《机械摆钟》教案

《机械摆钟》教案

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•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:

做好《摆的快慢》学习准备•

你白己制作的撰

线嵬

三个爆母,II

秒表

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，理解重更实验的意义。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

教

学

时间主要师生活动

环

节

同学们，大家好，今天由王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，有日唇和水钟，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

确的计时器一一机械摆钟。

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，其中钟摆乂由摆绳和摆锤

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：与日唇和水钟相比，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：因为日皆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，（教帅演不动作）

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、螟母、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曲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分钟撰动/儿次？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，它们都可以月来计算自己的时间。

再为比较不同的摆，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。