《1.3 跨学科实践：降落伞》课件----2024～2025学年教科版物理八年级上册

2024年教科版物理上册系列课件 第一章 走进实验室 蔚蓝的天空下，降落伞犹如美丽的花朵，缓缓绽放，轻轻飘落…… 一、降落伞 　　降落伞是一种使人或物从空中安全降落到地面的航空工具，广泛用于航空、航天和救援等领域。降落伞是蓝天中飘动的安全摇篮，它承载着人类对冒险与探索的渴望。 　　常见的降落伞主要由伞衣、伞绳和安全保障装置组成。 1.提出问题： 降落伞在空中飞行的时间与什么因素有关？ 2.猜想与假设： ①可能与降落伞的形状有关 ②可能与降落伞的面积有关 ③可能与降落伞的材质有关 ④可能与降落伞开始下落高度有关 …… 二、实验探究：影响降落伞飞行时间的因素 实验的基本方法：控制变量法 猜想中，影响降落伞在空中滞留时间的因素有很多。 为此，在设计实验时，常用的方法是先考察其中一个因素对所研究问题的影响，而保持其他因素不变，这种方法叫控制变量法。 比如：研究降落伞的面积这个因素时，我们只改变降落伞的面积，而保持其他所有因素不变。 根据控制变量法，多次实验。 “研究谁，改变谁” 3.设计实验、制订方案： （1）选择合适的仪器 ①不同伞绳长度、不同面积、不同形状、不同总重量的降落伞； ②刻度尺、皮卷尺； ③秒表或手表； ④天平或弹簧测力计。 （2）操作步骤：根据控制变量的方法，多次实验，每次只改变一个影响降落伞在空中滞留时间的因素，保持其它的因素不变。 量程太小 不一定能测出要测得量 量程太大 分度值大，测量精度差 4.进行实验、收集证据： 研究伞衣的面积对降落伞飞行时间的影响时，可取两个形状、绳长、伞的总质量相同，面积不同的降落伞，分别从相同的高度处下落。 用秒表记下他们下落的时间 t1 和 t2 。 比较大小 t1 和 t2 的大小。 设计记录数据的表格： 实验 次数 伞绳 长度 伞衣的 形状 伞衣的 面积 降落的 高度 降落伞 总质量 降落伞的 飞行时间 1 2 3 4 5 6 以下是小明探究“影响降落伞飞行时间的因素”的实验数据记录表： 实验 次数 伞绳 长度 伞衣的 形状 伞衣的 面积 降落的 高度 降落伞 总质量 降落伞的 飞行时间 1 1m 圆形 0.5m2 3m 20g 3.67s 2 1m 圆形 1m2 3m 20g 5.82s 3 1m 圆形 1m2 3m 30g 4.91s 4 1m 正方形 1m2 3m 20g 5.81s 5 1.5m 正方形 1m2 3m 20g 5.83s 6 1.5m 正方形 1m2 6m 20g 9.24s 实验 次数 伞绳 长度 伞衣的 形状 伞衣的 面积 降落的 高度 降落伞 总质量 降落伞的 飞行时间 1 1m 圆形 0.5m2 3m 20g 3.67s 2 1m 圆形 1m2 3m 20g 5.82s 3 1m 圆形 1m2 3m 30g 4.91s 4 1m 正方形 1m2 3m 20g 5.81s 5 1.5m 正方形 1m2 3m 20g 5.83s 6 1.5m 正方形 1m2 6m 20g 9.24s 结论：在其他条件一定的情况下，降落伞在空中飞行的时间与__________有关。伞的___________，伞在空中飞行的时间越______。 伞的面积 面积越大 长 5.实验数据分析： 实验 次数 伞绳 长度 伞衣的 形状 伞衣的 面积 降落的 高度 降落伞 总质量 降落伞的 飞行时间 1 1m 圆形 0.5m2 3m 20g 3.67s 2 1m 圆形 1m2 3m 20g 5.82s 3 1m 圆形 1m2 3m 30g 4.91s 4 1m 正方形 1m2 3m 20g 5.81s 5 1.5m 正方形 1m2 3m 20g 5.83s 6 1.5m 正方形 1m2 6m 20g 9.24s 结论：在其他条件一定的情况下，降落伞在空中飞行的时间与____________有关。伞的____________，伞在空中飞行的时间越______。 伞的总质量 总质量越大 短 实验 次数 伞绳 长度 伞衣的 形状 伞衣的 面积 降落的 高度 降落伞 总质量 降落伞的 飞行时间 1 1m 圆形 0.5m2 3m 20g 3.67s 2 1m 圆形 1m2 3m 20g 5.82s 3 1m 圆形 1m2 3m 30g 4.91s 4 1m 正方形 1m2 3m 20g 5.81s 5 1.5m 正方形 1m2 3m 20g 5.83s 6 1.5m 正方形 1m2 6m 20g 9.24s 结论：在其他条件一定的情况下，降落伞在空中飞行的时间与__________无关。 