教科版科学五年级下3.5《机械摆钟》教学设计
课题
机械摆钟
单元
3
学科
科学
年级
5
学习
目标
1.知识目标
1.知道同一单摆每摆动一次所需的时间是相同的。
2.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。
科学探索目标
1.重复观察和测量摆钟每分钟的摆动次数。
2.动手制作一个单摆。
3.观察和测量在相同时间内摆摆动的次数。
科学态度目标
1.理解重复实验的意义。
2.发展对计时工具研究的兴趣。
重点
单摆具有等时性
难点
观察单摆摆动
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
随着社会的发展，日晷、水钟、沙漏等一些简易的计时工具，为什么已不能适应社会发展的需要？
【小结】
（1）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。但是，用日晷计时每天总是相差15分钟。
（2）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。它是根据流沙从一个容器滴漏到另一个容器的数量来计量时间的。但每天还是有约10分钟的误差。
（3）1656~1657年，荷兰物理学家和天文学家惠更撕，发明了摆钟。一般摆钟日误差20秒，精密的摆钟的日误差只有千分之几秒。摆钟的出现大大提高了时钟的精确度。
回答：不准确
了解摆钟的价值
讲授新课
一、认识摆钟
1、摆钟，通常具有报时功能，又称“自鸣钟”。（播放视频：摆钟报时）
2、种类
摆钟可根据用途和要求制成座钟、挂钟、落地钟、天文钟等型式。
3、挂钟结构名称
钟摆是由摆锤和摆绳组成。
二、观察摆钟
1、摆钟的摆是来回摆动的，怎样算是摆动一次？
【明确】
如图所示，摆钟的摆从起点到最高点算摆动一次。去一次，回来一次，算做一个周期。
2、摆钟是怎样来计量时间的？
【明确】
摆钟是靠摆的摆动次数来计时的。每摆动一次计时1秒。
3、用秒表测一测，摆钟的摆每分钟摆动几次？
【强调】
我们所研究的摆是“单摆”。所谓单摆是指在细线的下面拴一个小球重物，且细线的质量与小球相比可以忽略，球的直径与线长相比也可以忽略的摆。
（1）实验器材与工具
秒表和座钟
（2）实验步骤
①放平摆钟，确定摆钟摆动的起始位置。
②测量摆钟在1分钟内摆动的次数
③重复3次，做好记录。
（3）钟摆每分钟摆动次数的记录
第一次
第二次
第三次
次数
60
60
60
我的发现
摆钟每分钟都是摆动60次。
4、讨论
同一个摆钟的摆每分钟摆动的次数都是相同的。是不是所有的摆每分钟摆动的次数都一样？
【明确】
各种钟摆的摆每分钟都是摆动60次。无论摆幅大还是摆幅小一些，摆的摆动次数总是相等的，这就是摆的等时性。
三、观察我们的摆
1、导入
我们也来做个摆，观察摆在摆动的时候有什么特点。
2、制作一个简单的摆
拿一条细绳，上端固定，下端挂上一个小重 物，就组成了一个简单的摆。
3、简单摆的构成
拿一条细绳，上端固定，下端挂上一个小重 物，就组成了一个简单的摆。如图所示：
4、实验要求
①观察摆的摆动，发现它有什么变化？
②连续测量制作的摆10秒钟内摆动的次数。
③多次测量，做好记录。
5、注意事项
①观察摆的摆动，发现它有什么变化？
②连续测量制作的摆10秒钟内摆动的次数。
③多次测量，做好记录。
6、摆动次数的观察记录
秒数
0-10
10-20
20-30
30-40
第一次
第二次
我发现
就同一个摆来说，在每个10秒钟内，摆动的次数是一样的。
四、讨论与发现
1、从下面甲乙两组的实验记录中，有什么新的发现？
【小结】
就不同的摆来说，在10秒钟内摆动的次数并不相同。
2、我们通过观测，还有什么新发现？
【例如】
我们发现摆的幅度会越来越小，摆的速度越来越慢，最后停下来。尽管如此，单摆的摆动次数不受影响，即：同一个单摆在相同时间里摆动次数是一样的。
3、通过观测，你发现什么新的问题需要解决？
【例如】
在相同的时间内，不同的摆摆动的次数为什么不一样呢？摆的快慢与什么因素有关？可能与摆锤的轻重有关？可能与摆绳的长短有关？可能与摆动的幅度有？
这些问题下节课解决。
4、通过本节课的学习，你有怎样的收获？
【例如】
同一个单摆每摆动一次所需的时间是相同的。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。
五、课堂练习：判断题
1、1656年，伽利略发明了有摆的挂钟。
2、同一个单摆在相同时间内摆动的次数相同。
3、摆动的幅度和摆动的速度不影响单摆的次数。
4、任何单摆的速度都是一样的。
5、摆钟的出现大大提高了时间的精确度。
6、摆来回摆动所用的时间总是相等的。
六、拓展提高：认识与摆钟密切有关的两个人
