1.4　尝试科学探究 导学案 （学生版+答案版）2025-2026学年物理沪粤版（2024）八年级上册

1.4　尝试科学探究 学习目标 1. 了解科学探究的过程和一般步骤。 2. 经历科学探究，获得对科学探究过程的一般性认识，领悟科学探究的几个重要环节，在科学探究过程中挖掘探究能力。特别是抽象和假设检验的能力，了解科学探究的一个基本方法———控制变量法。 3. 通过科学探究活动的亲身参与，养成对科学的热爱，增强探究科学的兴趣，乐于参与到科学探究活动中去，能实事求是地记录实验数据，并根据实验数据提出自己的独特见解，有与他人合作和进行交流的愿望。 任务一　探究摆的奥秘 活动1：提出问题 钟摆来回摆动的快慢是由什么因素决定的？ 活动2：猜想与假设 (1)猜想一：钟摆摆动的快慢可能与摆锤的 有关，你的依据是 ; (2)猜想二：钟摆摆动的快慢可能与摆的 有关，你的依据是 ; (3)猜想三：钟摆摆动的快慢可能与摆偏离的 有关，你的依据是 。 活动3：设计实验与制订方案 实验思路：可以用细线系上小球代替钟摆简化实验装置。摆动的快慢跟多个因素有关，每次实验应只改变其中一个因素，保证其他因素相同，这就是控制变量法。摆动一次的时间比较短，测量不方便，可以采用累积法，测量摆动20次的总时间，再除以摆动次数即为摆动一次的时间。 活动4：获取与处理信息 第一组：用相同长度的细线，分别挂上同样大小的铜球和铝球做实验，如图甲所示。 第二组：对同一个小球，用不同长度的细线悬挂进行实验，如图乙所示。 第三组：对同一个小球，用相同长度的细线悬挂，改变摆偏离的角度大小，如图丙所示。 　　 活动5：分析与论证 (1)悬线长度和摆角相同时，铜球和铝球摆动一次所需的时间相同，所以摆球摆动的快慢与摆球的 无关。 (2)摆球的轻重(材料)和摆角相同时，悬线越长，摆球摆动一次需要的时间越长，所以摆球摆动的快慢与 有关。 (3)摆球的轻重(材料)和悬线长度相同时，不同的摆角，摆球摆动一次需要的时间相同，所以摆球摆动的快慢与 无关。 实验结论：摆线长度相同时，摆球摆动的快慢与摆球的轻重(材料)以及摆动的角度大小无关。摆球摆动一次的时间只与摆线的长短有关；摆线越长，摆球的摆动越慢。 活动6：评估与反思 (1)多次实验的目的：使结论更具有普遍性。 (2)钟摆的摆动快慢可能与它所处的地点有关。 【应用1】如图甲所示是公园里两个绳长不同的秋千。某同学荡秋千时发现这两个秋千往返一次的时间不同。该同学猜想：秋千往返一次的时间是否与绳长有关？ 　 【证据】该同学用细线系上一个小球模拟秋千，如图乙所示，悬点O到小球重心的距离简称摆长。每次让小球由静止释放，且保持释放时悬线和竖直方向的夹角不变，改变摆长进行探究，记录结果如表所示。 实验次数 摆长L/cm 小球往返摆动10次的总时间t总/s 小球往返摆动一次的时间t/s 1 60.0 15.8 1.58 2 80.0 18.1 1.81 3 100.0 20.0 2.00 【解释】同一小球由静止释放，且保持释放时悬线和竖直方向的 不变，摆长越长，小球往返摆动一次的时间越 。由此可知，秋千未坐人时(如图甲所示)往返一次的时间与绳长有关。 【交流】 (1)该探究所需的测量工具有量角器、 和 。 (2)该同学发现小球往返摆动一次的时间不易测准，于是他测出小球往返摆动10次的总时间，再算出往返摆动一次的时间。 ①下列物理量的测量也可采用类似方法的是 。 A. 物理书中一张纸的厚度 B. 一支铅笔的长度 C. 一首歌演唱的时间 ②采用这种方法的目的是减小测量的 。 (3)该同学联想到杂技演员荡秋千，有时站着，有时坐着。由此合理猜想，演员改变重心的位置相当于改变了摆长，该演员在秋千上从同一起点由静止往下荡时，坐着比站着往返一次的时间更 。(温馨提示：杂技动作，请勿模仿) 特别提醒：应用控制变量法：探究摆长长短对秋千往返一次所用时间的影响时，控制悬线和竖直方向的夹角不变；所需的测量 ... ...