新探究实心球投掷远近的因素 

实验名称：影响实心球投掷距离远近的因素

钱营第一中学 蒋爱红（物理）

实验目的：

（1）通过参与探究“影响实心球投掷距离远近因素”的活动，学习拟订简单的科学探究计划和实验方案。学会控制变量法和类比法研究问题。 （2）通过课上的观察、分析活动，养成善于观察、思考的习惯。

（3）通过探究“影响实心球投掷距离远近的因素”激发学生探究科学的热情。 教学重点：体会影响实心球投掷距离远近因素的猜想过程，设计与操作方案过程。 教学难点：掌握控制变量法、类比法

仪器材料：米尺、水枪

教学过程：

一、．创设情景，提出问题：

师：在我们练习实心球时，常看到以下场景：很苗条的同学，能轻松的扔满分，而身材粗壮，具有大力士风度的同学却扔不了满分。看到此现象，你最大的疑问是什么？

生：（1）苗条的同学为什么扔的那样轻松？

（2）粗壮的同学为什么没有显示出他大力士的风度？ （3）他们之间为什么有这样的差距？ （4）怎样把实心球扔的更远？

（5）影响实心球投掷距离的因素有那些？

师：好，第五个问题提的最有深度，具有一定的研究价值。今天，我们就具体来研究影响实心球投掷远近的因素到底有那些？ 二、猜想与假设

师：根据我们的观察和已有的经验猜想影响实心球投掷远近的因素有那些？ 生：(1) 与实心球的质量有关。

猜想依据：很显然实心球质量越大，扔的距离越近。 谁还同意这一观点？全班举手通过。

(2) 与投掷出手角度有关(即投出方向与水平方向的夹角有关)

猜想依据：我每次朝树尖扔时就比较远，朝树冠中心或树尖上叶扔就近。 (3) 与投出点的高度有关

猜想依据：通过观察发现一般实力相当的同学，高个子比矮个子扔的都远些。 (4) 与投掷出的速度大小有关：

猜想依据：实心球出手时的速度越大，具有的动能越大，转化为球的势能能量就多。

三、制定计划与设计试验。

对影响实心球投掷距离的因素有4种猜想，你们的猜想到底是否正确，最具有说服力的做法就是做实验来验证。在做试验前，你们计划采用什么方法来研究自己的猜想？——控制变量。（我们猜想影响实心球投掷远近的因素有多个，因此在研究影响实心球投掷远近的某一个因素时，要控制其它的因素不变，即用控制变量法。）

师：怎样控制投出角度、投出点的高度及投出的速度？ 小组讨论：生：（略）

师：但在我们实际操作中很难严格的做到控制变量，我们能否设计一个实验，即能清楚的看出所控制的变量，又能研究影响抛出物体远近的因素？ 小组讨论交流：

生：a、利用打子弹的玩具手枪来做实验，这样子弹的出手速度和质量便于控制。 师：利用子弹手枪代替实心球来做在这个实验，针对这一方案你有何看法？ 生：我认为这一方案不是太理想，因为子弹较小，速度较大，射出距离较远，观察很困难，再有也很危险。

师：这种方案不行，还有其他方案吗？ 生：利用水管

师：对这一方案你们有何看法？

生：a、利用水管做实验，实验室只有一个不能人人都做，只能做演示实验。

b、流出的水怎样收集，显然很困难。 师：这两种方案都行不通，还有更好的方案吗？

生：利用水抢，它既不像子弹那样快，也不像水管那样难以收集，又能严格的控制变量。

师：你真不愧是我班的领头雁，能猜出老师的想法。接下来我们利用水抢来研究“影响水流射程远近的因素”代替研究“影响实心球投掷距离的因素”我们把这种研究方法叫----类比法

请同学们根据自己选择的课题设计试验、及试验数据和表格。（小组合作完成）

小组交流方案：

师：下面我们交流一下，你们的设计方案。 课题一、研究水流射程远近与水流速度的关系

生：我们的设计方案是：让一位同学分别用不同水流速度的水枪，从相同的高度、相同的射出角度射出，用米尺测量水流落地点与枪口的水平距离。

下面请其他课题组的同学提问或补充：

（1） 我特别欣赏他们组的设计方案（能否说明你的理由）因为他们的设计“言简

意赅”，巧妙的控制了变量。如：“相同的高度”，“ 相同的射出角度”。 （2）我认为他们做的还有缺陷，就是只让一位同学做了，这样试验次数较少、单

一、存在偶然性。

师：你认为该怎样做比较合理？

生：——让该组成员轮换做。这样通过多人、多次测量，使我们研究的规律更具有普遍性，更具有说服力。

（3）他们只用两支流速不同的水枪，对比不强，最好使用三支以上。

师：你们组认为呢？

生：这个建议很好，只有这样才能使我们的研究问题更加科学 课题二、研究水流射程远近与水流角度的关系。

生：先以较小的角度射出， 再以较大的角度射出，用米尺测量水流落地点与枪口的水平距离。

下面有其他组提问和补充：

（1） 我组也犯了上一组的错误，只选用两个角度，次数较少，不便发现规律。 （2） 我建议在表格中多取几组

（3） 我特别欣赏他们以画图的形式附注说明，这样形象、具体。

（4） 他们在控制变量方面做得不到位，如：高度、水流速度没有交代清楚。 师：我们使用水流速度小的水枪，还是使用水流速度大的水枪？ 生：两种分别使用，并且在画上另一个速度的表格，形成对比。 课题三：研究水流射程远近与水流高度的关系

生：让同一个水枪以相同的射出角度，在不同的射出高度发射，观察、测出射出的距离，进行比较。 四、进行试验：

请同学们根据自己选择的课题做试验，写出探究报告，准备和其他组交流。 （学生分组试验，教师巡视、指导，参与同学的活动） 交流结果：

生：分析表格可得水流速度大的水枪，射出的较远。 师：这样说可以吗？

生：不可以，他没有控制变量， 师：该怎样说？

生：在射出高度、射出角度相同时，水流速度大，水流射出就越远。

生：通过分析表格我组得到的结论是在射出高度、水流速度相同时，射出角度不同，水流射出远近不同。还会的发现在40度左右最远 生：我想问：到底是30度至40度，还是40度至50度最远？ 师：怎样得到最准确的角度？ 小组交流生：

生：可在40度左右多取几组数据进行试验。如“35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45.”

师：在我们投实心球时很难做到1度、2度的改变，而我们做一名炮击手时，就要准确的把握，有兴趣的同学可以研究一下。

生：在射出速度、射出角度相同时，水流高度越大，水流射出就越远。 师：我们将各小组的结论归纳一下，得到什么结论？

生：水流射程的远近与水流射出速度、射出角度、高度有关。同理可得 实心球投掷距离远近与投掷出的角度、 投掷出的速度、投出点的高度、质量有关。

六、体验与收获：在这四个因素中，投掷的高度、实心球的质量却无法改变。我们只有在投掷的角度、速度上大做文章。 师：通过这一课的学习，你最大的收获有哪些？ 生：（略）

师：通过我们对实心球的探究，我们大家已经了解其方法和技巧，找到了突破点，我相信我们的实心球成绩一定不错，因为我们相信：我行、我行，我潜力无穷！