《机械摆钟》教案

《机械摆钟》教学设计

邢台市行知小学郝彦莉

一、教学目标

（一）科学概念

同一个单摆，每摆动一次所需要的时间是相同的，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。

（二）过程与方法

1．重复观察和测量摆钟每分钟的摆动次数。

2．动手制作一个单摆。

3．观察和测量在相同时间内摆动的次数。

（三）情感态度价值观

1．理解重复实验的意义。

2．发展对计时工具研究的兴趣。

二、教学重点

能根据自己制作的摆，观察和测量在相同时间内摆动的次数。

三、教学难点

能根据自己制作的摆，设计研究方案，观察和测量在相同时间内摆动的次数。

四、教学准备

1．课件：实验表格、计时器、实验注意事项等。

2．实验器材：每个小组单摆实验盒一个，包括摆锤、摆绳和支架。

3．实验纪录表一张。

五、教学过程

（一）情景导入

1、教师：前几课我们学习了古人计时的方式，包括用太阳来计时的日晷，用水流来计时的水钟等等，但是它们都有缺陷和不准确性，人们一直在寻找更为精确的计时方法。这是伟大的科学家伽利略出现了。

提问：这里有一个关于伽利略的视频，一起来观看一下，他在视频中发现了什么？

【视频的故事情节：那是在400多年前，年轻的伽利略在教堂做礼拜，忽然一陈风吹来，悬在天花板上的挂灯轻轻的摆动了起来，这本是人们常见的现象，而伽利略却细心的观察起来，多么均匀啊！后来伽利略找来了绳子和重物，模仿“吊灯”做起了实验，终于发现了摆的秘密。】

2、学生：观看视频，并且说说了解到什么信息。

（二）观察老师的摆

1、出示相关器材。说明用摆锤代表灯，摆绳代表吊着灯的绳索，把它吊到支架上，就组成了一个简单的摆。

师：下面所以要认真看老师的操作过程，听老师的讲解。我们把表示灯的摆锤（板书）吊上去，这跟线叫摆绳（板书）。

（1）为了实验效果明显，摆的角度不能太小，也不能太大（别超过90度）不然会碰到支架。（2）如果摆捶碰到了铁架台或其它东西后，实验要重新做。（3）用拇指和食指

轻轻捏住摆锤，摆线自然拉直，听到口令后轻轻放开，不能推一把。（4）怎样摆动算一次？（在摆钟上演示明确如何是摆动一次）带领学生一起数摆动一次，两次等。

2、教师示范，学生观察

观察老师的摆。你有什么发现？

生：摆的幅度变小了。摆的角度变化了。摆动一次需要的时间差不多（师随机板书）科学的规律是可以重复观察，我们来再看看，我们的摆是不是摆的幅度变小了，是不是摆的角度变化了。教师进行第二次实验。

3、摆的幅度变小了。摆的角度变化了这两个都没疑问了。在相同时间内摆动次数的多少这个问题我们是没有办法这样判断出来的，看来我们还要一个工具，那就是时间。下面使用屏幕上的时钟和摆一起来探究一下在相同的时间里摆摆动的次数的多少。

（三）讨论实验方案

1、生从题目，猜测，材料，过程等进行讨论。

2．师生讨论交流实验方案。

怎么进行记时和分工比较好？

四个人一个小组，分为计时员、操作员、记录员和报数员四个角色。操作员听到计时员喊开始时，放手，计数员大声地报出摆动的次数，计时员每十秒钟喊一次到，记录员听到后，把当时摆动的次数记下来。

3、师生一起认真观看大屏幕上的注意事项。对不明白处进行讲解。

4、实验报告单的填写。

师：我们看看这个实验记录单，你看得明白吗？

摆摆动次数的观察记录

预测：同一个摆在自由摆动过程中，相同的时间内摆动的次数（变快、变慢或不变。）预测是自己的猜测，等下小组的同学讨论后要最先开始填，因为是预测，等下发现和实验现象不一样，我们也不用更改，也就是不必改。

这里有3列，10秒时，20秒时呢，30秒时。下面还有两栏的内容需要填写，分别是摆动的次数和每十秒摆动的次数。师生交流怎样去填写。

5．分发各小组的实验器材，学生准备做实验。

（四）学生实验，填写报告单

教师巡回指导，学生实验，填写报告单。

（五）汇报交流

1．各个小组长把自己小组最为准确的实验结果填写到老师的展示单上。

2．交流我们的发现：同一个摆在连续摆动过程中，相同时间内摆动的次数是相同的。不同的摆，在相同的时间内摆动的次数是有快慢的

3、讨论产生误差的原因。

4．师小结并板书实验得出的结论：单摆的等时性。

师：伽利略是第一个发现单摆具有等时性特点的科学家，他提出了用摆来记时，但是由于他提出的很多观点和当时的宗教不符，遭到宗教的迫害，后来荷兰的一个科学家“惠更斯”制作出了一个更为精确地计时仪器——机械摆钟。

（六）．观察认识摆钟

1、教师：即使现在，我们还能在一些家庭里找到摆钟，屏幕上出示摆钟图片，观察摆钟。

2、了解摆的结构：引导学生认识摆钟是由钟面和钟摆组成的。

3、摆钟是怎样计时的呢？

（课件展示摆钟内部结构图。钟摆的摆动带动齿轮转动，通过各级齿轮的传动来转动分针，时针，我们就可以在表盘读出时间了。）

4、现在我们来数一数它一分钟摆动几次。

生：计时数数。并汇报

师：你们又有什么发现，和我们自己做的单摆相比，钟摆的特点又是什么？

生：一分钟刚刚60次，可以直接用数数来计时，不用再进行换算。

师：很不错的发现，那时啊，惠更斯也发现了，他通过不懈的改装，终于制作出了机械摆钟，

六、回顾总结，引发思考

师：这节课呢，马上要结束了，你能告诉老师，你通过这节课又有了哪些收获吗？

生汇报。1．钟摆是一分钟摆动60次的单摆。

2．同一个单摆在自由摆动中相同的时间内摆动的次数是相同的。

师：嗯，看来每个同学都有或多或少不同的收获，为什么不同的单摆在相同的时间内摆动的次数是不同的。那么，到底是什么因素影响摆的快慢的呢？下节课我们一起再来研究这个问题。