1.3 跨学科实践：降落伞 作业设计-2024-2025学年教科版物理八年级上册

第一章 走进实验室 第3节 跨学科实践：降落伞 一、课标要求 1.会根据生活经验估测长度和时间。 2.会选用适当的工具测量长度和时间。 3.能运用所学知识分析日常生活中的问题。 二、教学目标 【物理观念】知道科学探究的基本环节，能初步运用控制变量法设计实验。 【科学思维】经历长度、时间与面积测量过程，体会物理测量的基本方法，会根据测量对象选择适当的仪器。 【科学探究】了解科学探究的基本要素，体验自主探究活动过程，领悟控制 变量等科学研究方法。 【科学态度与责任】积极参与制作降落伞的活动，研究它下落快慢与哪些因素有关，初步体验“提出问题、进行猜想、设计实验、进行试验、分析论证、讨论交流”的科学探究过程，初步体验“控制变量”的思想。 三、重点与难点 重点是正确使用测量仪器 难点是培养学生从生活中寻找物理现象,探索物理规律的意识,科学探究基本方法思维的形成。 四、知识点 控制变量法、正确使用仪器、研究测量技巧、跨学科实践 五、知识点与作业题目对应表 知识点 目标要求 习题 类型 题目 数量 难易程度 （易、适中、难） 控制变量法 了解控制变量法的实质，会运用控制变量法进行探究。 选择题 填空题 探究题 7 易、适中、难 正确使用仪器 会根据测量的要求，选择合适的测量仪器，并按要求调零 选择题 填空题 探究题 5 易、适中 研究测量技巧 会运用数平方格的方法测量不规则的面积 填空题 1 易 跨学科实践 利用本节课知识制作降落伞 实践 活动 1 适中 巩固性作业 1.在学习了刻度尺的使用后，小华同学想测量八年级上册物理书的宽度，他一共测了5次，结果分别为18.52cm、18.52cm、18.20cm、18.50cm、18.51cm，下列说法正确的是（    ） A．小华多次测量的目的是为了取平均值来减小误差 B．5次测量的结果不同是因为所选的刻度尺分度值不同 C．根据小华的测量数据，物理书的宽度大约为18.45cm D．只要小华认真操作，误差是完全可以避免的 2.给你几种测量长度的工具，请你选用合适的一种填在空白处。甲：厘米刻度尺；乙：毫米刻度尺； 丙：卷尺(5 m)；丁：卷尺(100 m)。 (1)测量物理课本的长和宽： 。 (2)测量大门和窗户的长和宽： 。 (3)测量学校开运动会的60 m跑道： 。 3.测量仪器使用前，一般要先把指针调整到__________，这个过程叫调零。下列哪一种测量仪器在使用前需要调零 （ ） A.刻度尺 B.秒表 C.温度计 D.量筒 4.小林想测出自己脚印的面积有多大，他站在方格纸上并描出自己站立时一只脚的鞋印，如图所示．已知方格纸每小格的面积是4 cm2，则小林脚印的面积为 ． 5.在探究降落伞在空中滞留时间与什么因素有关的实验中，小壮同学和小月同学讨论：A.可能与降落伞的质量有关；B.可能与降落伞的面积有关；C.可能与降落伞的形状有关。 (1)小壮同学和小月同学探究的问题是__________________________。 (2)小壮同学和小月同学的讨论属于科学探究的_______________环节。 (3)探究降落伞在空中滞留时间是否与降落伞的形状有关时，每次只改变__________，而保证其他因素不变，这种研究方法叫_____________。 6.在降落伞比赛的活动中，小金将活动中的数据进行了记录，来用于研究降落伞的滞留时间与哪些因素有关．请分析表格中的数据并回答问题： 次数 降落伞的 绳长/m 降落伞 的形状 降落伞的 面积/m2 降落伞的 总质量/g 降落伞的释 放高度/m 降落伞的滞 留时间/s 1 1 圆形 0.5 20 3 3.67 2 1 圆形 1 20 3 5.81 3 1 圆形 1 30 3 4.91 4 1 正方形 1 20 3 5.81 5 1.5 正方形 1 20 3 5.83 6 1.5 正方形 1 20 6 9.24 (1)活动中利用的测量工具有刻度尺、 、天平． (2)分析数据1、2可知降落伞的滞留时间与 有关． (3)分析数据2、3可知降落伞的滞留时间与____有关 (4)本实验中所用的研究方法是____． 拓展性作业 7.下列测量中所选工具较适合的是 （ ） A．测量窗户上玻璃的尺寸用分度值是1 cm的刻度尺 B．测量课本厚度用分度值是1 cm的刻度尺 C．测量跳远成绩用分度值是1 cm的皮卷尺 D．测量教室的长度用分度值是1 mm的刻度尺 8.只测一次，要求较准确的测出90 cm3的酒精，请你在下列四种规格的量筒中，选出适当的量筒（ ） A．量程是0～100 mL，分度值是1 mL B．量程是0～200 mL，分度值是2 mL C．量程是0～50 mL，分度值是1 mL D．