2021新教科版五年级上册《科学》3.4 机械摆钟 ppt课件（含教案+任务单+练习）.zip

课程基本信息 课题机械摆钟 教科书 书名：科学 出版社：教育科学出版社 出版日期：2020 年 7 月 教学目标 教学目标： 科学概念目标 同一个单摆在相同时间内摆动次数相同，这就是摆的等时性。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 能较准确地重复观测钟摆及自制摆每分钟的摆动次数。能根据钟摆的特点动手制作 一个单摆。 科学态度目标 准确地测量摆的摆动次数，理解重复实验的意义。发展研究计时工具的兴趣。 科学、技术、社会与环境目标 了解社会的需求是科学技术发展的动力。 教学重点：同一个单摆在相同时间内摆动次数相同，这就是摆的等时性。 教学难点：能较准确地重复观测钟摆及自制摆每分钟的摆动次数。 教学过程 时间 教 学 环 节 主要师生活动 同学们,大家好，今天由老师和大家共上一节课。 通过前面几节课的学习，我们已经知道了古代常见的计时工 具，有日晷和水钟，借助这些工具我们只能知道大概的时间，多 年来，人们一直在探索比较精确的计时方法，最后终于制作出了 更精确的计时器机械摆钟。 你们见过像这样的机械摆钟吗？ 它一般由钟面和钟摆两部分组成，其中钟摆又由摆绳和摆锤 两部分组成。 我们先来看一看它是如何工作的。在观看视频的同时请你思 考：与日晷和水钟相比，钟摆为什么能够更精确地计时？与什么 因素有关系呢？ （播放视频，摆钟工作半分钟左右） 有的同学通过观察马上想到了， (播放音频：因为日晷和水钟都是利用有规律的变化来计时的， 所以我认为摆钟的计时可能与它下面的钟摆有关，那个钟摆能够 有规律的左右摆动。)你是这么想的吗？她所说的有规律你觉得是 什么规律？ 有的同学和我说了他的想法，他认为钟摆每分钟能摆动 60 次，因为 1 分钟有 60 秒，每秒摆动一次。有的同学说那不一定， 感觉钟摆摆动得比较慢。那到底钟摆 1 分钟能摆动几次呢？让我 们一起观察测量一下吧。 那该如何测量呢？怎样算摆动一次呢？一般情况下摆动一次 是指，钟摆在中间位置时开始数，当钟摆到达最左侧并经过中间 位置到到达最右侧，然后回到中间位置时，算作摆动一次。停止 计时的时候，如果正好往返经过中间位置一次就算一次，否则就 不计这一次了。我们也可以使用我们的手臂模拟钟摆， （教师演 示动作）从中间开始数，手臂从左侧经过中间位置到右侧最后回 到中间位置时算作摆动一次。举起你的手臂，像老师一样试一试， 数一数。 下面我们就一起测量一下钟摆摆动 1 分钟的次数，在钟摆连 续摆动的过程中，请你数一数,并进行记录。 请同学们做好准备，听我口令我们一起开始数一数。开始。 播放视频， （老师计时开始带头数 123 后面声音消失学生数 次数）像这样的观察记录我们要进行三次。 通过实验，我们发现钟摆 1 分钟摆动次数都是 60 次，钟摆 1 分钟摆动次数是相同的。 这说明钟摆具有等时性。那是所有的摆都具有这样的性质吗？ 我们可以使用身边的材料自己制作一个摆，看看你的摆是否具有 等时性。 今天我们要使用单摆实验器、螺母、线绳和秒表。使用这些 材料我们如何制作一个摆呢？ 第一步，我们用线绳的一端绑住螺母。线绳就是摆的摆绳， 螺母就是摆的摆锤。 第二步，把线绳的另一端穿入单摆实验器上面的转盘里， 第三步组装完成，这就是一个摆，为了方便观察它摆动的次 数，我们可以在摆的后面放上一张白纸，在它自然下垂的时候画 一条竖线。 在家中也可以找到类似的物体替代实验材料，比如：可以用 细绳绑在你的台灯上，用水瓶当做重物。 