3.5.摆的快慢
(一)背景和教学目标
上一课,学生在测量摆的摆动次数的时候已经发现,不同的摆在1分钟内摆动的次数是不一样的。有的摆摆动快,而有的摆摆动慢。此时,学生的头脑中已经形成了一个问题:在相同时间内,不同的摆摆动的次数怎么不一样呢?摆动快慢与什么因素有关?本课就在此基础上引导学生进行猜测并进一步通过实验来研究。
本课中,学生将就摆的快慢与什么因素有关展开讨论与思考,并且去验证他们自己的一些猜测。在探究的过程中逐步排除一些猜测,修正自己的想法。学生将分别测量不同质量摆锤的摆,以及不同摆绳长度的摆在30秒钟内摆动的次数。他们在分析测量数据的过程中会发现,摆锤质量不影响摆的快慢,而摆绳长度则会影响摆的快慢,摆绳越长,摆得越慢。
科学概念目标
改变摆锤质量不能改变摆的快慢,摆绳长度影响摆的快慢:摆绳越短摆动速度越快,反之则越慢
科学探究目标
能根据已有的实验现象推测摆的摆动快慢与什么因素有关。
能有效开展改变摆锤质量、摆绳长度对摆的快慢是否产生影响的实验研究。
能对实验的结果进行分析,并能根据分析进行预测。
科学态度目标
初步意识到获得精确的测量结果是需要反复测量的。
意识到在实验中细心观察并发现新的问题是很重要的。
科学、技术、社会与环境目标
了解人类的好奇心是科学技术发展的动力。
(二)教学准备
为学生准备:摆绳(棉绳等)、几个大小相同的螺母(或钩码)、铁架台、秒表(或手表)、研究不同摆锤质量的摆和不同绳长的摆30秒内摆动次数的记录表各一份。(可按组准备)
教师准备:学生用材料一套、教学课件。
(三)教学过程
一、聚焦
1.上一节课我们对摆的运动进行了观察,明白了不同的摆在一定时间内摆动的次数各不相同。为什么有的摆摆动的快,有的摆摆动的慢?摆的快慢又与什么因素有关呢?今天这节课我们就来探讨这个问题。
2.板书课题:3.5.摆的快慢
二、探索
活动一:思考讨论影响摆的快慢的因素
1.教师引导:摆的快慢究竟与什么因素有关呢?请大家根据所学的内容和自己的知识对这个问题做出自己的推测。
预测1:摆动快慢可能与摆锤的质量有关。
预测2:摆动快慢可能与摆绳的长短有关。
预测3:摆动快慢可能与摆幅的大小有关。
2.大家的预测究竟是否准确呢?下面我们通过实验来验证大家的预测。
活动二:探究摆的快慢与摆锤质量的关系。
1.教师引导:我们首先来探究摆的快慢与摆锤质量之间有没有关系?如果有关系,又有什么关系?
2.出示课本51页上面的一幅图片,学生仔细观察并读一读50到51页的实验方法,初步了解本次实验的材料、方法及要求。
全班交流
3.实验要求:探究摆的快慢与摆锤质量的关系。
4.实验材料:铁架台、摆锤质量不等的摆、计时器等。
5.实验方法:
①把细绳固定在挂钩上,下端挂一个摆锤,让摆小幅度的自由改动,观察摆30秒摆动的次数。
②保持摆绳长度不变,依次增加摆锤的质量,测量不同质量的摆30秒摆动的次数。
6.教师引导:这是一个对比实验,在这个实验中哪些条件会改变?哪些条件不会改变?
会改变的条件:摆锤的质量分别是原来的质量两倍质量、三倍质量。
不会改变的条件:摆长度不变、30秒时间不变、摆动幅度不变。
7.出示课本50页“不同质量的摆锤30秒摆动次数”记录表,学生阅读这个记录表,进一步了解本次实验的要求。
8.学生分小组进行实验,完成实验记录。教师巡视,了解学生实验情况,并针对个别情况加以指导。
全班交流
9.各小组汇报本小组的实验情况,以及测得的实验数据。
10.通过本次实验,你得出什么结论?
预设:通过本次实验,我发现摆的快慢与摆锤质量没有关系。
活动三:探究摆的快慢与摆绳长短的关系
1.教师引导:我们通过刚刚的实验,明白了摆的快慢与摆锤质量没有关系。那么摆的快慢与摆绳长短有关系吗?下面我们继续进行实验。
2.出示课本51页下面的一幅图片以及“不同绳长的摆30秒摆动次数”记录表。
全班交流
3.实验材料:铁架台、摆绳长短不同的摆、计时器、实验记录表等。
4.实验方法:
①利用最长摆绳的摆,测量30秒摆动的次数,测量三次。
②利用中等长度摆绳的摆,测量30秒摆动的次数,测量三次。
③利用最短摆绳的摆,测量30秒摆动的次数,测量三次。
5.实验注意点:
在本次实验中不会改变的条件是什么?发生改变的条件是什么?
预设:
不会改变的条件:摆锤的质量、摆幅的大小。
会改变的条件:摆绳的长短。
6.学生分小组进行实验,做好实验记录,思考实验结论。
全班交流
7.各小组展示本小组测得的数据,并且说一说本小组得出的实验结论。
预设:摆的快慢与摆绳的长短有关。摆绳越长,摆的越慢;摆绳越短,摆的越快。
8.教师小结:通过刚刚两个实验,我们发现摆的快慢与摆锤的质量没有关系,与摆绳的长短有关。摆绳越长,摆的越慢;摆绳越短,摆的越快。摆的快慢,与摆的幅度有没有关系呢?课后大家可以继续利用实验探究这个问题。
三、研讨
教师引导:通过刚刚的学习,我们初步探究了摆的快慢与什么因素有关?下面我们来讨论以下几个问题:
问题1:摆的快慢与什么因素有关?我们是怎么知道的?
摆的快慢与摆绳长短有关。
这一结论是我们通过实验得知的。
问题2:摆的快慢与摆绳长短有什么关系?
摆绳越长,摆的越慢;摆绳越短,摆的越快。
四、课堂总结
这一节课,我们通过实验探究了摆的快慢又与什么因素有关,懂得了摆的快慢与摆绳长短有关,摆绳越长,摆的越慢;摆绳越短,摆的越快。