沪粤版八年级物理教材第一章4节《尝试科学探究》课件.pptx

1、第第4 4节节 尝试科学探究尝试科学探究第一章第一章 走进物理世界走进物理世界科学的核心是探究，学习物理就要学会科学探究。科学的核心是探究，学习物理就要学会科学探究。1知识点知识点探究摆的奥秘探究摆的奥秘小小慧家的摆钟走快了，请邻居张师傅帮忙。只见张慧家的摆钟走快了，请邻居张师傅帮忙。只见张师师傅傅将摆钟下面的螺母拧几下，摆钟走时就准了。将摆钟下面的螺母拧几下，摆钟走时就准了。你知道吗你知道吗 哇，真厉害哇，真厉害！怎么怎么拧几下拧几下走走时时就准了就准了?这个这个摆来回摆动一次所需的时间由什么决定呢摆来回摆动一次所需的时间由什么决定呢?提出问题提出问题有有时时比解决比解决问问题题更重要。更重

2、要。探究摆的奥秘探究摆的奥秘1.提提出问题出问题没有大胆的猜想，没有大胆的猜想，就就做不出做不出伟大的发现。伟大的发现。摆锤的轻重摆锤的轻重偏离角度的大小偏离角度的大小摆的长短摆的长短摆钟所处的地理位置摆钟所处的地理位置其其他他2.猜猜想与假设想与假设归归 纳纳 在实验探究过程中，要想在实验探究过程中，要想探究一个变量，必须探究一个变量，必须控制其他的变量不变控制其他的变量不变，这种研究问题的方法，叫做，这种研究问题的方法，叫做控制变量法控制变量法。用用一根细线悬挂一个一根细线悬挂一个小小球球来代替摆钟的摆，来代替摆钟的摆，研研究究这个摆摆动的规律。这个摆摆动的规律。010铁架台铁架台细线细线

3、小球小球刻度尺刻度尺3.设设计实验与制定计划计实验与制定计划方案一：方案一：（不同的小球）（不同的小球）验证验证摆动快慢是否与摆球的轻重有关。使用两个摆装置摆动快慢是否与摆球的轻重有关。使用两个摆装置，在其他条件在其他条件相同的情况下（如细线长，偏离角度），相同的情况下（如细线长，偏离角度），改改变变球的质量，验证两组摆摆动的快慢是否一致。球的质量，验证两组摆摆动的快慢是否一致。010铝球铝球铜球铜球010方案二：方案二：（不同长度的悬线）（不同长度的悬线）验证摆动快慢与摆线的长短的关系，同样保持验证摆动快慢与摆线的长短的关系，同样保持其其他他条条件件相同。相同。010摆线短摆线短010摆线长

4、摆线长方案三：方案三：（不同摆角）（不同摆角）验证摆动快慢与摆角的大小的关系，同样保持验证摆动快慢与摆角的大小的关系，同样保持其他条件其他条件 相同相同。010摆角小摆角小摆角大摆角大010铝铝球球铜铜球球2010时间时间/t摆动次数摆动次数小球种类小球种类（1）探究摆动快慢与摆球的轻重）探究摆动快慢与摆球的轻重是是 否否有关有关9918184.进进行实验与收集证据行实验与收集证据(3)探探究摆动快慢与摆线究摆动快慢与摆线的的 长短长短的关系的关系(2)探探究摆动快慢与摆角究摆动快慢与摆角的的 大小大小的关系的关系160802010时间时间/t摆动次数摆动次数摆线长摆线长/c m6030201

5、0时间时间/t摆动次数摆动次数摆动角度摆动角度99181818253650摆摆线线长度相等时，摆球的摆动快慢与摆球的长度相等时，摆球的摆动快慢与摆球的轻轻重重（材料）、摆角大小无关；（材料）、摆角大小无关；摆摆球摆动一次的时间只跟球摆动一次的时间只跟摆摆线的长短有关；线的长短有关；摆摆线线越长，摆球的摆动越慢。越长，摆球的摆动越慢。5.分分析与论证析与论证探究过程进行评估是非常必要的。探究过程进行评估是非常必要的。评估一般包括以下方面：评估一般包括以下方面：(1)实实验数据测量的是否准确，怎样做能够使误差更小；验数据测量的是否准确，怎样做能够使误差更小；(2)实实验的结论与生活经验和实实是否符

