教科版（2001）五年级下册4.3证明地球在自转(教学设计）

3．证明地球在自转
【教学目标】
科学概念
1.摆具有保持摆动方向不变的特点。
2.“傅科摆”摆动后，地面的刻度盘会与摆的摆动方向发生偏移，这可以证明地球在自转。
过程与方法
1.通过摆的实验探究，了解摆的特点，并借此理解“傅科摆”的原理。
2.通过提供的有关“傅科摆”的资料，理解人类是如何直接证明地球在自转的。
情感、态度、价值观
1.懂得地球自转是需要实证的。
2.认识到地球的自转虽无法直接观察到，但通过实验，仍可以证实。
【教学重难点】
理解傅科摆可以证明地球自转。
【教学准备】
铁架台、摆（线、钩码）、底盘（转盘或铅笔盒或书本）、记录表
【教学过程】
一、谈话导入
1.讨论：哥白尼“日心说”认为地球在自转，你真的信吗？有什么依据？
2.介绍现代科学研究证明地球在自转的证据：人造卫星拍摄的照片，宇航员在太空的观察。
3.以前的人们想到什么办法“证明地球在自转”呢，揭示课题。
二、学习傅科摆
1.出示证明地球在自转的傅科摆的图片
交流：你知道些什么？有什么问题？
2.分别介绍傅科和傅科摆
（1）傅科是谁？
法国物理学家，他博学多才，有多项发明创造，受各国科学界垂青。1853年由于光速的测定获物理学博士学位，拿破仑三世委任他为巴黎天文台物理学教授，1864年当选为英国皇家学会会员，以及柏林科学院、圣彼得堡科学院院士。1868年被选为巴黎科学院院士。1868年2月11日逝世于巴黎，终年49岁。
（2）傅科摆怎么做？
“日心说”发表300年后，也就是1851年，傅科用实验证实了地球在自转。
他选用直径为30厘米、重27千克的摆锤，摆长为67米，悬挂在巴黎万神殿圆屋顶的中央，使它可以在任何方向自由摆动。下面放有直径6米的沙盘。当人们亲眼看到摆每振动一次，摆尖在沙盘边沿画出的路线移动约3毫米，许多人目瞪口呆，有人在久久凝视以后说：“确实觉得自己脚底下的地球在转动！”这一实验移到巴黎天文台重做，结论相同。
150年前傅科摆实验所用的沙盘和标尺，现保存于巴黎万神庙大厅。
（3）观看视频：傅科摆介绍38秒
3.傅科摆的特点：特殊的悬挂装置，长摆绳，重摆锤，刻有度数的圆盘
4观看视频：北京天文馆的傅科摆（36秒）
三、实验探究
1.思考：为什么傅科摆发生偏转，能证明地球自转？
在摆动过程中，摆的摆动方向不会随着底盘的转动而发生改变，即摆具有保持摆动方向不变的特点。（板书：摆具有保持摆向不变的特点。）
（1）出示摆并进行摆动，问：谁能描述一下现在钩码的摆动方向？（左右）
（2）如果将摆的整个装置转动90度，它的摆动方向会发生变化吗？（没有）转动180度、270度、360度呢？
2.实验证明
用铁架台做支架，挂上一个摆。
将铁架台和摆一起放到一个圆底盘上。
先让摆前后来回摆动起来，再缓慢而平稳地转动圆底盘，观察摆的方向。
教师强调注意点，学生实验验证
①辐度不要太大，不要超过铁架台底盘的边沿。
②转动时要缓慢而平稳。
摆在刻度盘上指向的记录
底盘和摆架转动情况
摆在刻度盘上的指向
未转动时
缓慢而平稳地转动90度后
缓慢而平稳地转动180度后
缓慢而平稳地转动270度后
缓慢而平稳地转动360度后
结论
汇报交流：在转动过程中摆摆动时在刻度盘上的指向是会发生改变的。
3.推理，建构新的科学概念
（1）什么原因造成摆摆动时在刻度盘上的指向发生改变？（铁架台的转动）
（2）如果铁架台不动，转动桌子，会不会产生这种变化？如果房子转动呢？
四、探究其他证据
1.同学们，现在我们知道傅科摆可以证明地球在自转，除此之个，还有哪些证据也可以证明地球在自转？
2.阅读P92页资料《地球自转会产生哪些现象》。
河流的偏移：由北向南流的河，右边的河岸被河水洗刷的要严重一点。
深井测量法：从井的中心抛下一个物体，总在一定的深度与井的东壁相撞。
3.汇报交流。
五、应用讨论，修正认识
1.下面我们再回头来看看同学们在《昼夜交替现象》一课的研究中所形成的关于地球运动的猜测，这些猜测哪些可能是正确的应该保留下来，哪些是错误的，可以排除了。
2.讨论交流小结：凡是有地球自转的一类解释应保留下来，而认为地球不动的一类解释可以排除了。
3.练习巩固：判断题
（1）哥白尼提出地球在自转的观点后，人们立即接受了这个观点。（
）
（2）摆具有保持摆动方向不变的特点。（
）
（3）日心说发表300年后，人们用实验证实了地球在自转。（
）
（4）随着时间的推移，傅科摆的摆动方向会偏离刻度盘的指示方向。（
）
（5）傅科摆作为地球自转的有力证据，已被世界公认。（
）
板书设计
证明地球在自转
摆具有保持摆向不变的特点
铁架台在转动
傅科摆在刻度盘上的指向会发生变
地球在自转