量程是0～50 mL，分度值是2 mL 9.测量是科学探究的基本技能,图1是实验探究中的部分读数情形，回答以下问题： (1)图甲，刻度尺测得物体的长度是 cm；图乙，机械秒表的读数为 s。 (2)班里的四位同学用同一把刻度尺测量同一课本的宽度，测量结果分别为 17.32 cm、17.34 cm、17.82 cm、17.33 cm，他们多次测量的目的是 ，根据数据分析，课本的宽度应记录为 cm。 10.小壮同学进行探究降落伞下降的速度和什么因素有关的活动。 [提出问题] 降落伞下降的速度和什么因素有关呢？ [猜想与假设] 猜想一：降落伞下降的速度和降落伞的面积有关； 猜想二：降落伞下降的速度和降落伞的质量有关。 (1)[制订计划与设计实验] 若要验证猜想一，应该选用质量________、面积________的两个降落伞，使其从相同的高度落下，比较落到地面所用的时间。 (2)[进行实验与收集数据] 下表是小壮同学实验时得到的实验数据： 实验次数 降落伞质量 降落伞面积 下降高度 下降时间 1 1 kg 0.8 m2 5 m 2 s 2 1 kg 0.5 m2 5 m 1.5 s 3 1.5 kg 0.5 m2 5 m 1.4 s (3)[分析论证] 小壮分析实验表格得到结论：降落伞面积越大，下降速度越________；降落伞质量越大，下降速度越________。 (4)[评估] 通过分析数据，小壮同学认为上表中的实验数据可能存在误差，原因是降落伞下降时间太短，不易测量。改进的方法是__________________________________________。 (5)[拓展] 你认为降落伞下降的速度还可能和__________________有关。 探究性作业 11.小明在体育课上打排球时，发现每次排球落地的远近不同．于是，他沿水平方向击打排球，对球落地的情况做了统计，统计结果如下表： 击球点高度h/m 1.85 1.21 0.8 击球力度 轻击 重击 轻击 重击 轻击 重击 落地点与击球 点水平距离s/m 3 7 2 5 1.5 3 (1)分析表格可得结论(写出两条)： ①__ 击球力度一定时，击球点高度越高，落地点与击球点水平距离越远__； ②__ 击球点高度一定时，击球力度越大，落地点与击球点水平距离越远__． (2)实验中的不足之处是__ 击球力度的大小没有测量，很难控制的变量____________。 12.质量为m的金属球从高度为h的位置以大小不同的水平速度抛出，下落（空气阻力忽略不计）到达地面的时间t与金属球的的水平抛出的速度大小是否有关？现有大小相同的金属球，这些金属球有的质量相等，有的质量不等，写出验证你的推测的实验步骤（若有需要，可补充器材）。 13.如图所示为校园科技节的“瓶子翻转竞赛”通知，实践小组的同学参加了挑战，并进行如下探究。 竞赛通知定于下周三举办“瓶子翻转竞赛”。具体要求如下：在一个塑料瓶中装入液体，将它扔到半空，瓶子翻转一周，最后瓶子竖立在桌面上；翻转成功次数最多者获胜。 项目任务：瓶里装多少液体最容易翻转成功呢？ 活动一：设计实验，收集证据。 小组同学选取了一个容量为500ml的塑料瓶，首先在瓶中不加水翻转50次，记下成功的次数；然后加100ml的水在相同环境下翻转50次，记下成功的次数；继续增加注水量（每次增加100ml）重复上述实验，直到水满为止，收集的实验数据如表所示。 注水量（ml） 注水量占瓶子容量的百分比（%） 翻转成功的次数 0 0 0 100 20 5 200 40 20 300 60 30 400 80 25 500 100 15 活动二：处理数据，寻找规律。 (1)根据表格中的数据，请在图乙中描点作出翻转成功的次数随注水量占瓶子容量的百分比变化的图像 。 (2)根据数据或图像，你能获得的信息是 。 活动三：交流反思，提出改进。 (3)小组同学发现，其他条件相同，使用不同形状瓶子翻转成功的次数不同，请你根据这个现象提出一个可探究的科学问题： 。 跨学科实践作业 14.明天课上我们再次举行降落伞比赛，请同学们利用生活中常见材料结合本节课知识制作一个尽可能长时间滞留在空中的降落伞吧！ 六、作业设计意图 本节课内容是紧紧围绕着控制变量法开展的试验探究活动，又结合了第一节科学探究的环节和第二节长度和时间的测量内容，可以说是前两节内容的综合，由于第二节对于长度和时间的测量已经进行的训练，所以本节重点放在控制变量法及其具体运用上，同时对选择仪器和仪器校零也进行了习题设计。 巩固性作业：面对全体学生，共6道小题，覆盖了本节的所以知识点，着重考察控制变量法。第1小题是为了训练学生仪器使用规则，让学生体会物理测量的基本方法。第2小题就是对选择合适仪器的一个简单的训练，达成会根据测量对象选择适当的仪器的目标。