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第4节 尝试科学探究
第一章 走进物理世界
小慧家的摆钟走快了，请邻居张师傅帮忙。只见张师傅将摆钟下面的螺母拧几下，摆钟走时就准了。
哇，真厉害！怎么拧几下走时就准了
1、通过科学探究,了解科学探究的过程和一般步骤。
2、经历科学探究,领悟科学探究中抽象和假设检验的重要性,了解科学探究的一个基本方法——变量控制法。
3、能实事求是地记录实验数据,能分析实验数据正确得出结论。
小明所在学校的摆钟走快了，物理老师将摆锤下面的螺母拧几下，摆钟走时就准了．小明和同学们好奇地看完了这个过程后，回到教室议论开来。
小红提出：摆钟的摆动快慢与什么因素有关？
小明说：摆动的快慢可能跟摆锤的轻重有关；
任务一
探究摆的奥秘
活动：验证影响摆钟振动快慢的因素
问题1：为了探究摆钟的摆动快慢与什么因素有关？
除了小明的猜想还有其他哪些猜想？
①摆动的快慢可能跟摆偏离的角度有关；
②摆动的快慢跟摆的长短有关
(1)实验中还需要用 来测量小球摆动10～20次的时间．
(2)为了验证小明同学的猜想，应该控制线的长短 ；还应该控制小球(线)偏离的角度 ，用轻重 的钢球和铝球进行实验，研究小球摆动的快慢与小球 的关系．
秒表
相同
相同
不同
轻重
问题2：请阅读教材P18-20页的内容，完成下列填空。
(3)为了验证小强同学的猜想，应该控制线的 ；还应该控制小球的 ，让小球(线)偏离的角度 进行实验，来研究小球摆动的快慢与小球 的关系．
(4)为了验证小岗同学的猜想，应该控制 和 相同，用 长度的细线悬挂小球进行实验，来研究小球摆动快慢
与 的关系．
长短相同
轻重相同
不同
偏离角度
小球(摆)的轻重
小球(线)偏离的角度
不同
摆的长短
3.在科学探究过程中，七个步骤可灵活运用，可进行七个步骤，也可只进行其中的几个步骤．科学探究常用的方法是
法．
1．提出问题是进行科学探究的第一步，爱因斯坦说过，
有时比解决问题更重要．
2．科学探究的过程包括以下要素： 、 、
、 、
、 、 ．
提出问题
提出问题
猜想和假设
设计实验与制订计划
进行实验与收集数据
分析与论证
评估
交流与合作
控制变量
据报道，高空坠物伤人事件时有发生．物理兴趣小组对物体从高空落到地面的破坏力进行如下实验研究：
实验器材：1 cm厚的石膏板若干、质量为50 g的鸡蛋数枚．
实验过程：无风环境下，将鸡蛋从楼上静止释放，砸中铺在草坪上的石膏板，记录实验现象：
任务二
科学探究能力的拓展
实验序号 楼层 实验现象
1 5 鸡蛋破碎，石膏板凹陷且出现一圈圈螺旋状的裂纹
2 15 鸡蛋破碎，石膏板被砸中的地方出现小坑且破裂
3 25 鸡蛋破碎，发出巨响，石膏板被击穿
(1)实验中，鸡蛋从高空坠落的破坏力可以通过 反映出来．
(2)根据实验现象，可以得出：同一物体从高空落到地面的破坏力
与 有关．
石膏板的形变程度
下落高度
1．小慧等同学在探究摆的奥秘，他们从实验中收集到的数据经过对比分析，得出一个结论：物体摆动一次的时间只跟 有关，而跟 无关．摆的这个特性，叫做摆的 原理．
摆长
角度和质量
等时性
2．小华与小杰两位同学课间在学校的乒乓球台上玩弹玻璃球的游戏，一不小心玻璃球就会滚到台下，而且每次落地时远近不同．玻璃球滚的次数多了，便在小华同学的脑子里产生了一个疑问：玻璃球的落地点到球台的水平距离与哪些因素有关？有什么关系？
玻璃球的落地点到球台的水平距离与球飞出时的速度有关．
请根据你的生活经验，对小华的这个疑问提出你的两个猜想：
猜想1：
猜想2：
玻璃球的落地点到球台的水平距离与球台的高度有关；
3．小明在一条长线的一端系一个螺母做成了一个如图所示的单摆，小明发现螺母往返摆动过程中，每摆一个来回所用的时间几乎相等．于是小明想到这样一个问题：螺母来回摆动一次所用的时间t跟哪些因素有关呢？
猜想A：可能跟螺母摆动的最大角度θ有关．
猜想B：可能跟绳子的长度L有关
(1)为验证猜想，除了铁架台、细线和螺母外，还需要的测量仪器有刻度尺、秒表和 ．
(2)小明在不同条件下，测出螺母来回摆动一次所用的时间t后，得到一些数据如下表：
量角器
序号 细线长度L/cm 螺母摆动的最大幅度θ 螺母来回摆动一次的时间t/s
1 100 20° 2.0
2 140 20° 2.4
3 140 30° 2.4
①对比1、2两次实验，可得出结论：螺母来回摆动一次的时间t
与 有关．
②对比2、3两次实验，可验证猜想 (填字母)，得出的结论：螺母来回摆动一次的时间t与螺母摆动最大的角度 (选填“有关”或“无关”)．实验中我们采取的实验方法是
法．
绳子的长度L
A
无关
控制变量
(3)综合分析实验数据可知，同一地点的单摆摆动一次的时间t只跟绳子的长度L有关，且绳子越长，螺母来回摆动一次的时间t越 ，摆钟就是根据这个原理制成的．有一次小明发现家里的摆钟变慢了，要把它调准，小明应将摆钟的摆长调 (选填“长”或“短”)．
长
短
实验探究的基本环节：
1、提出问题
2、猜想与假设
3、设计实验与制定计划
4、进行实验与收集证据
5、分析与论证
6、评估
7、交流与合作

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