6、合；验的结论与生活经验和实实是否符合；(3)那那些实验前没有考虑到的因素可能对实验产生影响；些实验前没有考虑到的因素可能对实验产生影响；(4)实实验过程中遇到了哪些困难，是怎样解决的，有验过程中遇到了哪些困难，是怎样解决的，有什什 么经验么经验和教训等等和教训等等。6.评评估估小玲、小红和小丽在操场上玩荡秋千，小丽把小玲、小红分别小玲、小红和小丽在操场上玩荡秋千，小丽把小玲、小红分别轻轻推了一下，细心的小丽发现，她俩往返摆动一次的时间几轻轻推了一下，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？乎一样，那么，秋千往返摆动一次的时间与哪些因素有关呢

7、？三人对此问题进行研究，提出了以下猜想：三人对此问题进行研究，提出了以下猜想：猜想猜想1：秋千往返摆动一次所用的时间可能与人的轻重有关。：秋千往返摆动一次所用的时间可能与人的轻重有关。猜想猜想2：秋千往返摆动一次所用的时间可能与秋千的绳长有关。：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：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的最大距离有关。心线的最大距离有关。为了验证上述猜想，她们来到实验室，找来刻为了验证上述猜想，她们来到实验室，找来刻度尺、停表、细线、小球，依照物理学习中的度尺、停表、细线、小球，依照物理学习

8、中的科学方法，按图进行实验，得到下表中的数据。科学方法，按图进行实验，得到下表中的数据。【例【例1】请你通过分析回答下列问题：请你通过分析回答下列问题：(1)为验证猜想为验证猜想1，应选用序号为，应选用序号为_的两组实验进行的两组实验进行 对比分析；对比分析；(2)为验证猜想为验证猜想2，应选用序号为，应选用序号为_的两组实验进行的两组实验进行 对比分析；对比分析；(3)为验证猜想为验证猜想3，应选用序号为，应选用序号为_的两组实验进行的两组实验进行 对比分析；对比分析；(4)实验结论：小球往返摆动一次所用的时间与实验结论：小球往返摆动一次所用的时间与_ _有关，与有关，与_ _无关。无关。2

9、、41、34、5从从O点点到小球中心的距离到小球中心的距离小球质量、小球摆动小球质量、小球摆动距距中心线最大距离中心线最大距离【解析解析】根据猜想秋千往返摆动一次的时间与人的轻重、秋根据猜想秋千往返摆动一次的时间与人的轻重、秋千的绳长、秋千摆动时离开中心线的最大距离这三千的绳长、秋千摆动时离开中心线的最大距离这三个因素有关，要研究与人的轻重的关系时，必须使个因素有关，要研究与人的轻重的关系时，必须使另外两个因素另外两个因素(秋千的绳长、秋千摆动时离开中心线秋千的绳长、秋千摆动时离开中心线的最大距离的最大距离)相同，而人的轻重不同来研究，即为验相同，而人的轻重不同来研究，即为验证猜想证猜想1，需

10、选择，需选择2、4实验来研究；要研究秋千往返实验来研究；要研究秋千往返摆动一次的时间与秋千的绳长的关系时，必须使另摆动一次的时间与秋千的绳长的关系时，必须使另外两个因素外两个因素(人的轻重、秋千摆动时离开中心线的最人的轻重、秋千摆动时离开中心线的最大距离大距离)相同，而秋千的绳长不同来研究，需选择相同，而秋千的绳长不同来研究，需选择1、3实验来研究；研究秋千往返摆动一次的时间与摆动实验来研究；研究秋千往返摆动一次的时间与摆动时离开中心线的最大距离的关系时，必须使另外两时离开中心线的最大距离的关系时，必须使另外两个因素个因素(人的轻重、秋千的绳长人的轻重、秋千的绳长)相同，而秋千摆动时相同，而秋

11、千摆动时离开中心线的最大距离不同来研究，需选择离开中心线的最大距离不同来研究，需选择4、5实实验来研究。根据探究结果我们发现小球往返摆动一验来研究。根据探究结果我们发现小球往返摆动一次所用的时间与从次所用的时间与从O点到小球中心的距离有关，与小点到小球中心的距离有关，与小球质量、小球摆动距中心线最大距离无关。球质量、小球摆动距中心线最大距离无关。总总 结结本题主要考查秋千往返摆动一次的时间的决定因素，本题主要考查秋千往返摆动一次的时间的决定因素，要验证秋千往返摆动一次的时间跟哪些因素有关，应要验证秋千往返摆动一次的时间跟哪些因素有关，应采用控制变量法，具体操作如下图：采用控制变量法，具体操作如

