《做一个钟摆》教案
教学目标
1．摆的摆动快慢与摆长有关。
2．同一个摆，摆长越长，摆动越慢，摆长越短，摆动越快。
教学重点
在真实的情境中研究摆长如何影响摆动次数。
教学难点
1.理解摆长不等于摆绳长短，而是指从摆的悬挂点到摆锤重心的距离。
2.对钟摆不断地调整直至每分钟正好摆动30次。
教学方法
实验法
课前准备
学生实验准备: 宽1.5cm长30cm的木条、硬盘中的强力片状小磁铁、一元硬币、铁架台、带孔的细金属杆、细线、夹线夹，实验记录单。
教师实验准备：宽1.5cm长30cm的木条、硬盘中的强力片状小磁铁、一元硬币、铁架台、带孔的细金属杆、细线、夹线夹、课件。
课时安排
1课时
教学过程
导课
出示一个摆钟，我们今天的学习目的就是制作一个钟摆。
新授
（一）复习：摆长与绳长的关系。
1.复习上节课内容，摆的快慢与什么因素无关？又与什么因素有关？
（板书：摆的快慢与摆锤重量、摆幅大小无关，与摆绳长短有关，摆绳长，摆得慢，摆绳短，摆得快。）
2.上节课我们用两个摆线长度相同，摆锤长度不同的摆做实验，你发现了什么？
3.为什么摆线长度相同摆锤短的摆摆动的速度快呢？（摆的长度不同）
4.课件展示，让学生认识有规则形状的物体的重力中心所在，即重心。 摆长不等于摆线的长度。摆长是指摆线的固定端到摆锤的重心的距离。有规则形状的物体的重心就在物体的中心。
5.在黑板上画一个窄长方体，让学生画出重心的位置。
6.小结： 两个摆线长度相同，摆锤长度不同的摆摆动的速度不同，是因为这两个摆的摆长不同。
（二）探究摆长怎样影响摆动次数
1.出示用木条做的两个摆，摆线的顶端用夹线夹夹住，把夹线夹固定在有孔的金属杆上。
2.猜测：这个摆的摆动快慢一样吗？
3.学生组装实验装置。实验验证。
4.交流分析，为什么两个摆摆动的快慢不同呢？
5.得出结论两个摆的摆长不同，所以摆的快慢不一样。摆的总长度不等于摆长，摆长是指摆线的固定端到摆锤的重心的距离。由于摆锤上加了重物，摆锤的重心改变了，摆长也改变了，摆的快慢也就会跟着改变。
（板书：摆长等于摆线的固定端到摆锤重心的距离。）
6.分组实验：研究改变重物在摆上固定的位置是否会影响摆动的快慢。
7.汇报分析实验数据，得出结论。
小结并板书：
（摆的快慢与摆长有关，摆长长，摆得慢，摆长短，摆得快。）
（三）制作“钟摆”
1．揭题。（板书：做一个钟摆）
2.讨论：现在要做一个1分钟摆动60次的钟摆，应该怎样调整摆长？
3.你能经过分析，估计一下如果要制作一个一分钟（即60秒）摆动30次的摆，这个摆的摆长应该要多长？然后试一试，看看自己的估计是否准确。
4．分组实验。
5.交流实验结果。
6.对学生活动进行评价。
7.做一个钟摆
练习
选择题：
1.单摆每分钟摆动次数与下列哪项有关（ ）。
A.摆角 B.摆重 C.摆长
2.下列各项叙述中正确的是（ ）。
A.摆锤越重摆摆动时越快
B.摆角越大摆摆动时越快
C.改变摆长可以改变摆摆动时的速度
总结
1.摆长发生了变化，变长了，所以摆变慢了。
2.物体的重心越上移，摆长越短，摆的越快。
作业
完成资源与评价上的内容。
板书
做一个钟摆
摆的摆动快慢与摆长有关，长则慢，短则快
要求：做一个每分钟摆动30次的钟摆
