第一节走进实验室：学习科学探究

1、2011.8.10制作人：温丁 我从事科学研究的动机，来我从事科学研究的动机，来自一种想要了解自然奥秘的无自一种想要了解自然奥秘的无法遇制的渴望，而不是别的什法遇制的渴望，而不是别的什么目的。么目的。 爱因斯坦爱因斯坦 预习检测：预习检测：1.思考下列各种奇妙的物理现象，其中属于物理学中光现象的是思考下列各种奇妙的物理现象，其中属于物理学中光现象的是（ ） A.拍桌子时手疼拍桌子时手疼 B.筷子在水中被筷子在水中被“折折”弯弯 C.黄河咆哮黄河咆哮 D.磁铁磁铁吸引铁钉吸引铁钉2.下列不属于科学探究环节的是（下列不属于科学探究环节的是（ ） A.提出问题提出问题 B.猜想与假设猜想与假设 C.

2、科学幻想科学幻想 D.制定计划与设计实验制定计划与设计实验3.下列关于科学探究工具的叙述正确的是（下列关于科学探究工具的叙述正确的是（ ）A.量筒是用来测量温度的仪器量筒是用来测量温度的仪器B.体积的测量用托盘天平体积的测量用托盘天平C.弹簧测力计可用来测量电流弹簧测力计可用来测量电流D.时间的测量用秒表时间的测量用秒表BCD学习目标：v1.观察一些典型的物理现象，初步了解观察的科学方法。v2.认识测量是实验探究的重要环节。v3.知道科学探究的一般步骤，了解安排这些步骤地原因。2011.8.10制作人：温丁2011.8.10制作人：温丁问题引导下的再学习：问题引导下的再学习：一一.观察生活中的

3、一些现象，想想它们与物理学的观察生活中的一些现象，想想它们与物理学的 关系：关系：雨后，美丽雨后，美丽的彩虹是怎的彩虹是怎么形成的？么形成的？2011.8.10制作人：温丁2011.8.10制作人：温丁为什么先看到闪电后听到雷声？为什么先看到闪电后听到雷声？2011.8.10制作人：温丁2011.8.10制作人：温丁沙漠中和海滩沙漠中和海滩上美丽的蜃景上美丽的蜃景你见过吗？你见过吗？2011.8.10制作人：温丁2011.8.10制作人：温丁火山喷发所需的巨大能量火山喷发所需的巨大能量从何而来？从何而来？2011.8.10制作人：温丁2011.8.10制作人：温丁龙卷风为什么会有那么大的破坏力

4、？龙卷风为什么会有那么大的破坏力？2011.8.10制作人：温丁2011.8.10制作人：温丁这些现象都与我们所要学的物理知识这些现象都与我们所要学的物理知识有关，以后的学习中我们会为这些现有关，以后的学习中我们会为这些现象一一揭秘，并且一切奇妙的现象，象一一揭秘，并且一切奇妙的现象，都是有原因的，就是要找出都是有原因的，就是要找出其中的原因及规律。是科学发现其中的原因及规律。是科学发现的重要环节。的重要环节。物理实验的显著特点，是在一定条件物理实验的显著特点，是在一定条件下，。下，。2011.8.10制作人：温丁2011.8.10制作人：温丁二二.认识科学探究的工具：认识科学探究的工具：1.

5、长度测量仪器长度测量仪器刻度尺刻度尺千分尺千分尺游标卡尺游标卡尺 你见过你见过它们吗？想它们吗？想想看它们应想看它们应该怎么用呢？该怎么用呢？谁会更精确谁会更精确一些呢？一些呢？2011.8.10制作人：温丁2011.8.10制作人：温丁2.2.质量测量仪器质量测量仪器托盘天平和砝码托盘天平和砝码 在实验室在实验室里，我们用托里，我们用托盘天平和砝码盘天平和砝码测质量，生活测质量，生活中你还知道可中你还知道可以用什么来测以用什么来测质量？质量？2011.8.10制作人：温丁2011.8.10制作人：温丁3 3.温度测量仪器温度测量仪器 你见过这样的你见过这样的温度计吗？它还有温度计吗？它还有另

