教科版八年级物理上册第一章走进实验室

第一章 走进实验室 1. 走进实验室：学习科学探究 学习目标 1. 认识到测量是实验探究的重要环节 , 明确到 科学探究的一般步骤 。 2. 通过观察常用实验仪器，认识到测量工具对探究式学习的重要性。 自然界中的神奇 黄河 —— 伟大的母亲河，为何既能输运航船、灌溉良田，也会奔腾咆哮、冲垮河堤、摧毁房屋？ 生活中的神奇 圆珠笔里的笔油是如何从笔管 流到笔尖的？ 铅笔放在水里，似乎断了， 为什么？ 拉链美观实用。它闭合、开启的原理 是什么？ 喝完豆浆后再吸饮料管，会发生 什么现象？为什么？ 生活中的神奇 你还知道那些神奇现象？说出来与同学们分享。 你如果具有强烈的好奇心和弄清各种神奇现象所蕴含的物理知识的迫切愿望，那么，你一定能学好物理。 自然界中的神奇 —— 扑朔迷离 生活中的神奇 —— 千姿百态 一切奇妙的现象，都是有原因的，科学探究就是要找出其中的原因及其规律 ( 科学探究的目的）。观察是科学探究的重要环节。物理学是以观察、实验为基础的科学。 自然界中，存在着无穷的奥秘，科学家们是通过科学探究去认识它们的。 （ 1 ） 提出问题； （ 2 ）猜想与假设； （3）制订计划与设计实验； （4）进行实验与收集证据； （ 5 ）分析与论证； （6）评估； （ 7 ）合作交流。 科学探究的七个环节： 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。 认识科学探究的工具： 测量是物理实验的基本内容，物理实验的结果要通过测量才能得到。 认识一些常用的测量仪器：（图 1-1-3 ） 知道它们的用途和使用方法吗？ 长度测量仪器 卷尺 刻度尺 天平和砝码 质量测量工具 时间测量工具 电子停表 机械停表 温度测量仪器 温度计 电的测量仪器 万用表 电压表 灵敏电流计 电流表 力的测量工具 弹簧测力计 圆盘测力计 体积测量仪器 量筒 量杯 测量同一物理量的仪器，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理选择。 认识科学探究的工具 当堂训练 1 、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 2 、科学探究的基本过程一般情况下是从下列哪一步开始的（ ） A. 建立假设 B. 提出问题 C. 制订计划 D. 检验与评价 B B 3 、 议一议：一元硬币的外观有银白色的金属光泽，一些同学认为它可能是铁制成的。在讨论时，有同学提出 “ 我们可以先拿磁铁来吸一下 ” ，这时，有位同学手拿磁铁吸了一下硬币。就 “ 一些同学认为它可能是铁制成的 ” 这一环节而言，属于科学探究中的（ ） A ．结论 B ．评估 C ．猜想与假设 D ．进行实验 C 4 、 现代是一个飞速发展的时代，是一个创新和发明的时代，那么你在努力学习的方法上采取的是（ ） A. 刻苦学习，牢记课本知识 B. 分秒必争，认真完成作业 C. 注意观察和思考，勤于探究 D. 以上三种同时采用 D 第一章 走进实验室 2. 测量：实验探究的重要环节 1. 熟悉长度的国际单位制单位以及其他单位的换算。 2. 学习使用刻度尺，了解零点（零刻度线）、分度值、量程的概念。 3. 了解误差，练习多次测量求平均值减小误差的方法，学习分析、记录、表达数据和结果。 4. 通过一些实例练习测量长度的方法，训练使用测量工具的规范操作。 学习目标 5. 通过规范学生的操作行为，培养严肃认真、实事求是的科学态度。 教学重点 : 长度的测量 教学难点 : 误差 教材精析 根据以上几幅图可以看出，我们凭感觉判断物体的大小有时是错误的，那么怎样才能判断准确呢？这就需要使用测量工具了。要科学地进行测量，就需要有一个公认的标准量作为比较的依据，这个标准量叫做单位。 下面我们来学习最基本的测量 —— 长度测量。 一、长度的单位 2 ．常用单位：千米（ km ） 分米（ dm ） 厘米（ cm ） 毫米（ mm ） 微米（ μm ） 纳米（ nm ） 1 ．