钟摆的秘密

《钟摆的秘密》

教材分析

《钟摆的秘密》是大象版科学五年级上册第二单元《时间的脚步》的第二部分内容。学生在学过《精确时间的步伐》一课后，继续学习有关钟的知识。本节课学生通过反复实验探究去发现和掌握钟摆的运动规律，并能用已学过的知识解决实际问题。要求学生能够使用“控制变量”的方法搜集影响摆的快慢因素的证据，通过测量搜集、记录数据，并选择有效的数据作为证据。

学情分析

通过上节课的学习，学生们对计时器有了一定的了解，当然也包括钟。生活中经常用到钟，学生对钟的知识知道的也不少，但在生活中摆钟不是常见的。所以对摆钟这方面知识知道的不多，特别是摆的运动规律知道得更少。这就需要老师对学生做一个很好地引导，让学生能够在轻松愉悦的环境中探究出钟摆的秘密。教学目标

1、观察各种常见摆，提出自己想要研究的问题，并对这些问题作出自己的假想，然后设计实验进行验证。

2、在钟摆的研究中，培养学生“乐于合作、尊重他人、认真严谨”的学习态度，享受探究和成功带来的乐趣。

3、通过实验，知道钟摆的快慢与摆的轻重无关但与摆线的长短有关。摆线越长，摆动越慢，摆线越短，摆动越快。

教学重点：钟摆的原理，影响摆快慢的因素。

教学难点：摆长与摆摆动快慢之间的关系。

教具准备：自制活动的摆、秒表。

学具准备：铁架台、50克钩码、细线。

教学过程：

一、回顾引入

同学们，上节课咱们跟随着原子钟一起去寻亲，了解到了我们人类许多的计时工具。同学们还记得这种计时工具吗？（课件出示摆钟图片）

二、了解钟表的来历及内部结构

1、同学们，谁知道摆钟是谁发明的？

（荷兰天文学家、物理学家惠更斯早在1656年就已经发明了摆钟，距今已经300多年了。）

2、摆钟是利用什么方法来计时的呢？今天咱们就一起来走进摆钟的世界，探究摆钟的秘密。（板书课题）

咱们先来了解一下摆钟的内部结构。请同学们观察(课本第15页)摆钟的内部结构图，看看摆钟是怎样工作的，想象摆在摆钟里起到了什么样的作用。

3、同学们自己观察，同桌交流。

4、指名回答。

5明确。

（摆的左右摆动，通过一系列齿轮的作用，使指针以均匀的速度转动。）

6小结：

通过观察摆钟的内部结构，我们发现摆是摆钟的控制中心，摆摆动的快慢，直接影响着摆钟计时是否准确。

三、大胆猜测

1、摆的结构非常简单，只有长长的摆臂和圆圆的摆锤。

（板书摆臂、摆锤）摆锤摆出去，再回来叫摆动一次。

2、请同学们大胆猜测一下，摆的快慢与摆臂的长短有关，还是与摆锤的轻重有关。（板书长短、轻重）摆在什么情况下摆动得快，在什么情况下摆动得慢？把你的猜测写到你的问题银行中。

3、指名回答。

四、验证猜测

1、我们怎么样才能验证同学的猜测是否正确呢？实验是检验真理的唯一标准。接下来，咱们就通过一组实验来验证一下。

2、我们用细线和钩码，做一个简单的钟摆，将细线的另一端系在铁架台上。

3、为了使实验的数据准确，在实验中，我们应该注意哪些问题？

4、指名回答。

5、明确要求：

摆线要与铁架台的竖杆平行

要将摆线自然拉直。

拉开后要自然松手，不给摆锤其它外力。

每次只改变一个量。

每次实验至少做3次，以确保数据的准确。

分工明确，各负其责。

摆往返一次叫摆动一次。

6、演示操作

教师计时并记录数值，学生1负责放摆，学生2负责稳住铁架台，其余同学

负责数数。

实验一：同一个摆在相同时间内摆动的次数是否相同。

实验要求：

用同一个摆，计时10秒，放摆的角度可以变化。

学生实验，记录数据。

1、观察数据，你发现了什么秘密？

（摆动的快慢与摆幅没有关系）

实验二：摆动的快慢与摆臂的长短是否有关系。

思考：

这个实验我们在设计时应注意让（）保持不变，（）发生变化。

实验要求：

改变摆线的长度，摆锤重量不变，计时10秒。

学生实验，记录数据。

1、观察数据，你发现了什么秘密？

（摆动的快慢与摆臂的长短有关系，摆臂长，摆动的慢，摆臂短，摆动的快。）

实验三：摆动的快慢与摆锤的重量是否有关系。

思考：

这个实验我们在设计时应注意让（）保持不变，（）发生变化。

实验要求：

改变摆锤的重量，摆线长度不变，计时10秒。

学生实验，记录数据。

1、观察实验得出的数据，你又发现了什么秘密？

（摆动的快慢与摆锤的轻重无关。）

五、小结

通过一组实验，我们发现了摆的摆动规律：摆动快慢与摆幅、摆锤轻重没有关系，与摆臂的长短有关系，摆臂越短摆的越快，摆臂越长摆的越慢。请同学们将自己的发现记录在书上。

六、随堂练习

1、小朋友们玩同一个秋千，体重大的小朋友比体重轻的小朋友荡得快。对吗，为什么？

2、摆线10厘米摆锤20克的摆与摆线20厘米摆锤40克的摆相比摆的快。对吗，为什么？

3、小明想设计一个60秒摆动60次的摆，但做好后，发现在60秒摆了70次，小明该怎么办？

七、小结延伸

1、通过这节课，你有什么收获？

2、学生自由回答。

3、在我们的生活中，到处都有科学的奥秘，只要我们用心观察，发现问题后大胆猜测并执着探寻答案，或许你就有新的发现，成为一名优秀的科学家。

4、课下请同学们利用手边的材料制作一个一分钟摆动60次的摆。