课件21张PPT。《做一个钟摆》导入新课导入新课新课学习复 习结论：摆的快慢与（ ）。摆锤重量无关新课学习固定点添加学生“导学”作业中的典型成果。新课学习结论:摆的快慢与( )有关. 摆绳越短,摆动越( ),摆绳越长,摆动越( ）。 摆绳长度快慢新课学习摆长怎样影响摆动次数新课学习 取两根长度分别为10厘米、20厘米粗细相同的木条，竖直悬挂在支架上，让其能自由摆动。预测并观察哪个摆动得快，哪个摆动得慢。新课学习摆的快慢与摆锤重量无关，但与摆锤（ ）有关 长度摆绳长度相同,
摆锤越短,摆动越( 快 );
摆锤越长,摆动越( 慢 ). 新课学习 一个物体的各部分都要受到重力的作用。从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心。新课学习重心距离短重心距离长固定点固定点新课学习控制摆锤重心的实验对比研究的问题金属圆片(加磁铁)在木条上固定的位置不同,对摆动的快慢有影响吗?控制不变的因素要改变的因素摆绳长度,摆锤长度,摆锤重量摆锤重心实验方法把金属圆片分别固定在离固定点的距离为10厘米、20厘米、30厘米的木条上,依次测量在15秒内的摆动次数,比较三个摆的摆动快慢.实验结论摆的快慢与摆锤重心有关.新课学习摆长是固定点到摆锤重心的距离摆长摆长摆长新课学习总结：1、摆的快慢与( )有关.2、摆长是( )到( )的距离.3、摆长越短,摆动越( ).
摆长越长,摆动越( ).摆长固定点摆锤重心快慢新课学习做个“钟摆” 利用上面的木条、金属圆片,你们能做一个每分钟正好摆动60次的摆吗?
金属圆片的位置该怎么调整?摆绳该怎么调整?新课学习课堂练习1.单摆每分钟摆动次数与下列哪项有关（ ）。
A.摆角 B.摆重 C.摆长
2.下列各项叙述中正确的是（ ）。
A.摆锤越重摆摆动时越快
B.摆角越大摆摆动时越快
C.改变摆长可以改变摆摆动时的速度CC结论总结1.摆长发生了变化，变长了，所以摆变慢了。
2.物体的重心越上移，摆长越短，摆的越快。作业布置完成资源与评价上的内容板书设计做一个钟摆
摆的摆动快慢与摆长有关，长则慢，短则快
要求：做一个每分钟摆动30次的钟摆《做一个摆钟》习题
基础题
选择题
（1）钟摆的运动是（ ）
A．平移
B．旋转
C．两种都不是
（2）一座摆钟走慢了，要把它调准（即把钟摆的周期调小），正确的做法是（ ）
A．缩短摆长
B．增长摆长
C．增大摆锤的质量
D．将摆钟移到重力加速度较小的地方
（3）下列运动属于平移的是（ ）
A．钟摆的摆动
B．随手抛出的彩球的运动
C．温度计中，液柱的上升或下降
D．随风飘动的风筝在空中的运动
（4）下面（ ）的运动是平移．
A．钟摆
B．电风扇
C．拔算珠
D．荡秋千
（5）下列现象属于旋转的有（ ）个．
（1）方向盘的转动 （2）钟摆的运动 （3）荡秋千运动 （4）传送带的移动．
A．1
B．2
C．3
D．4
综合题
1．填空题
（1）下面生活中的物体的运动情况可以看成平移的是（ ）。
A.摆动的钟摆；B.在笔直的公路上行驶的汽车；C.随风摆动的旗帜；D.摇动的大绳；E.汽车玻璃上雨刷的运动；F.从楼顶自由落下的球（球不旋转）
科学探究的第一步是( )，根据物理课本中小惠及她的同学探究摆的奥秘得到的结论，如果小惠家的摆钟走慢了，应该把钟摆调( )些。