（1）伽利略：意大利物理学家、天文学家和哲学家，近代实验科学的先驱者 、摆钟之父。1583年，伽利略在比萨教堂里注意到一盏悬灯的摆动，随后用线悬铜球作模拟（单摆）实验，确证了微小摆动的等时性以及摆长对周期的影响。
（2）惠更斯：荷兰物理学家、天文学家、数学家、他是介于伽利略与牛顿之间一位重要的物理学先驱。 1656年恵更斯发明了摆钟。
七、作业布置
查阅资料说明机械摆钟的相关知识。
观看视频
认真听
说出摆钟结构名称
观察回答
回答
小组分工测试
讨论交流
只做一个简单的摆
实验观察摆的特点
交流回答
交流
独立完成
阅读资料
了解摆钟的特点、结构和种类等。
通过测试，摆钟的摆具有等时性。
通过自制简易的摆，实验得出结论：就同一个摆来说，在每个10秒钟内，摆动的次数是一样的。
通过讨论让学生知道，摆的幅度会越来越小，摆的速度越来越慢，最后停下来。尽管如此，单摆的摆动次数不受影响，即：同一个单摆在相同时间里摆动次数是一样的。
为下节课学习激发兴趣
谈收获
课堂检测
拓宽知识面
课堂小结
通过这节课的学习，我们知道同一单摆每摆动一次所需的时间是相同的；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。在科学探索中，重复观察和测量摆钟每分钟的摆动次数；学会动手制作一个单摆；观察和测量在相同时间内摆摆动的次数，理解了重复实验的意义，发展了对计时工具研究的兴趣。
总结课堂
板书
板书设计
3.5《机械摆钟》同步练习
一、填空题
1、摆钟是根据___________原理而发明的。
2、钟摆由______和______组成。
3、钟摆是一分钟摆动_____次的单摆。
4、在一个小细绳的下面挂上一个重物，就做成一个简易的_____。
二、判断题，对的打√，错的打?
1、1656年，伽利略发明了有摆的挂钟。（ ）
2、同一个单摆在相同时间内摆动的次数相同。（ ）
3、摆动的幅度和摆动的速度不影响单摆的次数。（ ）
4、任何单摆的速度都是一样的。（ ）
5、摆钟的出现大大提高了时间的精确度。 （ ）
6、摆来回摆动所用的时间总是相等的。 （ ）
三、选择题，把正确的序号填在括号内
1、下列说法不正确的是（ ）
A.摆具有等时性
B.不同的摆在相同的时间内摆动的次数相同。
C.摆钟使时间的误差变小
2、摆的发现是意大利科学家（ ）
A.伽利略 B.哥白尼 C.牛顿
3、（ ）是利用摆锤的周期性振动过程来计时的。
A.水钟 B.摆钟 C.日晷
4、计时精确度最高的计时器是（ ）
A.摆钟 B.石英钟 C.原子钟
5、当我们的手表出现计时不准确时，做好的办法是（ ）
A.与同学校对 B.自己估计 C.听广播报时
6、就一个摆来说，在每个10秒内摆动的次数（ ）
A.相同 B.不同 C.有时相同，有时不同
7、单摆在摆动时会发生（ ）现象。
A.速度逐渐加快
B.摆动的幅度逐渐变大
C.摆动的幅度逐渐变小
8、观察摆在摆动的过程中，下列(????)现象不可能观察到。?
A、摆动的方向可能会慢慢偏转?
B、摆动的速度越来越慢?
C、摆锤每次晃到左边和右边的高度不同
四、连线题
水运仪象台 汤若望
摆钟 惠更斯
摆的等时性 苏颂
闹钟 伽利略
五、填图题
写出简易摆的结构名称。
六、实验探究题
（1）摆钟的摆每分钟摆动多少次，某小组做实验记录如下：
测量次数
第一次
第二次
第三次
摆动次数
60
请你根据第一次量的数据，填写其他两次测的数据，并说说填写理由。
理由是______________________________________________________。
（2）A、B两个小组分别自制简易的摆，用秒表计时测量摆的摆动次数，记录如下：
时间
0-10秒
10-20秒
20-30秒
30-40秒
A组
5次
B组
15次
请你继续根据所给的数据填写，并说出填写的理由。
理由是_______________________________________________________。
（3）我发现：_________________________________________________________。
参考答案
一、填空题
1、摆的等时性
2、摆绳 摆锤
3、60
4、摆
二、判断题
1、? 2、√ 3、√ 4、? 5、√ 6、√
三、选择题
1、B 2、A 3、B 4、C 5、C 6、A 7、C 8、C
四、连线题
水运仪象台 汤若望
摆钟 惠更斯
摆的等时性 苏颂
闹钟 伽利略
五、填图题
六、实验探究题
（1）60 60 理由：摆钟的摆每分钟摆动的次数是相同的。
（2）5 5 5 15 15 15 理由：同一个摆每分钟摆动的次数都是相同的。
（3）我的发现：不同的摆在相同时间内摆动的次数是不同的。
