1.3 跨学科实践：降落伞-2025-2026学年教科版八年级物理上册

该初中物理课件以“自制降落伞”为核心探究活动，系统涵盖影响降落伞飞行时间的因素，包括仪器选择与使用、不规则图形面积测量、控制变量法及科学探究基本要素，通过实践制作连接长度测量等基础知识点，搭建从操作到原理分析的学习支架。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，以降落伞比赛数据表格分析等实例，引导学生经历提出问题、猜想假设、控制变量等完整探究过程，培养模型建构与推理论证能力，同时通过质疑创新环节（如入水姿势水花高度探究）激发兴趣，助力学生提升动手与探究能力，为教师提供实践与理论结合的结构化教学资源。

幻灯片 1：封面 标题：1.3 跨学科实践：降落伞 副标题：教科版物理八年级上册 授课教师：[您的姓名] 幻灯片 2：实践目标 知识与技能：了解降落伞的工作原理，涉及物理中的力、运动等知识；学会设计并制作简易降落伞，掌握测量降落时间、距离等数据的方法；能对实验数据进行分析，得出影响降落伞性能的因素。 过程与方法：通过小组合作完成降落伞的设计、制作、实验等环节，体验科学探究的过程；培养动手操作能力、数据分析能力和团队协作能力。 情感态度与价值观：感受跨学科知识在实践中的应用，激发对科学探究的兴趣；培养严谨的实验态度和创新精神。 幻灯片 3：降落伞的工作原理 受力分析：降落伞下落过程中主要受到重力和空气阻力的作用。重力竖直向下，使降落伞下落；空气阻力竖直向上，阻碍降落伞下落。当空气阻力等于重力时，降落伞匀速下落。 空气阻力影响因素：空气阻力与降落伞的伞面面积、下落速度、伞面形状等有关。在其他条件相同时，伞面面积越大，空气阻力越大；下落速度越快，空气阻力越大。 跨学科联系：涉及物理中的力学知识，同时在设计伞面形状、计算伞面面积时运用数学知识。 幻灯片 4：降落伞的结构组成 伞面：是产生空气阻力的主要部分，通常由轻薄、透气的材料制成，如塑料薄膜、丝绸等。 伞绳：连接伞面和重物，起到固定和传递力的作用，要求具有一定的强度，如尼龙绳、棉线等。 重物：挂在伞绳下方，模拟跳伞者或空投物品，可选用小石块、砝码等。 结构示意图：展示降落伞各部分的连接方式和位置关系。 幻灯片 5：设计与制作方案 设计思路：明确实验目的，如探究伞面面积对降落伞降落时间的影响，则需控制其他因素不变，只改变伞面面积。 材料选择：列举常用材料及特点，如塑料薄膜轻便且成本低，丝绸透气性好但成本较高，供学生根据实际情况选择。 制作步骤： 裁剪伞面：根据设计的形状和面积，裁剪所选材料作为伞面。 固定伞绳：在伞面边缘均匀地系上几根等长的伞绳。 连接重物：将所有伞绳的另一端系在一起，连接重物。 检查调试：检查伞面是否平整，伞绳是否牢固，确保降落伞结构稳定。 幻灯片 6：实验探究准备 实验器材：制作好的不同降落伞、秒表、米尺、记录本、笔等。 实验场地：选择较高且空旷的地方，如教学楼阳台、操场等，确保实验安全。 变量控制：明确自变量（如伞面面积、伞绳长度、重物质量等）、因变量（降落时间）和无关变量（如降落高度、环境风力等），并说明如何控制无关变量。 幻灯片 7：实验操作步骤 步骤一：测量并记录降落伞的相关参数，如伞面面积、伞绳长度、重物质量等。 步骤二：将降落伞从同一高度静止释放，同时用秒表开始计时。 步骤三：当降落伞下落到地面时，停止计时，记录降落时间。 步骤四：重复实验多次，以减小误差，记录每次的实验数据。 步骤五：改变自变量（如更换不同面积的伞面），重复上述实验步骤，记录数据。 幻灯片 8：数据记录与分析 数据记录表：设计表格，包含实验次数、伞面面积、伞绳长度、重物质量、降落时间、平均降落时间等栏目，方便记录数据。 实验次数 伞面面积（cm²） 伞绳长度（cm） 重物质量（g） 降落时间（s） 平均降落时间（s） 1 2 ... 数据分析方法：通过计算平均值、绘制图表（如伞面面积与平均降落时间的关系图）等方法，分析自变量对因变量的影响，得出实验结论。 幻灯片 9：跨学科知识应用举例 物理与数学：计算伞面面积时运用几何知识，分析数据时运用统计学知识计算平均值、绘制图表。 