钟摆的运动是（ ）现象。
在括号里填上合适的词（平移、旋转）．
升旗时国旗的运动( )；钟摆的运动（ ）；在算盘上拨珠（ ）；电梯的运动（ ）；风扇叶片的运动（ ）；火车的运动（ ）；光盘在电脑里的运动（ ）；把握汽车的方向盘（ ）。
（5）王大爷在渡口摆船，摆1次从南岸到北岸，摆2次从北岸到南岸，摆3次从南岸到北岸，…，摆10次后，王大爷在（ ）岸，摆21次后，王大爷在（ ）岸。
2．连线题
将“平移”与“旋转”与具体的运动连起来：
升旗
钟摆的运动
平移 风扇叶片的运动
火车的运动
旋转 缆车的运动
把握汽车的方向盘
提高题
分析题
张华到张丽家玩，她们看见墙上挂钟的摆来回摆动，对此她们产生了极大的兴趣，对钟摆摆动快慢与哪些因素有关，提出了自己的猜想．张华认为：摆长越短，钟摆来回摆动一次的时间越短；张丽认为：摆锤质量越小，钟摆来回摆动一次的时间越短．她们的猜想是否正确呢？请你同她们一起设计验证方法． 现已找来了长短不同的无弹性细线两根，质量不同的金属小球各一个、秒表一块（测量小球来回摆动一次的平均时间）． （1）为了验证张华的猜想： ①实验所选器材为：______． ②实验中应控制______不变，研究的是______与时间的关系． （2）为了验证张丽的猜想： ①实验所选器材为：______． ②实验中应控制______不变，研究的是______与时间的关系．
参考答案
一、基础题
选择题
（1）B
（2）A
（3）A
（4）A
（5）C
二、综合题
1．填空题
（1）B、F
（2）提出问题；短
（3）旋转
（4）平移、旋转、平移、平移、旋转、平移、旋转、旋转
（5）南；北
2．连线题
据分析连线如下：据分析连线如下：
平移：升旗、缆车的运动、火车的运动
旋转：风扇叶片的运动、钟摆的运动、把握汽车的方向盘
三、提高题
分析题
①无弹性细线一根，质量不同的金属小球各一个、秒表一块；②摆长；摆锤质量．
《做一个摆钟》学案
一、学习目标
1．我要知道摆的摆动快慢与摆长有关，同一个摆，摆长越长，摆动越慢，摆长越短，摆动越快。?
2．我要经历通过研究认识到摆长影响摆动快慢，用测量与比较的方法研究摆的摆动快慢规律对钟摆不断地调整，做个30秒摆动30次的摆。
学习过程
对子交流：与小对子交流本课要研究什么内容？安排了几个活动？?
小组交流：
大组长组织成员阅读62页，讨论：摆长怎样影响摆动的次数？并做实验来验证：摆的快慢与木条的长度有什么关系？如果在30厘米长的木条上固定一块金属片，这个摆的摆动快慢会变化吗？观察并记录它们在15秒内分别摆动多少次？?
没有金属圆片的摆
加上金属圆片的摆
第一次
第二次
第三次
大组长组织成员阅读63页。讨论并实验：金属圆片在木条上固定的位置不同，对摆的快慢有影响吗？在科学记录本上画表??
15秒内摆动次数记录:
10厘米处
20厘米处
30厘米处
第一次
第二次
第三次
实验测试后讨论：摆的快慢与什么有关系？什么样的摆摆动得快？什么样的摆摆动得快慢？我们是怎么知道的？
3．利用刚才使用的木条、金属圆片，我们能做一个每分钟正好摆动60次的摆吗？金属圆片的位置该怎么调整？说说你是怎么调整的怎么做的？现场演示一遍。?
