2020-2021学年沪粤版八年级上物理1.4 尝试科学探究
图1－4－1
一 探究摆的奥秘
摆摆动的快慢与摆长有关：摆长越长，摆动越____________；摆摆动的快慢与________________、__________________无关。
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二 科学探究的七个环节
1．提出问题：通过日常生活、自然现象或实验观察，发现与物理学有关的问题。 2．猜想与假设：根据现有的知识和经验，对所提出问题的结论尝试性地作出预测和判断，寻求对所提出问题的可能性解释。
3．设计实验与制订计划：计划应针对探究目的，确定收集证据的范围及要求，明确所需要的仪器和替代器材，知道控制什么量变化、什么量不变，测什么量，怎样测量等。
4．进行实验与收集证据：实验时，要严格按照实验操作，操作中要注意观察。把观察到的重要现象和数据记录下来。数据的记录要尊重事实，不可拼凑。
5．分析与论证：进行简单的分析论证和因果推理，能从表面现象中看出其物理本质，尝试对探究结果进行描述和解释。
6．评估：对探究的过程和收集信息的科学性、可靠性进行评估，能从评估中吸取经验和教训，能注意假设与探究结果间的差异，并尝试改进探究方案。
7．交流与合作：能用语言、文字、图表、模型等方式表述探究的过程和结果；能倾听和尊重他人提出的不同观点和建议，并交换意见。
类型一 影响摆摆动快慢的因素
例1 如图1－4－2所示是一条细绳一端系一个螺母做成的摆，小明用电子表测出了这个摆的周期(摆动一个来回所用的时间)后，想探究摆的周期与什么因素有关。他猜想可能与螺母的轻重有关，还可能与细绳的长短有关。于是他通过改变螺母的轻重和细绳的长度测出摆动30个周期所用的时间，得出下表的实验数据：
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图1－4－2
测量次数 1 2 3 4 螺母质量/g 10 10 20 20 细绳长度/cm 50 80 50 80 30个周期/s 42.0 54.0 42.0 54.0 周期/s 1.4 1.8 1.4 1.8 (1)若直接测单摆的一个周期，测得的周期误差较________。
(2)在第1、2次实验中，小明用“保持螺母的轻重不变，改变细绳长度”的方法来探究摆的周期与细绳长度的关系，这是物理学中研究问题常用的________________________________________________________________________。
(3)通过比较第1、2次的实验数据，可以得出的实验结论是__________________________________
________________________________________________________________________； 通过比较第________次的实验数据，可以得出的实验结论是摆的周期与螺母的轻重无关。
(4)
通过实验分析，小明得出的实验结论是
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____________________________________________。
[实验点拨] (1)摆的周期较小，直接测量一个周期误差较大，运用累积法多次测量取平均值，可以减小误差。(2)物理学中对于多因素(多变量)的问题，常常采用控制变量的方法，即把多因素的问题变成多个单因素的问题，每次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对实验结果的影响，经过分析谈论后得出结论。
类型二 科学探究的主要环节
例2 科学探究活动通常包括以下要素：①提出问题；②猜想与假设；③设计实验与制订计划；④进行实验与收集证据；⑤分析与论证；⑥合作交流、评估等。某课外学习小组的张勤同学提出了如下的疑问：如图1－4－3所示，如果将两个一次性纸杯的杯口向上轻轻叠套起来，用手握住外面的纸杯，在靠近杯口的上方平行于杯口平面用力吹气，里面的纸杯将会出现什么情况？丁强同学回答：“可能向上跳出，可能压得更紧，也可能静止不动。”丁强同学的回答属于科学探究活动中的________要素；其他同学将张勤的疑问进行实际操作，发现“里面的纸杯向上跳出”，这属于科学探究活动中的________要素。(均选填题中给定的编号)
图1－4－3
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课堂反馈(四)
[尝试科学探究]
1．思珏要探究单摆来回摆动一次的时间与什么因素有关，于是她准备了不同质量的小铁球、细绳、刻度尺、铁架台等器材，实验装置如图4－1所示。
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