内容正文:
第一章 走进物理世界
第4节 尝试科学探究
1
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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?
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?
......
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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。
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?
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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。
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。
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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。
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。
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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。
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。
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第三组:对同一个小球,用相同长度的细线悬挂,改变摆偏离的角度。
根据表格数据计算两个摆球摆动一次所需的时间
摆动次数 10 20
摆动
时间 摆偏离的角度为5°
摆偏离的角度为15°
(单位:s)
获取与处理信息
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。
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5.分析与论证
(1)悬线长度和摆角相同时,铜球和铝球摆动一次所需的时间相同,所以摆球的摆动快慢与摆球的轻重(材料)无关;
(2)摆球的轻重和摆角相同时,悬线越长,摆球摆动一次需要的时间越长,所以摆球的摆动快慢与悬线的长度有关;
(3)摆球的轻重(材料)和悬线长度相同时,不同的摆角,摆球摆动一次需要的时间相同,所以摆球的摆动快慢与摆角大小无关。
结论:
(1)摆线长度相同时,摆球摆动的快慢与摆球的轻重(材料)以及摆动的角度大小无关。
(2)摆球摆动一次的时间只跟悬线的长短有关;悬线越长,摆球的摆动越慢。
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。分析与论证就是基于证据得出结论并作出解释的过程。
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上面结论是否可靠?是否与张师傅的操作吻合?请与同学讨论。
评估与反思
探究过程是否恰当,探究得到的结果是否合理,探究过程中是否出现新的问题等,都需要进行交流、评估和反思。
摆钟走
得太快
摆动
太快
摆长
变长
要让摆动变慢
拧长
一些
6.评估与反思
知识点二:科学探究的过程
回顾一下这次探究过程,想一想穿插在整个探究过程中的是什么呢?
提出问题
猜想与假设
获取与处理信息
设计实验与制定方案
分析与论证
评估与反思
交流与合作
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猜 想
与假设
设计实验
与制订方案
获取与处理信息
分 析
与论证
评估与反思
提出问题
交流与合作
......
注意:科学探究没有固定模式,需要根据实际情况提出问题、获取证据、进行解释和交流反思等,在探究过程中,要特别重视交流与合作,实事求是,尊重他人,充分发挥每个人的聪明才智。
尝试科学探究
探究摆的奥秘
提出问题
猜想与假设
设计实验与制定方案
科学探究的过程
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分析与论证
评估与反思
交流与合作
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1. 下列有关摆振动的说法中,正确的是( )
A. 摆的快慢与摆锤重有关
B. 摆的快慢与摆长有关
C. 摆的快慢与摆动角度有关
D. 以上说法均不对
B
2. 湿纸巾是一种常见的清洁用品,衡量湿纸巾品质的一项重要指标就是韧性。在比较不同品牌湿纸巾的韧性时,要获得最可信的结果,应采用的方案是( )
A. 在湿纸巾销售人员中进行调查
B. 比较商业广告中所描述的湿纸巾韧性
C. 取不同品牌湿纸巾,用手拉一拉,感受一下哪种韧性强
D. 用长宽相同的不同品牌湿纸巾提重物,看看最多能提起多重的物体
D
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