（核心素养目标）3.4 机械摆钟 教案设计

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3.4《机械摆钟》教案设计
课题 机械摆钟 单元 第三单元 学科 科学 年级 五年级
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。
重点 基于数据的整理分析，理解摆的等时性原理。
难点 准确地观测摆钟，探究自制单摆运动的特点。
一、科学聚焦
出示图片，展示日晷、水钟、沙漏
交谈：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？
二、科学探索
探究一、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。
怎么才算是摆动一次呢？
往返一次为摆动一次
1分钟摆动次数记录表
探究二、自制一个摆，观察摆运动的特点。
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。
注意
摆幅不能太小，也不能超过90度。
松手时手不能推摆锤。
摆捶碰到其它东西，实验要重新做。
观察特点
自制单摆1分钟摆动次数记录表
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。
探索三、统计各组的摆一分钟摆动的次数。
三、科学研讨
研讨一：根据统计结果、说说有什么发现？
发现1：同一个摆，相同时间内摆动次数相同。说明摆具有等时性。
发现2：不同的摆，1分钟内摆动的次数并不相同。说明摆具有快慢性。
研讨二：我们还观察到摆的运动有什么特点？
单摆运动的成立条件：第一要满足单摆模型。也就是摆线要比摆球的直径大的多，小球的质量比摆线的质量大的多，空气阻力可不计 ；第二要满足单摆做的是简谐运动，也就是摆动时的摆角不要太大。
四、科学拓展
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。
惠更斯：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。
五、课堂总结
六、课堂练习
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