12、下图：下列说法中，关于科学探究的表述不正确的下列说法中，关于科学探究的表述不正确的是是()A提出一个问题往往比解决一个问题更重要提出一个问题往往比解决一个问题更重要B制订的探究计划要具有可操作性制订的探究计划要具有可操作性C物理实验是科学探究的唯一方法物理实验是科学探究的唯一方法D交流与合作能避免个人看法的片面性交流与合作能避免个人看法的片面性1C小明在做探究影响摆摆动的快慢因素的实验中，小明在做探究影响摆摆动的快慢因素的实验中，在摆角很小的情况下，他采取什么措施能使摆的在摆角很小的情况下，他采取什么措施能使摆的摆动变快摆动变快()A调节摆角的大小，使摆的摆角变小调节摆角的大小，使摆的摆角变小

13、B将长度为将长度为25 cm的摆线调整为的摆线调整为30 cmC将长度为将长度为25 cm的摆线调整为的摆线调整为20 cmD调整摆球的轻重，换成较重的摆球调整摆球的轻重，换成较重的摆球2C2科学探究的过程科学探究的过程科学探究的过程有七个要素组成科学探究的过程有七个要素组成 提出问题提出问题 猜想与假设猜想与假设 制订计划与设计实验制订计划与设计实验 进行实验与收集证据进行实验与收集证据 分析与论证分析与论证 评估评估 交流与合作交流与合作各探究要素的说明各探究要素的说明(1)提出问题：提出问题：通过生活实例、自然现象或实验现象通过生活实例、自然现象或实验现象 的观察，使学生发现并提出要研究

14、的课题。的观察，使学生发现并提出要研究的课题。(2)猜想与假设：猜想与假设：通过集体思考、相互讨论等方式去通过集体思考、相互讨论等方式去 猜测问题的可能的原因和答案或提出科学假说。猜测问题的可能的原因和答案或提出科学假说。(3)制订计划与设计实验：制订计划与设计实验：为了检验猜想是否正确，为了检验猜想是否正确，去设计整个的验证过程，在物理学中主要是通过去设计整个的验证过程，在物理学中主要是通过 检验的形式，因此需要设计实验的全过程。检验的形式，因此需要设计实验的全过程。(4)进行实验与收集证据：进行实验与收集证据：按照制订的方案去进行实按照制订的方案去进行实 验操作，并对实验现象、数据进行观察

15、与记录；验操作，并对实验现象、数据进行观察与记录；也可以搜集日常生活中有关实例或查阅有关资料，也可以搜集日常生活中有关实例或查阅有关资料，为检验猜想与假设的正确与否准备充分的事实材为检验猜想与假设的正确与否准备充分的事实材 料。料。(5)分析与论证：分析与论证：通过分析实验现象及有关实例，检通过分析实验现象及有关实例，检 验猜想与假设的正确与否，并对猜想与假设进行验猜想与假设的正确与否，并对猜想与假设进行 修正、发展，或对大量的实例证据进行分析比较、修正、发展，或对大量的实例证据进行分析比较、归纳，最后得出一定的科学结论。归纳，最后得出一定的科学结论。(6)评估：评估：让学生对上述的探究过程进

16、行反思、评价，让学生对上述的探究过程进行反思、评价，找到成功与不足之处，为今后的探究提供经验。找到成功与不足之处，为今后的探究提供经验。(7)交流与合作：交流与合作：让学生写出简单的探究报告，并相让学生写出简单的探究报告，并相 互交流，以便能取长补短，改进探究的成果，进互交流，以便能取长补短，改进探究的成果，进 行推广与应用。行推广与应用。(3)制订计划与设计实验：制订计划与设计实验：为了检验猜想是否正确，为了检验猜想是否正确，去设计整个的验证过程，在物理学中主要是通过去设计整个的验证过程，在物理学中主要是通过 检验的形式，因此需要设计实验的全过程。检验的形式，因此需要设计实验的全过程。(4)

17、进行实验与收集证据：进行实验与收集证据：按照制订的方案去进行实按照制订的方案去进行实 验操作，并对实验现象、数据进行观察与记录；验操作，并对实验现象、数据进行观察与记录；也可以搜集日常生活中有关实例或查阅有关资料，也可以搜集日常生活中有关实例或查阅有关资料，为检验猜想与假设的正确与否准备充分的事实材为检验猜想与假设的正确与否准备充分的事实材 料。料。阅读理解题阅读理解题阅读下面的材料，回答问题：阅读下面的材料，回答问题：小明的探究小明的探究一天晚上，小明在房间里看书，突然，悬挂在天花板上的灯一天晚上，小明在房间里看书，突然，悬挂在天花板上的灯泡熄灭了，灯泡为什么会熄灭呢？泡熄灭了，灯泡为什么会

