内容正文:
4. 机械摆钟
五年级上册第三单元
1
目 录
1
情境与问题
2
探究与发现
3
研讨与拓展
4
回顾与练习
5
总结与评价
2
核心素养
(科学观念)过对钟摆以及自制单摆一分钟内摆动次数的重复观测,知道同一个摆在相同时间内摆动次数相同,认识到人们基于摆的等时性原理制成了摆钟,使时间的计量误差更小。
(科学思维)基于实验中观察到的现象及获取的数据,能运用分析、比较的方法,阐明单摆的运动规律。
(探究实践)通过了解钟摆的构造,能制作一个简易单摆并探究摆的运动特点;在实验中能准确地重复观测摆在一分钟内摆动的次数。
(态度责任)在研究单摆运动规律的过程中,能保持严谨观测的态度;通过制作、观测单摆,发展对计时工具研究的兴趣。
学习任务
1
情境与问题
4
聚焦
社会焦点
虽然像日晷、燃香钟、水钟、沙漏等一些简易的时钟,已经可以让我们知道大概的时间,但是人们总希望有更精确的钟表。
聚焦
社会焦点
摆钟的出现大大提高了钟表的精确度。
摆钟以怎样的方式计时呢?摆钟为什么比之前的其他计时工具更能精确计时呢?
学习任务
2
探索与发现
7
探索
活动一:观察钟摆运动的特点。
实验步骤:
(1)测量钟摆1分钟摆动的次数,并记录;
(2)重复测量钟摆1分钟摆动的次数3次,并记录;
(3)根据测量结果,思考钟摆运动的特点。
探索
活动一:观察钟摆运动的特点。
往返一次为摆动一次
怎么才算是摆动一次呢?
探索
活动一:观察钟摆运动的特点。
1分钟摆动次数记录表
第一次 第二次 第三次
一分钟摆动次数 60 60 60
我的发现
同一个摆,相同时间内摆动次数相同
探索
活动二:自制一个摆,观察摆运动的特点。
实验步骤:
(1)拿一根细绳,上端固定,下端挂上一个小重物,做成一个简单的摆。
(2)让我们的摆自由摆动,幅度不要太大,测量并记录它1分钟摆动的次数。
(3)重复测量3次,并做好记录。
探索
活动二:自制一个摆,观察摆运动的特点。
松手时手不能推摆锤。
摆幅不能太小,也不能超过90度。
摆捶碰到其它东西,实验要重新做。
注意
探索
活动二:自制一个摆,观察摆运动的特点。
摆锤
摆绳
摆动幅度
探索
活动二:自制一个摆,观察摆运动的特点。
摆锤
摆绳
摆动幅度
探索
活动二:自制一个摆,观察摆运动的特点。
摆锤
摆绳
摆动幅度
探索
活动二:自制一个摆,观察摆运动的特点。
自制单摆1分钟摆动次数记录表
第一次 第二次 第三次
一分钟摆动次数
我的发现
同一个摆,相同时间内摆动次数相同
52次
52次
52次
探索
活动二:自制一个摆,观察摆运动的特点。
通过观察钟摆的摆动和自制单摆的摆动发现:同一个摆,相同时间内摆动次数相同。说明摆具有等时性。
探索
活动三:统计各组的摆一分钟摆动的次数。
班级记录表
小组 第一次 第二次 第三次
摆动次数 第1组
第2组
第3组
第4组
……
我们的发现
不同的摆,相同间内摆动次数并不相同。
52次
52次
52次
57次
57次
57次
48次
48次
48次
50次
50次
50次
学习任务
3
研讨与拓展
19
研讨
研讨一:根据统计结果、说说有什么发现?
发现1:同一个摆,相同时间内摆动次数相同。说明摆具有等时性。
研讨
研讨一:根据统计结果、说说有什么发现?
发现2:不同的摆,1分钟内摆动的次数并不相同。说明摆具有快慢性。
研讨
研讨二:我们还观察到摆的运动有什么特点?
单摆运动的成立条件:
第一要满足单摆模型。也就是摆线要比摆球的直径大的多,小球的质量比摆线的质量大的多,空气阻力可不计 ;第二要满足单摆做的是简谐运动,也就是摆动时的摆角不要太大。
拓展
机械摆钟的发展
伽利略
16世纪著名的科学家伽利略。他在一次教堂里参观,看到挂在天花板下的吊灯在微风的吹拂下,发生了轻微的晃动,他利用脉搏测出了摆的摆动所用的时间基本不变,进而发现了摆的等时性。
拓展
机械摆钟的发展
1656年,荷兰科学家惠更斯根据伽利略发现的摆的等时性,制作出了比较精确的计时仪器——机械摆钟。机械摆钟的出现大大提高了时钟的精确度。
学习任务
4
回顾与练习
25
回顾
往返一次
60
相同
相同
各不相同
伽利略
等时性
练习
一、判断题。
1.机械摆钟是利用摆的等时性原理计时的。( )
2.水钟的出现大大提高了时钟的精确度。( )
3.钟摆从最右边的位置运动到最左边的位置记为“摆动一次”。( )
4.不同的自制摆1分钟内摆动次数都相同。( )
5.同一个自制摆1分钟内摆动次数是相同的。( )
×
√
√
×
×
练习
二、选择题。
1.根据摆的( )人们制成了摆钟。
A.简易性 B.准确性 C.等时性
2.钟摆的运动方式是( )。
A.滑动 B.摆动 C.滚动
3.同一个摆在相同的时间内摆动的次数( )。
A.相同 B.不同 C.与摆动幅度有关
B
C
A
练习
4.某实验小组用自制的同一个摆做实验,第1个10秒钟摆动次数是12次,那么第3个10秒钟摆动次数最有可能是( )
A.30次 B.12次 C.36次
5.在“测量自制摆1分钟摆动次数”的实验中,我们应该注意的是( )
A.摆动幅度越大越好,方便我们测量
B.摆绳的上端必须固定,在摆动过程中不能移动
C.摆绳的下端挂的小重物的形状必须是球形的
B
二、选择题。
B
练习
三、观察钟摆并测量钟摆在1分钟内的摆动次数,回答以下问题。
测量次数 第一次 第二次 第三次
摆动次数 60次 60次 60次
1.请根据第一、二次的测量数据完善表格里的数据。
2.实验发现:同一个钟摆,在相同的时间里摆动的次数是 相同 的。
60次
相同
学习任务
5
总结与评价
31
总结
评价
科学态度
合作学习
作业
1.完成《同步分层作业》。
2.预习下一节课文内容,准备实验用具。
谢谢观看!
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