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/ 让教学更有效 精品教案 | 物理学科
1.3　跨学科实践：降落伞
【知识要求】
1.知道控制变量法的应用。
2.会选用适当的工具测量长度和时间。
3.通过实验，了解探究中测量的间接方法。
【教学重难点】
1.根据测量对象选择适当的仪器。
2.面积的测量。
在电视中，很多同学看过降落伞比赛。我们发现跳伞运动员在空中做出各种动作的同时，他们在空中滞留的时间也有长短的区别。
针对这个现象，让我们像科学家一样进行探究。
一、降落伞
教师引导学生观察课本图1-3-2，归纳：降落伞是一种使人或物从空中安全降落到地面的航空工具。常见的降落伞主要由伞衣、伞绳和安全保障装置组成。
二、实验探究：影响降落伞飞行时间的因素
我们回忆一下，科学探究的基本环节有哪些？
1.提出问题
降落伞在空中滞留时间的长短与什么因素有关？
2.猜想与假设
（1）可能与降落伞的伞绳长度有关。
（2）可能与降落伞的形状有关。
（3）可能与降落伞的面积有关。
（4）可能与降落伞开始下落的高度有关。
（5）可能与降落伞的总质量有关。
每一个影响探究结果的因素，都可以叫作一个变量。当有多个变量影响探究结果的情况下，在进行实验时，每次只让某一个变量改变数值，保持其他的变量不变，以便确定这个变量对探究结果的影响。
3.设计实验、制订方案
（1）选择合适的仪器：不同的仪器有不同的量程和分度值，这是选择仪器的重要依据。如果所选仪器量程太小，就不一定能测出要测的量，如果所选仪器量程太大，其相应的分度值一般也较大，测量的精度就较低。
（2）正确使用仪器：使用测量仪器前，一般应先把指针调整到零刻度处，这个过程叫作调零。若不能调零，则要记录初始读数，以对测量结果进行修正。
（3）研究测量技巧：测量形状不规则物体的面积可采用“方格纸法”（详见课本）。
（4）实验的基本方法：控制变量。影响降落伞在空中飞行时间的因素有许多。在设计实验时，先考察其中一个因素对所研究问题的影响，而保持其他因素不变。
4.进行实验、收集证据
以探究降落伞在空中滞留的时间与降落伞的面积的关系为例：
（1）取两个形状、绳长、总质量相同，面积不同的降落伞，分别从相同的高度处下落。
（2）用秒表记下它们下落的时间t1和t2。
（3）比较t1和t2的大小。
5.得出结论、作出解释
教师引导学生分析PPT中对应的表格数据。
（1）在其他条件一定的情况下，降落伞在空中滞留的时间与伞的伞绳长度无关。
（2）在其他条件一定的情况下，降落伞在空中滞留的时间与伞的形状无关。
（3）在其他条件一定的情况下，降落伞在空中滞留的时间与伞的面积有关，伞的面积越大，伞在空中滞留的时间越长。
（4）在其他条件一定的情况下，降落伞在空中滞留的时间与伞开始下落的高度有关，开始下落的高度越高，伞在空中滞留的时间越长。
（5）在其他条件一定的情况下，降落伞在空中滞留的时间与伞的总质量有关，伞的总质量越大，伞在空中滞留的时间越短。
6.交流、评估和反思
对实验的整个过程进行评价，看看是否存在不合理或者不科学的地方。
同学之间彼此交流，并把自己得出的结论和大家一起分享。
例题讲解：
【例1】乒乓球的直径被加大后，提高了乒乓球比赛的观赏性。玛丽认为直径增加了，乒乓球的弹性就减弱了，吉姆认为乒乓球的弹性是否减弱必须通过实验来证明。能够验证玛丽的说法是否正确的是（　　）
A.把直径不同的乒乓球掷向竖直墙壁，比较反弹后落地的距离
B.把直径不同的乒乓球抛向地面，比较落地后反弹的高度
C.把直径不同的乒乓球在不同高度由静止释放，比较落地后反弹的高度
D.把直径不同的乒乓球在同一高度由静止释放，比较落地后反弹的高度
【解析】把直径不同的乒乓球掷向竖直墙壁，不能控制乒乓球的初速度相同，根据反弹后乒乓球落地的距离无法比较乒乓球弹性的大小，故A选项错误。把直径不同的乒乓球抛向地面，没有控制乒乓球的抛出速度相等，不能根据落地后乒乓球反弹的高度判断乒乓球弹性的大小，故B选项错误。把直径不同的乒乓球在不同高度由静止释放，没有控制乒乓球的初始高度相同，根据落地后乒乓球的反弹高度无法比较乒乓球弹性的大小，故C错误。把直径不同的乒乓球在同一高度由静止释放，控制了乒乓球的初始高度相同，比较落地后乒乓球反弹的高度，可以判断乒乓球的弹性大小，故D选项正确。
【答案】D
【迷津指点】一个现象受到多个因素的影响时，要想研究其中一个因素的作用，必须采用控制变量法，即只改变这个因素，保证其他因素不变。
【例2】在学校运动会中测量跳高成绩时，应选择的合适的测量工具是（　　）
A.分度值是1cm的15m皮卷尺
B.分度值是1mm的1.5m钢卷尺
C.分度值是1mm的米尺
D.分度值是1cm的硬杆长尺
【解析】在选择合适的测量工具时，第一步要看测量的具体要求，确定测量需要达到的准确程度，再根据测量的具体要求确定测量工具的分度值；第二步要根据具体情况选择合适的测量工具。本题需要测量跳高的成绩，而运动员的跳高成绩一般为1～3m，分度值达到1cm比较合适，故应选择的测量工具是分度值为1cm的硬杆长尺。
【答案】D
【妙记锦囊】不同的测量仪器的量程和分度值一般不相同，根据被测物理量的大小选择量程和分度值合适的测量仪器，是测量中最关键的一步。如果选择的量程太大，其相应的分度值会较大，测量误差就较大。
3　跨学科实践：降落伞
跨学科实
践：降落伞
　　科学探究能力的训练，是物理教学过程中的一个重要任务。本节课通过观察和认识降落伞比赛的过程，让学生了解并掌握科学探究过程中的控制变量法以及六个要素，从而使学生对于未来的学习能够更好地奠定基础。通过本节学习，学生已认识科学探究，知道科学探究的基本环节，认识到科学探究是学习物理的重要方法。但在实际进行独立探究时，还存在一些不足，比如实验方案的设计，语言的表达等，这些在平日的教学与作业练习中，都要加强，也可进行一次专题教学。

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