第一節(jié)走進實驗室：學習科學探究

1、2011.8.10制作人：溫丁 我從事科學研究的動機，來我從事科學研究的動機，來自一種想要了解自然奧秘的無自一種想要了解自然奧秘的無法遇制的渴望，而不是別的什法遇制的渴望，而不是別的什么目的。么目的。 愛因斯坦愛因斯坦 預習檢測：預習檢測：1.思考下列各種奇妙的物理現(xiàn)象，其中屬于物理學中光現(xiàn)象的是思考下列各種奇妙的物理現(xiàn)象，其中屬于物理學中光現(xiàn)象的是（ ） A.拍桌子時手疼拍桌子時手疼 B.筷子在水中被筷子在水中被“折折”彎彎 C.黃河咆哮黃河咆哮 D.磁鐵磁鐵吸引鐵釘吸引鐵釘2.下列不屬于科學探究環(huán)節(jié)的是（下列不屬于科學探究環(huán)節(jié)的是（ ） A.提出問題提出問題 B.猜想與假設(shè)猜想與假設(shè) C.

2、科學幻想科學幻想 D.制定計劃與設(shè)計實驗制定計劃與設(shè)計實驗3.下列關(guān)于科學探究工具的敘述正確的是（下列關(guān)于科學探究工具的敘述正確的是（ ）A.量筒是用來測量溫度的儀器量筒是用來測量溫度的儀器B.體積的測量用托盤天平體積的測量用托盤天平C.彈簧測力計可用來測量電流彈簧測力計可用來測量電流D.時間的測量用秒表時間的測量用秒表BCD學習目標：v1.觀察一些典型的物理現(xiàn)象，初步了解觀察的科學方法。v2.認識測量是實驗探究的重要環(huán)節(jié)。v3.知道科學探究的一般步驟，了解安排這些步驟地原因。2011.8.10制作人：溫丁2011.8.10制作人：溫丁問題引導下的再學習：問題引導下的再學習：一一.觀察生活中的

3、一些現(xiàn)象，想想它們與物理學的觀察生活中的一些現(xiàn)象，想想它們與物理學的 關(guān)系：關(guān)系：雨后，美麗雨后，美麗的彩虹是怎的彩虹是怎么形成的？么形成的？2011.8.10制作人：溫丁2011.8.10制作人：溫丁為什么先看到閃電后聽到雷聲？為什么先看到閃電后聽到雷聲？2011.8.10制作人：溫丁2011.8.10制作人：溫丁沙漠中和海灘沙漠中和海灘上美麗的蜃景上美麗的蜃景你見過嗎？你見過嗎？2011.8.10制作人：溫丁2011.8.10制作人：溫丁火山噴發(fā)所需的巨大能量火山噴發(fā)所需的巨大能量從何而來？從何而來？2011.8.10制作人：溫丁2011.8.10制作人：溫丁龍卷風為什么會有那么大的破壞力

4、？龍卷風為什么會有那么大的破壞力？2011.8.10制作人：溫丁2011.8.10制作人：溫丁這些現(xiàn)象都與我們所要學的物理知識這些現(xiàn)象都與我們所要學的物理知識有關(guān)，以后的學習中我們會為這些現(xiàn)有關(guān)，以后的學習中我們會為這些現(xiàn)象一一揭秘，并且一切奇妙的現(xiàn)象，象一一揭秘，并且一切奇妙的現(xiàn)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規(guī)律。是科學發(fā)現(xiàn)其中的原因及規(guī)律。是科學發(fā)現(xiàn)的重要環(huán)節(jié)。的重要環(huán)節(jié)。物理實驗的顯著特點，是在一定條件物理實驗的顯著特點，是在一定條件下，。下，。2011.8.10制作人：溫丁2011.8.10制作人：溫丁二二.認識科學探究的工具：認識科學探究的工具：1.

5、長度測量儀器長度測量儀器刻度尺刻度尺千分尺千分尺游標卡尺游標卡尺 你見過你見過它們嗎？想它們嗎？想想看它們應想看它們應該怎么用呢？該怎么用呢？誰會更精確誰會更精確一些呢？一些呢？2011.8.10制作人：溫丁2011.8.10制作人：溫丁2.2.質(zhì)量測量儀器質(zhì)量測量儀器托盤天平和砝碼托盤天平和砝碼 在實驗室在實驗室里，我們用托里，我們用托盤天平和砝碼盤天平和砝碼測質(zhì)量，生活測質(zhì)量，生活中你還知道可中你還知道可以用什么來測以用什么來測質(zhì)量？質(zhì)量？2011.8.10制作人：溫丁2011.8.10制作人：溫丁3 3.溫度測量儀器溫度測量儀器 你見過這樣的你見過這樣的溫度計嗎？它還有溫度計嗎？它還有另

