1、摆的秘密实验记录表一、课前准备1、教师课前让学生观察自然界中物体的运动方式。2、教师准备(1)铁架台(2)单摆:3 个。在 3 个摆中,有 2 个摆摆线长短相同,摆锤轻重不同;有 2 个摆摆锤轻重相同,摆线长短不同。(3)网页课件二、教学目标1.通过教学,使学生认识摆动,知道摆摆动的规律。2.培养学生的实验能力和归纳概括能力3.使学生能积极参与探究活动。在研究摆的活动中能实事求是、尊重事实。三、教学过程(一)导入新课教师让学生交流课前观察的自然界中物体运动的例子?教师播放钟摆、灯摆、荡秋千的动画。引导学生学生交流并让学生做出动作表示出来。教师小结:这种像灯摆、钟摆,秋千似的摆来摆去的运动,我们
2、叫它摆动。摆动是我们生活中常见的一种运动。你们注意过各种物体的摆动有什么规律吗?讲述伽利略的故事激趣导入新课。 (大约在 400 多年前,意大利有一位科学家,名叫伽利略。有一天他在一个大厅里看见一盏吊灯在风的吹动下不停地摆动。这件事引起了他的兴趣,于是他用右手按住自己左手的脉膊,计算吊灯摆动一个来回的时间,观察吊灯的摆动有什么规律。结果他发现了其中的秘密,而且是一个与当时的书上写的结论不同的秘密。那么吊灯的摆动有什么规律?伽利略到底发现了什么秘密?好,就让我们也像伽利略那样,一起来研究摆的秘密。 (板书:摆的秘密)(二)探究新知1. 认识摆在一根细线下面挂一个重物,把细线上端系在支架上的横梁上
3、,这就构成了一个摆。我们把这根细线叫做摆线(板书:摆线) ,把下面的重物叫做摆锤, (板书:摆锤) ,摆在摆动的时候,有时摆的幅度大,有时摆的幅度小,我们把摆动的幅度大小叫摆幅。 (板书:摆幅) 。做实验时要正对着摆,拿起摆锤,摆线要直,摆幅不要太大;听到开始实验时,手轻轻一松,不要用力推。摆出去,再摆回来,往返一次,叫摆动一次,没摆回来,不计数。每个组 3 个摆,各组任意选择一个摆,把它系在支架的横梁上,我们来练习数摆摆动的次数。教师指导学生分组安装、练习。2、指导学生认识同一个摆摆动的快慢是一定的(1)下面我们来试一试,你们组的这个摆在 10 秒钟能摆动多少次?老师计时,到 10 秒后各组
4、停止数数,请做实验的同学把摆动的次数记录试验记录表一里。 (三次)实验记录表(一)实验次数一 二 三 实验数据实验结论备注 (2)各组汇报三次实验的次数,教师板书,然后引导学生比较本小组的摆,十秒钟摆动的次数有什么规律,如果实验没有误差,同一个摆十秒钟摆动的次数是一样的,从而发现其中的规律:同一个摆,摆动的快慢是一定的。 (如果实验有误差,教师可选择误差较大的组进行演示实验,从而验证实验结论。 )3、指导学生研究摆摆动的快慢和什么因素有关(1)教师引导学生比较各组的摆在同一时间内摆动的次数是否一样,学生就会发现各小组的摆摆动的次数是不一样的。激趣猜想:这又是一个秘密。它们的摆动为什么不一样?请
5、你们互相观察各组的摆,找一找摆的快慢不一样,可能与什么因素有关系。(2)教师引导学生小组讨论后,汇报交流。 (可能与摆线的长短、摆锤的轻重和摆幅的大小有关)(3)教师指导学生设计实验方案(引导学生明确当一个问题和多个变量有关系时,要想实验准确,必须排除其它因素,最好采用对比实验,实验最好做三次。 )a、设计摆摆动的快慢和摆线长短的实验。教师要引导学生实验中的对比条件和如何控制其他变量。也就是实验中摆线的长短不同,摆幅的大小和摆锤的轻重是一样的。学生选择符合条件的两个摆系在铁架台的横梁上。了更好的控制摆幅,教师可引导学生用一本书挡住两个摆,听到实验时,把书一抽,让两个摆同时摆起来,这样就避免用手
