资源简介

3　跨学科实践：降落伞
1．了解科学探究的基本要素。
2．知道长度、时间与面积测量的基本原理。
3．体验学生自主探究活动过程，领悟“控制变量”等科学研究方法。
4．经历长度、时间与面积测量过程，体会物理测量的基本方法，会根据测量对象选择适当的仪器。
重点：让学生对科学探究活动形成一个概貌性的认识，提高学生对物理的兴趣。
难点：培养学生从生活中寻找物理现象，探索物理规律的意识，认识“家庭实验室”的重要性。
【新课导入】
情景导入
竞赛通知
定于本周星期六举办降落伞飞行比赛。请自制降落伞，悬挂物是标有10 g的钩码。伞面和伞绳总质量不超过20 g。比赛时，降落伞从指定高处落下，在空中飞行时间最长者胜。
物理活动小组
学生阅读过后，教师：同学们，高不高兴
生：高兴。
师：想不想在比赛中获胜
生：想。
师：为了在明天的比赛中获胜，现在我们一起来准备好不好
生：好!
这节课，我们就一起来探究学习《3 跨学科实践：降落伞》。
图片导入
展示图片：各种各样的降落伞。
教师：各种各样的降落伞，在相同高度下落过程中降落的时间都一样吗 周末我们就要举行一场降落伞比赛，为了在比赛中获胜，现在我们一起来准备好不好 从而引入新课。
【课堂探究】
一、活动的准备
1．材料的准备：
不论做什么事，我们都要先写好计划，为了明天的比赛，我们先应干什么
答：　制作降落伞　。
打算用什么做材料
让学生举手回答，如　纸、布、塑料　等，然后综合得出最好的；
还要什么 　绳子　。
2．仪器的选择：
(1)在本次活动中，对降落伞的质量有要求吗 用什么仪器来测质量
　有要求；用托盘天平　。
(2)本次比赛对降落伞释放的高度有要求吗 要用到什么仪器来测量
　有；刻度尺(皮尺，卷尺)　。
(3)本次活动中，怎样才算取得了胜利 需要测量什么
　空中飞行时间长者获胜；时间　。
3．天平、秒表的使用
正确使用测量仪器，是物理实验的基本技能。指导学生对测量仪器进行正确选择、操作、读数。为此，教师可对使用仪器的规程进行如下总结：
总结：
①选择　量程　：　量程　是中学物理实验选择仪器的重要依据。若所选量程太小，不仅难以测量所测值，甚至可能会损坏仪器。如果所选量程太大，其相应的分度值一般也会较大，测量的误差也就大了。
②调节　零点　：测量仪器使用前，一般应先把指针调整到零刻度线处，这个过程叫作　调零　。如不能调零，要记录初始读数，进行修正。
③测量：读数时，要求眼睛　正视　刻度，记录数据，要实事求是。仪器读数一般要求读到分度值的下一位，所以读数前要首先观看仪器的分度值。
④归整：实验完毕，要整理仪器，放回原处。
二、实验探究：影响降落伞在空中飞行时间的因素
1．提出问题：你认为降落伞在空中飞行的时间与什么因素有关
2．猜想与假设：　降落伞在空中飞行的时间可能与伞衣的形状、伞衣的面积、伞绳长度等有关　。
3．设计实验：
(1)讨论：影响降落伞在空中飞行时间长短的因素可能有好几个，那我们该怎样研究呢
　保持其他因素不变，只改变其中的一个因素　，
这种研究方法称为　控制变量　法。
(2)在本实验中需要测出的物理量有哪些 分别要用到什么测量仪器
　伞绳长度，伞衣面积，降落的高度，降落伞总质量，在空中飞行时间；刻度尺，天平，秒表　。
(3)怎样测出不规则的降落伞的面积
利用　方格法　测量不规则的伞衣的面积。不规则面积的测量要用到　方格　纸，具体方法如下：
在测量伞衣面积时，将降落伞放在方格纸上，并描下它的轮廓，数一下图形中包含的格数，不满一格时，大于或等于半格的算一格，小于半格的都不算，如图每格面积为1 cm2，则图中伞衣的面积为　100　 cm2。
4．制订方案：
(1)选择器材、仪器：①不同伞绳长、不同面积、不同形状、不同总重量的降落伞；②米尺；③秒表；④天平。
(2)操作步骤：根据控制变量的方法，多次实验，每次只改变一个影响降落伞在空中飞行时间的因素，保持其他的因素不变。
5．进行实验、收集证据
实验数据记录：
实验次数 伞绳长度 伞衣的形状 伞衣的面积 降落高度 降落伞总质量 飞行的时间
1 1 m 圆形 0.5 m2 3 m 20 g 3.67 s
2 1 m 圆形 1 m2 3 m 20 g 5.82 s
3 1 m 圆形 1 m2 3 m 30 g 4.91 s
4 1 m 正方形 1 m2 3 m 20 g 5.81 s
5 1.5 m 正方形 1 m2 3 m 20 g 5.83 s
6 1.5 m 正方形 1 m2 6 m 20 g 9.24 s
5．实验数据分析及结论：
(1)比较1、2两组数据，可知在其他条件一定的情况下，降落伞在空中飞行的时间与伞衣的　面积　有关，伞衣的　面积　越大，伞在空中飞行的时间越　长　。
(2)比较2、3两组数据可知在其他条件一定的情况下降落伞在空中飞行的时间与降落伞　总质量　有关，降落伞　总质量　越大，降落伞在空中飞行的时间越短。
(3)比较2、4两组数据可知在其他条件一定的情况下降落伞在空中飞行的时间与降落伞　伞衣的形状　无关。
(4)比较4、5两组数据可知在其他条件一定的情况下降落伞在空中飞行的时间与　伞绳长度　无关。
(5)比较5、6两组数据可知在其他条件一定的情况下降落伞在空中飞行的时间与　　降落的高度　有关，　降落的高度　越大，降落伞在空中飞行的时间越长。
结论：降落伞在空中飞行的时间长短与　伞衣的形状　、　伞绳长度　无关，与伞的　总质量　、伞衣的　面积　、　降落的高度　有关。
6．交流评估：
在有多个变量影响探究结果的情况下，进行实验时，每次只让某一个变量改变数值，保持其他的变量值不变，以便确定这个变量对探究结果的影响，这种方法叫　控制变量　法。这里说的　变量　就是那些影响问题的因素。
学好本节的关键在于动手做实验，通过观察实验现象提出问题、进行思考，大胆放手让学生参与实验，但是要在实验前做足准备，实验中及时引导，没有这些很容易造成学生状态失控，学生失去正确探究目标，控制变量法及巧测面积可在实验中引导分析，效果会更好，抓住学生实验中有代表性的困难或错误及时引导是本节成功关键。

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