6、外一個名字代表另外一個名字代表著它的用途，你知著它的用途，你知道嗎？上面的道嗎？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：溫丁2011.8.10制作人：溫丁4.4.時間測量儀器時間測量儀器秒表秒表 平常我們用鐘表來平常我們用鐘表來感知時間，那這個秒表感知時間，那這個秒表是在什么時候用的呢？是在什么時候用的呢？你會用它來測時間嗎？你會用它來測時間嗎？5.5.力的測量儀器力的測量儀器 力是什么？它是用來力是什么？它是用來稱稱我們有多重的嗎？稱稱我們有多重的嗎？彈簧測力計彈簧測力計2011.8.10制作人：溫丁2011.8.10制作人：溫丁6.6.體積測量儀器體積測量儀

7、器 這東西不錯，這東西不錯，它可以用來喝水，它可以用來喝水，還知道喝了多少。還知道喝了多少。實驗室里它有什么實驗室里它有什么用？咦，它的刻度用？咦，它的刻度看起來怎么有點看起來怎么有點？ 它叫它叫？7.7.電的測量儀器電的測量儀器 沒見過，它們難道是沒見過，它們難道是不會是看看家里用了多少電，幫不會是看看家里用了多少電，幫忙交電費的吧？忙交電費的吧？哈哈哈哈難住了吧！討論討論吧！難住了吧！討論討論吧！ 同學們，認識了那么多的測量儀器，同學們，認識了那么多的測量儀器，是不是所有的測量都可以用它們來完成了是不是所有的測量都可以用它們來完成了呢？其實，我們沒有認識的測量儀器遠比呢？其實，我們沒有認識

8、的測量儀器遠比這些要多很多，以后我們會慢慢認識的。這些要多很多，以后我們會慢慢認識的。不過我們要明白的是：不過我們要明白的是：測量同一物理量測量同一物理量的儀器，可能有不同的規(guī)格和不同的儀器，可能有不同的規(guī)格和不同的使用方法，應根據(jù)實驗的需要合的使用方法，應根據(jù)實驗的需要合理選擇。理選擇。三三.科學探究的七個環(huán)節(jié)：科學探究的七個環(huán)節(jié)：累了吧！看個小故事吧！累了吧！看個小故事吧！ 伽利略是偉大的物理學家。某個星期天，伽利略在比薩大教堂驚奇地發(fā)現(xiàn)，房頂上掛著的吊燈因為風吹而不停地有節(jié)奏地擺動。他想起醫(yī)科老師講過，脈搏的跳動是有規(guī)律的。他一面按著脈，一面注視著燈的擺動。一點也不錯，燈每往返擺動一次的

9、時間完全相同。這使他又產(chǎn)生一個疑問，假如吊燈受到強風吹動，擺得高了一些，它每次擺動的時間還是一樣的嗎？ 回到宿舍后，他把鐵塊固定在繩的一端掛起來，再把鐵塊拉到不同高度讓它開始擺動，仍用脈搏細心地測定擺動所花的時間。結(jié)果表明每次擺動的時間仍然相同。這個實驗結(jié)果證明他的想法是正確的，即“不論擺動的幅度大些還是小些，完成一次擺動的時間是一樣的”。這在物理學中叫做擺的等時性原理，后來的各種掛鐘都是根據(jù)這個原理制作的。 發(fā)現(xiàn)擺動的等時性以后，伽利略決定把這項研究深入下去。他用不同重量的鐵塊系在繩端做擺錘，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，只要繩子的長度一樣，擺動一次的時間并不受擺錘重量的影響。隨后伽利略又想，如果將繩縮短，會不

10、會擺動快些？于是他用相同的擺錘，但調(diào)節(jié)繩的長度來做實驗，結(jié)果證明他的推測是對的。他當時得出了結(jié)論：“擺繩越長，往復擺動一次的時間（稱為周期）就越長”。 人們對擺動的研究是逐步深入的，直到多年以后，荷蘭物理學家惠更斯才進一步找到了擺的周期與擺長間準確的數(shù)學關(guān)系。又過了100多年，牛頓揭曉了萬引力的作用，又發(fā)明微積分，伽利略所發(fā)現(xiàn)的擺動規(guī)律才得到圓滿的解釋。閱讀了以上這段材料，請你與同學們一起討論，回閱讀了以上這段材料，請你與同學們一起討論，回答下面幾個問題。答下面幾個問題。 1、伽利略怎樣觀察吊燈的擺動，并發(fā)現(xiàn)了值得注、伽利略怎樣觀察吊燈的擺動，并發(fā)現(xiàn)了值得注意的現(xiàn)象？意的現(xiàn)象？ 2、伽利略在觀

