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(共21張PPT)
第4節(jié) 嘗試科學(xué)探究
課程導(dǎo)入
伽利略發(fā)現(xiàn)了擺的等時(shí)性
利用等時(shí)性
惠更斯發(fā)明了擺鐘
利用擺的擺動(dòng)，帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而指示時(shí)間的變化。
課程導(dǎo)入
小慧家的擺鐘走快了，請(qǐng)鄰居張師傅幫忙。只見張師傅將擺鐘下面的螺母擰幾下，擺鐘走時(shí)就準(zhǔn)了。
哇，真厲害！怎么擰幾下走時(shí)就準(zhǔn)了
課程講授
探究擺的奧秘
1.對(duì)此，你能提出什么問題？
張師傅擰鐘擺下面的螺母對(duì)擺動(dòng)的快慢會(huì)產(chǎn)生什么影響呢？這個(gè)鐘擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間由什么決定呢
提出問題有時(shí)比解決問題更重要。
提出問題：
基于觀察和實(shí)驗(yàn)提出物理問題是進(jìn)行科學(xué)探究的第一步。
課程講授
2.仔細(xì)觀察，對(duì)影響鐘擺擺動(dòng)快慢的因素提出合理的猜想和假設(shè)。
只有擺錘擺動(dòng)時(shí)，擺鐘的指針才會(huì)走動(dòng)!
猜想與假設(shè)：
（1）擺動(dòng)的快慢可能跟擺錘的輕重有關(guān)；
（2）擺動(dòng)的快慢可能跟擺偏離的角度大小有關(guān)；
（3）鐘擺下面的螺母位置估計(jì)會(huì)影響擺的長(zhǎng)短，看來，擺動(dòng)的快慢跟擺的長(zhǎng)短有關(guān)……
沒有大膽的猜測(cè)，就不會(huì)有偉大的發(fā)現(xiàn)。
探究擺的奧秘
課程講授
2.仔細(xì)觀察，對(duì)影響鐘擺擺動(dòng)快慢的因素提出合理的猜想和假設(shè)。
只有擺錘擺動(dòng)時(shí)，擺鐘的指針才會(huì)走動(dòng)!
猜想與假設(shè)：
（1）擺動(dòng)的快慢可能跟擺錘的輕重有關(guān)；
（2）擺動(dòng)的快慢可能跟擺偏離的角度大小有關(guān)；
（3）鐘擺下面的螺母位置估計(jì)會(huì)影響擺的長(zhǎng)短，看來，擺動(dòng)的快慢跟擺的長(zhǎng)短有關(guān)……
探究擺的奧秘
猜想是以自己的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)為基礎(chǔ)作出的一種試探性解釋。
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3.如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定方案？
可以用細(xì)線系上小球代替鐘擺簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)裝置
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定方案：
方案應(yīng)針對(duì)探究目的，實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意選擇器材。對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行簡(jiǎn)化是一個(gè)很好的設(shè)計(jì)。
三個(gè)因素應(yīng)一一分析進(jìn)行排除，注意設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格。
探究擺的奧秘
課程講授
實(shí)驗(yàn)器材：鐵架臺(tái)，小球，細(xì)線，秒表
控制變量法：
判斷幾個(gè)因素對(duì)一個(gè)物理量的影響時(shí)，每次只改變一個(gè)因素，其他因素不變。
思考：什么是擺動(dòng)一次？
從某點(diǎn)出發(fā)，再次回到某點(diǎn)且擺動(dòng)方向一致為一次。
探究擺的奧秘
3.如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定方案？
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第一組：用同樣長(zhǎng)的細(xì)線，使擺角相同，分別掛上同樣大小的銅球和鋁球做實(shí)驗(yàn)。
銅球
鋁球
根據(jù)表格數(shù)據(jù)計(jì)算兩個(gè)擺球擺動(dòng)一次所需的時(shí)間
探究擺的奧秘
4.獲取與處理信息
擺動(dòng)次數(shù) 10 20
擺動(dòng) 時(shí)間 銅球
鋁球
（單位：s）
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第二組：對(duì)同一個(gè)小球，用不同長(zhǎng)度的細(xì)線懸掛進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
根據(jù)表格數(shù)據(jù)計(jì)算兩個(gè)擺球擺動(dòng)一次所需的時(shí)間
探究擺的奧秘
4.獲取與處理信息
擺動(dòng)次數(shù) 10 20
擺動(dòng) 時(shí)間 懸線長(zhǎng)80cm的小球
懸線長(zhǎng)160cm的小球
（單位：s）
課程講授
第三組：對(duì)同一個(gè)小球，用相同長(zhǎng)度的細(xì)線懸掛，改變擺偏離的角度。
根據(jù)表格數(shù)據(jù)計(jì)算兩個(gè)擺球擺動(dòng)一次所需的時(shí)間