18、熄灭呢？根据自己已有的一些知识和经验，小明提出了许多引起灯泡根据自己已有的一些知识和经验，小明提出了许多引起灯泡熄灭的原因：可能是整个小区停电了；可能是自己家的保险熄灭的原因：可能是整个小区停电了；可能是自己家的保险丝烧断了；可能是灯丝断了丝烧断了；可能是灯丝断了究竟是哪一种原因引起灯泡究竟是哪一种原因引起灯泡熄灭的呢？为了寻找有关的证据，小明首先打开自己家的窗熄灭的呢？为了寻找有关的证据，小明首先打开自己家的窗户观察外面的情况，发现邻居家里的灯仍然亮着，路灯也亮户观察外面的情况，发现邻居家里的灯仍然亮着，路灯也亮着，于是他判断小区没有停电，问题出在自己家里。着，于是他判断小区没有停电，问题出

19、在自己家里。【例【例2】他走到另一个房间，打开开关，灯泡亮了，于是断定家里的他走到另一个房间，打开开关，灯泡亮了，于是断定家里的保险丝没有烧断，问题可能就出在灯泡上，他拿了一个手电保险丝没有烧断，问题可能就出在灯泡上，他拿了一个手电筒，爬上椅子取下灯泡，发现灯丝已经断了，原因终于找到筒，爬上椅子取下灯泡，发现灯丝已经断了，原因终于找到了。他换了一个新的灯泡，再打开开关时，灯泡亮了。了。他换了一个新的灯泡，再打开开关时，灯泡亮了。事后，小明又思考这个灯泡原来好好的，也没有人动过它，事后，小明又思考这个灯泡原来好好的，也没有人动过它，为什么灯丝会断呢？为什么灯丝会断呢？问题：问题：(1)刚开始小明

20、提出了什么问题？刚开始小明提出了什么问题？(2)小明提出了哪几种假设？小明提出了哪几种假设？(3)小明收集了哪些检验假设的证据？小明收集了哪些检验假设的证据？(4)小明最后做出了怎样的解释？小明最后做出了怎样的解释？(5)小明后来又提出了什么新问题？小明后来又提出了什么新问题？(1)灯泡为什么会熄灭呢？灯泡为什么会熄灭呢？(2)可能是整个小区停电了；可能是自己家的保险丝烧断了；可可能是整个小区停电了；可能是自己家的保险丝烧断了；可 能是灯丝断了。能是灯丝断了。(3)发现邻居家里的灯仍然亮着，路灯也亮着；他走到另一个房发现邻居家里的灯仍然亮着，路灯也亮着；他走到另一个房 间，打开开关，灯泡亮了；

21、他拿了一个手电筒，爬上椅子取间，打开开关，灯泡亮了；他拿了一个手电筒，爬上椅子取 下灯泡，发现灯丝已经断了。下灯泡，发现灯丝已经断了。(4)小区没有停电，保险丝没有烧断，是灯丝断了。小区没有停电，保险丝没有烧断，是灯丝断了。(5)这个灯泡原来好好的，也没有人动过它，为什么灯丝会断呢？这个灯泡原来好好的，也没有人动过它，为什么灯丝会断呢？【解析解析】本题给出了小明探究灯泡为什么熄灭的过程，根据问题，从本题给出了小明探究灯泡为什么熄灭的过程，根据问题，从所给材料中即可寻找到答案。所给材料中即可寻找到答案。【解解】总总 结结 理解理解科学探究的几个环节，根据自己已有的知科学探究的几个环节，根据自己已

22、有的知识识和相关和相关经验先提出问题，然后进行猜想与假设，按经验先提出问题，然后进行猜想与假设，按照照科学探究科学探究的一般步骤，即可得出结论。的一般步骤，即可得出结论。1【中考中考岳阳岳阳】科学探究一般包括科学探究一般包括“提出问题提出问题”“”“猜猜想与假设想与假设”“”“设计实验设计实验”“”“进行实验进行实验”“”“分析与论分析与论证证”等几个环节。小明观察到建筑物的支柱一般为等几个环节。小明观察到建筑物的支柱一般为圆柱或四棱柱，他想了解支柱能承受的最大压力与圆柱或四棱柱，他想了解支柱能承受的最大压力与支柱的形状是否有关，这一过程属于科学探究中哪支柱的形状是否有关，这一过程属于科学探究