也可以利用家里的钩子，比如桌子边上的，衣架上的，或者 家里使用的吸盘钩，这些能悬挂线绳的结构等。线绳一端绑在钩 子上另一端捆住重物，可以是橡皮。 还可以在桌子或者椅子上堆上比较高的书，用书压着尺子， 把线绳一端绑在尺子上，另一端绑上螺母，这样一个摆也做好了。 寻找你身边的材料，快来试一试吧。 做好了你的摆，我们就要来想一想了，你认为自制的摆具有 等时性吗？怎样证明？有同学说到了：我认为我的摆具有等时性， 可以观察它相同时间内摆动的次数是否一样，如果一样就证明了 我的想法，如果不一样就没有证明我的想法。他说的特别好，为 了方便我们之后的交流汇报，我们把相同时间定为和摆钟一样的 1 分钟。 观察你自己制作的摆 1 分钟摆动多少次？和钟摆一样吗？那 如何让你的摆动起来呢？请你看看老师是如何做的。 （播放示范视频）摆线拉直，轻轻松手，不要推动你的摆锤。 开始自己的实验活动吧，观察三次，每次观察 1 分钟，请你 认真记录。 （停顿 5 秒）你的摆 1 分钟摆动了几次？下面我们一 起看一下小丽自制的摆。 我们一起帮她数一数。看看她做的摆 1 分钟摆动了几次？请 同学们做好准备，听我口令，开始。 （播放自制摆摆动 1 分钟的视频）这样的实验也应该进行三 次，老师从小丽那里收集了她的数据。 小丽的摆每分钟摆动 50 次。和你的摆 1 分钟摆动次数一样 吗？ 老师还收集了其他几位同学自制摆的摆动次数，我们一起看 一看，这些摆 1 分钟能摆动多少次呢？我们一起从数据上看一看 吧！ 先横着看每一个摆，摆动三次的实验数据，你能发现什么？ 我们能看到每个摆，摆动三次的次数多数是相同的，少数是不同 的。但也很接近。因为我们实验中的摆不是很精确，会有误差， 所以实验数据要看多数的次数或者求平均数。从这个表格中我们 能够发现同一个摆，摆动的快慢是一定的，说明我们自己制作的 每个摆都具有等时性，它们都可以用来计算自己的时间。 再来比较不同的摆，纵向看表格里的每一列，你又发现了 什么？有的同学发现，不同的摆，摆动的次数不同，也就是摆动 的快慢不同，在相同时间内，摆的次数越多，摆动越快。钟摆每 分钟摆动的次数都是 60 次。显然我们自己做的摆和钟摆的快慢 是不同的。数据的表现和我们看到的真的一样吗？下面我们一起 看一下这几位同学的摆吧 （播放视频）通过视频我们能够发现自己制作的摆，摆动快 慢真的是各不相同的。 尽管它们都具有等时性，可以测量自己的时间，但它们又都 与摆钟 1 分钟摆动次数不一样，可以怎样把他们调成一样的？ 有同学马上就能想到，把我们做的慢的摆调快点，做得快的 摆调慢点不就行了吗？是的，那我们怎样调整摆可以改变它摆动 的快慢呢？ 请同学们课下思考：摆的快慢与什么因素有关系呢？怎样调 整可以让你的摆 1 分钟摆动 60 次？下节课我们就来一起寻找摆 钟 1 分钟摆动 60 次的秘密。 下节课所需要的材料有单摆实验器、一根比较长的摆线、不 同重量的摆锤、米尺、笔和纸，制作的摆的材料可以替换成你家 里有的物品。请同学们提前准备好。 同学们，再见！ 机械摆钟 小学五年级 科学 回 顾 复 习 日晷古代的水钟 机 械 摆 钟 观察机械摆钟 钟 面 摆 杆 摆 锤 钟 摆 思 考 1.与日晷和水钟相比，摆钟为什么能够更精确地计 时？ 2.与什么因素有关系？ 因为日晷和水钟都是利用有规律的变化来计时的， 所以我认为摆钟的计时可能与它下面的钟摆有关，那个 钟摆能够有规律的左右摆动。 思 考 摆钟为什么能够精确地计时？与什么因素有关系呢？ 