2021新教科版五年级上册科学3.4机械摆钟 ppt课件（含教案）.zip

4.4.机械摆钟机械摆钟 ：机械摆钟为何能更精确地计时？ 它是通过怎样 的方式计时的？ 钟面钟面 摆绳摆绳 摆锤摆锤 观察摆钟观察摆钟 探索一探索一 测量钟摆测量钟摆1 1分钟摆动的次数分钟摆动的次数 钟摆钟摆1分钟摆动次数记录表分钟摆动次数记录表 预测：钟摆每分钟摆动预测：钟摆每分钟摆动 次。次。 第一次第一次第二次第二次第三次第三次 次数次数 我的发现我的发现 数一数：钟摆数一数：钟摆1 1分钟摆动几次？分钟摆动几次？ 发现：钟摆每分钟摆动的次数是相同的。发现：钟摆每分钟摆动的次数是相同的。 探索二探索二 自制一个单摆自制一个单摆 材料材料：铁架台、筷子、棉线、金属球 探索二探索二测量摆在测量摆在1 1分钟内摆动的次数分钟内摆动的次数 温馨提醒：温馨提醒： 1.摆绳自然拉直，听到口令后轻轻放开摆锤。 2.摆动的角度不能过大或过小。 3.注意精确计时和计数。 自制摆自制摆1 1分钟摆动次数记录表分钟摆动次数记录表 第一次第一次第二次第二次第三次第三次 次数次数 我的发现我的发现 同一个摆，在相同时间内同一个摆，在相同时间内摆动的次数是相同的。摆动的次数是相同的。 各组自制摆各组自制摆1 1分钟摆动次数汇总表分钟摆动次数汇总表 组号组号第第一次一次第二次第二次第三次第三次 第第1 1组组 第第2 2组组 第第3 3组组 第第4 4组组 第第5 5组组 第第6 6组组 第第7 7组组 第第8 8组组 研讨研讨 在人类计时仪器的发展史中，摆的发现可算是一件重大历史事件。 1583年的一天，17岁的伽利略伽利略在教堂里面做礼拜。一阵风吹来，天 花板上的吊灯开始地晃动起来，发出轻轻的响声。这本是一件非常寻常 的事，而伽利略却细心地观察起来了。隐约中他感觉到吊灯的摆动有些摆动有些 规律规律，于是回家之后，他开始研究起来。他用棉线和石头做出摆模拟吊 灯的摆动，根据“脉搏跳动的次数是稳定的”来计时，经过反复多次的 验证，终于发现了吊灯摆动时的秘密。 1656年，荷兰科学家惠更斯惠更斯根据伽利略发现的 关于摆的秘密，制作出了比较精确的计时器机械机械 摆钟摆钟。机械摆钟的出现大大提高了时钟的精确度。 伽利略伽利略 伽利略发现伽利略发现“摆摆”的的“秘密秘密” 1 4.4.机械摆钟 【教材简析教材简析】 本课选自教科版小学科学五年级上册第三单元计量时间的第 4 课时。 前三节课探究的是太阳钟、水钟等一些简易的计时工具，本课则是探索精确计 时工具的第一课。本课主要有两个教学活动： 活动一是观察钟摆运动的特点。 通过对摆钟的观察，发现摆钟是利用摆的连续摆动带动指针来计时的。思 考摆钟为什么能更精确地计时，能够发现这与钟摆的运动规律有着密切的联系。 通过测量钟摆一分钟摆动的次数，发现它每分钟摆动的次数是相同的，初步感 知摆的等时性。 活动二是自制一个单摆，并观察摆运动的特点。 根据教师提供的材料，学生动手制作一个单摆，在制作完成后，开始观察 和记录单摆 1 分钟摆动的次数，连续测多次。最后会发现同一个摆在摆动过程 中摆幅变小，但摆动次数是不变的，这便是单摆的等时性；在研讨中，通过对 比各组间的数据，会发现不同小组的摆摆动次数是不同的，是什么引起的？这 为下节课摆的快慢提出了研究的问题。 【学情分析学情分析】 摆钟为什么会比其他计时工具精确呢？这个问题对学生是比较有吸引力的。 带着这个疑问去观察摆钟的运动，去研究自制摆的运动，能提高学生的探究欲。 这节课中学生将面临两个问题，第一是如何准确测量单摆摆动的次数；第二是 如何有效分析数据、得出结论、发现更多问题。对于五年级的学生，测量摆钟 1 分钟摆动的次数不难，但要学生思考并解决操作中的一些问题，如怎样计时？ 怎样数摆动次数？怎样做到摆动开始与计时开始的同步？此外，五年级的孩子 已经具备一定分析处理数据的能力，但仍然有局限性，对实验数据整体的横向、 纵向比较有所缺乏，所以要想孩子们在研究单摆等时性时有更多的发现、更多 问题的提出，研讨时需要我们引导孩子进行组内、组间数据的比较。 【教学目标教学目标】 科学概念目标科学概念目标 知道同一个单摆在相同时间内摆动的次数相同，这就是摆的等时性。 2 根 据这种性质，人们制成了摆钟，使时间的计量误差更小。 科学探究目标科学探究目标 能较准确地重复观测摆钟及自制单摆每分钟摆动的次数。 