資源簡介

(共24張PPT)
2024年秋季
粵滬版（2024）物理
八年級上冊
第一章 走進物理世界
第4節 嘗試科學探究
1.了解科學探究的一般過程.
2.經過探究擺的奧秘的過程,初步體驗科學猜想與假設、簡化研究
對象、控制變量法在科學探究中的作用和意義.
小慧家的擺鐘走快了，請鄰居張師傅幫忙修理，只見張師傅將鐘擺
下面的螺母擰了幾下，擺鐘走時就準了.對此現象小慧提出了疑問，
并進行了科學的探究.
鐘擺擺動的快慢跟什么因素有關？
小慧和同班同學在交流討論中，對影響鐘擺擺動快慢的因素提出了
以下猜想.
猜想一：鐘擺擺動的快慢可能跟擺錘的輕重有關.
猜想二：鐘擺下面的螺母位置估計會影響擺的長短，擺動的快慢可
能跟擺的長短有關.
猜想三：擺動的快慢可能跟擺偏離的角度大小有關.
為了驗證猜想內容的正確性，他們采用細線系上小球（單擺）代替
鐘擺的簡化方法，以細線下懸掛的小球為研究對象，分別改變小球
的質量、擺線的長短及擺角的大小，并利用秒表記錄小球來回擺動
的時間，得出幾組數據，比較得出結論.設計的幾組實驗如下.
第一組:用長度相同的兩根細線分別系上體積相同的銅球和鋁球（銅
球比鋁球重），把它們懸掛起來后，做此實驗.
第二組：對同一個小球，用長度不同的細線懸掛進行實驗,重復實驗.
關于猜想三，由于該單擺實驗中擺角要小于 ，且操作較難，因
此暫不探究擺角大小對小球擺動快慢的影響，上面兩組實驗中擺角
大小保持一致即可.
他們在實驗室找到了合適的器材，分組進行實驗，分別測量了小球
擺動10次和20次所用的時間，并記錄在表格中.
第一組實驗數據（使用長度為 的相同細線、不同的小球）
擺動次數 10 20
擺動時間 銅球
鋁球
第二組實驗數據（使用不同長度的細線、同一小球）
擺動次數 10 20
擺動時間 懸線長 的小球
懸線長 的小球
由以上實驗數據我們發現，當細線長度相同時，銅球和鋁球擺動相
同次數所用時間相同；當細線長度不同時同一小球擺動相同次數所
用時間不同.
鐘擺擺動的快慢與擺錘的輕重無關，與擺的長短有關，擺的長度
越長，鐘擺擺動就越慢.
①本實驗中有的小組直接測量小球往返一次的時間,結果誤差比較
大.為了減小測量誤差，可以改為測量小球擺動多次（如10次、20
次）所需的時間,然后除以次數，就可得到誤差較小的結果；②多
做幾組實驗，總結出的結論更可靠；③此實驗是否允許忽略空氣阻
力的影響，且小球擺動的快慢是否跟它所處的地點有關有待探究.
實驗拓展
由于擺的周期很短，除了利用累積法進行測量，我們還可以利用手
機視頻攝錄的方式，在擺的最低點設置一基準參考點 （標記點） ,
拍下擺來回擺動10次的視頻，利用慢放方式準確記錄擺往返擺動10
次的時間段，計算出總時間，進而算出擺的周期.這樣測量更準確.
典例1 如圖所示，在細繩一端系一個螺母做成擺.同學們用電子
表測出了這個擺的周期（往返擺動一次的時間）后，想探究擺
的周期與什么因素有關.在實驗前，同學們提出了兩種猜想.
猜想一：擺的周期可能與擺長有關；
猜想二：擺的周期可能與螺母的質量有關.
在實驗中同學們得到如下表所示的實驗數據：
實驗次數 1 2 3 4
擺長/ 50 80 50 80
螺母質量/ 10 10 20 20
周期/ 1.4 1.8 1.4 1.8
在實驗中同學們得到如下表所示的實驗數據：
實驗次數 1 2 3 4
擺長/ 50 80 50 80
螺母質量/ 10 10 20 20
周期/ 1.4 1.8 1.4 1.8
（1）通過比較第____________次兩組數據，可知猜想一是正確的.
1、2或3、4
（2）通過實驗分析，同學們得出的實驗結論是_________________
_____________________.
擺的周期與螺母的
質量無關，與擺長有關
猜想一：擺的周期可能與擺長有關；
猜想二：擺的周期可能與螺母的質量有關.
科學探究的過程包括以下環節:
科學探究要素 對科學探究能力的基本要求
提出問題 提出問題是進行科學探究的第一步
猜想與假設 科學的猜想與假設在科學探究中占有重要地位.
在科學探究中，猜想不是胡猜亂想，它是以自
己的經驗和知識為基礎作出的一種對問題的試
探性解釋,且猜想應該是可檢驗的，這樣的猜想
才有價值
科學探究要素 對科學探究能力的基本要求
設計實驗與 制訂方案 設計實驗與制訂方案是重要的環節，它是從操
作性角度使猜想、假設具體化，使探究者明確
收集證據的途徑與方式、收集信息的范圍和要
求、實驗需要的器材等
獲取與處理信息 實驗數據是科學分析的依據，因此進行實驗
時，應嚴格按照實驗要求進行探究實驗，記錄
的實驗數據及現象應保證正確性，在部分實驗
中還需要多次測量以確保實驗結論的普遍性
科學探究要素 對科學探究能力的基本要求
分析與論證 探究的結論是在實驗數據（現象）的基礎上通過分析得出的具有普遍意義的規律,又因為實驗數據是對實驗事實的客觀記錄，不等于探究結果，因此想要得出實驗結論必須具有分析的過程
科學探究要素 對科學探究能力的基本要求
評估與反思 交流評估是學生對整個探究實驗從更嚴密的角
度反思的過程，它并不局限于探究性實驗,在基
本操作類實驗和測定性實驗中同樣適用;評估也
不固定在分析與論證之后進行,它可以穿插在整
個實驗過程中,除了對探究行為、獲取信息的可
靠性和科學性進行評估,還要對實驗設計、實驗
器材選用、實驗操作、實驗現象、數據處理以
及得出結論，甚至在探究中出現的新問題的補
充等各個方面進行評估
特別提醒
科學探究沒有固定模式，需要根據實際情況提出問題、獲取證據、
進行解釋和交流反思等，在探究過程中，要特別重視交流與合作，
實事求是，尊重他人，充分發揮每個人的聰明才智.
典例2 科學探究中，我們經常要相互交流，下列做法不正確的是
( )
B
A.積極主動地發表自己的觀點
B.要虛心聽取他人的意見，不要輕易發言，以免同學笑話
C.要堅持實事求是的科學態度
D.當科學探究的結果與原有的知識發生矛盾時，應重新探究，大膽
驗證，積極找出矛盾產生的原因
[解析] 在虛心聽取他人意見的同時,積極表達自己的觀點是科學探
究進行的前提，B選項錯誤，符合題意.
謝 謝，同學們再見！

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