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《怎样设计实验》教案

教学目标

教学目标：了解设计实验在整个科学探究过程中的作用；通过具体案例分析，学会如何在科学探究中设计实验。能够在科学探究中确定自变量、因变量和控制变量，能够对变量进行有效控制，能够写出实验步骤并设计出实验数据记录表。

教学重点：科学探究中设计实验的基本要求。

教学难点：如何在科学探究中设计实验

教学过程

时间

教学环节

主要师生活动

2min

引入

通过前面课程的学习，我们知道如何根据现象，提出可探究的科学问题，如何针对探究问题进行猜想与假设。那么在设计实验这个环节，我们要做哪些事情呢？

教师和学生一起学习物理课程标准对“设计实验”的具体要求。

17min

新

课

学

习

【任务一】实验探究：电流与电压的关系

【提出问题】

当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压存在什么定量关系呢？

【猜想假设】

当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。

【设计实验】

1.识别三类变量

设计实验过程首先我们要识别三个变量。

本实验的自变量是导体两端的电压，我们用U表示，因变量是通过导体的电流，我们用I表示。除自变量外，所有影响因变量的变量都是控制变量。所以，本实验的控制变量就是导体的电阻，我们用R表示。

2.操作三类变量

对自变量先要有目的的改变，然后对自变量要进行准确测量；对因变量的操作则主要是精确、有效的测量；对控制变量需要进行有效控制。

根据分析，完成实验设计思路思维导图。

3.确定实验所需的材料和设备，画出实验电路图

学生确定所需的材料和设备，画出实验电路图。

4.设计实验步骤

写步骤是设计实验最关键的一步，清楚、详细并准确的描述实验步骤是非常重要的。教师带领学生书写实验步骤。

介绍实验的准备工作。

测出自变量、因变量的第1组数据。

改变自变量，控制变量不变，测出自变量、因变量的第2组数据。

继续改变自变量，控制变量不变，测出自变量、因变量的多组数据。

根据公式计算出物理量，记录数据。

5.设计数据记录表

最后是设计实验表格，实验数据记录表由表头和空格组成。表头中的物理量一般包括自变量和因变量，格式为“物理量（符号）/单位符号”，需要注意的是因变量要放在表格的最后。

【任务二】实验探究：电流与电阻的关系

1．分析实验设计思路，完成思维导图。

2.观看：视频

思考：如何控制导体两端的电压不变？

3.观看：视频

思考：是否控制导体两端的电压不变？

【任务三】实验探究：浮力与排开液体体积的关系

【提出问题】

浸在水中的物体所受浮力大小与物体排开水的体积是什么关系？

【猜想假设】

浸在水中的物体所受浮力大小与物体排开水的体积成正比。

【设计实验】

1.识别三类变量

设计实验过程首先我们要识别三类变量。本实验的自变量是V排，因变量F浮，控制变量是ρ水

2.操作三类变量

完成实验设计思路思维导图。

3.确定实验所需的材料和设备

4.设计实验步骤

分析之后，学生对应实验步骤建议书写本实验的步骤。

5.设计实验数据记录表

设计表格时，如果自变量或因变量不能直接测量，此时表头中的物理量还要包括为求自变量或因变量而需要测量的中间测量量。表格中物理量自左往右（或自上往下）排列的顺序为，自变量的测量量、自变量、因变量的测量量，因变量。

课堂小结

总结：在科学探究中怎样设计实验。

4min

巩固

与练习

【巩固作业】

思路分析：

这个实验的自变量是物体的高度，所以我们要改变物体的高度，也就是更换物体，先用A后用B做实验。因变量是像的高度。控制变量就是除了自变量影响因变量的因素，我们知道物距和焦距都会影响像的高度，所以这些量要控制不变。

让我们看一下实验步骤，第一步和第二步是准备工作，第三步做一次实验，第四步需要改变自变量并且保证其他因素不变。我们发现第四步中仍然用物体A，也就是没有改变自变量物体的高度；而且还将A放在光具座上距凸透镜20cm处，没有控制物距不变。

综合训练

一、选择题(本大题共10小题。下列各题给出的四个选项中,只有一项符合题意)

1.下列说法正确的是()

A.物体所带的电不是正电就是负电

B.带电的物体只会吸引带异种电荷的物体

C.摩擦起电就是创造了电荷

D.电流方向与电子定向移动的方向相同

2.用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一轻质小球,它们相互吸引,则小球()

A.一定不带电B.一定带负电

C.一定带正电 D.可能不带电

3.带正电的金属球甲和不带电的金属球乙用金属棒接触后,乙球也带了电。对于这个现象,下列说法正确的是()

A.甲金属球上的一部分正电荷转移到了乙金属球上

B.乙金属球上的一部分电子转移到了甲金属球上

C.金属棒上的瞬时电流方向是从乙向甲

D.金属棒上自由电子定向移动的方向从甲向乙

4.关于导体和绝缘体,下列说法正确的是()

A.绝缘体对电流的阻碍作用