课件32张PPT。机械摆钟科学科教版 五年级下新知导入随着社会的发展，日晷、水钟、沙漏等一些简易的计时工具，为什么已不能适应社会发展的需要？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。但是，用日晷计时每天总是相差15分钟。新知导入公元前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。它是根据流沙从一个容器滴漏到另一个容器的数量来计量时间的。但每天还是有约10分钟的误差。新知导入1656~1657年，荷兰物理学家和天文学家惠更撕，发明了摆钟。一般摆钟日误差20秒，精密的摆钟的日误差只有千分之几秒。摆钟的出现大大提高了时钟的精确度。新知讲解摆钟，通常具有报时功能，又称“自鸣钟”。活动1：认识摆钟视频：摆钟报时新知讲解摆钟可根据用途和要求制成座钟、挂钟、落地钟、天文钟等型式。挂钟座钟落地钟天文钟新知讲解摆钟的结构名称钟摆是由摆锤和摆绳组成。新知讲解活动2：观察摆钟摆钟的摆是来回摆动的，怎样算是摆动一次？摆钟的摆从起点到最高点算摆动一次。去一次，回来一次，算做一个周期。起点最高点新知讲解摆钟是靠摆的摆动次数来计时的。每摆动一次计时1秒。摆钟是怎样来计量时间的？新知讲解用秒表测一测，摆钟的摆每分钟摆动几次？我们所研究的摆是“单摆”。所谓单摆是指在细线的下面拴一个小球重物，且细线的质量与小球相比可以忽略，球的直径与线长相比也可以忽略的摆。新知讲解实验器材与工具秒表座钟新知讲解实验步骤①放平摆钟，确定摆钟
摆动的起始位置。
②测量摆钟在1分钟内摆
动的次数
③重复3次，做好记录。新知讲解钟摆每分钟摆动次数的记录606060摆钟每分钟都是摆动60次。新知讲解同一个摆钟的摆每分钟摆动的次数都是相同的。新知讲解各种钟摆的摆每分钟都是摆动60次。无论摆幅大还是摆幅小一些，摆的摆动次数总是相等的，这就是摆的等时性。新知讲解活动3：观察我们的摆我们也来做个摆，观察摆在摆动的时候有什么特点。拿一条细绳，上端固定，下端挂上一个小重 物，就组成了一个简单的摆。 制作一个简单的摆新知讲解一个简单的摆有摆绳和摆锤组成。下面挂的重物重量称为摆锤，摆动幅度大小叫摆幅。新知讲解①观察摆的摆动，发现它有什么变化？
②连续测量制作的摆10秒钟内摆动的次数。
③多次测量，做好记录。实验要求新知讲解注意事项①摆线自然拉直，听到口令后轻轻放开，不能推一把。
②摆的角度不能太小，也不能太大。（别超过90度）。
③如果摆锤碰到了铁架台或其它东西后，实验要重新做。
④注意计时和计数。新知讲解摆动次数的观察记录就同一个摆来说，在每个10秒钟内，摆动的次数是一样的。新知讲解从下面甲乙两组的实验记录中，有什么新的发现？就不同的摆来说，在10秒钟内摆动的次数并不相同。活动4：讨论与发现新知讲解我们通过观测，还有什么新发现？起点最高点我们发现摆的幅度会越来越小，摆的速度越来越慢，最后停下来。尽管如此，单摆的摆动次数不受影响，即：同一个单摆在相同时间里摆动次数是一样的。新知讲解在相同的时间内，不同的摆摆动的次数为什么不一样呢？摆的快慢与什么因素有关？通过观测，你发现什么新的问题需要解决？可能与摆锤的轻重有关？可能与摆绳的长短有关？可能与摆动的幅度有？（下节课继续研究。）新知讲解同一个单摆每摆动一次所需的时间是相同的。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。通过本节课的学习，你有怎样的收获？课堂练习判断题1、1656年，伽利略发明了有摆的挂钟。（ ）
2、同一个单摆在相同时间内摆动的次数相同。（ ）
3、摆动的幅度和摆动的速度不影响单摆的次数。（ ）
4、任何单摆的速度都是一样的。（ ）
5、摆钟的出现大大提高了时间的精确度。 （ ）
6、摆来回摆动所用的时间总是相等的。 （ ）√√√√??拓展提高认识与摆钟密切有关的两个人伽利略：意大利物理学家、天文学家和哲学家，近代实验科学的先驱者 、摆钟之父。1583年，伽利略在比萨教堂里注意到一盏悬灯的摆动，随后用线悬铜球作模拟（单摆）实验，确证了微小摆动的等时性以及摆长对周期的影响。拓展提高惠更斯：荷兰物理学家、天文学家、数学家、他是介于伽利略与牛顿之间一位重要的物理学先驱。1656年恵更斯发明了摆钟。课堂总结通过这节课的学习，我们知道同一单摆每摆动一次所需的时间是相同的；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。在科学探索中，重复观察和测量摆钟每分钟的摆动次数；学会动手制作一个单摆；观察和测量在相同时间内摆摆动的次数，理解了重复实验的意义，发展了对计时工具研究的兴趣。板书设计作业布置查阅资料说明机械摆钟的相关知识。谢谢21世纪教育网（www.21cnjy.com) 中小学教育资源网站 有大把高质量资料？一线教师？一线教研员？
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