物理与工程：设计降落伞结构时考虑材料的力学性能，确保降落伞的安全性和稳定性，体现工程设计思想。 物理与生活：解释生活中与降落伞原理相关的现象，如跳伞运动、空投物资等，将知识与生活实际联系起来。 幻灯片 10：实验注意事项 安全第一：实验时选择安全的场地，避免在人群密集、有障碍物的地方进行实验，防止降落伞掉落伤人或损坏物品。 规范操作：释放降落伞时要保持静止，确保从同一高度释放；读数时视线要与秒表刻度线垂直，保证读数准确。 合作协作：小组成员要明确分工，如一人释放降落伞、一人计时、一人记录数据，相互配合完成实验。 保护环境：实验结束后，及时清理实验材料，保持实验场地整洁。 幻灯片 11：成果展示与交流 小组汇报：各小组整理实验数据和结论，派代表进行汇报，介绍实验设计、操作过程、数据结果和得出的结论。 成果展示：展示制作的降落伞实物和绘制的数据分析图表，分享实验中的收获和遇到的问题及解决方法。 互评互议：其他小组进行提问和评价，交流不同的实验思路和方法，共同提高。 幻灯片 12：课堂小结 知识回顾：总结降落伞的工作原理、结构组成、实验探究的步骤和方法。 跨学科融合：强调本次实践活动中物理、数学等学科知识的综合应用，体会跨学科学习的意义。 能力提升：回顾在实践过程中培养的动手操作、数据分析、团队协作等能力。 幻灯片 13：拓展任务 改进设计：根据实验结论，对自己制作的降落伞进行改进，如增大伞面面积以延长降落时间，或优化伞面形状以提高稳定性，并进行验证实验。 查阅资料：查阅关于降落伞发展历史、现代降落伞的应用等资料，撰写一篇短文分享学习心得。 创意设计：发挥想象力，设计具有特殊功能的降落伞，如带有减速装置的降落伞，并说明设计思路和原理。 2024教科版物理八年级上册 授课教师： . 班 级： . 时 间： . 1.3跨学科实践：降落伞 第一章 走进实验室 a i T u j m i a N g 降落伞是一种利用空气阻力使人或物 从高空安全缓慢下降的装置.常见的降 落伞主要由伞衣、伞绳和安全保障装 置组成，如图所示. 新知探究 任务1 了解降落伞 2 提出 问题 降落伞在空中飞行的时间与什么因素有关？ 猜想 假设 降落伞的伞衣形状、面积、材质、伞绳长度、降 落伞距离地面的高度等因素可能影响降落伞在空 中飞行的时间 新知探究 任务2 实验探究：影响降落伞飞行时间的因素 3 设计 实验 （1）选择合适的仪器：秒表、皮卷尺等； （2）实验的基本方法：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.例如，每次只改变降落伞伞衣 的面积，而保持其他因素不变 新知探究 任务2 实验探究：影响降落伞飞行时间的因素 4 进行 实验 （1）使用相同的伞绳，使轻重和面积相同的圆 形、正方形的伞面做成的降落伞在空中同一高度 开始自由下落，用秒表计时，比较飞行时间的长 短； （2）保持伞面形状、伞绳长度及伞的轻重不变， 使伞面面积不同的两个降落伞在空中同一高度开 始自由下落，用秒表计时，比较飞行时间的长短； 新知探究 任务2 实验探究：影响降落伞飞行时间的因素 5 进行 实验 （3）保持伞面形状、面积及伞绳长度相同，使轻 重不同的两个降落伞在空中同一高度开始自由下 落，用秒表计时，比较飞行时间的长短； （4）用同样的方法探究降落伞在空中飞行时间与 其他因素的关系 新知探究 任务2 实验探究：影响降落伞飞行时间的因素 6 实验 数据 _____________________________________________________________________________________________________________________ 得出 结论 降落伞在空中飞行的时间与伞衣的面积、伞的总 质量、降落的高度有关,而与伞衣的形状、伞绳的 长度无关 新知探究 任务2 实验探究：影响降落伞飞行时间的因素 7 交流 评估 小组的同学认为：不用测量下落时间也能确定某 个因素是否影响下落时间,可以让不同降落伞同时 由静止开始下落,哪个先到达地面,哪个飞行时间就 短.有同学认为：这样做也可以,但只能粗略反映时 间长短,不能精确测量下落时间.