伞的形状 实验 次数 伞绳 长度 伞衣的 形状 伞衣的 面积 降落的 高度 降落伞 总质量 降落伞的 飞行时间 1 1m 圆形 0.5m2 3m 20g 3.67s 2 1m 圆形 1m2 3m 20g 5.82s 3 1m 圆形 1m2 3m 30g 4.91s 4 1m 正方形 1m2 3m 20g 5.81s 5 1.5m 正方形 1m2 3m 20g 5.83s 6 1.5m 正方形 1m2 6m 20g 9.24s 结论：在其他条件一定的情况下，降落伞在空中飞行的时间与__________无关。 伞的绳长 实验 次数 伞绳 长度 伞衣的 形状 伞衣的 面积 降落的 高度 降落伞 总质量 降落伞的 飞行时间 1 1m 圆形 0.5m2 3m 20g 3.67s 2 1m 圆形 1m2 3m 20g 5.82s 3 1m 圆形 1m2 3m 30g 4.91s 4 1m 正方形 1m2 3m 20g 5.81s 5 1.5m 正方形 1m2 3m 20g 5.83s 6 1.5m 正方形 1m2 6m 20g 9.24s 结论：在其他条件一定的情况下，降落伞在空中飞行的时间与____________有关。伞的___________，伞在空中飞行的时间越______。 降落的高度 高度越高 长 ①实验结论： 降落伞在空中滞留的时间与_________、 ___________ 、____________有关，而与_________和_________无关。 ②控制变量法： 每一个影响探究结果的因素，都可以叫做一个变量。在有多个变量影响探究结果的情况下，进行实验时，每次只让某一个变量改变数值，保持其它的变量值不变，以便确定这个变量对探究结果的影响，这 种方法叫做控制变量法。 伞的面积 伞的总质量 伞的降落高度 伞的形状 伞的绳长 6.归纳： 【例1】降落伞在空中滞留的时间与什么因素有关？下列猜想不可能的是（ ） A.降落伞的面积 B.降落伞的颜色 C.降落伞的形状 D.降落伞的伞绳 B 6.交流、评估和反思： 对实验的整个过程进行评价，看看是否存在不合理或者不科学的地方。 同学之间彼此交流，并把自己得出的结论和大家一起共享。 三、测量仪器的选择和使用 做实验需要测量某些量，所以要选择合适的测量工具。选择测量工具，要根据实验的具体要求来选择，看量程、分度值，并非随便选。测量仪器使用前，一般选调零，若不能调零，要记录初始读数，进行修正。 【例2】学校开运动会要画百米跑道，在下列如何选用工具的说法中，正确的是（ ） A.选用分度值是1mm，量程是30cm的钢尺 B.选用分度值是1mm，量程是1m的木尺 C.选用分度值是1cm，量程是50m的皮卷尺 D.上述工具都不行，一定要选用量程超过100m的刻度尺 C 四、测量技巧 测量时，应动脑思考测量技巧。 如对不规则伞布面积的测量，采用了等效替代的方法。如图所示，在方格纸上描下它的轮廓，数一下图形中包含的方格数： 对不满一格而大于或等于半格的都算一格，小于半格的都舍去不计。 伞衣面积=总的格数×一个格的面积 数格法 五、降落伞比赛 1.比赛任务 请自制降落伞，悬挂物是标有10g 的钩码，伞面和伞绳总质量不超过20g。比赛时，降落伞从指定高处落下，在空中飞行时间最长者胜。 2.材料制作 伞衣（自备，各种纺织品、塑料膜）、伞绳（自备）、悬挂物（由老师提供10g 钩码）。 3.展示、交流与评价 各小组先介绍自制降落伞的设计思路，再展示制作的降落伞，并测量降落伞在空中的飞行时间。 　　最后由评委小组对各小组自制的降落伞的科学性、艺术性和空中飞行的时间进行综合评价。 随堂练习 　　小芳、小红和小丽在公园里玩荡秋千。小丽把小红、小芳分别轻轻推一下，细心的小丽发现，她俩往返摆动一次的时间几乎一样。那么，秋千往返摆动一次所用的时间与哪些因素有关呢？三人对此问题进行了研究，提出如下猜想： 猜想1：秋千往返摆动一次所用的时间可能与人的质量有关。 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、细线、秒表、小球，依照物理课中学到的科学方法，按图进行实验，得到表中数据。 （1）由2、4两组实验数据可知，小球往返摆动一次所用的时间与小球质量________。 （2）由________两组实验数据可知，小球往返摆动一次所用的时间与小球摆动时离开中心线的最大距离无关。 无关 4、5 （3）由_______两组实验数据可知，小球往返摆动一次所用的时间与绳长_______。由此可得，秋千的绳长越______，秋千往返摆动一次所用的时间越长。 1、3 有关 长 课堂小结 降落伞 探究影响飞行时间的因素 降落伞比赛 正确选择和使用仪器 控制变量法 科学探究过程 下 课 咯~ $$