【新课标】3.4 机械摆钟 课件（36张PPT）
文档属性
| 名称 | 【新课标】3.4 机械摆钟 课件（36张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 35.8MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 教科版（2017秋） | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-13 17:32:48 | ||
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文档简介
(共36张PPT)
第三单元 计量时间
3.4 机械摆钟
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。
日晷
水钟
沙漏
科学聚焦
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。
科学聚焦
摆钟的出现大大提高了钟表的精确度
科学聚焦
1656~1657年：惠更斯制造了第一个摆钟
科学聚焦
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？
科学聚焦
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。
科学探索
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。
科学探索
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。
科学探索
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。
科学探索
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。
科学探索
摆锤
摆绳
摆动幅度
自制一个摆，观察摆运动的特点。
科学探索
摆锤
摆绳
摆动幅度
自制一个摆，观察摆运动的特点。
科学探索
摆锤
摆绳
摆动幅度
自制一个摆，观察摆运动的特点。
科学探索
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
自制一个摆，观察摆运动的特点。
52次
52次
52次
科学探索
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。
科学探索
统计各组的摆一分钟摆动的次数。
3
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
科学探索
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。
研讨一：根据统计结果、说说有什么发现？
科学研讨
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。
研讨一：根据统计结果、说说有什么发现？
科学研讨
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。
研讨二：我们还观察到摆的运动有什么特点？
科学研讨
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。
科学拓展
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。
科学拓展
课堂总结
课堂总结
一、选择题。
1.下列计时器按照发明的时间顺序排列正确的是( C )。
A.日晷、沙漏、电子表、摆钟
B.日晷、沙漏、电子表、怀表
C.日晷、水钟、摆钟、石英钟
2.用机械摆钟计时，主要应用了摆的( C )。
A.摆动方向保持不变 B.摆动幅度不变
C.来回摆动一次的时间相同
C
C
课堂总结
3.如图中，( C )表示完成了一次摆动。
A.A→B→C
B.A→B→C→B
C.A→B→C→B→A
C
课堂总结
4.在观察自制摆的活动中，我们发现( A )。
A.摆动的幅度越来越小，完成一次摆动的时间不变
B.摆动的幅度不变，完成一次摆动的时间不变
C.摆动的幅度越来越小，完成一次摆动的时间变少
点拨：由于受到空气阻力作用，自制摆摆动的幅度会越来越小，但完成一次摆动的时间不变，这就是摆的等时性。
5.天天用自制的同一个摆做实验，在第一个10秒内摆摆动了12次，那么在第三个10秒内摆最有可能摆动了( B )次。
A.30 B.12 C.36
A
B
课堂总结
6.下列关于摆的研究，描述正确的是( A )。
A.摆长一样的摆，在相同时间内摆动的次数是一样的
B.同一个摆，放在教室的不同位置，相同时间内摆动次数是变化的
C.如果机械摆钟里能自由摆动的摆停止摆动时，它还会计时，但是不够精确
A
课堂总结
二、填空题。
1.同一个单摆每摆动一次所需的时间是 相同 的，这就是意大利科学家 伽利略 发现的单摆的等时性。
2.不同的摆在一定时间内摆动的次数 各不相同 (填“相同”或“各不相同”)。
相同
伽利略
各不相同
课堂总结
三、判断题。
1.我们自制的摆与机械摆钟的摆在一分钟内所摆动的次数一定是相等的。 ( )
2.所有机械摆钟的摆摆动的快慢都是相同的。 ( )
点拨：有些摆钟一分钟摆动60次，还有一些摆钟一分钟摆动30次。
课堂总结
四、观察钟摆并测量钟摆在1分钟内的摆动次数，回答以下问题。
测量次数 第一次 第二次 第三次
摆动次数 60次 60次 60次
1.请根据第一、二次的测量数据完善表格里的数据。
2.实验发现：同一个钟摆，在相同的时间里摆动的次数是 相同 的。
60次
相同
课堂总结
五、观察自制的摆1分钟摆动的次数
探究问题：自制的摆摆动有什么特点？
提出猜想：自制的摆在1分钟内摆动的次数相同。
实验材料：细绳、螺母、秒表、铁架台等。
实验步骤：A.将细绳上端固定在铁架台上，下端系上螺母，做成一个简单的摆；
B.让摆自由摆动，幅度不要过大或过小，测量并记录摆1分钟摆动的次数；
C.重复三次实验。
课堂总结
第一次测量 第二次测量 第三次测量 我选择的数值
摆动次数 50次 50次 49次
1.自制的摆在自由摆动过程中，摆幅会 减小 。
2.表格中空白处应该填 50次 。
3.我们发现：在误差允许范围内，自制摆在1分钟内摆动的次数是 相同 的。
减小
50次
相同
课堂总结
六、阅读材料，回答问题。
垂体时钟(如图所示)是利用下垂物的重力来转动齿轮的。下垂物利用其重力构成的重力摆(单摆系统)来控制齿轮转速(并不是提供动力本身)，也就是说摆锤摆动一下，齿轮组转动一齿，因此可以通过调节摆长(摆锤中心到摆杆顶端的距离)来调整摆钟的快慢：摆越长，时钟走得越慢。齿轮转动所需的能量是依靠摆钟内部的发条装置(或电力)来提供的。