总结：在这节课里你有什么收获？用一句话完整的说出来。
4.分析：从数据你有什么发现？
三、学生活动
收集一些关于摆钟的图片及其相关的文本资料，使用APP拍照。分享给全班同学。
《制作一个一分钟计时器》习题
基础题
填空题
（1）（ ）是摆锤与齿轮操纵器联合工作的。
（2）摆钟的几个部件主要是（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。
（3）齿轮的齿数（ ）或（ ），都会影响计时的准确性。
（4）组织学生观察摆钟的内部构造，摆钟是（ ）完成计时工作的。
（5）设计时钟的要诀在于让（ ），几世纪以来的时钟都是用（ ）。
（6）（ ）是利用下垂物的重力来转动齿轮，当垂体所受的重力转动齿轮时，摆锤与齿轮操纵器会联合工作，控制转动的规律。
（7）（ ）由垂体控制，钟表内的（ ）与指针可以被连带牵动。
（8）（ ）来回摆动，并牵动齿轮操纵器。
（9）由于（ ），长期以来人们用它来制作钟表。
（10）科学必须与（ ）才能更好地造福人类。
综合题
1．选择题
（1）（ ）是一种用重锤或弹簧的释放能量为动力，推动一系列齿轮运转，借操纵调速器调节轮的转速，以指针指示时刻和计量时间的计时器。
A.机械钟表
B.太阳钟
C.日晷
（2）（ ）倒钩可以控制齿轮上的齿，一次又一次转动。
A.摆钟
B.计时器
C.齿轮操纵器
（3）每个单摆在相同的时间里摆动的次数是（ ）
A.先快后慢
B.先慢后快
C.相同
（4）像钟摆这样的运动叫做（ ）
A.移动
B.摆动
C.浮动
（5）当钟摆在一定的幅度内摆动时，其周期只与（ ）有关。
A 摆角
B 摆锤
C 摆长
（6）如果一个摆钟摆动太快，我们应该怎么调节它，使它变慢。（ ）
A.伸长摆绳
B.缩短摆绳
C.增加摆锤重量
D.减轻摆锤重量
（7）测得一个摆每分钟摆动的次数是65次，但我需要一个每分钟摆动60次的摆，我可以（ ）
A.加长摆线
B.缩短摆线
C.加大摆幅
2．判断题
（1）摆锤的重量越大，每分钟摆动来回次数越少。 （ ）
（2）钟摆每来回摆动一次的时间是相等。 （ ）
（3）摆长越长摆的速度就越慢，摆长越短摆的速度就越快。（ ）
（4）摆锤摆到最左边是，长针部分的操纵器倒钩会松开，垂体的拉力会让齿轮往前滑动一齿，短针部分的操纵器倒钩随即卡住，不让它继续转动。 （ ）
（5）在制作过程中，齿轮的齿数是不用考虑的因素。 （ ）
提高题
1．简答题
（1）摆钟是怎样工作的？
（2）摆锤和齿轮操纵器是如何协同运作的呢？
（3）摆钟是由什么组成的？其中齿轮控制器又由什么来控制？
参考答案
一、基础题
填空题
机械摆钟
齿轮操纵器 摆锤 锤体 齿轮
太密 太疏
（4）利用齿轮操纵器
（5）让指针以一定的快慢移动 摆锤控制与齿轮相连的指针运转的
（6）垂体时钟
（7）齿轮 齿轮
（8）摆锤
（9）摆具有等时性
（10）技术结合
二、综合题
1．选择题
（1）A
（2）C
（3）C
（4）B
（5）C
（6）B
（7）A
2．判断题
（1）×
（2）√
（3）√
（4）√
（5）×
三、提高题
简答题
（1）垂体利用本身受到的向下的重力来转动齿轮，齿轮转动时，摆锤同时摆动，使得齿轮操纵器额倒钩松开，这样齿轮就转动一个齿，从而带动指针转动一分钟。
（2）摆钟齿轮操纵器两端各有倒钩，可以卡在齿轮中间，以便控制齿轮的转动。而齿轮操纵器又与摆锤相连。当摆锤来回摆动时，总会松开其中一端的操纵器，让它可以跳过一个齿。
（3）计时器的组成：齿轮控制器、支轴、长针短针、摆锤、齿轮、垂体。齿轮控制器由摆来控制、齿轮由垂体来控制。
《制作一个一分钟计时器》学案
一、学习目标
1．我要知道机械摆钟是摆锤与齿轮操纵器联合工作的。?
2．我要观察摆钟内部构造；制作一个计时一分钟的简易摆钟。进一步体会到探究摆钟计时的乐趣；感受到科学与技术结合带给人类的进步。
学习过程
1．摆钟又是怎样把摆的等时性的特性应用进去，制造出摆钟的呢？摆钟的摆锤是怎样带动指针一直以相同的快慢移动的？
2．对子交流：与小对子交流自学成果。??
3.小组交流：?
（1）小组长组织成员讨论自学时的问题将结果达成一致。
（2）大组长组织成员讨论：摆锤与齿轮操纵器是如何运作的？（以问答的形式让每个成员说一说，一定要说明白。）??
（3）明确摆锤与齿轮操纵器是如何让运作的之后，大组长组织成员用卡纸或塑料片按照书本中的图样仿制一个齿轮齿轮操纵器。并试一试。?
