3.5机械摆钟 教案

《机械摆钟》
教学目标
1．同一个单摆在相同时间内摆动次数是一样的。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。
2．多次观测摆钟每分钟的摆动次数，深入理解摆的等时性。
3．理解重复多次实验的意义，发展对计时工具研究的兴趣。
教学重、难点
1．重点：观察和测量单摆在相同时间内摆动的次数，理解摆的等时性。
2．难点：相同时间内摆摆动次数实验方法的正确理解和操作。
教学准备
1．分组实验：秒表、铁架台、棉线、钩码、记录单各一份
2．其他材料：摆钟、课件
教学过程
1、引入新课
在前面的科学课学习过程中我们知道，没有准确的计时，火车难以有序运转，我们的上课作息难以高效运行，连我们国家高、大、上的北斗导航系统，其最核心的设备也是精确计时的原子钟。可见，准确计时对我们是很重要的。
为了准确计时，古代人就想了很多办法。哪位同学认识这些？它们是利用什么原理来干什么用的？（教师用PPT出示图片，学生认）
大家都认识它是摆钟，为了知道它的工作原理，这堂课我们就来研究机械摆钟。
（揭示课题：机械摆钟）
二、认识摆钟
1．介绍摆钟的组成。
2．初步了解摆钟的工作原理。
三、观察钟摆
1．集体测量，摆钟的钟摆一分钟摆动几次？（请三名学生上台示范，全班配合。第一次测量后让学生汇报结果，依据汇报结果的不同讲解：一个来回是摆一次。然后再次测量得到正确数据）
师问：一个数据能否说明摆钟的原理？不能，那该怎么办？
2．重复测量，分析实验数据。
3．得出观察小结：摆钟的钟摆每分钟摆60次，而且每分钟摆动的次数都是相同的。
以上我们通过观察得出了初步结论：摆具有等时性。问：它们能不能被我们认定为我们得出了摆钟的科学原理？不能，那该怎么办？（学生答：设计实验来验证）
四、“我们的摆”探究活动
1.活动一：观察我们的摆
（1）一条细线，上端固定，下端挂一个小重物，就组成了一个简单的摆。
（2）学生观察并汇报观察结果。
摆的方向偏了，摆幅越来越小等，我们先不考虑这些。我们先把注意力集中观察摆在没十秒钟内摆多少次这个主要问题上。
（3）注意事项：摆绳一定要拉直；自由摆动不能推；摆动角度不能大；往返一次算一次；出现问题重新做。
2．活动二：“我们的摆”每分钟摆动次数（预计学生进行失败的实验，目的是提醒学生重视小组同学多人分工协作）
（1）问：一个摆每分钟摆动的次数是不是也相同呢？
（2）学生分组实验，填写实验记录。
每分钟摆动次数的观察记录
??猜想：我们的摆每分钟摆动的次数??????（选填“相同”或“不同”）
时间 前1分钟 中1分钟 后1分钟
摆动次数
（3）交流反馈：这个实验有些复杂，需要小组同学多人分工协作才能较好完成。
（4）学生讨论，怎样进行小组内的分工和配合进行测量。
（5）小组汇报实验数据和结果。
（6）全班一起得出结论：摆具有等时性。
五、机动拓展
1．关于摆，不同小组每分钟摆动的次数是不相同的。对此，我们有什么想研究的问题？学生答：摆的快慢与什么因素有关系？
师：我们下堂课来研究这个问题。只有懂得了影响摆的快慢的因素，我们才能设计出一分钟刚好摆六十次的摆来准确计时。
2．学生阅读书上68-69页《教堂里的“摆”》的内容。
教师围绕阅读材料提问：这个事件发生在什么时代？距离现在多少年？也就是说将近五百年前人类还没有准确计时的工具。是谁发现了摆的等时性规律？他是通过观察什么发现规律的？发现规律得到生活经验后他怎么做了？（学生答：设计并做实验）这就告诉我们，平时要注意观察，当有初步发现后要做实验来验证科学规律。伽利略做出了计时工具吗？为什么？通过讲科学史让学生相信科学，不相信迷信。人类用几百年才发明的规律，我们在课堂上只用几十分钟就体验了，说明科学课教学的高效。
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板书设计
机械摆钟
单摆：等时性