内容正文:
第一章 走进物理世界
第4节 尝试科学探究
1
导入新课
最近,小慧家的摆钟走快了,请邻居张师傅帮忙修理。只见张师傅将摆钟下面的螺母拧了几下,摆钟走时就准了。你想知道为什么会这样吗?
任务一:探究摆的奥秘
1.提出问题
对于这个现象,你想知道些什么?
(1)张师傅拧摆钟下面的螺母究竟调节了摆钟的什么,从而改变了摆钟走时的准确性?
(2)钟摆来回摆动的时间是由什么决定的?
......
任务一:探究摆的奥秘
2.猜想与假设
对于以上问题,你们的猜想是什么? 想想看,问题的真正答案可能是什么?
(1)摆动的快慢可能与摆锤的轻重有关。
(2)摆动的快慢可能与偏离的角度大小有关。
(3)摆锤下面的螺母位置可能会影响摆的长度,所以摆动的快慢跟摆的长短有关。
任务一:探究摆的奥秘
①如果你认为摆锤的轻重会影响摆动的快慢,那么是轻的快,还是重的快?
②如果你认为摆动的角度会影响摆动的快慢,那么是摆角大的快,还是摆角小的快?
③如果你认为摆的长度会影响摆动的快慢,那么是长的快,还是短的快?
任务一:探究摆的奥秘
3.设计实验与制订方案
对于以上的猜想,你们准备怎样设计实验与制订方案来验证呢?
用细线系住小球代替钟摆,用秒表测量摆动的时间。
下面请分组讨论制定实验步骤,设计实验数据表格。
表格设计方法:控制变量→待研究变量(纵向列表)→实验次数/顺序(横向列表)→待测数据。
任务一:探究摆的奥秘
第一组:用同样长的细线,分别挂上同样大小的金属球和塑料球,拉开相同的摆角进行实验,将摆球摆动10次和20次的时间记录在实验数据表格中。
任务一:探究摆的奥秘
第二组:对同一小球,用不同长度的细线悬挂,拉开相同的摆角进行实验,将摆球摆动10次和20次的时间记录在实验数据表格中。
任务一:探究摆的奥秘
第三组:对同一小球,用同样长的细线悬挂,拉开不同的摆角进行实验,将摆球摆动10次和20次的时间记录在实验数据表格中。
任务一:探究摆的奥秘
4.进行实验与收集证据
实验时要严格按照实验步骤操作,操作中要注意观察,把观察到的重要现象和数据记录下来,数据的记录要尊重事实,不可拼凑,不可杜撰。
任务一:探究摆的奥秘
5.分析与论证
实验数据只是一堆原始材料,必须通过分析、论证,才能形成结论。
实验结论:
(1)摆球摆动的快慢与摆重无关。
(2)摆球摆动的快慢与摆动的角度无关。
(3)摆球摆动快慢与摆长有关,摆长越大,摆球摆动越慢;摆长越短,摆球摆动越快。
任务一:探究摆的奥秘
归纳总结:摆动的快慢只与摆长有关,与摆重、摆角无关。摆长越大,摆球摆动越慢;摆长越短,摆球摆动越快。
任务一:探究摆的奥秘
6.评估与反思
探究过程是否恰当? 探究得到的结论是否合理? 探究过程中是否出现新的问题等,都需要再进行充分的考虑。
任务一:探究摆的奥秘
(1)如果我们再多做几次,总结出的结论可能会更可靠。
(2)我们测的摆动时间还真准确呢。
(3)我认为结论是可靠的,刚才看见张师傅把螺母往下拧,估计起了增加摆长的作用,使摆动变慢,原来走快的钟就准了,张师傅的做法和我们实验的结论一致。
(4)我认为可以忽略空气阻力的影响,钟的快慢可能跟它所处的地点有关。
任务一:探究摆的奥秘
7.交流
学生针对整个探究实验过程进行交流,共同提高。
任务二:科学探究的过程
探究的环节:
任务三:拓展探究
小玲、小红和小丽在操场上玩荡秋千,小丽把小红、小玲分别轻轻推一下。细心的小丽发现,她俩往返摆动一次的时间几乎一样。那么,秋千往返摆动一次的时间与哪些因素有关呢?
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最大距离有关。
任务三:拓展探究
按下图进行实验,得到下表中的数据。
任务三:拓展探究
请你通过分析回答下列问题:
(1)为验证猜想1,应选用序号为_______的两组实验进行对比分析。
(2)为验证猜想2,应选用序号为_______的两组实验进行对比分析。
(3)为验证猜想3,应选用序号为_______的两组实验进行对比分析。
(4)实验结论:小球往返一次所用的时间与_____________________有关,与____________________________________无关。
2、4
1、3
4、5
O点到小球中心的距离L
小球质量和小球摆动距中心线最大距离
核心总结
1.探究钟摆的奥秘
摆动的快慢只与摆长有关,与摆重、摆角无关。
摆长越大,摆球摆动越慢;摆长越短,摆球摆动越快。
2.科学探究过程
课堂评价
1.关于进行科学探究,下列说法中正确的是 ( )
A.进行科学探究不必讲究什么方法和步骤
B.进行科学探究必须严格按照固定的步骤,每一步的程序都不能少
C.进行科学探究时,既要讲究方法和步骤,又要根据实际情况灵活变化
D.在进行科学探究时,不必要进行交流讨论
C
课堂评价
2.请你根据自己的亲身体验判断,下面关于探究实验的叙述不正确的是 ( )
A.重复实验的次数越少,实验的误差越小
B.设计实验方案要紧紧围绕提出的问题和假设进行
C.实验方案中一般只设一个变量因素,每个变量因素应该对照设置
D.表达与交流的主要内容是实验过程和实验结果
A
课堂评价
3.小明从电影中看到,古代将军用力把铁弓拉满后,能将箭射得很远,联想到自己玩耍的竹弓,即使拉得很满,也只能将箭射得很近。请你分析以上现象,提出一个值得探究的问题,并简述探究方法。
(1)你提出的探究问题:_____________________________?
(2)你的探究方法:_________________________________
________________________________________________________
____________________________________。
物体弹性与物体的材料有关吗
用两个长、宽、厚都相同的钢尺和
塑料尺,拉弯相同的幅度,去弹同一个静止在桌面上的小球,
比较小球被弹开的距离,即可得出结论
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