第4课 机械摆钟
(教材P47~49)
授课时间:______________ 累计 1 课时
课题
机械摆钟
课型
新授课
教学
目标
科学知识目标
知道同一个单摆在相同时间内摆动次数相同,这就是摆的等时性。根据这种性质,人们制成了摆钟,使时间的计量误差更小。
科学探究目标
1.能较准确地重复观测钟摆及自制摆每分钟的摆动次数。
2.能根据钟摆的特点动手制作一个单摆。
科学态度目标
1.准确地测量摆的摆动次数,理解重复实验的意义。
2.发展研究计时工具的兴趣。
科学、技术、社会与环境目标
了解社会的需求是科学技术发展的动力。
教学
重难点
重点:动手制作一个摆,并观测摆在相同时间内摆动的次数。
难点:连续测量摆摆动的次数、理解摆的等时性。
教学
准备
为学生准备:秒表、摆锤(螺帽或其他重物)、棉线、铁架台、学生活动手册。
教师准备:一个大摆钟、教学课件。
流程
教学设计
二次备课
聚焦
1.引入:通过前几节课的学习,我们已经认识了像日晷、燃香、水钟、沙漏等简易的计时工具,虽然这些计时工具已经可以让人们知道大概的时间,但随着社会的发展,人们总希望有更精确的钟表,后来终于制作出了机械摆钟。(教学提示:出示各种机械摆钟的图片。)
2.提问:摆钟的出现大大提高了钟表的精确度,你们知道摆钟是如何工作的吗?(预设:摆钟里面有一个重物挂在绳子的下端,绳子的上端固定。重物摆动的同时有一个发条控制着齿轮的旋转,使摆钟里的小锤每隔一个小时就敲响铃。)摆钟又是通过怎样的方式计时的呢?(预设:靠摆钟下面的钟摆连续地摆动从而带动指针转动来计时的。)
3.揭题:大家知道的可真不少!今天我们就来探索一下机械摆钟的奥秘。(板书:机械摆钟)。
【设计意图】了解学生对摆钟的前认知,并引导学生带着这样的问题观察摆钟并进入后面的学习。
探索与研讨
探索一:观察钟摆运动的特点
1.讲解:出示机械摆钟,并简单介绍钟摆。
2.过渡:要想知道摆钟为什么能够精确地计时,我们得先研究摆钟里的钟摆,看看它的摆动有什么规律。
3.讲解:我们把钟摆往返运动一次看作一个完整的周期,即摆动一次。请大家仔细观察钟摆的摆动情况,猜测一下钟摆1分钟能摆动几次?(预设:30次;60次;……)
4.布置任务:请大家测量钟摆1分钟摆动的次数。你们认为测量一次行吗?(预设:不行,可能有误差。)多测几次的结果会一样吗?(预设:一样;可能不一样。)接下来请大家亲自来验证并完成活动帮助卡。
5.小结:钟摆一分钟摆动的次数是不变的,为60次,说明钟摆的摆动具有等时性。
探索二:观察自制摆运动的特点
1.过渡:摆是生活中很常见也很容易制作的模型,接下来让我们动手做一个摆,看看我们自制的摆的运动有什么特点?和钟摆是否一样呢?
2.布置任务:指导学生分组实验,并完成实验帮助卡。
探索与研讨
3.研讨汇报。
集体汇报帮助卡
主持人:请各小组代表依次汇报你们组在实验中的发现。
小组1:我们的摆1分钟摆动的次数是相同的,但是在摆动过程中,摆的摆动幅度越来越小,摆动的方向也有较小的改变。
主持人:你们组的数据和其他组的一样吗?
小组1:不一样。
主持人:其他小组也是这样的吗?
其他小组:我们每个小组测量出的数据都不太一样。
主持人:谢谢大家的发言,接下来请老师为我们的汇报做总结。
4.小结:同一个摆,在相同时间内摆动的次数相同,不同的摆在相同时间内摆动的次数不同。
5.提问:不同的摆,为什么在相同时间内摆动次数会不同呢?(预设:跟一开始的摆动幅度有关;跟摆绳的长度有关;……)看来这个问题很值得我们继续探究。
【设计意图】学生根据观察到的现象和获得的数据进行研讨,总结出不同的摆1分钟内摆动的次数并不相同,由此产生了新的问题——哪些因素会影响摆的快慢呢?这便为下一课的研究埋下了伏笔。
拓展
与小结
拓展:课件出示资料介绍科学家伽利略和惠更斯的故事。
拓展
与小结
【设计意图】通过伽利略和惠更斯的故事,让学生知道伟大的发现往往来源于生活,所以要细心观察生活。
板书
设计
3.4 机械摆钟
摆的构成:
摆的等时性:同一个摆在相同时间内摆动的次数相同
教学
反思
在前几节课中,学生已经观察并制作过类似水钟这样的简易计时装置。本节课的重点是动手制作一个摆,并观测其一分钟摆动的次数。测量自制摆每分钟摆动几次,是一个很有意思的活动。学生通过分析会发现同一个摆每分钟的摆动次数是相同的,但是不同的小组测量的结果又是不同的,这为下一课对摆的快慢进行研究做了铺垫。如何让学生获得准确的数据对本课的问题探究,以及学生科学素养的提升都是至关重要的。因此,每组的观测活动至少需要三名同学的密切配合,一人报时,一人数摆动次数,还有一人及时记录。教师要帮助学生解决好操作层面的一些问题,如怎样计时?怎样数摆动次数?怎样做到摆动开始与计时开始的同步?总之,要让学生所测量的数据尽可能精确,这也是学生开展后续探究活动并发现规律的基础。
摆的摆动快慢能改变吗?什么因素影响着摆的摆动快慢?视课堂时间,这些问题可以初步展开研讨,也可以留作悬念,在后面的学习中进行解答。
课后
作业
三、选择题。
1.如右图,摆锤从①位置开始经过( )的运动记作一次摆动。
A.①→② B.①→②→③ C.①→②→③→②→①
2.人类计时器的发展有一定的顺序,计时从粗略到精确的一组是( )。
A.日晷→水钟→摆钟 B.摆钟→日晷→水钟
C.水钟→摆钟→日晷
参考答案
三、1.C 2.A