讲 尝试科学探究-【帮课堂】2022-2023学年八年级物理上册同步精品讲义（沪粤版）

第4讲 尝试科学探究 ( 学科素养 ) 科学思维 科学态度与责任 1.通过探究摆振动的快慢跟哪些因素有关，认识到科学探究是研究物理的重要方法。 2.能够学会简化问题建立模型，并会运用控制变量法进行探究。 体验探究，明确物理的探究必须基于事实，尊重事实。树立探究的思想，培养发现问题、提出问题、解决问题的意识。 ( 知识精讲 ) 知识点01 探究摆的奥秘 1．小慧家的摆钟走快了，小慧观察了张师傅的维修过程后，她提出的问题是摆来回摆动的时间由什么决定？ 2．有一位同学猜想摆的快慢可能与摆的长短有关系，你知道他猜想的依据吗？ 当摆钟走时不准确时，向上或向下调节摆锤下面的螺母位置，就能使摆钟走时准确，估计摆长会影响摆动的快慢。 3．探究物理问题时，制订探究计划应针对探究目的，实验应注意选择器材。实验小组的同学研究摆的运动快慢时，对具体的实物(钟摆)进行了简化，请写出他们的实验设计方法。 用细线悬挂小球代替钟摆，采用控制变量法研究影响摆动的快慢的因素。 4． 伽利略最先对摆的摆动进行了科学探究并得出了摆的运动规律，叫做摆的等时性原理。 【即学即练1】某同学在课上听了伽利略对摆的研究故事之后，回家用支架、细绳、两个质量不同的小球A、B和停表研究摆的周期和哪些因素有关，他分别设计了4次实验，如图所示，每次实验各有不同，摆动的角度∠1小于∠2，A球的质量比B球的大。图甲、丙、丁中的摆线的长度相同，都比图乙中长。 （1）比较图甲、乙两次实验，可以研究摆的周期与______是否有关； （2）比较图______两次实验，可以研究摆的周期与摆球质量是否有关； （3）比较图甲、丁两次实验，可以研究摆的周期与______是否有关。 【答案】     摆长     甲、丙     摆角 【解析】（1）[1]比较甲、乙两次实验，可知，摆球的质量与摆角相同，摆长不同，可以研究摆的周期与摆长是否有关。 （2）[2]研究摆的周期与摆球质量是否有关，要控制摆长和摆角相同，改变摆球的质量，由图可知比较甲和丙 两次实验。 （3）[3]比较甲、丁两次实验，摆长和摆球的质量相同，改变摆角，可研究摆的周期与摆角是否有关。 知识点02 科学探究的过程 1．提出问题是进行科学探究的第一步。 2．牛顿说过，没有大胆猜想，就做不出伟大的发现。在科学探究中，猜测与假设是以自己的经验和知识为基础作出的一种试探性解释。 3. 科学探究的过程是由提出问题、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、评估和交流与合作七个要素组成，其中交流与合作是贯穿整个过程不可缺少的重要因素。 4．小明看自行车运动员比赛的电视转播时，听到解说员说运动员身体要尽量前倾，减小空气的阻力。他猜想，运动员所受空气阻力可能与迎风部分面积大小有关。他利用物理课上学到的科学探究方法对猜想进行验证。小明找了两张同样的纸，将一张纸水平展开，另一张纸揉成一团，让两张纸从同一高度同时下落，观察谁先落地，结果发现揉成一团的纸先落地。 (1)探究过程中，小明是采用距离相同，比较下落时间不同，判断空气阻力与迎风部分面积大小的关系。 (2)通过以上探究可得到的结论是：空气阻力与迎风面积大小有关，迎风面积越大，空气阻力越大；该结论在生产、生活和科学实践中有很多应用，试举一例。 例：使火箭头较尖，减少空气的阻力。 【即学即练2】实心球是中考体育考试项目之一，如何将实心球投掷的更远，物理兴趣小组的同学做了如下猜想： 猜想一：与投掷出去的角度有关； 猜想二：与投掷时的速度有关 同学们利用喷水枪来验证以上猜想，实验过程如图所示（忽略空气阻力） （1）在探究水流落地点距离s与枪管和水平方向夹角θ的关系时要保持 ___________不变，我们还知道 ___________实验也用到了这种研究方法。 （2）实验小组同学完成了相关数据如下表所示： 实验 序号 水流射出时的速度 枪管与水平方向的夹角θ/度 水流落地点与枪口的水平距离s/m 1 v1 20 5.3 2 v1 30 5.8 3 v1 40 6.0 4 v1 50 5.6 5 v2 20 7.7 6 v2 30 8.8 7 v2 40 9.3 8 v2 50 8.9 ①分析表格数据，在水流射出速度相同的情况下，枪管与水平方向的夹角为 ___________时，水流落地点与枪口的水平距离最远，为了使实验结论更加准确、更具普遍性，可以进行的操作是 ___________。 ②根据表格中的数据得出结论：在水流射出时角度相同的情况，水流的 ___________越大，落地点与枪口的水平距离越远。 （3）为了在中考体育实心球项目中取得好成绩，请你给小明提出合理建议：___________。 【答