内容正文:
3 跨学科实践:降落伞
知识点1 实验探究:影响降落伞飞行时间的因素
【提出问题】降落伞在空中飞行的时间与什么因素有关?
【猜想与假设】降落伞在空中飞行的时间可能与降落伞的形状、面积的大小、伞绳的长度等有关.
【设计实验、制订方案】
实验器材:不同伞绳长度、不同面积、不同形状、不同质量的降落伞,米尺,秒表.
(1)变量:每一个影响探究结果的因素,都可以叫作一个变
量.
(2)控制变量法:对于多因素(变量)影响事物变化规律的问
题,常常采用控制变量的方法,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___________.
【进行实验收集证据】根据控制变量法的思想,每次只改变一
个因素,保持其他因素不变,记录降落伞在空中飞行的时间.
实验数据记录表格
控制变量法
【进行实验、收集证据】
实验次序 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 1 m 圆形 0.5 m2 3 m 20 g 3.67 s
2 1 m 圆形 1 m2 3 m 20 g 5.82 s
3 1 m 圆形 1 m2 3 m 30 g 4.91 s
4 1 m 正方形 1 m2 3 m 20 g 5.81 s
5 1.5 m 正方形 1 m2 3 m 20 g 5.83 s
6 1.5 m 正方形 1 m2 6 m 20 g 9.24 s
【分析论证】分析实验数据,找出影响降落伞在空中飞行时间的因素.
【结论】降落伞在空中飞行的时间与降落伞的面积、降落的高度、降落伞的总质量有关,与降落伞的形状和伞绳长度无关.
知识点2 仪器的选择与使用
(1)不同的仪器有不同的_____和_______,这是选择仪器的重
要依据.
(2)根据_____需要,选择量程和分度值都_____的测量仪器.
若所选量程太小,不仅难以测出结果,甚至可能会损坏仪器;
若量程太大,分度值一般也较大,测量的精度就差了.
(3)正确使用仪器,使用仪器前要调零,如不能调零,要记录
初始读数,进行修正.
量程
分度值
实际
适合
考点1 科学探究方法的应用——控制变量法
典例1 [2024·尧都区期末]某中学八年级开展“比较材料的隔音性能”活动.同学们准备了以下器材:闹钟、“房子”、报纸、塑料袋、泡沫塑料、海绵、长卷尺.他们的实验步骤是:小明同学把闹钟放入制作好的“房子”中,让其发声.再安排另一名同学逐步远离“房子”直到听不到声源发出的声音,用卷尺测出该同学到“房子”的距离,他们制作的“房子”如图所示.关于本次实验,下列说法正确的是 ( )
A.隔音性能最好的材料是报纸
B.在本实验中作为声源的是房子
C.实验过程中,风向不会影响实验效果
D.学生是通过听者与“房子”的距离来比较不同材料的隔音性能的
思路导析 控制变量法能排除干扰,直接显露单一因素对被研究对象变化的影响情况.
变式 [实验探究]小明想知道纸飞机飞行的时间与哪些因素有关,他用相同的纸张做了两个形状相同的纸飞机,然后从同一高度,以相同的速度、不同的角度抛出纸飞机,分别记录纸飞机在空中的飞行时间t1、t2并加以比较.他这样做是为了探究影响纸飞机飞行时间的因素是 ( )
A.飞机的形状 B.抛出的角度
C.抛出时的速度 D.抛出时的高度
考点2 正确使用仪器
典例2 长度测量时,对于测量工具的选择,下列说法正确的
是 ( )
A.要根据实际情况确定测量需要达到的准确程度,并依据此准确程度选择适当的测量工具
B.根据测量人的要求选择适当的测量工具
C.根据单位的大小选择测量工具
D.在已有的测量工具中选择最高准确程度的测量工具
思路导析 测量长度,应根据实际情况确定测量需要达到的准确程度,并以此为依据选择适当的测量工具,不应以人的要求、单位的大小选择测量工具,也不必选择准确程度最高的测量工具.
变式 [2024·北京期末]家里橱柜的一片玻璃破损,小华想自己动手更换玻璃,如图所示.要测量所需玻璃的尺寸,下列几种尺子最合适的是 ( )
A.量程10 cm,分度值1 mm
B.量程1 m,分度值1 mm
C.量程10 cm,分度值1 cm
D.量程1 m,分度值1 cm
1.在进行降落伞飞行比赛时,为了使降落伞的滞空时间长些,在制作降落伞前,同学们猜想影响降落伞滞空时间的因素可能有降落伞的面积、伞绳的长度、降落伞的质量、降落伞伞面的材质.在探究降落伞的面积对其滞空时间的影响时,应该 ( )
A.用伞绳长度、质量、伞面材质都相同,而面积不同的降落伞进行探究
B.用伞绳长度、质量相同,而伞面材质、面积不同的降落伞进行探究
C.用伞绳长度相同,而质量、伞面材质、面积不同的降落伞进行探究
D.探究时所用的降落伞只要保证面积不同即可,其他因素不必控制相同
2.当用测量仪器测量某一物理量时,对测量仪器的选择方法是 ( )
A.规格较大的仪器
B.精度高的仪器
C.任何仪器都可以
D.根据需要选择
3.[原创]立定跳远是菏泽市中考体考的必考项目,男生2.38 m为满分,女生1.89 m为满分.同学们在练习立定跳远时,需要选择一种使用方便安全、测量准确的工具来记录成绩,下列几种最合适的是 ( )
A.量程为2 m,分度值为0.1 cm的钢卷尺
B.量程为50 cm,分度值为0.5 cm的三角板
C.量程为1 m,分度值为0.1 cm的木尺
D.量程为50 m,分度值为1 cm的皮卷尺
4.在探究降落伞在空中滞留时间与什么因素有关的实验中,小聪和小明议论:
A.可能与降落伞的重量有关
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)小聪和小明等同学探究的问题是_______________________
_________.
(2)他们的议论属于科学探究的___________环节.
(3)探究降落伞在空中滞留时间可能与降落伞的形状有关,实
验时每次只变化_____________,而保证其他因素不变,这种
研究物理的方法叫做___________.
影响降落伞在空中滞留时
间的因素
猜想与假设
降落伞的形状
控制变量法
5.[科学探究][2024·运城期末]在巴黎奥运会跳水项目比赛中,中国队跳水“梦之队”历史上首次在奥运会上包揽所有8个跳水项目的金牌.跳水运动员落水时溅起的水花高度对成绩有很大的影响,小伟想知道跳水运动员入水时溅起的水花高度与哪些因素有关.他利用橡皮泥进行探究,将同一块橡皮泥分别捏成球形、锥形、柱形,模拟不同形状的物体落入水中时的情景,并用高速摄影机拍摄不同形状橡皮泥入水时溅起的水花高度,记录的实验数据如表所示.
序号 橡皮泥形状 下落高度h1/cm 溅起水花的高度h2/cm
1 球形 20 6
2 柱形 20 4
3 锥形 20 9
4 柱形 25 23
(1)分析序号为________的三次实验数据可知,物体入水时溅
起的水花高度与物体的形状_____(填“有关”或“无关”).
(2)分析序号为2、4的两次实验数据,可初步得出结论:_____
_____________________________________________________
_______.
(3)当跳水运动员在10m高的跳台训练时,为了使成绩更好,请
你根据上述实验结果,提出一条合理的建议:_______________
_________.
1、2、3
有关
物体
的形状和质量相同时,物体的下落高度越大,溅起的水花高
度越大
入水时胳膊和腿
尽量伸直
$$