国际单位：米 符号： m 小资料： 1983 年国际计量大会规定：光在真空中 1/299792458 秒内所经过的路程的长度定义 为 1 m 。 1 dm＝0.1 m=10 -1 m 1 km ＝ 1 000 m=10 3 m 1 cm＝0.01 m=10 -2 m 1 mm＝0.001 m=10 -3 m 1 µm＝0.000 001 m=10 -6 m 1 nm＝0.000 000 001 m=10 -9 m 常用长度单位之间的换算 二、长度的测量： 刻度尺 三角尺 卷尺 1 ．刻度尺是测量长度的基本工具。 皮尺 比较精确的长度测量工具 原子直径 10 -10 米 人头发的直径 10 -4 米 哈雷彗星彗尾的长度 10 12 米 2 ．正确使用刻度尺 （ 1 ）会认：使用前认清刻度尺的单位、零刻度线的位置、量程、分度值。 单位 零刻度线 量程 分度值 （ 2 ）会放：刻度尺要放正；有刻度的一边要紧靠被测物体，与所测长度平行，不能倾斜。 0 cm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 cm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 cm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 × √ × （ 3 ）会看：读数时，视线与刻度尺尺面垂直。 0 cm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 × × √ （ 4 ）会记：记录的测量结果应由数字和单位组成。 2.78cm 练一练：读出物体的长度 分析测量结果 3.987 6 m 为一准确结果，则 准确值是： 估计值是： 所用刻度尺的分度值是： 3.987 m 0.000 6 m 1 mm 三、时间的测量 1. 时间的单位：国际单位：秒（ s ） 常用单位：时（ h ）、分（ min ）等 2. 测量时间的工具：钟、表；在运动场和实验室经常用停表。 手表 石英钟 电子停表 机械停表 四、误差 2 ．误差的来源 : ( 测量工具、测量方法、测量者） 　 　 注意： 误差是客观存在的，不可避免的，不可能消除 , 只能尽量的减小。 1 ．误差 : 测量值和真实值之间的差异 误差不是错误： 3 ．减小误差的办法： A ．多次测量取平均值 B ．改进测量方法 C ．选用精度高的测量工具 　　 错误是由于不遵守测量仪器的使用规则，或读取、记录测量结果时粗心等。错误是不应该发生的，是可以避免的。 1. 如图所示，用刻度尺测木块的长度，请指出哪些地方不正确 ? ① 零刻度线没有与被测物体一端对齐。 ② 尺的位置没有放正。 ③ 刻度线没有紧贴被测物体。 ④ 视线没有正对刻度线。 典例透析 2. 一个石英钟的分针转 1 圈，则它的秒针转（　） A ． 5 圈 B ． 60 圈 C ． 100 圈 D ． 3 600 圈 解析：秒针转一圈是一分钟，分针转 1 圈是 1 小时，因为 1 小时 =60 分，所以分针转 1 圈，秒针转 60 圈。故选 B 。 B 3. 小明同学对物理课本进行了测量，记录如下：长为 25.91 cm ，宽为 18.35 cm ，那么他 所用的刻度尺的分度值为（　　） A ． 1 mm B ． 1 cm C ． 1 dm D ． 1 m 解析：由记录结果可知，倒数第二位的数字9和3所对应的毫米单位为刻度尺的最小分度值，即1 mm。故选A。 A 4. 小明测量一个物体的长度，记录的数据分别是： 7.50 cm 、 7.51 cm 、 7.53 cm 则这个物体的长度是（　　） A ． 7.50 cm B ． 7.51 cm C ． 7.52 cm D ． 7.53 cm B 5. 某同学用一把分度值为 1 mm 的刻度尺来测量物体的长度，测量结果分别为 17.81 cm 、 17.82 cm 、 17.83 cm 和 17.58 cm ，其中错误的是（　　） A ． 17.81 cm B ． 17.82 cm C ． 17.83 cm D ． 