6、外一个名字代表另外一个名字代表着它的用途，你知着它的用途，你知道吗？上面的道吗？上面的C C和和F F是什么意思？是什么意思？2011.8.10制作人：温丁2011.8.10制作人：温丁4.4.时间测量仪器时间测量仪器秒表秒表 平常我们用钟表来平常我们用钟表来感知时间，那这个秒表感知时间，那这个秒表是在什么时候用的呢？是在什么时候用的呢？你会用它来测时间吗？你会用它来测时间吗？5.5.力的测量仪器力的测量仪器 力是什么？它是用来力是什么？它是用来称称我们有多重的吗？称称我们有多重的吗？弹簧测力计弹簧测力计2011.8.10制作人：温丁2011.8.10制作人：温丁6.6.体积测量仪器体积测量仪

7、器 这东西不错，这东西不错，它可以用来喝水，它可以用来喝水，还知道喝了多少。还知道喝了多少。实验室里它有什么实验室里它有什么用？咦，它的刻度用？咦，它的刻度看起来怎么有点看起来怎么有点？ 它叫它叫？7.7.电的测量仪器电的测量仪器 没见过，它们难道是没见过，它们难道是不会是看看家里用了多少电，帮不会是看看家里用了多少电，帮忙交电费的吧？忙交电费的吧？哈哈哈哈难住了吧！讨论讨论吧！难住了吧！讨论讨论吧！ 同学们，认识了那么多的测量仪器，同学们，认识了那么多的测量仪器，是不是所有的测量都可以用它们来完成了是不是所有的测量都可以用它们来完成了呢？其实，我们没有认识的测量仪器远比呢？其实，我们没有认识

8、的测量仪器远比这些要多很多，以后我们会慢慢认识的。这些要多很多，以后我们会慢慢认识的。不过我们要明白的是：不过我们要明白的是：测量同一物理量测量同一物理量的仪器，可能有不同的规格和不同的仪器，可能有不同的规格和不同的使用方法，应根据实验的需要合的使用方法，应根据实验的需要合理选择。理选择。三三.科学探究的七个环节：科学探究的七个环节：累了吧！看个小故事吧！累了吧！看个小故事吧！ 伽利略是伟大的物理学家。某个星期天，伽利略在比萨大教堂惊奇地发现，房顶上挂着的吊灯因为风吹而不停地有节奏地摆动。他想起医科老师讲过，脉搏的跳动是有规律的。他一面按着脉，一面注视着灯的摆动。一点也不错，灯每往返摆动一次的

9、时间完全相同。这使他又产生一个疑问，假如吊灯受到强风吹动，摆得高了一些，它每次摆动的时间还是一样的吗？ 回到宿舍后，他把铁块固定在绳的一端挂起来，再把铁块拉到不同高度让它开始摆动，仍用脉搏细心地测定摆动所花的时间。结果表明每次摆动的时间仍然相同。这个实验结果证明他的想法是正确的，即“不论摆动的幅度大些还是小些，完成一次摆动的时间是一样的”。这在物理学中叫做摆的等时性原理，后来的各种挂钟都是根据这个原理制作的。 发现摆动的等时性以后，伽利略决定把这项研究深入下去。他用不同重量的铁块系在绳端做摆锤，结果发现，只要绳子的长度一样，摆动一次的时间并不受摆锤重量的影响。随后伽利略又想，如果将绳缩短，会不

10、会摆动快些？于是他用相同的摆锤，但调节绳的长度来做实验，结果证明他的推测是对的。他当时得出了结论：“摆绳越长，往复摆动一次的时间（称为周期）就越长”。 人们对摆动的研究是逐步深入的，直到多年以后，荷兰物理学家惠更斯才进一步找到了摆的周期与摆长间准确的数学关系。又过了100多年，牛顿揭晓了万引力的作用，又发明微积分，伽利略所发现的摆动规律才得到圆满的解释。阅读了以上这段材料，请你与同学们一起讨论，回阅读了以上这段材料，请你与同学们一起讨论，回答下面几个问题。答下面几个问题。 1、伽利略怎样观察吊灯的摆动，并发现了值得注、伽利略怎样观察吊灯的摆动，并发现了值得注意的现象？意的现象？ 2、伽利略在观