降落伞下降速度快 且各个降落伞下落时间相差很小时,仅靠眼睛观察 是不够准确的 新知探究 任务2 实验探究：影响降落伞飞行时间的因素 8 特别提醒 不规则图形面积的测量（方格纸法） 对不规则伞衣面积的测量，可事先制作一块方格纸,每小 格的面积为一个单位面积,在方格纸上描下不规则物体的 轮廓（如图所示）；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 新知探究 任务2 实验探究：影响降落伞飞行时间的因素 9 不计；总的格数乘一个格的面积,就是伞衣的面积.此法还 可以用来测量脚底、地图上各省市的面积等. 新知探究 任务2 实验探究：影响降落伞飞行时间的因素 自制降落伞是一项具有科学性、艺术性和趣味性的活动， 同时也可以锻炼同学们的动手能力和创造力. 降落伞在空中飞行的时间受到多种因素的影响，包括降 落伞的面积、降落的高度、重量以及环境条件等. 新知探究 任务3 自制降落伞 11 一般来说，降落伞的面积越大，空气阻力越大，飞 行时间就越长.同时，较轻的材料和合理的结构设计也可 以延长飞行时间.然而，飞行时间还受到风力和风向等环 境因素的影响，因此在实际测试中，飞行时间可能会有 所波动. 新知探究 任务3 自制降落伞 以下是一个简单的自制降落伞的设计（实际降落伞制作 需要更复杂的材料和工艺）思路和制作方法： 1.材料准备：塑料袋、剪刀、细线或细绳、圆环、小玩具 或其他重物. 2.制作伞面：将塑料袋剪成一个正方形或八角形，确保各 边长度相等. 新知探究 任务3 自制降落伞 13 3.打孔：在伞面的每个角上用剪刀或尖锐的物体打孔，孔 的位置距离角约 . 4.穿线：将细线或细绳穿过每个孔，并在伞面外部系上两 个结实的结，以固定线. 新知探究 任务3 自制降落伞 14 5.连接重物：将圆环系在线的另一端，或将小玩具与圆环 固定在一起. 6.调整和测试：检查降落伞的线是否牢固，调整重物的位 置，使降落伞保持平衡.然后，可以在较低的高度进行简 单的测试，观察降落伞的下降情况. 新知探究 任务3 自制降落伞 15 1.从科学性的角度来看，降落伞的制作涉及许多物理原 理，如空气阻力、重力和物体结构等.通过调整降落伞的 面积和重量等参数，可以改变它的下降速度和稳定性， 从而实现安全着陆. 新知探究 任务3 自制降落伞 16 2.在艺术性方面，降落伞的制作可以发挥人们的创造力和 想象力.通过选择不同的材料、颜色和图案，可以制作出 各种独特而美丽的降落伞.这些降落伞不仅可以在空中飞 行，还可以成为一种艺术展示和表演的形式，给人们带 来视觉上的享受. 新知探究 任务3 自制降落伞 17 课堂小结 18 知识点1 仪器的选择和正确使用 1.［2024·遵义月考］某物理兴趣小组的同学在实验室进行 “用刻度尺测量长度”的实验。 19 （1）实验中，兴趣小组的同学想要用教室中的几把刻度尺 测量门的宽度约为 ，他们应当选择___（填字母序号） 号刻度尺进行测量。 A. 量程为,分度值为 的木尺 B. 量程为,分度值为 的木尺 C. 量程为,分度值为 的木尺 C （2）兴趣小组的同学选用另外一把量程、分度值均合适的 刻度尺测量物理课本的长度，测量前发现刻度尺的零刻度线 磨损，无法看清，但其他刻度线均无磨损且完整，兴趣小组 的同学______（填“可以”或“不可以”）使用这把刻度尺测量 出物理课本的长度。 可以 返回 21 知识点2 测量技巧 2.生物学家发现一只熊在雪地里留下的一串脚印，选取出这 只熊四脚着地停留时的脚印，图甲是其中的一个脚印。生物 学家在方格纸上描绘出该脚印的轮廓，如图乙所示。 22 已知图中每个小方格的面积均为 ，则图中脚印约占有 ____个小方格，计算出该脚印的面积约为______ 。 （脚印轮廓所围小方格大于半格算一个，小于半格舍弃） 29 0.029 返回 23 知识点3 控制变量法 3.影响小球自由下落时间的因素可能有高度、形状、体积、 质量。实验小组的几名同学准备以下实验进行科学探究。 （1）如图所示，实验中探究的是小球自由 下落时间与______的关系，应采用的科学方 法是____________，应控制、 两小球的 __________________相同。 