课堂总结
1.垂体时钟是利用下垂物的 重力 来转动齿轮的。
2.垂体时钟是利用 重力摆 控制齿轮和指针转动的，摆锤摆动一下，齿轮组转动 一 齿。
3.垂体时钟可以通过调节 摆长 来调整摆钟的快慢。
4.齿轮转动所需的能量是依靠摆钟内部的 发条装置(或电力) 来提供的。
重力
重力摆
一
摆长
发条装置(或电力)
课堂总结
第三单元 计量时间
3.4 机械摆钟
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。
日晷
水钟
沙漏
科学聚焦
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。
科学聚焦
摆钟的出现大大提高了钟表的精确度
科学聚焦
1656~1657年：惠更斯制造了第一个摆钟
科学聚焦
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？
科学聚焦
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。
科学探索
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。
科学探索
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。
科学探索
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。
科学探索
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。
科学探索
摆锤
摆绳
摆动幅度
自制一个摆，观察摆运动的特点。
科学探索
摆锤
摆绳
摆动幅度
自制一个摆，观察摆运动的特点。
科学探索
摆锤
摆绳
摆动幅度
自制一个摆，观察摆运动的特点。
科学探索
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
自制一个摆，观察摆运动的特点。
52次
52次
52次
科学探索
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。
科学探索
统计各组的摆一分钟摆动的次数。
3
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
科学探索
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。
研讨一：根据统计结果、说说有什么发现？
科学研讨
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。
研讨一：根据统计结果、说说有什么发现？
科学研讨
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。
研讨二：我们还观察到摆的运动有什么特点？
科学研讨
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。
科学拓展
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。
科学拓展
课堂总结
课堂总结
一、选择题。
1.下列计时器按照发明的时间顺序排列正确的是( C )。
A.日晷、沙漏、电子表、摆钟
B.日晷、沙漏、电子表、怀表
C.日晷、水钟、摆钟、石英钟
2.用机械摆钟计时，主要应用了摆的( C )。
A.摆动方向保持不变 B.摆动幅度不变
C.来回摆动一次的时间相同
C
C
课堂总结
3.如图中，( C )表示完成了一次摆动。
A.A→B→C
B.A→B→C→B
C.A→B→C→B→A
C
课堂总结
4.在观察自制摆的活动中，我们发现( A )。
A.摆动的幅度越来越小，完成一次摆动的时间不变
B.摆动的幅度不变，完成一次摆动的时间不变
C.摆动的幅度越来越小，完成一次摆动的时间变少
点拨：由于受到空气阻力作用，自制摆摆动的幅度会越来越小，但完成一次摆动的时间不变，这就是摆的等时性。
5.天天用自制的同一个摆做实验，在第一个10秒内摆摆动了12次，那么在第三个10秒内摆最有可能摆动了( B )次。
A.30 B.12 C.36
A
B
课堂总结
6.下列关于摆的研究，描述正确的是( A )。
A.摆长一样的摆，在相同时间内摆动的次数是一样的
B.同一个摆，放在教室的不同位置，相同时间内摆动次数是变化的
C.如果机械摆钟里能自由摆动的摆停止摆动时，它还会计时，但是不够精确
A
课堂总结
二、填空题。
1.同一个单摆每摆动一次所需的时间是 相同 的，这就是意大利科学家 伽利略 发现的单摆的等时性。
2.不同的摆在一定时间内摆动的次数 各不相同 (填“相同”或“各不相同”)。
相同
伽利略
各不相同
课堂总结
三、判断题。
1.我们自制的摆与机械摆钟的摆在一分钟内所摆动的次数一定是相等的。 ( )
2.所有机械摆钟的摆摆动的快慢都是相同的。 ( )
点拨：有些摆钟一分钟摆动60次，还有一些摆钟一分钟摆动30次。
课堂总结
四、观察钟摆并测量钟摆在1分钟内的摆动次数，回答以下问题。
测量次数 第一次 第二次 第三次
摆动次数 60次 60次 60次
1.请根据第一、二次的测量数据完善表格里的数据。
2.实验发现：同一个钟摆，在相同的时间里摆动的次数是 相同 的。
60次
相同
课堂总结
五、观察自制的摆1分钟摆动的次数
探究问题：自制的摆摆动有什么特点？
提出猜想：自制的摆在1分钟内摆动的次数相同。
实验材料：细绳、螺母、秒表、铁架台等。
实验步骤：A.将细绳上端固定在铁架台上，下端系上螺母，做成一个简单的摆；
B.让摆自由摆动，幅度不要过大或过小，测量并记录摆1分钟摆动的次数；
C.重复三次实验。
课堂总结
第一次测量 第二次测量 第三次测量 我选择的数值
摆动次数 50次 50次 49次
1.自制的摆在自由摆动过程中，摆幅会 减小 。
2.表格中空白处应该填 50次 。
3.我们发现：在误差允许范围内，自制摆在1分钟内摆动的次数是 相同 的。
减小
50次
相同
课堂总结
六、阅读材料，回答问题。
垂体时钟(如图所示)是利用下垂物的重力来转动齿轮的。下垂物利用其重力构成的重力摆(单摆系统)来控制齿轮转速(并不是提供动力本身)，也就是说摆锤摆动一下，齿轮组转动一齿，因此可以通过调节摆长(摆锤中心到摆杆顶端的距离)来调整摆钟的快慢：摆越长，时钟走得越慢。齿轮转动所需的能量是依靠摆钟内部的发条装置(或电力)来提供的。
课堂总结
1.垂体时钟是利用下垂物的 重力 来转动齿轮的。
2.垂体时钟是利用 重力摆 控制齿轮和指针转动的，摆锤摆动一下，齿轮组转动 一 齿。
3.垂体时钟可以通过调节 摆长 来调整摆钟的快慢。
4.齿轮转动所需的能量是依靠摆钟内部的 发条装置(或电力) 来提供的。
重力
重力摆
一
摆长
发条装置(或电力)
课堂总结