小提示：这时需要合理分好工，按要求尺寸每人做一个小部件，再组合在一起。
4.制作一个一分钟计时器：
（1）看了摆钟的内部结构，知道了摆钟的工作原理后，我们也来做一个简易摆钟吧。
（2）引导思考：摆锤只需要摆动30次，摆钟就是一分钟，也就是60秒。这是为什么呢？
（3）用自带卡纸等其他材料进行仿制。
（4）请成功的小组进行展示。不能完成的可后继续完成。
方案预设：?
方案预设一：我是一个机械师?
分角色以自己小组制作的齿轮操纵器为例，介绍摆锤与齿轮操纵器是如何运作的？?
方案预设二：我是制作小能手?
用我们制作好的每分钟摆动60次的摆锤组装一个齿轮操纵器，然后在齿轮中间安装一个指针和钟面，标出时间刻度这样就组成了一个简易的摆钟。轻轻拨动摆锤，我们的“摆锤”能自由的运转吗？我们能制作一个计量一分钟时间的“摆钟”吗?
总结：在这节课里你有什么收获？用一句话完整的说出来。
三、学生活动
收集有关钟表的文本资料，了解其内部构造及其工作原理，
《制作一个一分钟计时器》教案
教学目标
1．机械摆钟是摆锤与齿轮操纵器联合工作的。
2．观察摆钟内部构造；制作一个计时一分钟的简易摆钟。
教学重点
认识摆钟的内部结构，理解其工作原理。
教学难点
制作一个计时一分钟的简易摆钟。
教学方法
实验法
课前准备
课件、每个小组一个齿轮、齿轮操纵器、摆锤、支轴、垂体、绳子、固定夹、支架、钟面、指针、螺帽、秒表等。
课时安排
1课时
教学过程
导课
让我们一起走进历史的记忆，回顾时钟的发展。以轻松的心态进入新课的学习。
新授
（一）观察摆钟
1．出示机械摆钟图片。
请看，从图片中你观察到了摆钟的哪些主要部件？
2．小结。
刚才我们看到了摆钟的主要部件，摆锤和垂体是怎样工作的呢？让我们一起来看看摆钟的内部结构吧！
（二）理解摆钟工作原理
1．播放摆钟工作的视频。
2．你看到了摆钟是怎样工作的？
3．出示示意图。逐一介绍垂体、摆锤、齿轮、齿轮操纵器、支轴。
4．出示模型，教师演示组装。将它们组装起来试试看，好吗？
5．领取材料，开始组装，理解原理。
6．汇报交流。
你发现摆钟是如何运作的？是哪些部件在起作用？再适时提出：垂体、齿轮操纵器有什么作用？
7．小结。
（三）制作一个一分钟计时器
1．了解了摆钟的工作原理，怎样做使它更像摆钟？你觉得还需要哪些材料？出示钟面和指针。
2．讨论钟面、指针摆放的位置并安装。
3.要求一分钟正好摆动30次。
4．然后在齿轮中间安装一个指针和钟面，标出中间刻度。这样，就组成了一个简易的“摆钟”。
5．设计时钟的要诀在于让指针以一定的快慢移动， 几世纪以来的时钟都是用摆锤控制与齿轮相连的指针运转的。
6.仔细调整每个部件的位置，轻轻拨动摆锤，就可以运作了.