高度 控制变量法 形状、体积、质量 24 （2） 实验中要用到科学方法探究小球自由下落时 间与体积的关系，应将质量______、体积______的小球从 ______高度释放。（均填“相同”或“不同”） 相同 不同 相同 返回 25 知识点4 实验探究——降落伞比赛 4.在降落伞比赛活动中，小利将活动中的具体数据进行了记 录（如表所示），用于探究降落伞在空中滞留的时间与哪些 因素有关。请你分析表格中的数据并回答问题。 26 次 数 降落伞 的伞绳 长/ 降落伞 的形状 降落伞 的面积 / 降落伞的 总质量/ 降落伞 释放高 度/ 降落伞滞 留时间/ 1 1 圆形 0.5 20 3 3.67 2 1 圆形 1 20 3 5.82 3 1 圆形 1 30 3 4.91 4 1 正方形 1 20 3 5.83 5 1.5 正方形 1 20 3 5.83 6 1.5 正方形 1 20 6 9.24 27 （1）同学们想：降落伞在空中滞留的时间与什么因素有关 呢？这属于科学探究的__________环节。大家认为：①与降 落伞的形状有关；②与降落伞的面积有关；③与降落伞的伞 绳长有关；④与降落伞的总质量有关。这属于科学探究的 ____________环节。 提出问题 猜想与假设 （2）分析实验2、3数据可知，降落伞在空中的滞留时间和 降落伞的________有关。 （3）分析实验______数据可知，降落伞在空中的滞留时间 和降落伞的伞绳长______（填“有关”或“无关”）。 总质量 4、5 无关 28 （4）实验中用到的科学方法是____________。 （5） 影响降落伞在空中滞留时间的因素还可能 有______________________。（写出一种即可） 控制变量法 伞面材料（合理即可） 返回 29 （第5题） 5.为了比较活性炭和石英球对泥水的过 滤效果，小孙将摇晃均匀的一瓶泥水分 成相等的两份，准备了颗粒大小均匀的 四种材料：①活性炭、②石英球、③火 山石、④纳米球。首次实验，他在容器 里自下而上依次加入①、③、④三种滤 30 材，如图所示，将其中一份泥水全部倒 入过滤装置中，得到一杯过滤后的水A。 第二次实验，在容器里自下而上依次加 入____________（填写滤材序号），并 控制加入各滤材的______与第一次实验 相同，接下来应进行的操作是________ ___________________________，得到 ②、③、④ 厚度 将另外一份泥水全部倒入过滤装置中 （第5题） 一杯过滤后的水B，若观察到_________ _____________________________，则 说明活性炭对泥水的过滤效果更好。 过滤后的水A比过滤后的水B更清澈透明 （第5题） 返回 （第6题） 6. 小李同学观看跳水比赛， 听主持人说平掌姿势（如图甲所示） 入水溅起的水花高度较小，他则认为 用双手合十的姿势（如图乙所示）入 水溅起的水花高度可能更小。查阅资料得知，物体从高处下 落至水面时溅起的水花高度可能与物体的质量、形状、入水 速度（主要与离水高度有关）以及入水方向有关。 33 （第6题） （1）为探究哪种入水姿势更合理 （即溅起的水花高度与物体形状的关 系），他用橡皮泥制作了如图丙所示 的、 两个物体模拟平掌姿势与双手 质量 合十姿势，制作过程中应控制两物体的______相同。 34 （2）接下来他提起 物体从水面上方某一位置自由释放，记 录下水花溅起的最大高度 ，接下来的操作是 _______________________________________________，然 后___________________________。 （3）若________，则说明平掌姿势入水更合理。 提起物体在与物体相同的位置（高度）自由释放 记录水花溅起的最大高度 返回 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 必做作业：从教材习题中选取； 选做作业：完成练习册本课时的习题. 作业 谢谢观看！ $