3.5机械摆钟 教案

机 械 摆 钟

教学目标 ：
通过重复观察和测量单摆相同时间内摆动的次数，知道同一个单摆每摆动一次所需的时间是相同的。
动手制作一个单摆，并观察测量单摆相同时间内摆动的次数，进一步理解单摆摆动具有等时性,并发现重复进行实验的价值。
根据单摆的等时性人们制成了摆钟，使时间的计量误差更小。感受科学研究对人们生活的意义。
教学重点：
动手制作一个单摆并观察和测量单摆在相同时间内摆动的次数。
教学难点：
通过观测理解摆的等时性。
教学准备：
摆钟的录像、秒表（小组）、铁架台、棉线、螺帽，记录表等
教学过程 ：
情景导入
伽利略发现摆的等时性的故事
同学们，你们想知道科学家是怎样进行科学研究的吗？今天让我们穿越时空来到400多年前跟随一位年轻科学家的脚步，让我们一起来看看当时发生了什么。（播放《伽利略发现摆的等时性的故事》视频）
思考故事中伽利略发现了什么？
伽利略发现了什么?
（灯每次晃动的时间都差不多（相同），……）
科学研究就是要用实验去验证自己的猜想。伽利略回去之后用其他的物体代替了教堂的吊灯进行了反复的实验，今天我们的课堂也来做当初伽利略做的实验。
观察单摆摆动特点
介绍单摆的结构名称,并演示安装单摆.
灯绳——棉线——摆绳，
单摆
灯——铁球——摆锤
天花板——铁架台，
这就是著名的单摆.
2、观察单摆的摆动特点
（1）师演示实验操作(用食指勾住摆锤,摆绳拉直,听到指令时轻轻放下,请同学们仔细观察,单摆的摆动有什么特点.)
你发现了什么？
（2）学生汇报
(预设: 摆动的幅度越来越小,左右晃动,相同时间摆动的次数是一样的，摆动的的时间差不多……)择机板书（摆动的幅度越来越小
相同时间内单摆摆动的次数相同？）
（3）质疑
（4）回顾单摆的组成，再次演示实验观察对照前面的发现。
提示：差不多一样，相同你怎么确定的？ 感觉不精确，我们要借助某个工具来帮助我们准确地验证我们的猜想。
怎样用精确的实验验证我们的看法？
动手制作单摆，观察单摆摆动特点、实际测量单摆相同时间间隔摆动的次数。
小组讨论实验方法。
小组代表汇报实验方法，师补充。（用秒表来计时，注意强调相同时间（10S，20S）内单摆摆动的次数。）
提示实验注意事项（课件展示）
（1）. 注意小组分工与合作，一位操作员（负责操作单摆）次数），一位计数员（轻声数单摆摆动次数），一位计时员（负责指令“放” 并每隔10秒喊“记”），其他组员为记录员（记录计时员喊“记”时计数员数的摆动次数）。
（2）.摆线自然拉直，听到口令后轻轻放开，不能推一把。单摆的摆往返完成一个周期算一次。
（3）.摆的角度不能太小，也不能太大（别超过90度）。
（4）.如果摆捶碰到了铁架台或其它东西后，实验要重新做。
4、展示实验记录表格，确保学生明确记录方法。
我们的摆摆动次数观察记录 表一
摆动次数 时间
0-10秒
10-20秒
20-30秒
……
摆动第几次
摆动次数
摆动次数的数据汇总表 表二
组名：
时间间隔
0-10秒
10-20秒
20-30秒
摆动次数
学生解读记录表填写方法。
4、小组讨论分工合作
5、学生分组实验测量、记录，师巡场指导。
6、提交实验记录表二，观察实验数据思考。
看了这些数据后，你有什么想法，有什么发现？”
学生交流思考
学生汇报
（相同间隔时间段里，单摆摆动的次数是相同的），这就进一步验证了我们刚才的结论，单摆具有等时性。
观察认识机械摆钟
1、介绍机械摆钟
利用摆的等时性，人们设计制造了机械摆钟，大大地提高了计时的精确性。我们一起来认识机械摆钟吧！（课件展示机械摆钟视频）
钟面
摆绳 摆钟
钟摆
摆锤
2、观察机械摆钟摆动
情感激励
伽利略在生活中细心观察、善于思考，从日常生活中最常见的现象发现了摆的等时性，进而人们利用这样的特性发明制作了机械摆钟，大大提高了计时的精确性，使人类计时进入了一个新的时代。希望我们同学们也能在生活中细心观察，认真思考，也许下一个科学家就在我们中间。
五、总结回顾、练习
1、单摆由摆锤和摆绳组成
单摆的摆动具有等时性，相同时间间隔摆动的次数相同。
2、同步练习
（1）拿一根细绳，上端固定，下端挂一个小重物，就组成了一个简单的摆（ ）
（2）同一个单摆在自由摆动中相同的时间内摆动的次数是相同的。（ ）
（3）一个单摆回来2次，这个单摆摆动了（ ？ ）次。
（4）当摆自由摆动时，摆动的幅度越来越大。（ ）
六、拓展思考
我们的小组数据竖着着看呢？你又有什么发现？（不同的摆，每10秒中内摆动的次数并不相同。
不同的摆在相同的时间内的摆动次数是不一样的，那么，到底是什么因素影响摆的快慢呢？下节课我们一起再来研究这个问题。（如果有时间的话也可以让学生试着分析一下。）