23、中哪一个环节一个环节()A提出问题提出问题 B设计实验设计实验C进行实验进行实验 D分析与论证分析与论证A2我们要像科学家一样进行科学探究，下列对科学我们要像科学家一样进行科学探究，下列对科学探究过程说法错误的是探究过程说法错误的是()A平时要注意身边的物理现象，善于提出问题平时要注意身边的物理现象，善于提出问题B猜想与假设可以不受限制，随意猜想猜想与假设可以不受限制，随意猜想C收集数据要实事求是，不能随意改动数据收集数据要实事求是，不能随意改动数据D分析论证要相信科学，不要迷信权威分析论证要相信科学，不要迷信权威B1.研究摆的奥秘时需采用研究摆的奥秘时需采用控制变量法控制变量法，例如探究摆摆

24、，例如探究摆摆 动的快慢与摆线的长度有关时，要控制摆的质量和动的快慢与摆线的长度有关时，要控制摆的质量和 摆角不变。摆角不变。2.科学探究的基本过程是：科学探究的基本过程是：提出问题提出问题；猜想与假设猜想与假设；设计实验与制订计划设计实验与制订计划；进行实验与收集证据进行实验与收集证据；分析分析 与论证与论证；评估评估；交流与合作交流与合作。若某钟摆摆长一定时，用一个若某钟摆摆长一定时，用一个50 g的小球作摆球，的小球作摆球，摆动一次需用时摆动一次需用时3 s，则将摆球的质量改为，则将摆球的质量改为150 g时，时，摆动一次所用的时间为摆动一次所用的时间为()A1 s B2 s C3 s

25、D4 s1C目前，全球的气候均在变暖，近目前，全球的气候均在变暖，近150年来，全球平年来，全球平均气温升高了均气温升高了1，这个数字在气象学上是个不可，这个数字在气象学上是个不可忽视的大数字。对这种现象，有些科学家认为：可忽视的大数字。对这种现象，有些科学家认为：可能是由于大量排放二氧化碳而造成的温室效应。科能是由于大量排放二氧化碳而造成的温室效应。科学家提出这种观点是属于科学探究中的学家提出这种观点是属于科学探究中的()A提出问题提出问题 B猜想与假设猜想与假设C收集证据收集证据 D分析与论证分析与论证2B爱因斯坦和玻尔进行了长达爱因斯坦和玻尔进行了长达20年的量子力学大战，年的量子力学大

26、战，而这种学术之争并未影响两位科学家的友谊，在解而这种学术之争并未影响两位科学家的友谊，在解答爱因斯坦提出的一个个难题的过程中，玻尔等人答爱因斯坦提出的一个个难题的过程中，玻尔等人逐渐完善了量子力学。你认为这段话主要说明爱因逐渐完善了量子力学。你认为这段话主要说明爱因斯坦和玻尔等人在探究过程中的探究环节是斯坦和玻尔等人在探究过程中的探究环节是()A进行实验与评估进行实验与评估B分析论证，进行实验与收集证据分析论证，进行实验与收集证据C猜想与假设，制订计划与设计实验猜想与假设，制订计划与设计实验D提出问题，交流合作提出问题，交流合作3D4 将金属块在石头上迅速地来回摩擦一会儿，你会将金属块在石头

27、上迅速地来回摩擦一会儿，你会觉得金属块温度觉得金属块温度_，对此现象提出一个有价，对此现象提出一个有价值且可探究的问题：值且可探究的问题：_金属块温度升高的快慢金属块温度升高的快慢与来回摩擦的快慢有什么关系？与来回摩擦的快慢有什么关系？升高升高5小明在探究某一问题的实验过程中，若发现实验小明在探究某一问题的实验过程中，若发现实验的结果与猜想有很大的出入时，他便将实验的结的结果与猜想有很大的出入时，他便将实验的结果进行修改，使其与猜想基本相符，他这样做是果进行修改，使其与猜想基本相符，他这样做是_(填填“对对”或或“不对不对”)的，原因是的，原因是_。不对不对我们要尊重实验结果，猜想有可能是错误的我们要尊重实验结果，猜想有可能是错误的