(共36张PPT)
第三单元：计量时间
4.机械摆钟
核心素养目标
核心素养目标
科学观念：过对钟摆以及自制单摆一分钟内摆动次数的重复观测，知道同一个摆在相同时间内摆动次数相同，认识到人们基于摆的等时性原理制成了摆钟，使时间的计量误差更小。
科学思维：基于实验中观察到的现象及获取的数据，能运用分析、比较的方法，阐明单摆的运动规律。
探究实践：通过了解钟摆的构造，能制作一个简易单摆并探究摆的运动特点：在实验中能准确地重复观测摆在一分钟内摆动的次数。
态度责任：在研究单摆运动规律的过程中，能保持严谨观测的态度：通过制作、观测单摆，发展对计时工具研究的兴趣。
科学聚焦
01
日晷
水钟
沙漏
虽然像日晷、燃香钟、水钟、沙漏等一些简易的时钟，已经可以让我们知道大概的时间，但是人们总希望有更精确的钟表。
摆钟的出现大大提高了钟表的精确度
1656~1657年：惠更斯制造了第一个摆钟
摆钟以怎样的方式计时呢？摆钟为什么比之前的其他计时工具更能精确计时呢？
科学探索
02
观察钟摆运动的特点。
实验步骤：
（1）测量钟摆1分钟摆动的次数，并记录；
（2）重复测量钟摆1分钟摆动的次数3次，并记录；
（3）根据测量结果，思考钟摆运动的特点。
往返一次为摆动一次
怎么才算是摆动一次呢？
观察钟摆运动的特点。
1分钟摆动次数记录表 第一次 第二次 第三次
一分钟摆动次数 60 60 60
我的发现 同一个摆，相同时间内摆动次数相同
观察钟摆运动的特点。
实验步骤：
（1）拿一根细绳，上端固定，下端挂上一个小重物，做成一个简单的摆。
（2）让我们的摆自由摆动，幅度不要太大，测量并记录它1分钟摆动的次数。
（3）重复测量3次，并做好记录。
自制一个摆，观察摆运动的特点。
松手时手不能推摆锤。
摆幅不能太小，也不能超过90度。
摆捶碰到其它东西，实验要重新做。
注意
自制一个摆，观察摆运动的特点。
摆锤
摆绳
摆动幅度
自制一个摆，观察摆运动的特点。
摆锤
摆绳
摆动幅度
自制一个摆，观察摆运动的特点。
摆锤
摆绳
摆动幅度
自制一个摆，观察摆运动的特点。
自制单摆1分钟摆动次数记录表 第一次 第二次 第三次
一分钟摆动次数
我的发现 同一个摆，相同时间内摆动次数相同
52次
52次
52次
自制一个摆，观察摆运动的特点。
通过观察钟摆的摆动和自制单摆的摆动发现：同一个摆，相同时间内摆动次数相同。说明摆具有等时性。
自制一个摆，观察摆运动的特点。
统计各组的摆一分钟摆动的次数。
班级记录表 小组 第一次 第二次 第三次
摆动次数 第1组
第2组
第3组
第4组
……
我们的发现 不同的摆，相同间内摆动次数并不相同。
52次
52次
52次
57次
57次
57次
48次
48次
48次
50次
50次
50次
科学研讨
03
1.让我们收集全班各组的实验数据，说说有什么发现？
组次 第一次 第二次 第三次
第1组 90次 90次 90次
第2组 72次 72次 72次
第3组 60次 60次 60次
不同的单摆1分钟摆动次数记录表
1.让我们收集全班各组的实验数据，说说有什么发现？
通过比较各组的实验数据我们发现：
（1）同一个单摆在相同时间内摆动的次数是相同的；
（2）不同的单摆在相同时间内摆动的次数是不同的，不一定相等。
2.我们还观察到摆的运动有什么特点？
2.我们还观察到摆的运动有什么特点？
单摆实验中，我们还发现①摆的方向会逐渐偏转，而且摆动时②摆幅会逐渐变小，最后停止摆动。
这是因为在摆动过程中总有阻力存在，虽然在一定时间里钟摆的摆动好像不受影响，但钟摆也不可能永远摆下去，它的摆幅会逐渐减小，最后停止。
所以每隔一定时间，就要用发条来为摆钟提供能量，使其继续摆动。
科学拓展
04
伽利略
16世纪著名的科学家伽利略。他在一次教堂里参观，看到挂在天花板下的吊灯在微风的吹拂下，发生了轻微的晃动，他利用脉搏测出了摆的摆动所用的时间基本不变，进而发现了摆的等时性。
1656年，荷兰科学家惠更斯根据伽利略发现的摆的等时性，制作出了比较精确的计时仪器——机械摆钟。机械摆钟的出现大大提高了时钟的精确度。
课堂总结
05
往返一次
60
相同
相同
各不相同
伽利略
等时性