6、松的快慢,从而导致摆幅不一样了。b、设计摆摆动的快慢和摆锤轻重的实验。相同条件:摆线的长短和摆幅的大小相同。不同条件:摆锤的轻重不同。c、设计摆摆动的快慢和摆幅的实验。相同条件:摆线的长短和摆锤的轻重相同。不同条件:摆幅的大小不同。(4)教师指导学生分组实验,填写实验报告。研究内容 对比条件 实验数据实验结论 备 注 (5)汇报实验结论:摆摆动的快慢与摆幅的大小、摆锤的轻重无关,与摆线的长短有关,摆线长,摆动慢;摆线短,摆动快。(教师也可以引导学生先做摆的快慢和摆幅有没有关系,排除摆的快慢和摆幅的大小没有关系,然后再做摆的快慢和摆锤的轻重,摆线的长短有没有关系。这样就可以用同一个摆来研究摆的快
7、慢与摆锤的轻重,摆线的长短有没有关系。 )(三)科学与生活同学们知道了摆的秘密,老师出几个问题考考大家好吗?播放荡秋千的课件,让学生针对画面进行猜想谁摆的快慢并说明理由。或出示文字:1、小英和小明一起荡秋千。他们两个的秋千离地面高度相同,两人的体重也是一样的,不同的是小英的秋千摆得大一些,小明的秋千摆得小。小英的秋千会不会比小明摆得慢?(不会,因为摆摆动的快慢和摆幅的大小没有关系。 )2、小明和小华一起荡秋千,他们两个的秋千离地面高度相同,秋千摆动的幅度也是一样的,不同的是小明比小华瘦,小明的秋千会不会比小华摆的慢?(不会,因为摆摆动的快慢和摆锤的轻重没有关系。 )3、小丽和小红一起荡秋千,两
8、人的体重一样,秋千摆动的幅度也一样,不同的是小红的秋千离地面高,他们两个荡起秋千来,会出现什么情况,为什么?(小红摆动的快,因为摆摆动的快慢和摆线的长短有关系,摆线短,摆的快,所以,小红摆的快。 )4、小刚的学校有一个大摆钟,长长的摆线下,有一个金灿灿的摆锤。摆钟就是根据同一个摆,摆的快慢是一定的道理制成的。摆可以带动表针走。可是最近小刚发现摆钟走时不准了,如果走快了,怎么办?如果走慢了,怎么办?你知道调哪吗?(应该去调摆线,如果走的快了,就把摆线调长一些;如果走的慢了,就把摆线调短一些。也就是调摆锤下的螺丝,它可以控制摆线的长短。 )(四)总结四、拓展延伸摆的快慢由摆线的长短决定的,那么你能
9、制作一个 10 秒钟摆 20 次的摆吗?说说你的想法。课下制作一个听话的摆。参考资料1.单摆单摆由一根上端固定不能伸长的细线(摆线)和下端悬挂的一个小球(摆锤)组成。摆线与垂直方向的夹角叫做摆角。在摆角很小的情况下(小于 5) ,单摆的周期(摆动一次的时间)跟摆长的平方根成正比,跟重力加速度的平方根成反比,跟摆锤的质量、振幅无关。当摆长为 1 米时,2.机械摆钟构造简介机械摆钟是一种很常见的钟表,以发条为动力,靠钟摆来调速。这类钟表的构造一般由走时系统、擒纵调速系统、指针系统和报时系统组成。走时系统包括发条和一系列的传动齿轮;擒纵调速系统包括擒纵轮、擒纵叉、钟摆等零件;指针系统包括时针、分针、秒针等;报时系统包括发条、传动齿轮、发声装置等。3.钟摆的作用钟摆是机械摆钟擒纵调速系统的重要零件。由于钟摆的摆动具有等时性,所以通过它的摆动能控制钟表内的齿轮,使其有节奏地转动。钟摆还能调节钟表走时的快慢。在钟摆底部有一个调节螺母,旋转螺母,可以使摆锤上升或下降(相当于改变摆长) ,控制钟摆的摆动加快或减慢,从而调节钟表走时的快慢。