探究擺的奧秘
4.獲取與處理信息
擺動(dòng)次數(shù) 10 20
擺動(dòng) 時(shí)間 擺偏離的角度為5°
擺偏離的角度為15°
（單位：s）
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獲取與處理信息：
實(shí)驗(yàn)時(shí)，要嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)步驟操作，操作中要注意觀察。把觀察到的重要現(xiàn)象和數(shù)據(jù)記錄下來。數(shù)據(jù)的記錄要尊重事實(shí)，不可拼湊，不可杜撰。
探究擺的奧秘
4.獲取與處理信息
課程講授
5.分析與論證
(1)懸線長(zhǎng)度和擺角相同時(shí)，銅球和鋁球擺動(dòng)一次所需的時(shí)間相同，所以擺球的擺動(dòng)快慢與擺球的輕重（材料）無關(guān)；
(2)擺球的輕重和擺角相同時(shí)，懸線越長(zhǎng)，擺球擺動(dòng)一次需要的時(shí)間越長(zhǎng)，所以擺球的擺動(dòng)快慢與懸線的長(zhǎng)度有關(guān)；
(3)擺球的輕重（材料）和懸線長(zhǎng)度相同時(shí)，不同的擺角，擺球擺動(dòng)一次需要的時(shí)間相同，所以擺球的擺動(dòng)快慢與擺角大小無關(guān)。
探究擺的奧秘
課程講授
結(jié)論：
（1）擺線長(zhǎng)度相同時(shí)，擺球擺動(dòng)的快慢與擺球的輕重（材料）以及擺動(dòng)的角度大小無關(guān)。
（2）擺球擺動(dòng)一次的時(shí)間只跟懸線的長(zhǎng)短有關(guān);懸線越長(zhǎng)，擺球的擺動(dòng)越慢。
分析與論證：
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)只是一堆原始材料，必須通過分析、論證，才能形成結(jié)論。分析與論證就是基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋的過程。
探究擺的奧秘
5.分析與論證
課程講授
上面結(jié)論是否可靠？是否與張師傅的操作吻合？請(qǐng)與同學(xué)討論。
評(píng)估與反思：
探究過程是否恰當(dāng)，探究得到的結(jié)果是否合理，探究過程中是否出現(xiàn)新的問題等，都需要進(jìn)行交流、評(píng)估和反思。
擺鐘走
得太快
擺動(dòng)
太快
擺長(zhǎng)
變長(zhǎng)
要讓擺動(dòng)變慢
擰長(zhǎng)
一些
探究擺的奧秘
6.評(píng)估與反思
課程講授
回顧一下這次探究過程，想一想穿插在整個(gè)探究過程中的是什么呢？
提出問題
猜想與假設(shè)
獲取與處理信息
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定方案
分析與論證
評(píng)估與反思
交流與合作
科學(xué)探究的過程
課程講授
科學(xué)探究的過程
猜 想
與假設(shè)
評(píng) 估
分 析
與論證
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
與收集證據(jù)
交流與
合作
提出
問題
猜想與
假設(shè)
設(shè)計(jì)實(shí)
驗(yàn)與制
訂方案
獲取與
處理信息
評(píng)估與
反思
分析與
論證
注意：科學(xué)探究沒有固定模式，需要根據(jù)實(shí)際情況提出問題、獲取證據(jù)、進(jìn)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(shí)事求是，尊重他人，充分發(fā)揮每個(gè)人的聰明才智。
科學(xué)探究的過程
小結(jié)
課程講授
嘗試科學(xué)探究
探究擺的奧秘
提出問題
猜想與假設(shè)
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定方案
科學(xué)探究的過程
獲取與處理信息
分析與論證
評(píng)估與反思
交流與合作
1. 下列有關(guān)擺振動(dòng)的說法中，正確的是（ ）
A. 擺的快慢與擺錘重有關(guān)
B. 擺的快慢與擺長(zhǎng)有關(guān)
C. 擺的快慢與擺動(dòng)角度有關(guān)
D. 以上說法均不對(duì)
習(xí)題練習(xí)
B
習(xí)題練習(xí)
2. 濕紙巾是一種常見的清潔用品，衡量濕紙巾品質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)就是韌性。在比較不同品牌濕紙巾的韌性時(shí)，要獲得最可信的結(jié)果，應(yīng)采用的方案是( )
A. 在濕紙巾銷售人員中進(jìn)行調(diào)查
B. 比較商業(yè)廣告中所描述的濕紙巾韌性
C. 取不同品牌濕紙巾，用手拉一拉，感受一下哪種韌性強(qiáng)
D. 用長(zhǎng)寬相同的不同品牌濕紙巾提重物，看看最多能提起多重的物體
D
習(xí)題練習(xí)
3. 請(qǐng)你用細(xì)線懸掛一個(gè)小球，調(diào)整線長(zhǎng)，使它來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間等于2s，仔細(xì)測(cè)量，從懸掛點(diǎn)到球心的距離是多少？把你的測(cè)量結(jié)果跟其他同學(xué)交流一下，有什么發(fā)現(xiàn)？
答：從懸掛點(diǎn)到球心的距離約等于1m。

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