第3小题是对仪器使用前校零的概念及实例的训练，让学生对校零意义加深理解，让学生体会物理测量的基本方法。第4小题是针对教材中测量不规则面积出的题目，对下册压强中受力面积有帮助，经历面积测量过程，体会物理测量的基本方法。第5小题基于本节的探究活动设计，帮助学生回顾活动整个的内容，再次熟悉控制变量法，并设计了科学探究环节考察，帮助学生达成知道科学探究的基本环节，能初步运用控制变量法设计实验的目标。第6道小题是对控制变量法的进一步训练，重点训练学生对数据的分析得出结论。 拓展性作业：面对大多数学生，第7、8小题是选择仪器的具体运用，较巩固性练习题根据量程选择仪器更难一些，第8小题是从学生较熟悉的刻度尺的选择转移到量筒的选择，更灵活掌握仪器的选择技巧，学生体会物理测量的基本方法，会根据测量对象选择适当的仪器。第9小题考查刻度尺、秒表的读数以及数据的处理，让学生体会物理测量的基本方法。第10题再次对降落伞降落速度进行训练，这道题较前两道，增加了实验的改进方案的设计和对影响因素的猜想，难度更大一些，让学生了解科学探究的基本要素，体验自主探究活动过程，领悟控制变量等科学研究方法。 探究性作业：面对部分学生，这部分功设计了三道习题，其中，第12小题设置情景进行实验探究，锻炼学生灵活运用控制变量法和设计实验的能力。第11、13小题，是控制变量法在其他探究活动的灵活运用，目的是训练学生对控制变量法应用的迁移，以上三道题还是对控制变量法的更深层次的训练，让学生了解科学探究的基本要素，体验自主探究活动过程，领悟控制变量等科学研究方法。 跨学科实践作业：14题是在学习本节课知识的基础上动手操作改进降落伞，既能有效检测学生对知识的理解，又能加激发学生思考能力与培养学生动手操作解决问题的能力。 七、评价标准 新课程标准指出：要构建新的评价体系才能全面反映学生认知水平，促进评价主体地多元化，将教师评价、自我评价、学生之间的相互评价相结合，加强学生自我评价和学生之间的相互评价。所以本次作业我主要采取自评、生生互评、师评三种形式组合的方式。 1.自评与参考答案 题号 答案 做错原因 教师评价 1 A 2 (1)乙 (2)丙 (3)丁 3 零刻度线；B 4 136cm2 5 (1)降落伞在空中滞留时间的影响因素(2)猜想与假设 (3)降落伞的形状　控制变量法 6 停表；降落伞的面积；降落伞的总质量；控制变量法 7 C 8 A 9 2.50 281.9 取平均值，减小误差 17.33 10 (1)相同；不同；　(2)小；大；(3)把降落伞的面积增大些或让降落伞从更高的地方落下；(4)风速(下降的高度等)(5)伞不的材料 11 ①击球力度一定时，击球点高度越高，落地点与击球点水平距离越远；②击球点高度一定时，击球力度越大，落地点与击球点水平距离越远．(2)击球力度的大小没有测量，很难控制变量 12 实验原理：要验证水平抛出的物体的“落地时间”与水平抛出的速度有关，则应控制其他因素相同，水平抛出的速度不同，因此要选取任意一个金属球进行重复实验，或者选取质量相同的多个金属球进行实验； 补充器材：为了让质量为m的金属球从高度为h的位置以大小不同的水平速度抛出，需要增加斜槽和测量时间的停表；斜槽的作用是让金属球在斜槽上不同高度静止释放时，其水平抛出的速度大小不同； 实验器材：一个质量为m的金属球、弹射器、停表； 实验步骤：（1）如图安装好斜槽和水平槽，保持水平槽水平，测量抛出点离地高度，记为h；（2）将质量为m的金属球在斜槽上由某一高度H1静止释放，金属球飞出水平槽后用秒表记录落地时间t1； （3）捡回金属球（或使用质量相同的金属球），改变金属球在斜槽上静止释放的高度为H2，重复步骤（2）三次以上，将数据记录到下表中： 结果分析：比较几次落地时间的大小，在误差范围内，时间值相等，说明金属球下落到地面的时间t与金属球的水平抛出的速度大小无关；如果时间值相差较大，说明金属球下落到地面的时间t与金属球的水平抛出的速度大小有关。 实验 序号 抛出点离地 高度h（米） 小球在斜槽上由静止释放时的高度H（米） 落地时间 t（秒） 1 2 3 4 5 13 翻转成功的次数随注水量占瓶子容 量的增加而先增大后减小，其他条件相同时，翻转成功的次数与瓶子形状是否有关 14 无 2.学生互评 同学们通过组内交流对结果做出评价，通过让学生评估和反馈彼此的学习成果和表现，以促进学生之间的合作和共同成长。促使学生更加主动地学习，学生的批判性思维能力将得到提高，培养学生的团队协作精神和沟通能力。 3.师评 依据学生的学习情况，进行客观全面的评价，并发现问题并及时调整教学方法提高教学效果，通过评价，学生可以及时了解自己的学习情况，得到反馈和指导，从而提高学习动力和积极性。 物理 八年级 上册 JK 学科网（北京）股份有限公司 $$