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机械摆钟

教学目的：

科学概念

同一种单摆，每摆动一次所需要的时间是相似的，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。

过程与措施

1．反复观测和测量摆钟每分钟的摆动次数。

2．动手制作一种单摆。

3．观测和测量在相似时间内摆动的次数。

情感态度价值观

1．理解反复试验的意义。

2．发展对计时工具研究的爱好。

教学准备：

1．试验器材：每个小组摆锤一种，摆绳一根，铁架台一种，秒表一种，夹子一种。

2．课件：试验表格、试验注意事项、视频资料等。

3．试验纪录表两张（表一（每分钟的摆动次数的登记表）在课前发给每个组，表二不发）。

教学过程：

（一）引入

1.师：让我们先来欣赏一段视频《用摆计时的钟》。24’’

用摆计时的钟我们称为“机械摆钟”。（板书：机械摆钟）机械摆钟的出现与一种人有关。（点击出示伽利略照片）

2.照片上的这位名字叫伽利略，他是16世纪著名的科学家，在他19岁的时候也就是1583年，有一次他在教堂里参观，看到挂在天花板下的吊灯在微风的吹拂下，会怎么样呢（晃动)，这事很平常，我们也都看到过，但他在那里仔细观测，却有了惊人的发现，他又回去做试验，证明了这个发现，这就是著名的单摆试验（板书），正是这个单摆试验所带来的发现才有了后来的机械摆钟。今天我们也来用试验模拟当时的吊灯，看看你有什么发现。

（点击出示单摆图片）

（二）观测老师的摆

1．出示有关器材。

我们用螺帽做摆锤，代表吊灯，在摆锤上系上一根棉线当做摆绳，把摆锤和摆绳吊到铁架台上。

（点击出示图释：摆锤、摆绳）

师：（1）为了试验效果明显，摆动的幅度要大些还是小点？（演示90°角）这样大行不行？

◆摆的角度不能太小，也不能太大，别超过90度，否则会碰到铁架台。（点击出示课件：友谊提醒）

（2）假如摆捶碰到了铁架台或其他东西要怎么办？（试验要重新做）（点击出示课件）

◆开始时我们要往哪个方向摆呢？（演示）这样摆还是这样摆？

◆对了，要让摆绳尽量地与支架平行，防止碰到铁架台。

（3）我们用手指轻轻拉住摆锤，摆线自然拉直，听到口令后轻轻放开，不能推一把。（点击出示课件）

2．教师示范，学生观测

◆我们先让摆摆动起来，仔细观测老师的摆。

◆汇报：你有什么发现？

生：摆的幅度变小了。摆的角度变化了。摆的速度变慢了……（师随机板书）

◆科学的规律需要反复试验和观测，我们再来看看，我们的摆是不是摆的幅度变小了，是不是摆的角度变化了？（师再次演示）

3．摆的幅度变小了，摆的角度变化了这两个现象都没有疑问了。摆的速度变化，这个怎么用试验来证明呢？你想不想亲自做个摆研究一下？

◆我们就从观测摆每分钟摆动的次数进行研究（点击出示“我们小组的摆每分钟摆动的次数登记表”）。

我们小组的摆每分钟摆动的次数登记表

测量次数

摆动次数

我们的发现：

第一次

第二次

第三次

◆你觉得你还需要什么器材？（秒表）

◆好的，老师今天给每个小组准备了一种秒表。

◆要做好这个试验，你觉得还需要注意些什么问题？（生：要注意合作，掐秒表的同学反应要快，计数的同学要数得准，要及时记录……）（在学生回答的时候下发秒表）

◆（预设：假如有学生说试验中要注意合作，师则追问：你觉得小组中怎么分工比较合理？大家觉得呢？

假如没有学生说到这一点，教师则积极提问：这个试验中小组组员要怎么分工才比较合适？）

◆你认为何是摆一次？由于它来来回回，数多了究竟是来还是回轻易数错，我们可以借用手势来数，我们来试一试，师演示并示范，学生跟着老师练习。

4.大家准备好做试验了吗？那就开始吧！

（三）制作摆

1.生分组制作摆，并且开始试验。

2.汇报交流：

◆你们小组的摆每分钟摆动多少次？

◆你们有什么发现？

◆你们的摆摆动次数有无明显的变化？

◆在一分钟这样长的时间之内，几乎看不出摆的摆动次数的明显变化，你有什么好措施吗？

（四）讨论试验方案

1．有的同学认为一分钟时间太长，那么多长的时间比较合适？

◆老师给个提议，我们就以十秒钟为时间段，怎么样？

◆那详细怎么操作？人员怎么分工？小组里赶紧商议一下。（教师巡视，听取学生想法，并加以点拨）

2.讨论交流：

◆你们的试验过程是怎么设计的？

◆那十秒钟是持续下去的十秒还是重新开始的十秒？怎么操作？

◆好的，我们一起来试试。（重点是指导学生每个十秒钟的计数）

（教师根据学生的试验方案进行演示，尤其是针对时间的控制）

◆试了两次之后，有无发现你们的分工有什么需要调整的地方？你们觉得怎么分工比很好？

3.根据大家的试验方案，老师设计了一种观测登记表，（点击出示登记表）你觉得你们的摆在自由摆动过程中，每个十秒时间内摆动的次数会有变化吗？会变快还是变慢呢？

我们小组的摆摆动次数的观测记录

预测：同