17.58 cm 解析：17.58 cm与17.81 cm、17.82 cm、17.83 cm这三个数相比，测量结果偏差大，所以其中错误的数据是17.58 cm。选D。 D 第一章 走进实验室 3. 活动：降落伞比赛 1. 了解科学探究的基本要素。 2. 知道长度、时间和面积测量的基本原理。 重点： 自主研究，领悟 “ 控制变量 ” 等科学研究。 难点： 体会物理测量的基本。 学习目标 情景导入 精彩的跳伞表演 探究问题 降落伞在空中滞留时间与什么因素有关？ 进行猜想 1.可能与降落伞的伞绳长有关。 2.可能与降落伞的形状有关。 3.可能与降落伞的面积有关。 4.可能与降落伞开始下落高度有关。 5.可能与降落伞的总重量有关。 教材精析 制订方案 1.选择器材、仪器：①不同伞绳长、不同面积、不同形状、不同总重量的降落伞；②米尺、③停表、④天平 2.操作步骤:根据 控制变量 的方法,多次实验,每次只改变一个影响降落伞在空中滞留时间的因素,保持其他的因素不变。 3. 设计记录数据的表格 : 实验次数 n 降落伞伞绳长 l/m 降落伞的形状 降落伞的面积 s/m 2 降落伞的高度 h/m 降落伞总重量 m/kg 降落伞滞留的时间 t/s 1 2 3 4 4. 实验数据记录 : 实验次数 降落伞伞绳长 降落伞的形状 降落伞的面积 降落伞的高度 降落伞总重量 降落伞滞留的时间 1 1 m 圆形 0.5 m 2 3 m 20 g 3.67 s 2 1 m 圆形 1 m 2 3 m 20 g 5.82 s 3 1 m 圆形 1 m 2 3 m 30 g 4.91 s 4 1 m 正方形 1 m 2 3 m 20 g 5.81 s 5 1.5 m 正方形 1 m 2 3 m 20 g 5.83 s 6 1.5 m 正方形 1 m 2 6 m 20 g 9.24 s 5.实验数据分析： 比较 (1)(2) 两组数据，可知在其他条件一定的情况下 , 降落伞在空中滞留的时间与伞的面积有关 , 伞的面积越大 , 伞在空中滞留的时间越长。 比较⑵和⑷两组数据可知在其他条件一定的情况下,降落伞在空中滞留的时间与伞的形状无关 。 比较(2)和(3)两组数据可知：在其他条件一定的情况下,降落伞在空中滞留的时间与伞的总重量有关,伞的总重量越大,伞在空中滞留的时间越短 。 比较⑵和⑷两组数据可知在其他条件一定的情况下,降落伞在空中滞留的时间与伞的形状无关 。 比较⑷和⑸两组数据可知:在其他条件一定的情况下,降落伞在空中滞留的时间与伞的伞绳长无关 。 比较(5)和(6)两组数据可知：在其他条件一定的情况下,降落伞在空中滞留的时间与伞高度有关，伞的高度越高,伞在空中滞留的时间越长 。 6. 实验数据分析及结论： ① 比较⑴和⑵两组数据可知 在其他条件一定的情况下,降落伞在空中滞留的时间与伞的面积有关,伞的面积越大,伞在空中滞留的时间越长。 ② 比较⑵和⑶两组数据可知 在其他条件一定的情况下,降落伞在空中滞留的时间与伞的总重量有关,伞的总重量越大,伞在空中滞留的时间越短。 ③ 比较⑵和⑷两组数据可知 在其他条件一定的情况下,降落伞在空中滞留的时间与伞的形状无关。 ④ 比较⑷和⑸两组数据可知 在其他条件一定的情况下,降落伞在空中滞留的时间与伞的伞绳长无关。 ⑤ 比较⑸和⑹两组数据可知 在其他条件一定的情况下,降落伞在空中滞留的时间与伞高度有关， 伞的高度越高,伞在空中滞留的时间越长。 结 论 降落伞在空中滞留的时间与伞的 面积 、 伞的 总重量 、伞的 高度 有关，而与伞的 形状 和伞绳的 长度 无关。 每一个影响探究结果的因素，都可以叫做一个 变量。 在有多个变量影响探究结果的情况下，进行实验时，每次只让某一个变量改变数值，保持其他的变量值不变，以便确定这个变量对探究结果的影响，这种方法叫 控制变量法。 1. 影响降落伞在空中滞留时间的因素有许多，猜想可能与伞的 、 和伞绳的 有关。 2. 在设计实验来检验时，先考察其中的一个因素对研究问题的影响，而保持其他所有因素不变，这种研究问题的方法叫做 。 形状 面积 长度 控制变量法 典例透析 降落伞在空中滞留的时间与伞的面积、伞的总重量、伞的高度有关，而与伞的形状和伞绳的长度无关。 知识归纳