练习
1.像钟摆这样的运动叫做（ ）
A.移动 B.摆动 C.浮动
2.当钟摆在一定的幅度内摆动时，其周期只与（ ）有关。
A 摆角 B 摆锤 C 摆长
3.（ ）是一种用重锤或弹簧的释放能量为动力，推动一系列齿轮运转，借操纵调速器调节轮的转速，以指针指示时刻和计量时间的计时器。
A 机械钟表 B 太阳钟 C 日晷
4.（ ）倒钩可以控制齿轮上的齿，一次又一次转动。
A摆钟 B.计时器 C.齿轮操纵器
5.每个单摆在相同的时间里摆动的次数是（ ）
A.先快后慢 B.先慢后快 C.相同
总结
观察摆钟内部结构，了解摆钟的工作原理，知道机械摆钟是摆锤与齿轮操纵器联合工作的。
作业
老师还做了个更简洁的（出示实物），希望同学们课后能根据这个简易摆钟去完善自己的计时器。并且评比一下谁做的计时器更好更准确。
板书
做一个一分钟计时器
摆钟的主要部件：摆锤、垂体、齿轮操纵器、齿轮等
每分钟摆动30次 时钟走60秒
课件24张PPT。《制作一个一分钟计时器》导入新课人类从以地球自转作为计时标准，到现在已经历了约3500多年． 导入新课公元前1500年，出现的日晷是人类最古老的计时工具，埃及人首先开始使用这项技术，然后在整个地中海地区普及开来。导入新课在公元前1400年，出现的漏壶（沙漏或者滴漏）是第一个摆脱天文现象的计时仪器。导入新课公元1088年，中国宋朝的机械师苏颂发明的“水运仪象台”（水钟）被认为是世界上第一架真正的机械钟 。导入新课1582-1583年，意大利物理学家伽利略发现了摆的等时性。导入新课1656-1657年，荷兰物理学家和天文学家惠更斯利用伽利略摆的等时性原理，发明了第一个摆钟。后经不断改进，一直沿用至今。新课学习观察摆钟新课学习新课学习摆钟工作原理计时器的组成 ：
齿轮操纵器、支轴、长短针（长针和短针）、齿轮、摆锤、垂体。新课学习齿轮齿轮操纵器垂体摆锤新课学习齿轮操纵器倒钩可以控制齿轮上的齿，一次一个转动齿轮由垂体控制，钟表内的齿轮与指针可以被连带牵动垂体转动齿轮摆锤来回摆动，并牵动齿轮操纵器新课学习新课学习摆锤在最右边时，长针部分的操纵器 倒钩会卡住齿轮。当摆锤又摆回最右边时，齿轮又前进一齿，操纵器长针的倒钩又卡住齿轮。摆锤摆到最左边时长针部分的操纵器倒钩会松开，锤体的拉力会让齿轮往前滑动一齿，短针部分的操纵器倒钩随即卡住不让它继续转动。新课学习 摆钟齿轮操纵器两端各有倒钩，可以卡在齿轮中间，以便控制齿轮的转动，而齿轮操纵器又与摆锤相连，当摆锤来回摆动时总会松开其中一端的操纵器，让它可以跳过一个齿，这样摆锤每摆动一次，操纵器就可以控制一个齿，如此一个接一个有规律地使齿轮转动，同时带动指针转动。小结：新课学习制作一个分钟计时器新课学习1.用卡纸或塑料片按照书中的图样仿制一个齿轮操纵器。
2.使每分钟正好摆30次。
3.然后在齿轮中间安装一个指针和钟面，标出中间刻度。这样，就组成了一个简易的“摆钟”。新课学习4.设计时钟的要诀在于让指针以一定的快慢移动， 几世纪以来的时钟都是用摆锤控制与齿轮相连的指针运转的。
5.仔细调整每个部件的位置，轻轻拨动摆锤，就可 以运作了课堂练习1.像钟摆这样的运动叫做（ ）
A.移动 B.摆动 C.浮动
2.当钟摆在一定的幅度内摆动时，其周期只与（ ）有关。
A 摆角 B 摆锤 C 摆长
3.（ ）是一种用重锤或弹簧的释放能量为动力，推动一系列齿轮运转，借操纵调速器调节轮的转速，以指针指示时刻和计量时间的计时器。
A 机械钟表 B 太阳钟 C 日晷BCA课堂练习4.（ ）倒钩可以控制齿轮上的齿，一次又一次转动。
A摆钟 B.计时器 C.齿轮操纵器
5.每个单摆在相同的时间里摆动的次数是（ ）
A.先快后慢 B.先慢后快 C.相同
CC结论总结 观察摆钟内部结构，了解摆钟的工作原理，知道机械摆钟是摆锤与齿轮操纵器联合工作的。作业布置 老师还做了个更简洁的（出示实物），希望同学们课后能根据这个简易摆钟去完善自己的计时器。并且评比一下谁做的计时器更好更准确。板书设计做一个一分钟计时器
摆钟的主要部件：摆锤、垂体、齿轮操纵器、齿轮等
每分钟摆动30次 时钟走60秒