11、察中提出了什么疑問？對于這些疑、伽利略在觀察中提出了什么疑問？對于這些疑問作出了什么猜想？問作出了什么猜想？ 3、伽利略怎樣設(shè)法證實自己的猜想？、伽利略怎樣設(shè)法證實自己的猜想？ 4、科學家對擺動規(guī)律的探究經(jīng)歷了怎樣的過程？、科學家對擺動規(guī)律的探究經(jīng)歷了怎樣的過程？這說明了什么？這說明了什么？故事看完了，問題也思考了，再看下面一幅圖片吧！故事看完了，問題也思考了，再看下面一幅圖片吧！ 試一下吧，相信看了上面的故事和圖試一下吧，相信看了上面的故事和圖片同學們對這個問題應該能夠輕松應對了片同學們對這個問題應該能夠輕松應對了吧！吧！ 科學探究的主要環(huán)節(jié)有：科學探究的主要環(huán)節(jié)有：1. 2. 3 4. 5

12、. 6. 7.科學探究科學探究的七個環(huán)節(jié)：的七個環(huán)節(jié)：（1）提出問題：）提出問題：（2）猜想與假設(shè)：）猜想與假設(shè)：（3）制定計劃與設(shè)計實驗：）制定計劃與設(shè)計實驗：（4）進行實驗與收集證據(jù)：）進行實驗與收集證據(jù)：（5）分析與論證：）分析與論證： 回顧以上操作，看看有什么不妥的地方，比如吊燈擺得高回顧以上操作，看看有什么不妥的地方，比如吊燈擺得高呢？再進行探究。呢？再進行探究。（7）合作交流：）合作交流：房頂上掛著的吊燈往返擺動的時間相等嗎？房頂上掛著的吊燈往返擺動的時間相等嗎？吊燈往返擺動的時間可能相等。吊燈往返擺動的時間可能相等。 用數(shù)脈搏跳動的次數(shù)來記錄吊燈每往返擺動一次的時間，看脈搏跳動的

13、次用數(shù)脈搏跳動的次數(shù)來記錄吊燈每往返擺動一次的時間，看脈搏跳動的次數(shù)是否相等。如果每次脈搏跳動的次數(shù)都相等，則吊燈每次往返擺動的時數(shù)是否相等。如果每次脈搏跳動的次數(shù)都相等，則吊燈每次往返擺動的時間就相等；反之，吊燈每次往返擺動的時間就不相等。間就相等；反之，吊燈每次往返擺動的時間就不相等。 他一面按住脈搏，心里數(shù)著脈博跳動的次數(shù)，一面注視著吊燈的往返擺他一面按住脈搏，心里數(shù)著脈博跳動的次數(shù)，一面注視著吊燈的往返擺動。發(fā)現(xiàn)吊燈每往返擺動一次，脈搏大約都是跳動。發(fā)現(xiàn)吊燈每往返擺動一次，脈搏大約都是跳2次。次。 如果排除其它的影響（如：脈博跳動的次數(shù)均勻與否等），那么可以如果排除其它的影響（如：脈博

14、跳動的次數(shù)均勻與否等），那么可以證實吊燈每次往返擺動的時間是相等的證實吊燈每次往返擺動的時間是相等的。 （6）評估：）評估： 把探究的結(jié)果與其他人交流，進一步完善，發(fā)現(xiàn)了擺把探究的結(jié)果與其他人交流，進一步完善，發(fā)現(xiàn)了擺的周期與擺長的數(shù)學關(guān)的周期與擺長的數(shù)學關(guān)科學探究的過程的實際運用： （1）不用將每個過程都做一遍，只要達到目的就可以。 （2）只要證據(jù)充分，沒有進行實驗也可以。 注意： 在生活中，我們要善于觀察，留心我們身邊的事物，并注意積累平時的生活經(jīng)驗。課堂訓練課堂訓練1下列工具中，用來測量力的工具是（ ） A溫度計 B.托盤天平 C.卷尺 D.彈簧測力計 D2. 王剛同學根據(jù)石頭在水中下沉

15、的現(xiàn)象想到石頭在水中可能不受浮力作用,并設(shè)計和進行了實驗,上述過程中”石頭在水中可能不受浮力作用”屬于科學探究中的( )A.提出問題 B.猜想與假設(shè) C.進行實驗 D.分析與論證B1一切奇妙的現(xiàn)象，都是有原因的，科學探究就是要找其中的原因及其 。 是科學發(fā)現(xiàn)的重要環(huán)節(jié)。2走進實驗室的首要目的是讓大家 ，了解 。3學習的目的 ，我們不僅要注意用學過的知識點 ；還可以利用家庭實驗室搞一些 、 、 ，解決一些實際問題。4. 測量是物理實驗的基本內(nèi)容，對某一物理量的測量，需要測量儀器進行測量，對測量儀器選擇的方法是（ ）A. 任何測量儀器都可以 B. 根據(jù)需要選擇C. 規(guī)格較大的儀器 D. 精密度較高的儀器5. 許多科學發(fā)現(xiàn)和重大發(fā)明都是從實驗室得來的，由此說明實驗室的作用是（ ）A. 科學探究的基礎(chǔ) B. 重大發(fā)明的基地C. 科學發(fā)現(xiàn)的起源地 D. 提供觀察物理現(xiàn)象的基地6. 在實驗室中，小名要測量一水杯的體積和質(zhì)量，他要用到的測量儀器為