11、察中提出了什么疑问？对于这些疑、伽利略在观察中提出了什么疑问？对于这些疑问作出了什么猜想？问作出了什么猜想？ 3、伽利略怎样设法证实自己的猜想？、伽利略怎样设法证实自己的猜想？ 4、科学家对摆动规律的探究经历了怎样的过程？、科学家对摆动规律的探究经历了怎样的过程？这说明了什么？这说明了什么？故事看完了，问题也思考了，再看下面一幅图片吧！故事看完了，问题也思考了，再看下面一幅图片吧！ 试一下吧，相信看了上面的故事和图试一下吧，相信看了上面的故事和图片同学们对这个问题应该能够轻松应对了片同学们对这个问题应该能够轻松应对了吧！吧！ 科学探究的主要环节有：科学探究的主要环节有：1. 2. 3 4. 5

12、. 6. 7.科学探究科学探究的七个环节：的七个环节：（1）提出问题：）提出问题：（2）猜想与假设：）猜想与假设：（3）制定计划与设计实验：）制定计划与设计实验：（4）进行实验与收集证据：）进行实验与收集证据：（5）分析与论证：）分析与论证： 回顾以上操作，看看有什么不妥的地方，比如吊灯摆得高回顾以上操作，看看有什么不妥的地方，比如吊灯摆得高呢？再进行探究。呢？再进行探究。（7）合作交流：）合作交流：房顶上挂着的吊灯往返摆动的时间相等吗？房顶上挂着的吊灯往返摆动的时间相等吗？吊灯往返摆动的时间可能相等。吊灯往返摆动的时间可能相等。 用数脉搏跳动的次数来记录吊灯每往返摆动一次的时间，看脉搏跳动的

13、次用数脉搏跳动的次数来记录吊灯每往返摆动一次的时间，看脉搏跳动的次数是否相等。如果每次脉搏跳动的次数都相等，则吊灯每次往返摆动的时数是否相等。如果每次脉搏跳动的次数都相等，则吊灯每次往返摆动的时间就相等；反之，吊灯每次往返摆动的时间就不相等。间就相等；反之，吊灯每次往返摆动的时间就不相等。 他一面按住脉搏，心里数着脉博跳动的次数，一面注视着吊灯的往返摆他一面按住脉搏，心里数着脉博跳动的次数，一面注视着吊灯的往返摆动。发现吊灯每往返摆动一次，脉搏大约都是跳动。发现吊灯每往返摆动一次，脉搏大约都是跳2次。次。 如果排除其它的影响（如：脉博跳动的次数均匀与否等），那么可以如果排除其它的影响（如：脉博

14、跳动的次数均匀与否等），那么可以证实吊灯每次往返摆动的时间是相等的证实吊灯每次往返摆动的时间是相等的。 （6）评估：）评估： 把探究的结果与其他人交流，进一步完善，发现了摆把探究的结果与其他人交流，进一步完善，发现了摆的周期与摆长的数学关的周期与摆长的数学关科学探究的过程的实际运用： （1）不用将每个过程都做一遍，只要达到目的就可以。 （2）只要证据充分，没有进行实验也可以。 注意： 在生活中，我们要善于观察，留心我们身边的事物，并注意积累平时的生活经验。课堂训练课堂训练1下列工具中，用来测量力的工具是（ ） A温度计 B.托盘天平 C.卷尺 D.弹簧测力计 D2. 王刚同学根据石头在水中下沉

15、的现象想到石头在水中可能不受浮力作用,并设计和进行了实验,上述过程中”石头在水中可能不受浮力作用”属于科学探究中的( )A.提出问题 B.猜想与假设 C.进行实验 D.分析与论证B1一切奇妙的现象，都是有原因的，科学探究就是要找其中的原因及其 。 是科学发现的重要环节。2走进实验室的首要目的是让大家 ，了解 。3学习的目的 ，我们不仅要注意用学过的知识点 ；还可以利用家庭实验室搞一些 、 、 ，解决一些实际问题。4. 测量是物理实验的基本内容，对某一物理量的测量，需要测量仪器进行测量，对测量仪器选择的方法是（ ）A. 任何测量仪器都可以 B. 根据需要选择C. 规格较大的仪器 D. 精密度较高的仪器5. 许多科学发现和重大发明都是从实验室得来的，由此说明实验室的作用是（ ）A. 科学探究的基础 B. 重大发明的基地C. 科学发现的起源地 D. 提供观察物理现象的基地6. 在实验室中，小名要测量一水杯的体积和质量，他要用到的测量仪器为