小学科学《钟摆的秘密》.ppt

摆的秘密 秋千是生活中一个典型的摆 秋千的底座就是摆的摆锤 秋千的绳子就是摆的摆线 一个摆由摆锤和摆线两部分组成 摆线 摆锤 摆的组成 什么叫摆动一次 摆在摆动时 摆出去 再回来 叫摆动一次 制作一个摆怎样制作一个摆 讨论交流 给出材料 铁架台 细线 钩码学生演示 把荡秋千画面表现出来 注意 在一个竖直面上摆动 探究实验 自主学习30秒钟内摆摆动了几次 重复实验 三次 师生讨论结论 同一个摆 在相同的时间内摆动的次数相同 我们的摆一分钟摆动的次数 测摆摆动10秒摆动的次数 不改变其他条件 将摆幅增加 测10秒摆动次数 你发现了什么 摆的等时性原理 同一个摆 摆动的快慢是一定的 即每摆动一次所需时间相同 讨论 摆动的快慢与哪些因素有关 与摆线的长度有关与摆锤重量有关与两者都有关 分工合作 老师 计时 学生1 让摆摆动起来 其余学生 数摆动的次数 默数 记录数据 验证猜想 与摆线长度有关 与摆锤重量有关 表达交流 得出结论 摆的摆动快慢与摆线长度有关 与摆锤重量无关 小结 2 不同的摆 摆线越长 摆动越慢 摆线越短 摆动越快 摆的快慢与摆线长短有关 摆的快慢与摆锤重量无关 同一个摆在相同的时间内摆动的次数相同 每摆动一次所需时间相同 怎样使你的摆摆动的慢一些 考考你 加长摆线 小朋友玩同一个秋千1 力气大的荡得快 对吗 2 体重小的荡得快 对吗 3 体重大的荡得快 对吗 4 谁荡得快呢 为什么 1 摆为什么能长时间不停的摆动 2 过一段时间为什么会慢慢停下来 思考 静止的摆在外力的作用下开始摆动 在摆动过程中能量不断转化 一段时间后 摆又在外力的作用下慢慢停下来 用物理学知识来解释 运动的单摆储存有机械能 有机械能就要动 于是 单摆就在动能和重力势能的转化中运动起来 停下来 是因为支点和空气的阻力和摩擦 使单摆的机械能耗散的结果 一般以热能的形式耗散 巩固练习 拓展延伸 用自己所学的知识 设计一个60秒摆动20次的摆 看谁做的又快又准确 伽利略与摆 人类生活在时间的长河中 一直探索测量时间的方法 古人发明了用沙漏 水钟等测量时间的装置 到了17世纪还在沿用这种计时手段 1656年 惠更斯制造出人类历史上第一个摆钟 使人类对时间的测量进入崭新的时代 摆钟是利用单摆的等时性原理测量时间的 那么 单摆的等时性是如何发现的呢 下面就讲一讲这个故事 科学小故事 伽利略的脉搏仪 伽利略带着初次发现的喜悦回到自己的房间 但是他并没有就此罢休 伽利略是一位十分认真又喜欢研究问题的人 根本不会满足只从一次实验中得到的结果 对于自然现象 他总是反复进行实验研究 通过严密推理探索客观规律 对单摆规律的研究也是如此 伽利略回到房间后 到处寻找实验所需要的东西 他找来丝线 细绳 大小不同的木球 铁球 石块 铜球等实验用品 在他的桌子上堆满了这些 乱七八糟 的东西 伽利略用细绳的一端系上小球 将另一端系在天花板上 这样就做成了一个单摆 用这套装置 伽利略继续测量摆的摆动周期 他先用铜球实验 又分别换用铁球和木球实验 实验使伽利略看到 无论用铜球 铁球 还是木球实验 只要摆长不变 来回摆动一次所用时间就相同 这表明单摆的摆动周期与摆球的质量无关 可是 摆动周期是由什么决定的呢 伽利略继续从实验中寻找答案 伽利略首先做了两个摆长完全相等的单摆测量它们的周期 测量结果使他看到这两个单摆的周期完全相等 他又做了十几个摆长不同的摆 逐个测量它们的周期 实验表明 摆长越长 周期也越长 在实验基础上通过严密的逻辑推理 伽利略证明了单摆的周期与摆长的平方根成正比 与重力加速度的平方根成反比 这样 伽利略不但发现了单摆的等时性 而且发现了决定单摆周期的因素 最初的发现 1564年2月15日 伟大的物理学家伽利略出生于意大利比萨城的一个没落贵族家庭 他出生不久 全家就移居到佛罗伦萨近郊的一个地方 在那里 伽利略的父亲万桑佐开了一个店铺 经营羊毛生意 孩提时的伽利略聪明可爱 活泼矫健 好奇心极强 他从不满足别人告诉的道理 喜欢亲自探索 研究和证明问题 对于儿子的这些表现 万桑佐高兴极了 希望伽利略长大后从事既高雅 报酬又丰厚的医生职业 1581年 万桑佐就把伽利略送到比萨大学学医 可是 伽利略对医学没有兴趣 他却把相当多的时间用于钻研古希腊的哲学著作 学习数学和自然科学 伽利略是一位虔诚的天主教徒 每周都坚持到教堂做礼拜 1582年的一天 伽利略到教堂作礼拜 礼拜开始不久 一位修理工人不经意触动了教堂中的大吊灯 使它来回摆动 摆动着的大吊灯映入了伽利略的眼帘 引起他的注意 伽利略聚精会神地观察着 脑海里突然闪出测量吊灯摆动时间的念头 凭着学医的经验 伽利略把右手指按到左腕的脉搏上计时 同时数着吊灯的摆动次数 起初 吊灯在一个大圆弧上摆动 摆动速度较大 伽利略测算来回摆动一次的时间 过了一阵子 吊灯摆动的幅度变小了 摆动速度也变慢了 此时 他又测量了来回摆动一次的时间 让他大为吃惊的是 两次测量的时间是相同的 于是伽利略继续测量来回摆动一次的时间 直到吊灯几乎停止摆动时才结束 可是每次测