因为日晷和水钟都是利用有规律的变化来计时的， 所以我认为摆钟的计时可能与它下面的钟摆有关，那个 钟摆能够有规律的左右摆动。 思 考 摆钟为什么能够精确地计时？与什么因素有关系呢？ 探索一：钟摆摆动有什么规律？ 60次 不一定 怎样算作摆动一次呢？ 观察记录 钟摆1分钟摆动次数记录表 预测：钟摆1分钟摆动 次。 第一次第二次第三次 次数（次 ） 我的发现 钟摆1分钟摆动次数记录表 预测：钟摆1分钟摆动 60 次。 第一次 第二次第三次 次数（次 ） 我的发现 实验结果 606060 钟摆1分钟摆动次数是相同的。 实验结论 钟摆具有等时性。 探索二：自制一个摆，观察摆的运动特点。 实验材料： 单摆实验器 螺母 线绳 秒表 单摆实验器 摆 绳 摆 锤 学生作品 橡皮 台灯 线绳 挂钩 线绳 橡皮 学生作品 椅子 书、尺子 线绳 螺母 学生作品 思 考 你认为自制的摆具有等时性吗？怎样证明？ 我认为我的摆具有等时性 ，可以观察它相同时间内摆 动的次数是否一样。 思 考 你认为自制的摆具有等时性吗？怎样证明？ 观 察 你自己制作的摆，1分钟摆动多少次？ 如何让你制作的摆摆动起来？ 注意： 1.摆绳拉直 2.轻轻松手 3.不要推摆锤 观察记录 我的摆1分钟摆动次数记录表 预测：我的摆1分钟摆动 次。 第一次第二次第三次 次数（次 ） 实验结果 我的摆1分钟摆动次数记录表 预测：我的摆1分钟摆动 60 次。 第一次第二次第三次 次数（次 ） 505050 摆动次数（ 次） 第一次第二次第三次 摆一505050 摆二434343 摆三959495 摆具有 等时性 实验结果 摆动次数（ 次） 第一次第二次第三次 摆一505050 摆二434343 摆三959495 快慢 不同 实验结果 各不相同统一 研 讨 每分钟摆动50次每分钟摆动95次 调快调慢 1.摆的快慢与什么因素有关系？ 2.怎样调整可以让你的摆1分钟摆动60次？ 课 后 思 考 做好摆的快慢学习准备 你自己制作的摆 米尺 线绳 三个螺母 秒表 课程基本信息 课题机械摆钟 教科书书名：科学 出版社：教育科学出版社 出版日期：2020 年 7 月 学生信息 姓名学校班级学号 学习目标 1. 知道同一个单摆在相同时间内摆动次数相同，这就是摆的等时性。根据这 种性质，人们制成了摆钟，使时间的计量误差更小。 2.能较准确地重复观测钟摆及自制摆每分钟的摆动次数。 3.能根据钟摆的特点动手制作一个单摆。 课前学习任务 三年级时我们曾经学习过各种各样的运动，其中讲过摆钟的钟摆是可以进行摆动的， 请你寻找生活中像摆钟一样能摆动的物体，观察一下他们的摆动有什么规律？ 课上学习任务 【学习任务一】 观察摆钟的工作方式，并记录钟摆 1 分钟摆动了多少次？ 钟摆 1 分钟摆动次数的记录 预测：钟摆 1 分钟摆动 次。 第一次第二次第三次 次数（次） 我的发现 【学习任务二】 自制一个摆，观察自制摆 1 分钟能摆动多少次？ 我的摆 1 分钟摆动次数的记录 预测：我的摆 1 分钟摆动 次。 第一次第二次第三次 次数（次） 【学习任务三】 下节课需要准备的材料： 推荐的学习资源 无 课程基本信息 课题机械摆钟 教科书书名：科学 出版社： 教育科学出版社 出版日期：2020 年 7 月 学生信息 姓名学校班级学号 课后练习 一、通过今天的学习请你进行判断，对的画，错的画 X。 1. 通过课上的学习，我们知道了自己做的摆也具有等时性。 （ ） 2. 我们自己制作的摆，每分钟摆动的次数是相同的。 （ ） 二、课后搜集资料任务： 请你搜集并学习关于摆钟的历史。