能根据钟摆的特点动手制作一个单摆。 科学态度目标科学态度目标 能准确地测量摆的摆动次数，理解重复实验的意义。 通过制作、观测单摆，发展对计时工具研究的兴趣。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 知道摆钟的出现大大提高了时钟的精确度，了解社会的需求是科学技 术 发展的动力。 【教学重难点教学重难点】 重点：准确地观测摆钟及自制单摆每分钟摆动的次数。 难点：动手制作一个摆，重复测量摆摆动的次数、理解摆的等时性。 【教学准备教学准备】 教师：多媒体课件、机械摆钟一个、单摆一个 小组：每组铁架台一个、棉线一根、筷子一根、小球（螺帽）一个、秒表 一个、记录单一份 【教学过程教学过程】 一、聚焦：摆钟是怎样计时的（预设一、聚焦：摆钟是怎样计时的（预设 4 4 分钟）分钟） 材料准备：多媒体课件 1.提问：通过前几节课的学习，你知道了哪些计时器？ （预设：日晷、水钟、沙漏） 2.谈话：借助这些工具我们可以知道大概的时间，人们一直在探索更精确 的计时器，摆钟的出现大大提高了钟表的精确度。摆钟是通过怎样的方式计时 的？为什么它能更精确地计时？ 3.板书课题：机械摆钟 二、探索：摆的等时性（预设二、探索：摆的等时性（预设 3030 分钟）分钟） 3 材料准备：一个机械摆钟、每组秒表一个、记录单一份 （一）观察钟摆的运动 1.组织讨论：你们见过机械摆钟吗？摆钟是怎样来计量时间的？师出示机 械摆钟，学生观察摆钟并组内交流。 （预设：它根据摆动的次数计时、摆钟的摆一秒钟摆一次） 课件展示摆钟的结构图，介绍摆锤、摆绳。 2.提问：为什么摆钟能够更精确地计时？ （预设：它的摆动是有规律的） 3.预测：猜测一下摆钟里的摆一分钟能摆动几次。 4.提问：怎么测量摆在一分钟内摆动的次数？怎样算摆动一次？ （预设：测一下一分钟内这个摆摆动的次数，从起点出发回到起点算摆动 一次） 教师演示测钟摆摆动的次数：一次、两次、三次。 5.引导思考：只花一分钟测一次行吗？再测一次还会是这个结果吗？ （预设：需要进行重复实验） 6.学生实验，完成记录单一，师巡视。 7.组织交流:对比三次测量结果，说一说你的发现。 （预设：钟摆每分钟摆动的次数是相同的） 8.提问：现在你能理解它为何能精确地计时了吗？ 材料准备：每组铁架台一个、棉线一根、筷子一根、小球一个、秒表一个、 记录单一份 （二）自制单摆，观察摆运动的特点 1.过渡：除了摆钟里的摆，其他的摆在摆动时是否也有同样的规律呢？我 们也动手做一个摆，研究一下它摆动时的特点。 2.出示材料，演示单摆的制作。 3.布置任务：请同学们利用上述材料做一个摆，让你的摆自由摆动起来 （幅度不能过大或过小）。 4.提问：你们的摆能自由摆动起来了吗？在摆动过程中你有什么发现？ （预设：摆动的幅度越来越小了；摆动的方向会有点变化） 4 5.提问：它在相同时间内摆动的次数会相同吗？（预设：相同、不同） 6.研讨方案：如何准确地去测量摆在 1 分钟内摆钟的次数？ 问题 1：测几次？（预设：测三次） 问题 2：如何分工？ （预设：需要至少三名同学密切配合，一个计时员、一个计数员、一个记 录员） 7.小组上台演示。 8.分组实验：学生组内分工合作，观测摆在一分钟内摆动次数，完成记录 单。师巡视指导，汇总每组数据。 三、研讨：实验发现（预设：三、研讨：实验发现（预设：6 6 分钟）分钟） 1.交流汇报：分析你们组的数据，说说你的发现？ （预设：同一个摆在相同时间内摆动次数相同。） 2.小结：同一个摆，在相同时间内摆动的次数相同。这就是摆的等时性。 课件呈现资料介绍科学家伽利略和惠更斯的故事。 3.引导思考：老师将每个小组的数据汇总在这张表格中，分析表中数据， 你还有什么发现？（预设：不同的摆在相同时间内摆动次数不同。） 4.提问：不同的摆，为什么在相同时间内摆动次数会不同？ （预设：可能跟摆绳的长短有关） 带着你的猜测，课后设计实验继续探究，去检验一下！ 【板书设计板书设计】 4.机械摆钟 摆的等时性：同一个摆在相同时间内摆动次数相同 【作业设计作业设计】 1.摆的等时性是指 。 2.单摆在摆动时的计数方法应该是？（ ） 摆 摆锤 摆绳 5 A.一个来回算 1 次 B.一个来回算 2 次 C.摆到最低点算 1 次 D.摆到两侧最高点算 1 次 3.在下面图中写出摆的结构名称。