资源简介

(共24张PPT)
2024年秋季
粤沪版（2024）物理
八年级上册
第一章 走进物理世界
第4节 尝试科学探究
1.了解科学探究的一般过程.
2.经过探究摆的奥秘的过程,初步体验科学猜想与假设、简化研究
对象、控制变量法在科学探究中的作用和意义.
小慧家的摆钟走快了，请邻居张师傅帮忙修理，只见张师傅将钟摆
下面的螺母拧了几下，摆钟走时就准了.对此现象小慧提出了疑问，
并进行了科学的探究.
钟摆摆动的快慢跟什么因素有关？
小慧和同班同学在交流讨论中，对影响钟摆摆动快慢的因素提出了
以下猜想.
猜想一：钟摆摆动的快慢可能跟摆锤的轻重有关.
猜想二：钟摆下面的螺母位置估计会影响摆的长短，摆动的快慢可
能跟摆的长短有关.
猜想三：摆动的快慢可能跟摆偏离的角度大小有关.
为了验证猜想内容的正确性，他们采用细线系上小球（单摆）代替
钟摆的简化方法，以细线下悬挂的小球为研究对象，分别改变小球
的质量、摆线的长短及摆角的大小，并利用秒表记录小球来回摆动
的时间，得出几组数据，比较得出结论.设计的几组实验如下.
第一组:用长度相同的两根细线分别系上体积相同的铜球和铝球（铜
球比铝球重），把它们悬挂起来后，做此实验.
第二组：对同一个小球，用长度不同的细线悬挂进行实验,重复实验.
关于猜想三，由于该单摆实验中摆角要小于 ，且操作较难，因
此暂不探究摆角大小对小球摆动快慢的影响，上面两组实验中摆角
大小保持一致即可.
他们在实验室找到了合适的器材，分组进行实验，分别测量了小球
摆动10次和20次所用的时间，并记录在表格中.
第一组实验数据（使用长度为 的相同细线、不同的小球）
摆动次数 10 20
摆动时间 铜球
铝球
第二组实验数据（使用不同长度的细线、同一小球）
摆动次数 10 20
摆动时间 悬线长 的小球
悬线长 的小球
由以上实验数据我们发现，当细线长度相同时，铜球和铝球摆动相
同次数所用时间相同；当细线长度不同时同一小球摆动相同次数所
用时间不同.
钟摆摆动的快慢与摆锤的轻重无关，与摆的长短有关，摆的长度
越长，钟摆摆动就越慢.
①本实验中有的小组直接测量小球往返一次的时间,结果误差比较
大.为了减小测量误差，可以改为测量小球摆动多次（如10次、20
次）所需的时间,然后除以次数，就可得到误差较小的结果；②多
做几组实验，总结出的结论更可靠；③此实验是否允许忽略空气阻
力的影响，且小球摆动的快慢是否跟它所处的地点有关有待探究.
实验拓展
由于摆的周期很短，除了利用累积法进行测量，我们还可以利用手
机视频摄录的方式，在摆的最低点设置一基准参考点 （标记点） ,
拍下摆来回摆动10次的视频，利用慢放方式准确记录摆往返摆动10
次的时间段，计算出总时间，进而算出摆的周期.这样测量更准确.
典例1 如图所示，在细绳一端系一个螺母做成摆.同学们用电子
表测出了这个摆的周期（往返摆动一次的时间）后，想探究摆
的周期与什么因素有关.在实验前，同学们提出了两种猜想.
猜想一：摆的周期可能与摆长有关；
猜想二：摆的周期可能与螺母的质量有关.
在实验中同学们得到如下表所示的实验数据：
实验次数 1 2 3 4
摆长/ 50 80 50 80
螺母质量/ 10 10 20 20
周期/ 1.4 1.8 1.4 1.8
在实验中同学们得到如下表所示的实验数据：
实验次数 1 2 3 4
摆长/ 50 80 50 80
螺母质量/ 10 10 20 20
周期/ 1.4 1.8 1.4 1.8
（1）通过比较第____________次两组数据，可知猜想一是正确的.
1、2或3、4
（2）通过实验分析，同学们得出的实验结论是_________________
_____________________.
摆的周期与螺母的
质量无关，与摆长有关
猜想一：摆的周期可能与摆长有关；
猜想二：摆的周期可能与螺母的质量有关.
科学探究的过程包括以下环节:
科学探究要素 对科学探究能力的基本要求
提出问题 提出问题是进行科学探究的第一步
猜想与假设 科学的猜想与假设在科学探究中占有重要地位.
在科学探究中，猜想不是胡猜乱想，它是以自
己的经验和知识为基础作出的一种对问题的试
探性解释,且猜想应该是可检验的，这样的猜想
才有价值
科学探究要素 对科学探究能力的基本要求
设计实验与 制订方案 设计实验与制订方案是重要的环节，它是从操
作性角度使猜想、假设具体化，使探究者明确
收集证据的途径与方式、收集信息的范围和要
求、实验需要的器材等
获取与处理信息 实验数据是科学分析的依据，因此进行实验
时，应严格按照实验要求进行探究实验，记录
的实验数据及现象应保证正确性，在部分实验
中还需要多次测量以确保实验结论的普遍性
科学探究要素 对科学探究能力的基本要求
分析与论证 探究的结论是在实验数据（现象）的基础上通过分析得出的具有普遍意义的规律,又因为实验数据是对实验事实的客观记录，不等于探究结果，因此想要得出实验结论必须具有分析的过程
科学探究要素 对科学探究能力的基本要求
评估与反思 交流评估是学生对整个探究实验从更严密的角
度反思的过程，它并不局限于探究性实验,在基
本操作类实验和测定性实验中同样适用;评估也
不固定在分析与论证之后进行,它可以穿插在整
个实验过程中,除了对探究行为、获取信息的可
靠性和科学性进行评估,还要对实验设计、实验
器材选用、实验操作、实验现象、数据处理以
及得出结论，甚至在探究中出现的新问题的补
充等各个方面进行评估
特别提醒
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.
典例2 科学探究中，我们经常要相互交流，下列做法不正确的是
( )
B
A.积极主动地发表自己的观点
B.要虚心听取他人的意见，不要轻易发言，以免同学笑话
C.要坚持实事求是的科学态度
D.当科学探究的结果与原有的知识发生矛盾时，应重新探究，大胆
验证，积极找出矛盾产生的原因
[解析] 在虚心听取他人意见的同时,积极表达自己的观点是科学探
究进行的前提，B选项错误，符合题意.
谢 谢，同学们再见！

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