4.6.制作钟摆（课件）-2026-2027学年科学六年级上册教科版

该小学科学课件围绕“制作钟摆”展开，核心知识点为摆的摆动快慢与摆绳长度有关，与摆锤质量无关。从机械摆钟每分钟摆动60次切入，聚焦“摆动快慢和什么因素有关”的问题，通过摆锤质量与摆绳长度的对比实验探究，形成从问题到实验再到结论的学习支架。 其亮点在于以探究实践为主线，运用控制变量法设计对比实验，结合实验记录表分析数据得出结论，体现科学思维中的推理论证。任务驱动制作1分钟摆60次的摆，引导学生调试摆绳长度，培养探究能力。学生能提升科学探究和数据分析能力，教师可借助结构化实验方案提升教学效率。

同一个摆摆绳越长摆动的就越慢，摆绳越短摆动的就越快。根据这个原理，我们可以通过控制摆绳的长度来制作一个一分钟刚好摆动60次的钟摆。在正式开始制作钟摆之前，我们得先设计方案。既然要通过控制摆摆绳的长度来控制摆的快慢，那我们首先得明确摆绳长度的调试方法。调试方法有递增法、倍增法。递减法即摆绳长度每次减少相同的长度进行实验。例如假设先测试摆绳长度为30厘米的，摆一分钟的摆动次数，然后将绳长减少5厘米，测试摆绳长度为25厘米的，摆一分钟的摆动次数，再减少5厘米测试摆绳长度为20厘米的摆一分钟的摆动次数。以此类推，当摆一分钟摆动的次数接近60次时，再进行微调背写法及摆绳长度，每次减少一倍进行实验。假设先测试摆绳长度为30厘米的摆一分钟的摆动次数，再测试摆绳长度为15厘米的摆一分钟的摆动次数，以此类推，直到确定准确的摆绳长度。递增法思路跟递减法刚好相反，就是摆绳长度每次增加相同的长度进行实验。倍增法思路跟被减法刚好相反，就是摆绳长度每次增加一倍进行实验。这里需要的材料和工具有这些，铁架台、细绳、螺母、秒表等。开始制作与测试。我们先取一段10厘米长的绳子进行实验，把细绳固定在挂钩上，下端挂螺母，让摆小幅度的自由摆动。用秒表计时观察摆在一分钟内摆动的次数，为了减小误差，将实验重复三次，将数据记录在表格中。三次实验后可知，摆绳长度为10厘米时，摆一分钟摆动的次数为94次。已知同一个摆摆绳长度越长摆动越慢，摆绳长度越短摆动越快。如果一分钟摆动的次数超过60次，说明摆快了，就要增加摆绳的长度，减慢摆动的速度。如果一分钟摆动的次数不到60次，说明摆慢了，就要减少摆绳的长度，加快摆动的速度。实验结果可知，94大于60，那么需要增加摆绳长度以减慢摆摆动的速度。我们用递增法调试板绳长度。为了减小误差，将实验重复三次，将数据记录在表格中。先将摆绳长度增加5厘米，测试摆绳长度为15厘米的摆的摆动次数，再将摆绳长度增加5厘米，测试摆绳长度为20厘米的摆的摆动次数，继续将摆绳长度增加5厘米，测试摆绳长度为25厘米的摆的摆动次数。实验数据如表所示，除了用递增法外，我们也可以用倍增法调试摆绳长度。先测试摆绳长度为10厘米的摆一分钟的摆动次数，再测试摆绳长度为20厘米的摆一分钟的摆动次数，以此类推，当摆一分钟摆动的次数接近60次时，再用其他方法进行微调。当然为了节省时间，可以每次测试15秒，观察摆在15秒内是否摆动了15次。如果15秒内摆动了15次，根据摆的等时性可知，这个摆一分钟能摆动60次，符合要求。若15秒内摆动的次数不是15次，则不符合要求。 6.制作钟摆 机械摆钟里的钟摆每分钟摆动60次 2 聚焦 摆绳 摆锤 摆动快慢和什么因素有关？ 摆动的幅度 探索 我们的研究方法 摆锤质量与摆的摆动快慢的实验： 摆绳长度与摆的摆动快慢的实验： 改变：摆锤的质量， 不变：摆绳的长度， 摆动的幅度。 改变：摆绳的长度， 不变：摆锤的质量， 摆动的幅度。 要改变哪些条件？ 哪些条件需要保持不变？ 你发现了什么？ 4 1.探究摆的摆动快慢与摆绳长度的关系 实验材料:摆锤、长度不同的摆绳、铁架台、秒表等。 实验步骤: (1)把细绳固定在铁架台上，下端挂上一个摆锤，让摆小幅度地自由摆动。观测摆30秒摆动的次数，实验多次，取平均值。 (2)保持摆锤质量不变，依次缩短摆绳的长度，观测摆绳长度不同的摆30秒摆动的次数，实验多次，取平均值。 5 15 15 15 15 20 19 21 20 25 26 24 25 我的发现:摆的摆动快慢与摆绳长度有关。摆绳越长，摆动越慢;摆绳越短，摆动越快。 6 2.探究摆的摆动快慢与摆锤质量的关系 实验材料:细绳，质量相同的螺母若干，铁架台，秒表等。 实验步骤: (1)把细绳固定在铁架台上，下端挂一个螺母，让摆小幅度地自由摆动。观测并记录摆30秒摆动的次数。 (2)保持摆绳长度不变，依次增加螺母个数，观测并记录摆锤质量不同的摆30秒摆动次数，实验多次，取平均值。 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 我的发现:摆的摆动快慢与摆锤质量无关。 8 摆绳越长，摆动得越（ ）。 摆绳越短，摆动得越（ ）。 摆的摆动快慢与摆锤质量（ ）。 摆的摆的快慢与摆绳长度（ ）。 无关 有关 慢 快 9 制作一个1分钟正好摆60次的摆 任务 10 摆的摆动快慢与摆绳长度有关。 猜测：1分钟摆60次的摆，摆绳的长度大概是多少？ 同一个摆，摆绳长度越长，摆动越慢； 摆绳长度越短，摆动越快。 11 怎样在最短时间内完成调试? 12 方法一： 每次增减5厘米。 方法二： 每次减半或增倍。 根据自己猜测的摆绳长度进行初步测试，看看自制的摆15秒钟是否摆了15次。 思考：现在我们制作的摆15秒只摆动了10次，应该如何调整？如果摆动 了20次，又该如何调整？ 摆动快了，应该把摆绳调长； 摆动慢了，应该把摆绳调短。 14 研讨 1.摆的摆动快慢与什么因素有关?我们是怎样知道的? 摆的摆动快慢与摆绳长短有关。我们设计了对比实验进行探究，保持摆锤质量、摆动幅度等条件不变，调整摆绳的长短，测得摆绳长短不同的摆30秒内摆动的次数不同。 2.摆的摆动快慢与摆绳长度有什么关系? 摆绳越长，摆得越慢;摆绳越短，摆得越快。 3.1分钟摆动60次的钟摆，它的摆绳长度有什么特点? 1分钟摆动60次的钟摆，它的摆绳长度在25厘米左右。 16 拓展 取一根长30厘米的木条，竖直悬挂起来，使其能自由摆动，观察它的摆动快慢。如果要在这个木条上固定一块金属圆片，让它正好1分钟摆动60次，圆片应该固定在什么位置? 17 $